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Valutazione del flusso di calore cerebrale con tecniche di risonanza magnetica

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Introduzione

Metodo innovativo per valutare in modo non invasivo il flusso di calore all’interno del cervello utilizzando la risonanza magnetica. Il monitoraggio della temperatura è utilizzato in molte terapie, per esempio nella termoablazione dei tumori o per raffreddare il cervello nell’asfissia neonatale o nello stroke. Si tratta di una procedura invasiva e, in alcune circostanze, per esempio quando il tessuto interessato è il cervello, l’utilizzo di strumenti esterni può potenzialmente causare danni. Recentemente, sono state sviluppate tecniche di risonanza magnetica che permettono la stima della temperatura. Il presente metodo utilizza tecniche RM e la spettroscopia a risonanza magnetica per misurare la temperature e il flusso di calore con una metodologia completamente non invasiva. Questo metodo può essere incorporato in un device medico che possa stimare il flusso di calore con lo scopo di rendere possibile la misura del flusso di calore ed ottimizzare le terapie termiche ed essere utilizzata per scopi di ricerca e diagnostici.

Caratteristiche Tecniche

Questo metodo e il relativo dispositivo medico per la valutazione dei flussi di calore cerebrale combinano diverse tecniche di monitoraggio non invasive al fine di stimare parametri utili a fini diagnostici. Verranno utilizzate diverse modalità di acquisizione MRI. Innanzitutto, verrà acquisita un’immagine strutturale 3D-T1 per stimare la distribuzione della sostanza bianca, della sostanza grigia e del fluido cerebro-spinale (CSF). Quindi, verrà eseguita un’acquisizione MRS e con sequenza MR sensibile alla temperatura, mirata a un ‘area di interesse selezionata o a tutto il cervello. Il flusso di calore verrà calcolato utilizzando la temperatura dei voxel considerati e di quelli adiacenti e la conduttività termica relativa. Le acquisizioni di MRS,MR temperatura sensibili e 3D-T1 saranno allineate per garantire una buona corrispondenza delle regioni dal punto di vista anatomico. I voxel con oltre il 10% di contenuto di CSF saranno esclusi dall’analisi.

Possibili Applicazioni

  • Monitoraggio del flusso di calore durante procedure mediche;
  • Identificazione di cambiamenti del flusso di calore in diverse patologie;
  • Valutazione delle regioni cerebrali dal punto di vista dei flussi di calore.

Vantaggi

  • Procedura completamente non invasiva per la stima del flusso di calore;
  • Applicabilità in tessuti dove l’applicazione di dispositivi esterni è rischiosa (come il cervello);
  • Possibilità di valutare contemporaneamente temperatura e flusso di calore;
  • Diagnosi automatizzata del flusso di calore per diverse patologie;
  • Identificazione del flusso di calore in diverse attività cerebrali.