एमआरआई स्कैन
माइकल हैडरले द्वारा

यूएनएम शोधकर्ता ने ब्रेन ट्यूमर सर्जरी कराने वाले मरीजों पर एमआरआई स्कैन करने के लिए एक बेहतर विधि का पेटेंट कराया

किसी मरीज के मस्तिष्क से ट्यूमर निकालने के लिए ऑपरेशन करते समय न्यूरोसर्जन को अक्सर कठिन विकल्पों का सामना करना पड़ता है। यदि वे ट्यूमर के टुकड़े पीछे छोड़ देते हैं तो इसके दोबारा बढ़ने की संभावना होती है, लेकिन बहुत आक्रामक तरीके से काटते हैं और रोगी गंभीर रूप से विकलांग हो सकता है।

न्यू मैक्सिको विश्वविद्यालय के स्वास्थ्य विज्ञान शोधकर्ता द्वारा विकसित नई तकनीक न्यूरोसर्जनों को ट्यूमर और आसपास के कॉर्टिकल ऊतक के बारे में महत्वपूर्ण वास्तविक समय की जानकारी प्रदान करने का वादा करती है, जिससे बेहतर परिणाम प्राप्त हो सकते हैं।

भौतिक विज्ञान और खगोल विज्ञान में माध्यमिक नियुक्ति के साथ यूएनएम न्यूरोलॉजी विभाग में एक प्रोफेसर, स्टीफन पोसे, पीएचडी को डेटा अधिग्रहण और विश्लेषण सॉफ्टवेयर के लिए एक पेटेंट प्राप्त हुआ है जो ऑपरेटिंग रूम चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) मशीनों को सक्रिय ट्यूमर को बेहतर ढंग से लक्षित करने में सक्षम बनाता है। महत्वपूर्ण संवेदी, मोटर और भाषा कार्यों के साथ आसन्न मस्तिष्क के ऊतकों की पहचान करना जिन्हें छोड़ा जाना चाहिए।

स्टीफ़न पॉज़
यह एक ही स्कैन में ढेर सारी कार्यात्मक और चयापचय संबंधी जानकारी प्रदान करता है, और यह मौजूदा क्लिनिकल एमआरआई स्कैनर के साथ बहुत अनुकूल है. हम केवल तीन मिनट में ब्रेन ट्यूमर वाले मरीज का चिकित्सकीय रूप से सार्थक स्कैन प्राप्त कर सकते हैं।
- स्टीफन पॉसे, पीएचडी, यूएनएम न्यूरोलॉजी विभाग

"इसके बारे में दिलचस्प बात यह है कि यह एक ही स्कैन में कार्यात्मक और चयापचय संबंधी जानकारी प्रदान करता है, और यह मौजूदा नैदानिक ​​एमआरआई स्कैनर के साथ बहुत अनुकूल है," पोसे ने कहा। "हम केवल तीन मिनट में ब्रेन ट्यूमर वाले मरीज का चिकित्सकीय रूप से सार्थक स्कैन प्राप्त कर सकते हैं।"

एमआरआई स्कैनिंग जीवित ऊतकों में हाइड्रोजन की सर्वव्यापकता (पानी - H2O - शरीर में सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला अणु है) और इस तथ्य पर निर्भर करती है कि हाइड्रोजन परमाणु के नाभिक में एक एकल प्रोटॉन होता है। पॉज़ ने कहा, एमआरआई मशीनें एक शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र बनाती हैं, जो रेडियो तरंगों के साथ मिलकर प्रोटॉन को संक्षेप में ध्रुवीकृत करती है, जिससे वे रेडियो सिग्नल उत्सर्जित करते हैं जिन्हें एक छवि में संसाधित किया जा सकता है।

संरचनात्मक एमआरआई स्कैन ऊतक के विभिन्न घनत्वों को दर्शाते हुए एक चित्र बनाते हैं और मस्तिष्क जैसे शरीर में विश्राम गुणों का संकेत देते हैं।

एक अन्य एमआरआई विधि - कार्यात्मक एमआरआई (एफएमआरआई) - उन ऊतकों को उजागर करती है जो चयापचय रूप से सक्रिय हैं। पॉज़ ने कहा, एफएमआरआई मस्तिष्क इमेजिंग में, स्कैनर बढ़े हुए रक्त प्रवाह का पता लगाता है जो तब होता है जब मस्तिष्क नेटवर्क सक्रिय हो जाता है। इसके अलावा, एफएमआरआई मस्तिष्क के आराम करने पर भी कार्यात्मक नेटवर्क की सूक्ष्म गतिविधि का भी पता लगा सकता है।

एमआरआई का उपयोग स्पेक्ट्रोस्कोपिक इमेजिंग के लिए भी किया जा सकता है, जो एक विशिष्ट प्रकार के मस्तिष्क ट्यूमर के लिए अद्वितीय कार्बनिक अणुओं की पहचान करता है, जिससे विकिरण ऑन्कोलॉजिस्ट को उनके उपचार प्रयासों को निर्देशित करने में मदद मिलती है। उन्होंने कहा, "विकिरण ऑन्कोलॉजिस्टों को सक्रिय ट्यूमर के इलाज के प्रयासों को निर्देशित करने के लिए इस जैव रासायनिक जानकारी का उपयोग करते हुए एक हालिया अध्ययन ने रोगियों के जीवित रहने में सुधार दिखाया है।"

पॉसे ने कहा, न्यूरोसर्जन उनका मार्गदर्शन करने के लिए कार्यात्मक और स्पेक्ट्रोस्कोपिक एमआरआई स्कैन का उपयोग कर सकते हैं क्योंकि वे सामान्य न्यूरोलॉजिकल कार्यप्रणाली के लिए आवश्यक आस-पास के ऊतकों को नुकसान पहुंचाने से बचने की कोशिश करते हुए कैंसर के ऊतकों को हटाते हैं। लेकिन इन दोनों तरीकों में समय लगता है, प्रत्येक स्कैन आमतौर पर अलग-अलग सत्रों में आयोजित किया जाता है।

पॉज़ का पेटेंट एमआरआई स्कैनर की प्रोग्रामिंग के एक नए तरीके का प्रतिनिधित्व करता है ताकि वे एक परिष्कृत डेटा विश्लेषण उपकरण की मदद से एक साथ दोनों कार्य कर सकें।

उन्होंने कहा, "इस विशेष पेटेंट का लक्ष्य एक ही समय में कई छवि तौर-तरीकों को इकट्ठा करके एक समय में एक प्रकार का डेटा एकत्र करने के मौजूदा प्रतिमान से आगे जाना है।" “हम कार्यात्मक एमआरआई को चयापचय इमेजिंग - स्पेक्ट्रोस्कोपिक इमेजिंग के साथ जोड़ रहे हैं। यह समग्र स्कैन समय को काफी कम कर देता है। हमारे पास अपनी उच्च गति कार्यात्मक और स्पेक्ट्रोस्कोपिक इमेजिंग तकनीक के साथ बहुत तेजी से डेटा एकत्र करने का एक बहुत शक्तिशाली तरीका है।

वर्तमान में, न्यूरोसर्जरी अक्सर उन रोगियों पर की जाती है जो जाग रहे हैं और सवालों का जवाब दे रहे हैं या कोई कार्य कर रहे हैं ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि अगला कट किसी महत्वपूर्ण संरचना को नुकसान पहुंचाएगा या नहीं, पोसे ने कहा। कार्यात्मक और स्पेक्ट्रोस्कोपिक एमआरआई स्कैनिंग के संयोजन से न्यूरोसर्जनों को बेहतर जानकारी मिलेगी और मरीज को एनेस्थेटाइज करने की सुविधा मिलेगी।

उन्होंने कहा, "न्यूरोसर्जनों का ध्यान हमेशा मोटर प्रणाली, भाषा प्रणाली और शायद दृश्य और श्रवण संवेदी प्रणाली पर केंद्रित रहा है।" “लेकिन फ्रंटल कॉर्टेक्स हमेशा एक ऐसा क्षेत्र रहा है जहां उनके पास बहुत अधिक लाभ नहीं है।

"यह वह जगह है जहां विश्राम अवस्था एमआरआई आती है। यह हमें सभी क्षेत्रों में मस्तिष्क को व्यापक रूप से मैप करने की अनुमति देता है - विशेष रूप से फ्रंटल कॉर्टेक्स, जो पारंपरिक कार्य-आधारित कार्यात्मक एमआरआई मस्तिष्क स्कैनिंग के साथ संभव नहीं है। यदि आप पर्याप्त डेटा एकत्र करते हैं, तो आप 100 अलग-अलग विश्राम अवस्था नेटवर्क को अलग कर सकते हैं जो मस्तिष्क के विभिन्न कार्यों का प्रतिनिधित्व करते हैं। 

मिनेसोटा विश्वविद्यालय और पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय के पॉज़ और सहयोगियों के नेतृत्व में किए गए एक अध्ययन के प्रारंभिक परिणाम बताते हैं कि आराम की स्थिति में एमआरआई संवेदनाहारी रोगियों में भी काम करता है। उन्होंने कहा, "आप मरीज को एनेस्थीसिया के तहत रख सकते हैं, और आप अभी भी आराम की स्थिति देख सकते हैं।" "जिस तरह से मरीजों का इलाज किया जा रहा है उसमें बहुत सारे अवसर खुलते हैं।"

पॉज़ को हाल ही में अपनी नवीन वास्तविक समय विश्राम-स्थिति एफएमआरआई मस्तिष्क इमेजिंग पद्धति को और विकसित करने के लिए राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान से एक बड़ा लघु व्यवसाय प्रौद्योगिकी हस्तांतरण अनुदान प्राप्त हुआ है। उनका शोध भौतिकी और आधुनिक चिकित्सा के अंतर्संबंध पर आधारित है, लेकिन उनकी सबसे बड़ी चिंता यह है कि उनका काम वास्तविक दुनिया की नैदानिक ​​​​सेटिंग में रोगी के परिणामों में कैसे सुधार करेगा।

"लक्ष्य इसे रोगी देखभाल में एकीकृत करना है," पोसे ने कहा, "और हमारा लक्ष्य वास्तव में ब्रेन ट्यूमर वाले रोगियों के लिए देखभाल और सर्जिकल परिणामों में अंतर लाना है।"
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