Fejezetek az agy vérellátásának szabályozásából 3.
A piális és a parenchia ereinek átmérője (intravitális mikroszkópia) Állandó perfúziós nyomás- érátmérő 4. hatványa Agyi ablak technika Zárt és nyitott ablak Előnyök és hátrányok Mi figyelhető meg: érdenzitás - artériák, vénák száma, nagysága, szögek, elágazások, színek (oxigén extrakció) Szisztémás hatásokra bekövetkező változások (pl. hipovagy hipertenzió, hypoxia, hypercapnia, asphyxia) Lokális hatások Mesterséges cerebrospinális folyadék (ionösszetétel, gázösszetétel, ph stb)- lokálisan ható gyógyszerek
Az NMDA az agykérgen dózis-függő értágulatot hoz létre ( m) 160 10 mol/l NMDA 50 mol/l NMDA 100 mol/l NMDA 140 120 100 160 250 µm 140 120 100 5 10 15 20 25 min
Az alaptól való eltérés %-ban A hypercapnia által okozott vazodilatáció endothelium függő és érzékeny az ischaemiára 40 5% CO 2 35 * 10% CO 2 30 25 20 + * + + * + 15 10 5 + + 0 kontroll 1 hr 2 hr 4 hr Ischaemia után Bari et al, Brain Res, (1998)
A röntgen készülék elve A röntgen sugárzás áthalad az anyagokon és a filmen nyomot hagy A film annál sötétebb, minél intenzívebb sugárzás éri A röntgen sugarak egy parabola tükörrel párhuzamossá tehetők
A röntgen kép keletkezése A testen áthaladó sugarak árnyékképet adnak. Az árnyékkép szürkesége az elnyelő objektum vastagságától és összetételétől függ.
Röntgensugarak abszorpciója A sugárzás útjába tett közeg vastagságával nő az elnyelődés, exponenciálisan: I I 0 I jelenti az átengedett sugárzás intenzitását, I 0 a beérkező sugárzás intenzitását, μ az abszorbens anyagra jellemző állandót (lineáris abszorpciós tényező), x az anyag vastagságát. e ' x
Cerebral Angiography Case Report The cerebral angiogram of a 67-year-old woman presenting with acute onset unresponsiveness and quadriparesis. A: occlusion at the midbasilar level with absent flow to the distal basilar artery as well as the distal branches of the basilar artery B: post-thrombolysis, complete recanalization of the basilar artery short arrow: left vertebral artery long arrow: basilar artery arrowhead: posterior inferior cerebellar arteries white arrow: posterior cerebral arteries white arrowhead: superior cerebellar arteries
Figure 1 Cerebral arterial circulation (A) Extracranial arterial collateral circulation. Shown are anastomoses from the facial (1), maxillary (2), and middle meningeal (3) arteries to the ophthalmic artery, and dural arteriolar anastomoses from the middle meningeal artery (4) and occipital artery through the mastoid foramen (5) and parietal foramen (6). Intracranial arterial collateral circulation in frontal (B) and lateral (C) views. Shown are the posterior communicating artery (1); leptomeningeal anastomoses between anterior and middle cerebral arteries (2) and between posterior and middle cerebral arteries (3); the tectal plexus between posterior cerebral and superior cerebellar arteries (4); anastomoses of distal cerebellar arteries (5); and the anterior communicating artery (6). Reproduced from Liebeskind, 7 by permission of Wolters Kluwer Health... Ashfaq Shuaib, Ken Butcher, Askar A Mohammad, Maher Saqqur, David S Liebeskind Collateral blood vessels in acute ischaemic stroke: a potential therapeutic target The Lancet Neurology Volume 10, Issue 10 2011 909-921 http://dx.doi.org/10.1016/s1474-4422(11)70195-8
Figure 2 Cortical pial collaterals between ACA and MCA vessels in C57BL/6J mice with robust collaterals versus BALB/c mice with fewer collaterals (A, C) The pial anastomoses are identified by arrows. (B, D) A colour vessel-tracing technique was... Ashfaq Shuaib, Ken Butcher, Askar A Mohammad, Maher Saqqur, David S Liebeskind Collateral blood vessels in acute ischaemic stroke: a potential therapeutic target The Lancet Neurology Volume 10, Issue 10 2011 909-921 http://dx.doi.org/10.1016/s1474-4422(11)70195-8
Figure 3 Collateral flow viewed with cerebral digital subtraction angiography Acute right middle cerebral artery occlusion in a 63- year-old man with sudden onset of left hemiparesis, showing (from left to right) the temporal sequence of leptomen... Ashfaq Shuaib, Ken Butcher, Askar A Mohammad, Maher Saqqur, David S Liebeskind Collateral blood vessels in acute ischaemic stroke: a potential therapeutic target The Lancet Neurology Volume 10, Issue 10 2011 909-921 http://dx.doi.org/10.1016/s1474-4422(11)70195-8
Ér malformáció
Vazospazmus angiográfiás képe A véráramlás sebességének meghatározása
Hogyan tehetők láthatóvá az erek A mágneses tulajdonság alapján a kontrasztanyag lehet paramágneses és ferromágneses. A paramágneses kontrasztanyagok makromolekulákhoz kötött gadolínium (Gd) tartalmú kelátok (az első, kereskedelmi forgalomban kapható kontrasztanyag a Gd-DTPA) jódtartalmú röntgen kontrasztanyag. Az erekbe fecskendezve a vérárammal eloszlik a szervezetben. A jód elnyeli a röntgen sugarakat, és ezáltal megjeleníti az ereket, valamint a vérrel ellátott belső szerveket.
Computer tomográfia (CT) Röntgen képekből (sík vetületekből) rekonstruálja az anatómai viszonyokat Xenon-segítségével fokozhatók a kontrasztok Xenon-enhanced Computed Tomography (XeCT)
A rtg árnyék kontraszt anyagokkal fokozható Pl. az erek festése jód tartalmú vegyületekkel történik A két dimenziós képekből 3 D képek készíthetők Szubsztakciós eljárások Csak a változásokra vagyunk kíváncsiak A kontrasztos képből kivonjuk a natív képet
CT készülék szelet képek készülnek: egy kiválasztott metszeti síkban, sokféle irányban vékony röntgen nyaláb világítja át a testet
Hogyan működik a tomográf? Csak egy síkot képezünk le (igaz van vastagsága). Vagy a sugárforrás vagy a páciens mozgatásával fokozzuk az információ mennyiségét).
A tomográfia elve Ha a besugárzó elég vékony sugár intenzitása I 0, ami a testrészen való áthaladás után I intenzitásúra csökken, akkor az I milyen információt hordoz? A gyengítések összegződnek-homogén anyag esetén g csak a vastagságtól függ az I, ha inhomogén, akkor az elnyelési tulajdonságokat is számításba kell venni I 0 I 0 I 0 I 1 I n I 2 Mi az I 0, ill. az összes In ismeretében, valamint a gyengítési törvény ismeretében megkísérelhetjük az átviteli együtthatókat meghatározni A számítógépnek tehát nincs más dolga, mint az f függvényt meghatározni annak egyenesek mentén vett integráljaiból
A tomográfia matematikája Jelenleg ez egy nagyon nagy matrix elemeinek meghatározását jelenti azok soronkénti, átlónkénti összegéből (integráljából) A matematikai eljárást radon az 1910-es években írta le (akkor még nem matrixokra) Az eljárás pontos neve inverz Radon transzformáció
A tomográfia geometriája Amikor az átvilágítandó test anyaga homogén, akkor persze a sűrűségének integrálja nem más, mint a testnek az adott egyenessel vett metszetének hossza. Tehát egységnyi térfogatú, homogén elnyelő elemekből felépíthető egy test Ezt kell rekonstruálni
A tomográfia gyakorlata A filmet érzékelőkkel helyettesítjük, és mérjük a beérkező röntgen sugár intenzitását. Az érzékelőt és a forrást együtt mozgatva, a lehető legtöbb mérést elvégezzük. A mérések eredményeit a számítógépbe tápláljuk.
A diagnosztika fizikai háttere Legyen akkor CT A komputertomográfia (Computed [Axial] Tomography, CT vagy CAT) a szakirodalomban gyakran számítógépes tomográfia a radiológiai diagnosztika egyik ága. A tomográfia szó a szeletelésre utal. A tomográfiás felvételeken a vizsgálat tárgya képzeletbeli szeletekre bontva látható. 1979-ben Allan M. Cormack és Godfrey N. Hounsfield orvosi Nobeldíjat kaptak a komputertomográfia kifejlesztésért Sík vetületek. A CT elve: a vetületekből Rekonstruálható a mátrix
CT angiográfia Röntgen sugarakat használ az artériásés vénás vérkeringés vizualizálására Rétegfelvételek készülnek, amelyből lehetséges a 3 dimenziós térben a rekonstrukció Pontos anatómiai kép kapható (érátmérők meghatározható, a környező lágy szövetrészek és csontos struktúrák is láthatók)
CT Angiográfia Előnyei Az anatómiai részletek mindennél jobban megjeleníthetők (jobb mint az ultrahang, vagy MRA) Hátrányai Indikátor anyag (vesebetegségek vagy súlyos dianbetes mellitus) Allergiás reakció lehetősége Sugárterhelés
CT angiogramm-részletesen (3D vizsgálhatók az agyi erek) Lent carotis aneurizma
Cerebral aneurysm. Three-dimensional coloured computed tomography (CT) scan of an aneurysm (orange ball) in a blood vessel of the brain. An aneurysm is a blood-filled dilation in a blood vessel. It is caused by a weakening of the vessel wall, which may be caused by hardening of the vessel (atherosclerosis), high blood pressure or injury. The swelling puts pressure on the brain and, depending upon where the aneurysm is, may cause symptoms such as loss of control of facial muscles or unconsciousness. If left untreated aneurysms rupture, causing stroke, and are often fatal. Treatment is with repair or replacement of the blood vessel.
A CT felvételen látható diagnosztikus jellegű eltérések Szubdurális hematóma az agyalapon, kiterjed a felső konvexitásig, továbbá megfigyelhető az intehemiszferikus térben, a jobb kamra minimálisan összenyomódott, fejtraumára utaló jelek (törés nincs)
CT és az agyi erek Agyvérzés CT képe(a nyilak jelzik az stroke-határát (kontrasztanyaggal) Ugyanez színkódolva (minél pirosabb annál kevesebba vér)
133 Xenon és normál CT
Mikroszférák Fick féle hígítási elv Megakadnakfelhalmozódnak Radioaktív színes
Mikroszférák felhasználási lehetőségei Minden szín (izotóp) 1 esemény 4 szín (vagy izotóp) 4 állandósult állapot: kontroll beavatkozás 1 beavatkozás 2 beavatkozás 3 (új alap) Gyógyszer bejuttatás (ph függő felszabadulás, pl. tumor)
Ultrahangos vizsgáló eljárások Fig 5 Schematic representation of the transcranial Doppler ultrasound technique. The transtemporal window, more frequently adopted in the study of cerebral autoregulation, allows to evaluate blood flow in the posterior (1), middle (2), and anteri... Antonio Franco Folino Cerebral Autoregulation and Syncope Progress in Cardiovascular Diseases Volume 50, Issue 1 2007 49-80
MCA Stenosis
Ultrahangos vizsgáló eljárások a. cerbri media (58 cm/sec) és súlyos vazospazmus disztális M2 szegmentumban (200 cm/sec).
Transzkraniális Doppler (TCD) A TCD előnyei: nem-invaziv Ágy mellett elvégezhető Könnyű megismételni (akár folyamatos monitorozás is lehetséges) Általában olcsóbb mint az egyéb vizsgáló módszerek Nem kell kontrasztanyagot használni - nincs allergiás reakció-alig van kockázata A TCD határai: Az intracraniális erek közül a nagyerek vizsgálhatók a segítségével Indirekt vizsgálat (abnormális hullámkarakterisztikák)alapján következtetünk proximális hemodinamikai eltérérésekre (stenosis) vagy disztális elzáródásra Speciális körülmények között igen hasznos
Ultrahangos ablakok 4 lehetőség van Transtemporal Transorbital Suboccipital Transforamenal Submandibular
Arteriogram: az a. carotis internában nagy fokú szűkület látható
Transcranialis Doppler vizsgálat során megfigyelhető érszakaszok
MCA Stenosis