Cél

1. Klinikai projektek:Neonatális hypoxiás ischaemiás encephalopathia (asphyxia, hűtési terápia alatti metabolikus változások) MR Spektroszkópia 14. 64. 135. életóra Diffúziós MR • Cél • A patogenezis jobb megismerése, a diagnózist, a terápiát és prognózist elősegítő MR biomarkerek kidolgozása és validációja. • Eddigi eredmények • Komplex MR vizsgálati protokoll kidolgozása és használata • Első eredmények (MR spektroszkópia, diffúziós MR).

2. Távlati tervek Multinukleáris spektroszkópia (P, C) (in vivo kémiai analízis, agy, izom, máj) Az energiazavar pontosabb meghatározása A kvantifikáció javítása ASL (arterial spin label) módszerrel a rCBF (regional cerebral blood flow) változások kvantitatív meghatározása DTI (diffúziós tenzor imaging) -tractográfia az agyi plaszticitás vizsgálatára Nonstimulus fMRI a thalamo-corticalis kapcsolatok vizsgálatára A cytotoxicus oedema – Walerian degeneráció kapcsolatának vizsgálata Traktográfia: lefutó pályák ábrázolása a szöveti víz diffúziós vektorainak segítségével

3. Cél a morfológia mellett a viabilitás megítélése az onkológiában Tumor-metastasis keresés Heg-viabilis tumor differenciáldiagnosztika Terápiás válasz korai megítélése A PET/CT kiváltása-kiegészítése Ionizáló sugár nélkül Szervorientált imaging Költséghatékonyság Diffúziós Tenzor Képalkotás (DTI) T2 MR PET/CT PET/CT DWIBS MR

4. Diffúziós képalkotáson alapuló non-invazív agyi hőmérsékletmérés Folyamatban levő kutatás • A módszer pontosítása: a CSF-pulzációs műtermékek csökkentésével. • Csecsemők kamrája túl kicsi a pontos mérésekhez, maghőmérséklet non-invazív monitorozása húgy-hólyagban. Az eljárás elve: • A víz diffúziós állandója hőmérsékletfüggő. • Ez az összefüggés a cerebrospinalis folyadékra (CSF) is érvényes. • A diffúziós tenzor képalkotó módszer alkalmas a CSF hőmérséklet-mérésére az oldalkamrákban. • Egészséges felnőtt önkénteseken validáltuk az eljárást.

5. Volumetriás-morfometriás kutatások Egészséges és MCI eltérése, VBM • Volumetriás és morfometriás eljárások adaptálása és validálása • A módszerek használhatóságá-nak, valamint a morfológia és a funkció kapcsolatának vizsgálata • Epilepsziák (pl. juvenilis myoclonus) • Dyslexia, prosopagnosia • Sclerosis multiplex • Demenciák (pl. Alzheimer) • Transzszexualitás • Mitokondriális betegségek • Metodikai fejlesztések • Szegmentációs, parcellációs eljárások. Automatikus szürkeállomány parcelláció

6. Funkcionális Mágneses Rezonancia képalkotás (fMRI) Idegrendszeri plaszticitás A tanulás és emlékezet neurális folyamatainak vizsgálata fMRI segítségével Adaptív figyelmi szűrés –Neurális mechanizmusai és szerepük az olvasásban. Diszlexia – A figyelmi funkciók sérülésének idegrendszeri háttere. Amblyopia – A két szem közötti gátló interakciók neurális mechanizmusai. A figyelmi szűrés agykérgi hálózatának és plaszticitási folyamatainak jellemzése

7. Farmakológiai fMRI Memória és figyelmi funkciók hatékonyágának mérésére alkalmas fMRI biomarker kidolgozása Munkamemória kapacitás Az individuális munkamemória kapacitás hátterét képező idegrendszeri folyamatok mérésére alkalmas fMRI biomarker kidolgozása. Figyelmi végrehajtó funkciók A figyelmi kontroll neurális folyamatainak hatékonyságát jelző fMRI biomarker kidolgozása. A munkamemória és a figyelmi végrehajtó funkciók neurális hálózatának jellemzése

8. A renin-angiotensin rendszer és a vese-fibrózis funkcionális vizsgálata multi-foton mikroszkópia segítségével Cél: egy új képalkotó technológia, a multifoton mikroszkópia egyetemünkön való meghonosítása. Valós idejű betekintés az élő szövetekbe. Egyedülálló lehetőség az élő szövetekben lezajló folyamatok (pl. gyógyszer-hatások, gyógyszer-metabolizmus, immun-folyamatok stb.) vizsgálatára. A multifoton mikroszkópia meghonosítása a graduális és posztgraduális képzés fejlesztését is segíti.

9. Mélyebb szöveti penetráció: A nagyobb hullámhoszú fotonok mélyebbre hatolnak a szövetbe és kevésbe szóródnak. Kisebb fototoxicitás, photobleaching (kiégés), szövet sérülés: Pulzáló lézer; kisebb energiájú fotonok haladnak át a szöveten; csak a fokális sík gerjesztődik. Nagyobb feloldóképesség: Az excitáció nagyon kis területre lokalizálódik (femtoliter), majd fotomultiplyer detektor sokszorosítja fel → egy pixel. ÉLŐ SZÖVETEKRŐL VALÓ KÉPALKOTÁS

10. Vaszkuláris endotélium, tubuláris epitélium és, renintermelő sejtek közötti kapcsolat közvetlen megfigyelése. Quinakrin-jelölés (zöld) - renin, JGA - juxtaglomeruláris apparátus, AA - afferens arteriola, G - glomerulus. A renin granuláris tartalma és felszabadulása mellett az intakt veseszövetek renin enzimaktivitása is közvetlenül megfigyelhető. MD - macula densa. Szubcelluláris felbontás lehetséges, láthatóvá válnak a juxtaglomeruláris rendszer renin granulumai. EA - efferens arteriola.

11. CranioViewer 3D kefalometriai program (diagnosztika) AZ ELŐBBI VOLUMEN 3D-BEN BEDIGITALIZÁLVA CONE-BEAM CT VOLUMEN 3D MEGJELENÍTÉS CONE-BEAM CT AMIP MEGJELENÍTÉS AZ ELŐBBI VOLUMEN BEDIGITALIZÁLÁSA 2D-BEN ÉS 3D-BEN MEGJELENÍTVE AZ ELŐBBI BEDIGITALIZÁLÁS 2D-BEN MEGJELENÍTVE AZ ELŐBBI BEDIGITALIZÁLÁS SZÁMOKBAN Cone Beam CT – 3D leképezés A mai, röntgenfilmes eljárás csak 2D megjelenítést tesz lehetővé Koponya kraniometriai értékeit teszi elérhetővé Arc-állcsont deformitások diagnosztikájában nagy segítség CT-nél olcsóbb, kisebb sugárterhelést jelent

12. CranioViewer kefalometria (terápia-tervezés és terápia-modellezés) A bimaxilláris oszteotómia szkeletális látványterve Virtuális műtétmodellezés Műtéti sín készítés 3D printerrel Csontpótlások modellezése Bimaxilláris oszteotómia szkeletális terve, az egyes kefalometriai mérőpontok közötti távolságváltozások mérhetőek.

13. Multi-modalitású non-invazív in-vivo humán képi diagnosztika Eszközbázis:kombinált SPECT/CT - kétfejes SPECT leképezés multi-slice (min. 16 szelet), szervorientált (dedikált) diagnosztikai CT-vel kiegészítve 4 sorozatból álló multi-modalitású komparatív vizsgálat fúziós megjelenítése

14. Alkalmazások a.) Műszaki fizika, - Képrekonstrukciós eljárások (TeraFlop sebesség) - Multi-modalitású, multi-dimenziós képfeldolgozó, képmegjelenítési és -kommunikációs technikák informatika b.) Orvosi diagnosztika- Kardiovaszkuláris betegségek kutatása non- invazív CT angiográfiával (rizikóbecslés) - Klinikai onkológiai izotópdiagnosztika (pl. őrszem nyirokcsomók bonyolult anatómiája) - Élettani folyamatok kvantitatív jellemzése farmakokinetikai modellek további finomításával - Anatómia, korai terápiás válasz megítélése c.) Radiofarmakon - Transzlációs kutatások: 3M (Molecule-Mouse-Man) - Preklinikai kutatások humán vonatkozásai (nanoSPECT/CT eredmények humán validálása)