fejezetek az agy vérellátásának szabályozásából 3. · figure 1 cerebral arterial...
TRANSCRIPT
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. hipo-vagy hipertenzió, hypoxia, hypercapnia, asphyxia)
Lokális hatások
Mesterséges cerebrospinális folyadék (ionösszetétel, gázösszetétel, pH stb)- lokálisan ható gyógyszerek
250 µm
100
120
140
160
5 10 15 20 25
100
120
140
160
min
10 mol/LNMDA
100 mol/LNMDA
50 mol/LNMDA
(m)
Az NMDA az agykérgen dózis-függő
értágulatot hoz létre
A hypercapnia által okozott vazodilatáció
endothelium függő és érzékeny az
ischaemiáraA
z a
laptó
l való
eltéré
s %
-ba
n
0
5
10
15
20
25
30
35
40
10% CO2
5% CO2
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 jelenti az átengedett sugárzás intenzitását, I0a beérkező sugárzás intenzitását, μ’ az
abszorbens anyagra jellemző állandót
(lineáris abszorpciós tényező), x az anyag
vastagságát.
xeII '
0
Cerebral Angiography – Case
Report
short arrow: left vertebral artery
long arrow: basilar artery
arrowhead: posterior inferior cerebellar arteries
white arrow: posterior cerebral arteries
white arrowhead: superior cerebellar arteries
The cerebral angiogram of a
67-year-old woman
presenting with acute onset
unresponsiveness and
quadriparesis.
A: occlusion at the mid-
basilar 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
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 készülékszelet 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 elveHa a besugárzó elég vékony sugár intenzitása I0, 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
I0 I1
I0
I0
I2
In
Mi az I0, 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 geometriájaAmikor 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 CTA 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 Nobel-
díjat 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)
133Xenon és normál CT
Mikroszférák
• Fick féle hígítási elv
• Megakadnak-
felhalmozódnak
• 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)
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
Ultrahangos vizsgáló eljárások
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