新的成像技术捕捉到大脑运动的惊人细节，具有诊断的潜力

磁共振成像(MRI)图像通常是静态的。但现在，来自Mātai医学研究所(Mātai)、史蒂文斯理工学院ob欧宝直播nba、斯坦福大学、奥克兰大学和其他机构的研究人员报告了一项成像技术，该技术可以实时捕捉大脑运动的3D和惊人的细节，提供了一种潜在的诊断工具，可以在梗阻性脑病和动脉瘤等难以发现的疾病成为威胁生命的疾病之前进行检测。

新技术，称为3D放大的MRI，或3D AMRI，揭示了脉动大脑运动可以帮助研究人员以非侵入式方式观察大脑疾病，并为阻碍大脑或脑液流动的微小变形或疾病提供更好的治疗策略。

萨曼塔斯沃斯（Samantha Holdsworth）奥克兰大学高级讲师和大脑研究中心的原则调查员Mātai议长和史蒂文斯理工学院机械工程助理教授Mehmet Kurt，现在在AMRI上发表了两篇论文与斯坦福大学，圣地亚哥加州大学，皇后大学和西奈山的伊卡恩医学院合作。

今天在线发布的第一篇论文在网上发布的医学磁共振，呈现3D AMRI方法，将其与其2-D AMRI前身进行比较。新方法导致人脑运动的惊人可视化，可以在所有方向上看到。第二篇论文今天在线发布大脑的物理模型它可以可视化、验证和量化大脑在三维空间运动时的振幅和方向。验证和量化确保软件处理反映真实运动的放大版本。

这两篇论文中报道的方法可以为许多大脑疾病提供重要的临床见解。例如，脑桥和小脑这两个颅底区域的异常运动被认为是Chiari I型畸形的诊断标志，这种畸形导致脑组织延伸到椎管。

二维放大MRI是由Holdsworth、Mahdi Salmani Rahimi、Itamar Terem和斯坦福大学的其他合作者开发的，使MRI成像能够以一种以前从未见过的方式捕捉大脑运动。3D放大MRI建立在2016年开发和发表的之前的工作之上。aMRI算法使用了由尼尔·瓦德瓦、迈克尔·鲁宾斯坦、弗雷多·杜兰德、威廉·弗里曼及其麻省理工学院的同事开发的视频运动处理方法。

“当心脏跳动时，这种新方法放大了大脑微小的节律性脉动，从而使微小的活塞式运动可视化，这种运动不到人类头发的宽度，”Terem, a研究生在斯坦福和第一篇论文的领导作者。“新的3D版本提供更大的放大系数，这使我们更好地了解脑运动，更好的准确性。”

人类大脑的3D AMRI以前所未有的空间分辨率为1.2mm3，大约是人头发的宽度，大脑的微小运动。实际运动被放大（更大，高达25次），以允许临床医生和研究人员详细观察动作。这些动画放大运动的引人注目的细节可能能够帮助识别异常，例如由脊髓液堵塞引起的那些，包括血液和脑脊液。

Mehmet Kurt说:“我们证明了3D aMRI可以用于量化3D的内在大脑运动，这意味着3D aMRI具有巨大的潜力，可以作为放射科医生和临床医生的临床工具来辅助患者的治疗决策。”他是第二篇论文的资深作者。“在我史蒂文斯的实验室，我们已经看到了使用3D aMRI技术在各种临床情况下的好处，包括I型Chiari畸形、脑积水和动脉瘤，与西奈山的临床医生合作。”

许多研究项目正在使用这种新的成像软件。霍尔兹沃思说:“我们正在使用3D aMRI，看看能否找到轻度创伤性脑损伤对大脑影响的新见解。她补充说:“Mātai和奥克兰大学合作的一项研究已经在进行中，使用3D aMRI和大脑建模方法，看看我们能否开发出一种测量脑压的非侵入性方法，这在某些情况下可能无需进行脑外科手术。”这在临床上可能是有价值的，例如，在儿童特发性颅内高压往往需要有创的脑压监测。

奥克兰大学(University of Auckland)解剖与医学影像学系的副教授米里亚姆·萨登(Miriam Sadeng)是一名医生，也是这两篇论文的作者。他说:“这种迷人的新可视化方法可以帮助我们理解是什么在大脑内部和周围驱动液体流动。”它将允许我们开发大脑功能的新模型，这将指导我们如何保持大脑健康，并在疾病或紊乱时恢复它。”

“通过计算模型验证该方法，让我们对这项工作的潜在影响有了进一步的信心，”贾维德·阿布德瑞扎伊(Javid Abderezaei)说，他是史蒂文斯库尔特实验室的研究生，也是第二篇论文的第一作者。“令人兴奋的是，健康大脑中的主要位移模式在定性上与潜在生理相匹配，这意味着任何由于大脑紊乱导致的生理流量变化都应该反映在我们测量的位移中。”

观察大脑运动差异的能力可以帮助我们更好地理解各种大脑疾病。未来，这项技术可能会扩展到全身其他健康障碍的治疗。

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