ارزیابی کمی محافظ انتخابی درون صفحه ای بافت ها در توموگرافی کامپیوتری از طریق ارزیابی دوز جذبی و کیفیت تصویر

Quantitative assessment of selective in-plane shielding of tissues in computed tomography through evaluation of absorbed dose and image quality

چکیده
مقدمه
مواد و روش
حفاظ ها و مدل انسانی
سی تی اسکن چندگانه، دستیابی و بازسازی
دوزسنجی
کیفیت تصویر
نتایج
دوزسنجی
کیفیت تصویر
بحث
منابع

چکیده
هدف این مطالعه بررسی کارایی محافظت انتخابی درون دستگاه در افراد بالغ با ارزیابی کمی کاهش دوز و کیفیت تصویر به دست آمده است. برای ارزیابی دوز جذب شده و کیفیت تصویر از لوازم جانبی موجود در بازار برای محافظت از لنز چشم، تیروئید و پستان و یک نماد انسانی در درون دستگاه استفاده می شود. دوز اندام و انرژی کل با استفاده از روش مونت کارلو با در نظر گرفتن ولتاژ لوله، جریان لوله و نوع اسکنر ارزیابی شد. کیفیت تصویر به عنوان نویز در بافت نرم کمی شد. استفاده از محافظ عدسی، دوز مورد نظر را در لنز 27٪ و در مغز 1٪ کاهش می دهد. محافظ تیروئید دوز تیروئید را 26٪ کاهش می دهد. محافظ پستان دوز پستان ها را تا 30٪ و ریه ها را 15 % کاهش می دهد. انرژي كل (بدون محافظ/محافظت نشده) 88/86 mJ براي توموگرافي کامپیوتری (CT) مغز، 64/60 mJ براي CT ستون فقرات گردني و 289/260 mJ براي CT اسكن قفسه سينه بود. در صورت استفاده از محافظ بیسموت، می توان افزایش نویز تصویر را در محدوده هایی مشاهده کرد. کاهش دوز مشاهده شده در اندام و انرژی کل را می توان با کاهش جریان لوله به طور موثرتری به دست آورد. بنابراین استفاده از محافظ انتخابی درون دستگاه ناامیدکننده است.

مواد و روش
حفاظ ها و مدل انسانی
سپرهای محافظ درون دستگاه با نام لباس محافظ رادیویی (شرکت F&L Medical Products Co.، Vandergrift، PA، USA) موجود هستند. آن ها از ورق های نازک و انعطاف پذیر لاتکس حاوی 3.4 گرم بر سانتی متر مربع بیسموت تشکیل شده اند. ابعاد محافظ لنز چشم 14 × 3.5 سانتی متر مربع، سپر تیروئید 15 × 8.5 سانتی متر مربع است و ابعاد هر یک از ورق های تشکیل دهنده این جفت محافظ پستان 20 × 25 سانتی متر مربع بود. لبه های سپرها گرد و متناسب با فرم بدن طراحی شده است. یک مدل Rando انسانی (آزمایشگاه فانتوم، سالم، نیویورک، ایالات متحده آمریکا) نشاندهنده جمجمه و تنه یک مرد 175 سانتی متری با وزن 73.5 کیلوگرم بر اساس تقاضا در یک قطعه ساخته شد تا اثر محافظ انتخابی بر کیفیت تصویر و دوز جذب شده را بررسی کند. این فانتوم از مواد مصنوعی تشکیل شده و تراکم و ضعف اشعه ایکس بافت ریه و بافت نرم در اسکلت انسانی را نشان می دهد [11]. دو ماژول پستان متشکل از مواد بافت (موم زنبورهای عسل) از هر کدام 260 سانتی متر مکعب می توانند به فانتوم اضافه شوند.

سی تی اسکن چندگانه، دستیابی و بازسازی
به منظور محاسبه دوز و ارزیابی کیفیت تصویر، اسکن CT چندگانه(MSCT) فانتوم از یک اسکنر Aquilion16CFX (توشیبا، ژاپن) (120 کیلوولت، 16 × 1 میلی متر، 100 میلی آمپر) به دست آمد. میدان دید اسکن (SFOV) 400 میلی متر بود. در مجموع 259 تصویر به صورت برش های نزدیک هم با ضخامت 4 میلی متر که کل فانتوم را پوشش می دهد، بازسازی شد. میدان دید بازسازی شده 400 میلی متر بود و از ماتریس تصویر 5122 استفاده شد. اسکن ها از پنج ساختار مختلف ساخته شده اند. هر اسکن به منظور افزایش دقت در ارزیابی نویز، دو بار تکرار شد. ساختارهای انتخاب شده اسکن شامل دو مورد بدون محافظ، به ترتیب با و بدون ماژول های پستان و سه شکل با محافظ به ترتیب با محافظ لنز چشم، سپر تیروئید و سپر پستان بود.

دوزسنجی
برای اهداف دوزسنجی، مدل وکسل از سی تی اسکن فانتوم انسانی به دست آمد. تصاویر اصلی به 256 × 256 پیکسل کاهش یافت. وکسل های مربوطه به صورت 1.6 × 1.6 × 4 میلی مترمکعب کاهش یافت. محل قرارگیری لنز چشم و تیروئید در داخل فانتوم وکسل توسط رادیولوژیست (AS) مشخص شد. بافت پستان و ریه را می توان به راحتی تشخیص داد.

پیشگیری دارویی واکنشهای حساسیت تاخیری ناشی از مواد حاجب یددار

Pharmacological prevention of delayed hypersensitivity reactions caused by iodinated contrast media

چکیده

مقدمه

روش پژوهش

طراحی مطالعه و شرکت کنندگان

پیشگیری دارویی

امتیاز شدت علائم برای واکنش تأخیری پیشین

ارزیابی نتایج

تحلیل های آماری

نتایج

مشخصه های بالینی شرکت کنندگان مطالعه و واکنش های قبلی

نتایج پیشگیری دارویی

عوامل بالینی اثرگذار بر نتایج

بحث

منابع تأمین مالی

اطلاعیه ی انتشار

مشارکت نویسندگان

رضایت جهت انتشار

در دسترس بودن داده ها و مطالب

تأییدیه کمیته اخلاق

تعارض منافع

ضمیمه ی الف: اطلاعات تکمیلی

منابع

چکیده

پیشینه: واکنش حساسیت شدید تاخیری به ماده ی حاجب در تقریباً 0.5 تا 23 درصد بیماران رخ می دهد و تصور بر آن است که این واکنش ها به واسطه ی مکانیسمهای مربوط به سلول T ایجاد می شوند. با این حال، راهبرد پیشگیرانه دارویی مناسب هنوز برای بیمارانی که سابقه ی واکنش های تاخیری به ماده ی حاجب یددار دارند، تدوین نشده است.

هدف: ما بدنبال آن بودیم که کارآمدی پیشگیری دارویی را در بیمارانی ارزیابی کنیم که سابقه ی واکنش های تاخیری به ماده حاجب یددار غیریونی و کم اسمولاریته را در زمان مواجهه ی مجدد با ماده حاجب یددار داشتند. 

روش: مرور گذشته نگر سوابق پزشکی الکترونیک 117 بیمار دارای سابقه ی قبلی واکنش حساسیت شدید تاخیری به ماده حاجب پرتونگاری انجام شد. این بیماران جهت پیشگیری از واکنش های پس از مواجهه ی مجدد با ماده حاجب پرتونگاری به کلینیک آلرژی مراجعه کرده بودند. اثرات پیشگیری دارویی براساس امتیاز علائم واکنش های پیشین و برمبنای شدت و طول مدت ذکر شده برای آنها در سوابق پزشکی الکترونیک مقایسه شدند.

نتایج: از بین 117 بیماری که پس از تزریق ماده حاجب پرتونگاری، واکنش حساسیت شدید تاخیری را تجربه کرده بودند، ما نتایج مواجهه ی مجدد با ماده حاجب پرتونگاری را در 101 بیمار تأیید کردیم. برای پیشگیری دارویی، 92 بیمار (91.1 درصد) پیش از تزریق ماده حاجب پرتونگاری، استروئید دریافت کردند و از بین آنها، 50 بیمار (49.5 درصد) پس از تزریق ماده حاجب پرتونگاری، ماده حاجب پرتونگاری اضافه دریافت کردند. به کمک این پیشگیری دارویی، 98 بیمار (97 درصد) علائم بهبود یافته یا عود علائم داشتند، 2 بیمار (2 درصد) عود علائم پیشین مشابه داشتند و 1 بیمار (1 درصد) عود علائم بدتر داشتند. نسبت های عدم عود پس از پیشگیری دارویی در بیمارانی کمتر بود که واکنش های شدیدتر و امتیاز علائم بالاتر داشتند. 

نتیجه گیری: پیشگیری دارویی، اثر سودمندی را در بیشتر بیمارانی که واکنش حساسیت شدید تاخیری به ماده حاجب پرتونگاری داشتند نشان داد. تحقیقات بیشتر برای تدوین پروتکل مؤثر برای پیشگیری از واکنش های تاخیری به ماده حاجب پرتونگاری لازم است.

مقدمه

ماده حاجب پرتونگاری بیش از 75 میلیون مرتبه در سال برای بهبود کیفیت تصاویر رادیوگرافی استفاده می شود و واکنش های نامطلوب زیادی پس از تجویز ماده حاجب پرتونگاری به خوبی شناخته می شوند. واکنش های حساسیت شدید ناشی از ماده حاجب پرتونگاری به این صورت دسته بندی می شوند: 1) واکنش های آنی که ظرف مدت 1 ساعت پس از تجویز ماده حاجب پرتونگاری رخ می دهند و 2) واکنش های تأخیری که ظرف مدت بیش از 1 ساعت پس از مواجهه با ماده حاجب پرتونگاری رخ می دهند. اگرچه فراوانی واکنش های نامطلوب آنی به ماده حاجب پرتونگاری در بیماران دریافت کننده ی ماده حاجب پرتونگاری یونی با اسمولاریته زیاد برابر بود با 3.8 تا 12.7 درصد و در بیماران دریافت کننده ی ماده حاجب پرتونگاری غیریونی کم اسمزی این فراوانی برابر بود با 0.7 تا 3.1 درصد، واکنش های نامطلوب تأخیری در بین تقریباً 0.5 تا 23 درصد بیماران و با تغییرات زیادی رخ داد، زیرا این موضوع مشخص نیست که آیا بروز علائم آشکار ناشی از ماده حاجب پرتونگاری بوده است یا خیر (4 تا 6). علاوه براین، فرض می شود که واکنش های تاخیری احتمالاً علامتی رایج هستند و یا در مقایسه با واکنش های نامطلوب آنی رایج تر هستند (7). 

Abstract

Background Delayed hypersensitivity reactions (DHRs) to radiocontrast media (RCM) occur in approximately 0.5–23.0% of patients and are thought to be caused by T cell-mediated mechanisms. However, an optimal pharmacological preventive strategy is not yet established in patients with histories of delayed reactions to RCM. Objective We aimed to evaluate the efficacy of pharmacological prevention in patients with histories of delayed reactions to non-ionic low-osmolar RCM when re-exposed to RCM.

Methods A retrospective review of electronic medical records of 117 patients with previous histories of DHRs to RCM who visited an allergy clinic for the prevention of reactions after the re-exposure to RCM was conducted. The effects of pharmacological prevention were compared according to the symptom scores of previous reactions based on their intensities and durations with electronic medical records (EMRs).

Results Of the 117 patients who experienced DHRs after RCM injection, we confirmed the outcomes of RCM re-exposure in 101 patients. For pharmacological prevention, 92 patients (91.1%) received steroids before RCM injection and among them, 50 patients (49.5%) received additional steroids after RCM injection. With this pharmacological prevention, patients of symptoms improved or no recurrence, recurrence of similar previous symptoms, and recurrence of worse symptoms were 98 (97.0%), 2 (2.0%), and 1 (1.0%), respectively. The proportions of no recurrence after pharmacological prevention were lower in patients with severe reactions and higher symptom scores.

Conclusion Pharmacological prevention showed a beneficial effect in most patients with delayed hypersensitivity to RCM. Further investigations are needed to establish an effective protocol for the prevention of delayed reactions to RCM.

INTRODUCTION

Radiocontrast media (RCM) are used more than 75 million times per year for enhancing radiographic images, and frequent adverse reactions after RCM administration are well known.1,2 Hypersensitivity reactions due to RCM are classified as 1) immediate reactions, which occur within 1 h after RCM administration, and 2) delayed reactions, which occur after more than 1 h of RCM exposure.3,4 Although the frequency of immediate adverse reactions to RCM was 3.8– 12.7% in patients receiving high-osmolar ionic RCM and 0.7–3.1% in patients receiving lowosmolar non-ionic RCM, delayed adverse reactions occurred in approximately 0.5–23.0% of patients with a large variation because it is not clear whether the occurrence of apparent symptoms is due to RCM.4–6 Moreover, it is assumed that delayed reactions are probably as common or more common than immediate adverse reactions.7

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

پیشگیری دارویی واکنشهای حساسیت تاخیری ناشی از مواد حاجب یددار

Pharmacological prevention of delayed hypersensitivity reactions caused by iodinated contrast media

شبکه عصبی کانولوشن کم عمق برای غربالگری شیوع COVID-19 با عکسبرداری اشعه ایکس قفسه سینه

Shallow Convolutional Neural Network for COVID-19 Outbreak Screening Using Chest X-rays

چکیده
مقدمه
مواد و روش‌ها
جمع‌آوری داده‌ها
شبکه عصبی کانولوشن کم عمق
آزمایشات
نتایج در مجموعه داده متعادل
نتایج در مجموعه داده نامتعادل
بحث‌ و گفتگو
نتیجه‌گیری و کارهای آینده
منابع

چکیده

در میان داده‌های تصویربرداری رادیولوژی، عکسبرداری اشعه ایکس قفسه سینه (CXR) در مشاهده بروز کووید 19 بسیار استفاده می‌شود. برای غربالگری انبوه، استفاده از CXR، یک ابزار مبتنی بر هوش مصنوعی محاسباتی کارآمد، برای تشخیص موارد مثبت کووید 19 از موارد غیر کووید ضروری است. به این منظور، یک شبکه عصبی کانولوشن سبک وزن (CNN) با معماری کم عمق متناسب ارائه داده ایم که با استفاده از CXR موارد مثبت کووید 19 را بدون منفی کاذب بطور خودکار تشخیص می‌دهد. معماری کم عمق CNN در مقایسه با سایر مدل‌های یادگیری عمیق با پارامترهای کمتری طراحی شده است. معماری متناسب با CNN کم عمق با استفاده از CXRهای 321 مورد مثبت کووید تأیید شد. علاوه بر موارد مثبت کووید 19، مجموعه دیگری از 5856 مورد غیرکووید 19 (در دسترس عموم، منبع: کاگل) در نظر گرفته شد که شامل موارد ذات الریه عادی، ویروسی و باکتریایی است. در آزمونهای آزمایشی ما، برای جلوگیری از جهت‌گیری احتمالی، اعتبارسنجی 5 برابر دنبال شد و از هر دو مجموعه داده متعادل و نامتعادل استفاده شد. مدل پیشنهادی بالاترین دقت ممکن 99.69٪، را با حساسیت 1.0 به دست آورد، جایی که AUC، 9995/0 بود. بعلاوه، میزان مثبت کاذب گزارش شده برای 5856 مورد منفی کووید19 فقط 0015/0 بود. نتایج ما اظهار داشت که CNN پیشنهادی می‌تواند برای غربالگری انبوه استفاده شود. با استفاده از مجموعه دقیقاً مشابه مجموعه CXR، نتایج فعلی بهتر از سایر مدل‌های یادگیری عمیق و کارهای پیشرفته اصلی بود.

مقدمه

در دسامبر سال 2019، بیماری جدید ویروس کرونا (COVID – 19) در استان ووهان چین یافت شد https://www.who.int/docs/default-source/coronaviruse/who – china-joint-mission-on-covid-19-final-report.pdf [1]. برخلاف سرماخوردگی و آنفولانزا، کووید19 بسیار مسری تر است و برای سیستم ایمنی بدن انسان کاملاً ناشناخته است. به بیان دقیق‌تر، سندرم تنفسی بسیار حاد (SARS) و سندرم تنفسی خاورمیانه (MERS) دو بیماری شناخته شده ویروس کرونا هستند که به ترتیب 10 و 37 درصد مرگ و میر زیادی دارند [2، 3]. هم اکنون، کووید 19 بیش از 6،057،853 نفر را مبتلا کرده است که بیش از 371،166 مورد مرگ در سراسر جهان دارند (تاریخ، 01 ژوئن، 2020) [8]. نرخ شیوع کووید19 نمایی است و سریعتر از سایر بیماریهای مربوط به تنفس است. امروزه محققان برای پیش بینی عواقب احتمالی با استفاده از ابزارهایی که توسط هوش مصنوعی هدایت می‌شوند، به داده‌های کمی محدود شده‌اند.

نتیجه‌گیری و کارهای آینده

به طور کلی، در این مقاله، یک معماری کم عمق متناسب با CNN کم وزن را برای تشخیص موارد مثبت کووید 19 با استفاده از CXR‌ها در برابر موارد غیر کووید 19 پیشنهاد شده است. این آزمایشات بر روی مجموعه داده CXR‌های کویید 19 مثبت، ذات‌الریه – مثبت و سالم انجام شد. برای تأیید دقت، از پروتکل اعتبار سنجی 5 برابر در هر دو سناریوی مجموعه داده متعادل و نامتعادل استفاده شد که در آن 321 مورد مثبت کووید 19 استفاده شده است. با استفاده از (الف) ابزارهای محبوب DL، مانند MobileNet، InceptionV3 و ResNet50، معماری متناسب CNN پیشنهادی را مقایسه کرده ایم. و (ب) کارهای پیشرفته تشخیص COVID – 19 با استفاده از CXR‌ها، در نظر گرفته شود. مدل پیشنهادی بهتر از همه بوده و از نظر محاسباتی کارآمد است زیرا به تعداد پارامترهای کمتری نیاز دارد. چون معماری CNN کم عمق پیشنهادی منفی کاذب ندارد، می‌توان از آن برای غربالگری موارد مثبت کووید 19 در اشعه X قفسه سینه استفاده کرد.

در آینده، معماری شبکه با هدف به حداقل رساندن موارد مثبت کاذب، بررسی می‌شود. همچنین قصد داریم داده‌ها را اضافه کنیم که به ما کمک می‌کند تا از مشکلی که در حال حاضر با آن روبرو هستیم، یعنی کمبود داده کافی، جلوگیری کنیم.

Abstract

Among radiological imaging data, Chest X-rays (CXRs) are of great use in observing COVID-19 manifestations. For mass screening, using CXRs, a computationally efficient AI-driven tool is the must to detect COVID-19-positive cases from non-COVID ones. For this purpose, we proposed a light-weight Convolutional Neural Network (CNN)-tailored shallow architecture that can automatically detect COVID-19-positive cases using CXRs, with no false negatives. The shallow CNN-tailored architecture was designed with fewer parameters as compared to other deep learning models. The shallow CNN-tailored architecture was validated using 321 COVID-19-positive CXRs. In addition to COVID-19-positive cases, another set of non-COVID-19 5856 cases (publicly available, source: Kaggle) was taken into account, consisting of normal, viral, and bacterial pneumonia cases. In our experimental tests, to avoid possible bias, 5-fold cross-validation was followed, and both balanced and imbalanced datasets were used. The proposed model achieved the highest possible accuracy of 99.69%, sensitivity of 1.0, where AUC was 0.9995. Furthermore, the reported false positive rate was only 0.0015 for 5856 COVID-19-negative cases. Our results stated that the proposed CNN could possibly be used for mass screening. Using the exact same set of CXR collection, the current results were better than other deep learning models and major state-of-the-art works.

Introduction

In December 2019, the novel coronavirus disease (COVID-19) was found in Wuhan Province of China https://www.who.int/docs/default-source/coronaviruse/who -china-joint-mission-on-covid-19-final-report.pdf [1].Unlike the common cold and flu, COVID-19 is much more contagious, and for human’s immune system, it is an absolute unknown. To be more specific, severe acute respiratory syndrome (SARS) and Middle East respiratory syndrome (MERS) are two well-known coronavirus diseases, which have huge mortality rates of 10% and 37%, respectively [2, 3]. As of now, COVID-19 affected more than 6,057,853 people with more than 371,166 death cases across the world (dated, June 01, 2020) [8]. The COVID-19 outbreak spread rate is exponential and is faster than other respiratory-related diseases. Researchers are now limited to small amount of data to predict possible consequences using AI-driven tools.

Conclusion and Future Works

On the whole, in this paper, a light-weight CNN-tailored shallow architecture was proposed to detect COVID-19- positive cases using CXRs against non-COVID-19 ones. The experiments were performed on dataset collection of COVID19-positive, pneumonia-positive, and healthy CXRs. To validate its robustness, 5-fold cross-validation protocol was used on both balanced and imbalanced dataset scenarios, where 321 COVID-19-positive cases were used. We have compared the proposed shallow CNN-tailored architecture by taking (a) popular DL tools, such as MobileNet, InceptionV3, and ResNet50; and (b) state-of-the-art works for COVID-19 detection using CXRs, into account. The proposed model outperformed all and is computationally efficient as it requires less number of parameters. As the proposed shallow CNNtailored architecture has no false negatives, it could be used to screen COVID-19-positive cases in chest X-rays.

In future, the network architecture will be explored, aiming to minimize false positive cases. We also plan to augment data that helps avoid an issue we currently face, i.e., lack of sufficient data.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

شبکه عصبی کانولوشن کم عمق برای غربالگری شیوع COVID-19 با عکسبرداری اشعه ایکس قفسه سینه

Shallow Convolutional Neural Network for COVID-19 Outbreak Screening Using Chest X-rays

پیامدهای جداشدن عصبی عروقی در تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI) تومورهای مغزی

Implications of neurovascular uncoupling in functional magnetic resonance imaging (fMRI) of brain tumors

چکیده

واحد عصبی‌عروقی در هموستازی

عروق تومورهای مغزی

تومورهای مغزی واحد عصبی‌عروقی را تغییر می‌دهند

fMRI تومورهای مغزی

پیامدهای استفاده از fMRI به عنوان یک نشانگر زیستی از پیشرفت GBM

نتیجه‌گیری

چکیده

تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI) به عنوان یک ابزار حیاتی برای عکس‌برداری پیش‌جراحی قشر سخنوری عمل کرده و در عملکرد نوورلوژیکی بیماران مبتلا به تومور مغزی تغییر ایجاد می‌کند. با این حال مکانیسم کنتراست وابسته به سطح اکسیژن خون (BOLD) اصلی fMRI در نظر می‌گیرد که جفت‌شدن عصبی‌عروقی طی پیشرفت تومور مغزی دست نخورده باقی مانده، و این تغییرات اندازه‌گیری شده در جریان خون مغزی (CBF) با عملکرد نورونی ارتباط دارد. مطالعات ‌پیش‌بالینی و بالینی اخیر نشان داده‌اند که حتی تومورهای مغزی با درجه پایین می‌توانند جدا شدن عصبی‌عروقی (NVU) را نشان دهند، این تفسیر داده‌های fMRI مخدوش می‌کند. بنابراین، برای جلوگیری از عوارض جراحی عصبی در مبنای بیوفیزیکی NVU و تاثیر آن بر fMRI ضروری است. در این مقاله فیزیولوژی نحوه بازسازی واحد عصبی‌عروقی و تغییر عملکردی این واحد توسط سلول‌های سرطانی مغز را را بررسی می کنیم. در ابتدا آخرین یافته‌ها را درباره اجزای واحد عصبی‌عروقی بحث می‌کنیم. سپس، ما نتایج بدست آمده از مطالعات پیش‌بالینی و بالینی را تلفیق می‌کنیم تا تأثیر NVU ناشی از تومور مغزی بر تفسیر داده‌های fMRI نمایان شود. ما آن دسته از پیشرفت‌های حاصل شده در روش‌های تصویربرداری عملکردی بررسی می‌کنیم که امکان ارزیابی بالینی تومورهای مغزی با NVU می‌دهد. آخر سر ما به این بحث می‌پردازیم که چگونه جلوگیری از تشکیل ناهنجار رگ‌های خونی تومور با درمان‌های ضد رگ‌زایی می تواند عروق تومور مغزی نرمال و تحت کنترل درآورد و بطور بالقوه جفت‌شدگی عصبی‌عروقی را حفظ کند.

جفت‌شدگی عصبی‌عروقی ارتباط بین تحریک عصبی و تغییرات همزمان در جریان خون مغزی به منظور فراهم کردن تقاضاهای متغیر انرژی است. این رابطه اساس مکانیسم کنتراست وابسته به سطح اکسیژن خون (BOLD)  تشکیل می‌دهد و این مکانیسم زمینه اصلی تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI) مغز است. با این حال، سیگنال BOLD کاملا با پتانسیل‌های عمل نورونی ارتباط ندارد. سیگنال BOLD ترکیبی از چندین پدیده شامل تغییرات جریان خون مغزی (CBF)، حجم خون مغزی (CBV) و میزان متابولیسم مغزی برای مصرف اکسیژن (CMRO2) است. با این وجود، این جفت‌شدگی عصبی‌عروقی است که fMRI قادر به بررسی و ترسیم عملکرد مغز در بیماران کرده است. 

نتیجه‌گیری

گلیوما باعث ایجاد درجات متفاوتی از اختلال در بخش عصبی‌عروقی متشکل از آستروسیت‌ها، پری‌سیت‌های و سلول‌های اندوتلیال می‌شود. این اختلالات باعث اختلال در جفت‌شدگی عصبی‌عروقی می‌شوند و می‌تواند به علت عدم پاسخ عروقی و ناتوانایی در تأمین متابولیت‌ها و اکسیژن به جمعیت‌های عصبی فعال، منجر به سمیت تحریک بیش از حد سریع‌تر می‌شود. هیپوکسی ناشی از مرگ‌و‌میر سلول‌های تومور در نهایت منجر به فعال کردن زنجیره‌ای از وقایع می شود که به رشد رگ‌زایی و تشکیل عروق خونی متناسب با رشد تومور منجر می‌شود. تغییر به فنوتیپ کوپشنی نیز می‌تواند در بیماران رخ دهد، که در آن سلول‌های گلیوما تون عروق میزبان را تحت کنترل خود در می‌آورند.

Abstract

Functional magnetic resonance imaging (fMRI) serves as a critical tool for presurgical mapping of eloquent cortex and changes in neurological function in patients diagnosed with brain tumors. However, the blood-oxygen-level-dependent (BOLD) contrast mechanism underlying fMRI assumes that neurovascular coupling remains intact during brain tumor progression, and that measured changes in cerebral blood flow (CBF) are correlated with neuronal function. Recent preclinical and clinical studies have demonstrated that even low-grade brain tumors can exhibit neurovascular uncoupling (NVU), which can confound interpretation of fMRI data. Therefore, to avoid neurosurgical complications, it is crucial to understand the biophysical basis of NVU and its impact on fMRI. Here we review the physiology of the neurovascular unit, how it is remodeled, and functionally altered by brain cancer cells. We first discuss the latest findings about the components of the neurovascular unit. Next, we synthesize results from preclinical and clinical studies to illustrate how brain tumor induced NVU affects fMRI data interpretation. We examine advances in functional imaging methods that permit the clinical evaluation of brain tumors with NVU. Finally, we discuss how the suppression of anomalous tumor blood vessel formation with antiangiogenic therapies can ‘‘normalize’’ the brain tumor vasculature, and potentially restore neurovascular coupling.

Neurovascular coupling is the relationship between neural firing and concomitant changes in cerebral blood flow to accommodate changing energy demands.1,2 This relationship constitutes the basis of the blood-oxygen-level-dependent (BOLD) contrast mechanism that underlies functional magnetic resonance imaging (fMRI) of the brain. However, the BOLD signal is not perfectly correlated with neuronal action potentials. The BOLD signal is a mixture of several phenomena including changes in cerebral blood flow (CBF), cerebral blood volume (CBV), and the cerebral metabolic rate for oxygen consumption (CMRO2).3 Nonetheless, it is this neurovascular coupling that has made fMRI the workhorse for interrogating and mapping brain function in patients.4

Conclusion

Gliomas result in varying degrees of perturbation to the neurovascular unit composed of astrocytes, pericytes, and endothelial cells. These disruptions impair neurovascular coupling and can lead to faster excitotoxicity due to the lack of vascular response and an inability to supply metabolites and oxygen to active neuronal populations. The resulting hypoxia in conjunction with tumor cell death eventually triggers a cascade of events that leads to angiogenic growth and poorly formed vasculature to support tumor growth. A shift to the co-optive phenotype, in which glioma cells take over control of host vascular tone, can also occur in patients.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

پیامدهای جداشدن عصبی عروقی در تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI) تومورهای مغزی

Implications of neurovascular uncoupling in functional magnetic resonance imaging (fMRI) of brain tumors

غربالگری سرطان سینه و دهانه رحم بعد از CARES: یک برنامه گروهی برای زنان مهاجر و حاشیه نشین

Cervical and Breast Cancer Screening After CARES: A Community Program for Immigrant and Marginalized Women

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

غربالگری سرطان دهانه رحم و پستان پس از CARES: یک برنامه جامع برای زنان مهاجر و محروم

Cervical and Breast Cancer Screening After CARES: A Community Program for Immigrant and Marginalized Women

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

 نقش تصویر برداری در کودکان مبتلا به عفونت دستگاه ادرای

 Role of imaging in children with urinary tract infections

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

نقش تصویر برداری در کودکان مبتلا به عفونت دستگاه ادرای

 Role of imaging in children with urinary tract infections

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

آنتی بادیهای مونوکلونال با نشان دار کردن رادیویی با رنیوم 188 برای رادیوایمونوتراپی

Monoclonal Antibodies Radiolabeling with Rhenium-188 for Radioimmunotherapy

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

آنتی بادی مونوکلونال با تکنیک علامت گذاری رادیو اکتیو با رنیم 188 برای رادیویمونوتراپی

Monoclonal Antibodies Radiolabeling with Rhenium-188 for Radioimmunotherapy

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تجزیه و تحلیل حرارتی مبتنی بر مدل تاخیر فاز دوگانه‌ فانتوم های بافت با استفاده از مدل لاتیک بولتمزمن

Dual phase lag model-based thermal analysis of tissue phantoms using lattice Boltzmann method

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تجزیه و تحلیل حرارتی مبتنی بر مدل تاخیر فاز دوگانه‌ فانتوم های بافت با استفاده از مدل لاتیک بولتمزمن

Dual phase lag model-based thermal analysis of tissue phantoms using lattice Boltzmann method

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

رادیوتراپی سبب افزایش حساسیت سلول های توموری به اثرات ضدتوموری AD-MSCs (سلول های بنیادی مزانشیمال مشتق از چربی) فعال شده با TNF-α در مدل آزمایشگاهی سرطان سینه می شود

Irradiation enhances susceptibility of tumor cells to the antitumor effects of TNF-α activated adipose derived mesenchymal stem cells in breast cancer model

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

رادیوتراپی سبب افزایش حساسیت سلول های توموری به اثرات ضدتوموری AD-MSCs (سلول های بنیادی مزانشیمال مشتق از چربی) فعال شده با TNF-α در مدل آزمایشگاهی سرطان سینه می شود

Irradiation enhances susceptibility of tumor cells to the antitumor effects of TNF-α activated adipose derived mesenchymal stem cells in breast cancer model

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویربرداری عصبی در مولتیپل اسکلروزیس

Brainimaging in muliple sclerosis

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تصویربرداری عصبی در مولتیپل اسکلروزیس

Brainimaging in muliple sclerosis

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.