Cíl: Pro účely kvantitativního hodnocení obsahu fibrózy v myokardu lze použít závislost T1-relaxačního času na době od podání kontrastní látky. Obsah fibrózy v myokardu ovlivňuje kinetiku kontrastní látky v myokardu. Zkrácení T1-relaxačního času myokardu je přímo úměrné množství kontrastní látky zachycené v extracelulárním prostoru, jehož objem souvisí s množstvím fibrózy. Hodnoty T1-relaxace jsou tedy nepřímo úměrné množství fibrózy. Metoda: Pro hodnocení obsahu fibrózy v myokardu pomocí MRI byla použita MOLLI sekvence využívající inverzní pulzy pro stanovení signálu vil časových bodech, z nichž je vypočtena hodnota T1-relaxace myokardu. T1-relaxační čas byl stanoven před a po podání jednorázového bolusu kontrastní látky pro pacienty s různým onemocněním. Výsledky: Byly zjištěny rozdíly mezi hodnotami T1-relaxace pro různá onemocnění myokardu v závislosti na době od podání kontrastní látky. Nejkratší T1-relaxační čas po podání kontrastní látky, a tedy nejpomalejší vymývání kontrastní látky, bylo zjištěno pro střádavá onemocnění. Naopak rozdíl mezi T1-hodnotami nebyl zjištěn mezi zdravými kontrolami a pacienty s myokarditidou. Závěr: Hodnoty T1-relaxace myokardu lze použít pro kvantitativní hodnocení obsahu fibrózy v myokardu. Pro ověření metody je vhodné porovnat zjištěné hodnoty T1-relaxace s bioptickými výsledky., Aim: The dependence of T1-relaxation of myocardium on time since contrast administration can be used for quantitative assessment of myocardial fibrosis because kinetics of contrast medium is influenced by the amount of myocardial fibrosis. Shortening of T1-relaxation time is proportional to the amount of the contrast medium concentrated in the extracellular space. There exists a dependence between volume of extracellular space and myocardial fibrosis, therefore T1-mapping can be used for quantitative assessment of myocardial fibrosis. Methods: For myocardial fibrosis assessment, the MOLLI sequence was used for evaluation of signal of 11 images made with different effective inversion times and T1-value was determined. T1-mapping was performed before and after care bolus of the contrast medium for patients with different diagnoses. Results: A difference between T1-values for different diagnoses was found. The shortest T1-value, therefore the worse wash-out of the contrast medium, was determined for storage diseases. On the other hand, there was not any difference in T1-values between controls and patients with myocarditis. Conclusion: The T1-mapping can be used for quantification of myocardial fibrosis. The results should be compared with results from myocardial biopsies., Lucie Súkupová, Jaroslav Tintěra, Dana Kautznerová, Radka Kočková, and Literatura
The article focuses on the application of the segmentation algorithm based on the numerical solution of the Allen-Cahn non-linear diffusion partial differential equation. This equation is related to the motion of curves by mean curvature. It exhibits several suitable mathematical properties including stable solution profile. This allows the user to follow accurately the position of the segmentation curve by bringing it quickly to the vicinity of the segmented object and by approaching the details of the segmentation curve. The purpose of the article is to indicate how the algorithm parameters are set up and to show how the algorithm behaves when applied to the particular class of medical data. In detail we describe the algorithm parameters influencing the segmentation procedure. The left ventricle volume estimated by the segmentation of scanned slices is evaluated through the cardiac cycle. Consequently, the ejection fraction is evaluated. The described approach allows the user to process cardiac cine MR images in an automated way and represents, therefore, an alternative to other commonly used methods. Based on the physical and mathematical background, the presented algorithm exhibits the stable behavior in the segmentation of MRI test data, it is computationally efficient and allows the user to perform various implementation improvements.
Ačkoliv konvenční techniky zobrazení magnetickou rezonancí mají dominantní postavení při vyšetření centrálního nervového systému, přesto tyto techniky nedokážou dát informaci o funkčních vlastnostech mozkové tkáně. Kromě konvenčních MR technik však existují i MR metody umožňující některé z těchto vlastností zobrazit. Mezi ně můžeme zařadit funkční magnetickou rezonanci, difuzně vážené zobrazování, resp. zobrazení difuzního tenzoru a morfometrickou analýzu. Tento článek podává přehled fyzikálních základů zmíněných MR metod a jejich využití ve výzkumu a klinické praxi., Although conventional MR imaging techniques play a crucial role in the examination of the central nervous system, these techniques can not give any information about functional properties of the brain tissue. Besides conventional MRI techniques, however, there are some MR methods enabling evaluation of these functional properties. These methods include functional magnetic resonance imaging, diffusion-weighted imaging or diffusion tensor imaging, and voxel based morphometry This article presents the basic physical concepts of the above-mentioned MR techniques and the, and Ibrahim Ibrahim, Jaroslav Tintěra
Cíl: Užitím inovativní metody analýzy záznamů funkční magnetické rezonance (resp. určení efektivní konektivity) objektivizovat neuroplasticitu po fyzioterapii u nemocných s roztroušenou sklerózou mozkomíšní. Soubor a metodika: Dvanáct nemocných s roztroušenou sklerózou (průměrný věk 44,3 ? 9,2 let, EDSS 3,7 ? 0,9, délky onemocnění 9,3 ? 6,0 let) podstoupilo dvouměsíční fyzioterapii – Motorické programy aktivující terapii. Na začátku a na konci facilitačního fyzioterapeutického programu (2× týdně, 1 hod) bylo provedeno klinické vyšetření zaměřené na funkci horních končetin (hodnocení třesu, diadochokinézy, taxe, kvalitativní svalové síly a spasticity) a vyšetření funkční magnetickou rezonancí během motorické úlohy prstů. Z dat funkční rezonance byly analýzou v programu Statistical parametric mapping určeny síly efektivní konektivity mezi suplementární motorickou areou a primárními motorickými oblastmi. Kontrolní skupinu tvořilo 12 zdravých dobrovolníků (průměrný věk 39,4 ? 12,2 let). Výsledky: Analýza efektivní konektivity ukázala silné spojení mezi suplementární motorickou areou a oběma primárními motorickými oblastmi (pacienti měli většinou silnější konektivitu než zdravé kontroly, významně mezi suplementární motorickou areou a primární motorickou oblastí vlevo; p = 0,005). Efektivní konektivita mezi levou a pravou primární motorickou oblastí byla celkově významně slabší. Po terapii došlo u nemocných ke zlepšení ve všech klinických testech (v indexu pravé ruky p < 0,001, v indexu levé ruky p < 0,001), nebyly ale prokázány signifikantní změny efektivní konektivity. Závěr: Analýza efektivní konektivity je jedna z cest k objektivizaci mozkové plasticity, a to nejenom z anatomického, ale především z funkčního hlediska. Terapie měla jednoznačný pozitivní vliv na klinické funkce, avšak signifikantní změny efektivní konektivity po terapii se neprokázaly., Aim: The aim was to objectify neuroplasticity after physiotherapy using an innovative method of functional magnetic resonance imaging data analysis (determination of effective connectivity) in multiple sclerosis patients. Material and methods: Twelve patients (mean: age 44.3 ? 9.2 years, EDSS 3.7 ? 0.9, disease duration 9.3 ? 6.0 years underwent Motor program activation therapy (one hour therapy, twice a week). Clinical and fMRI examination during a motoric task for fingers was carried out before and after the therapy. The clinical examination focused on the upper extremity function (evaluation of tremor, diadochokinesis, ataxia, muscle strength and spasticity). Effective connectivity between supplementary motor and right and left primary motor areas was determined using the Statistical Parametric Mapping software. A control group consisted of 12 healthy controls (mean age 39.4 ? 12.2). Results: The analysis of effective connectivity showed strong connection between the supplementary motor area and both primary motor areas (patients had stronger connection in more cases than healthy controls, significant between the supplementary motor area and the left primary motor area, p = 0.005). Effective connectivity between the right and left primary motor areas was significantly weaker. After the therapy, improvement occurred in all the clinical tests (right hand index p < 0.001, left hand index p < 0.001) but no changes were observed in effective connectivity. Conclusion: Effective connectivity represents a possible approach to objectification of brain plasticity. Facilitation physiotherapy had a significant effect on clinical function while significant changes of effective connectivity were not demonstrated. Key words: multiple sclerosis – physiotherapy techniques – functional magnetic resonance imaging – neuroplasticity The authors declare they have no potential conflicts of interest concerning drugs, products, or services used in the study. The Editorial Board declares that the manuscript met the ICMJE “uniform requirements” for biomedical papers., and M. Procházková, J. Tintěra, A. Procházka, P. Martinková, K. Řasová