Biológiai rendszerek MR vizsgálata a metabolitoktól a komplex működésekig: elméleti és gyakorlati kérdések

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
PhD típus: 
Fizikai Tudományok Doktori Iskola
Év: 
2017/2018
Témavezető: 
Név: 
Kozák Lajos Rudolf
Email cím: 
lrkozak@mrkk.sote.hu
Intézet: 
Semmelweis Egyetem MR Kutatóközpont
Beosztás: 
Kutató
Tudományos fokozat: 
PhD
Konzulens: 
Név: 
Dr. Légrády Dávid
Email cím: 
legrady@reak.bme.hu
Intézet: 
Nukleáris Technikai Intézet
Beosztás: 
egy. docens
Tudományos fokozat: 
PhD
Leírás: 

A kutatási téma leírása:

Az élő szervezet állapotát MR képalkotással több megközelítésből is lehet vizsgálni, az elemi összetevők szintjétől, a struktúrán át a funkcióig. Az MR spektroszkópiás mérések az élő szervezet kémiai összetételéről, a strukturális MR mérések (ideértve a diffúziós tenzor képalkotást) a mikroszkopikus és makroszkopikus felépítésről, a funkcionális mérések pedig a lokális keringésről, és áttételesen az idegrendszeri működésekről képesek klinikailag is hasznos információkat nyújtani. Az egyes szintek közötti kapcsolatok számos esettben csak részben tisztázottak, és minden vizsgálati kérdés esetében számos megoldatlan kérdés található.
Az MR spektroszkópia esetében például problémát jelent, hogy általában ezek a mérések nem tekinthetőek dinamikusnak, mivel az egy rögzítési menetben mért számos elemi spektrum átlagolásával születnek. Ráadásul a legtöbb esetben a nyert spektrumok a kalibráció hiánya miatt szemikvantitatívak. Dinamikus spektroszkópiás mérésekkel (elsősorban a P és F spektroszkópia esetében) elméletileg akár az ATP anyagcsere, akár a megfelelően jelzett gyógyszervegyületek eloszlásának követése is megoldható lenne, így bizonyos funkciók molekuláris szinten is követhetővé válnának.
A funkcionális megközelítésben problémát jelent, hogy a legelterjedtebben használt véroxigenáció-szinthez kötött (ún. BOLD) funkcionális MR, indirekt módon (a vérkeringési válaszon keresztül) következtet az idegrendszeri aktivitásokra. A vizsgálati módszerek pontosítására több lehetőség is felmerült az irodalomban, akár a kontrasztanyag nélküli perfúziós, akár a keringési rezerv mérését szolgáló, akár a sejtek alakváltozását diffúziós MR méréssel követő eljárások formájában. 

A jelölt az alábbi feladatok közül választhat, illetve ezek tetszőleges kombinációját végezheti PhD munkája során:
(1) dinamikus spektroszkópiás mérés (akár on-line akár off-line feldolgozással) kidolgozása és validálása fantomokon , biológiai mintákon, egészséges önkéntesekben
(2) kalibrált proton ill. multinukleáris spektroszkópia végzésére és kiértékelésére szolgáló egyszerű, de megbízható módszertan kidolgozása a klinikai igények figyelembe-vételével
(3) a spektroszkópiás mérések minőségének javítása, akár a szekvenciák, akár a feldolgozás finomhangolásával, valamint a minőségbiztosítást szolgáló gyors és hatékony protokoll, valamint elemzőmódszer kidolgozása. 
(4) kontrasztanyag nélküli perfúziós mérés (pl. arterial spin labeling, ASL) használata a BOLD funkcionális MR technika pontosítására
(5) keringési rezerv mérésével kalibrált BOLD-fMRI vagy ASL fMRI technika kidolgozása validálása
(6) diffúzió-súlyozott és diffúziós tenzor képalkotási technikák optimalizálása, gyakorlati alkalmazásai 
(7) diffúzió-súlyozott funkcionális MR technika (DW-fMRI) kidolgozása, kalibrálása
(8) real-time fMRI eljárások (akár BOLD, ASL, DW-fMRI, stb.) fejlesztése és alkalmazási lehetőségeinek vizsgálata (pl. biofeedback, stb.)
(9) a metabolikus, anatómia és funkcionális szintek közötti kapcsolatok kutatása (pl. dinamikus MR spektroszkópia és fMRI, strukturális és funkcionális diffúziós képalkotás, stb.), kombinált mérési és értékelési módszerek kidolgozása, alkalmazási lehetőségek vizsgálata

Elvárások: 

programozási ismeretek

Munkahely neve: 
SE MR Kutatóközpont
Munkahely címe: 
1083 Budapest, Balassa u. 6.