Pro školitele

Na Ústavu přístrojové techniky AVČR (ÚPT AVČR) se vyvíjí experimentální metoda magnetické rezonance pro zavedení nového biomarkeru umožňujícího neinvazivní in vivo odhad architektury mikrocév ve tkáni. Takový biomarker zatím neexistuje ani v magnetické rezonanci ani v jiných zobrazovacích modalitách. Jeho cílem je poskytnout lékařům novou informaci o stavu a průběhu onemocnění. Například u onkologických pacientů dochází při úspěšné léčbě k normalizaci nádorové vaskularizace, kterou by tento biomarker zachytil a lékař tak využíl pro hodnocení účinnosti terapie. Změny architektury mikrocév jsou však popsány i u dalších onemocnění, například u demence, Alzheimerovy choroby či bipolární poruchy.

Metoda vychází z techniky IVIM MRI (Intra-Voxel Incoherent Motion), která umožňuje studovat difuzi vody ve tkáni a perfuzi krve v mikrocévách. Konvenční IVIM přístup byl upraven tak, aby umožnil odhad biomarkeru architektury mikrocév. Metoda již byla validována na simulovaných a fantomových datech, ale pouze ilustrována na preklinických datech myší. Výsledky byly publikovány ve vědecké literatuře a vývoj je podpořen Agenturou pro zdravotnický výzkum ČR. Dalším krokem je in vivo validace na preklinických modelech.

Úkolem studenta, kromě pochopení teorie zobrazování v magnetické rezonanci, bude provést in vivo studii na myších nebo potkanech na systému Bruker 9,4 T na ÚPT AVČR a zpracovat získaná data do map nového biomarkeru architektury mikrocév. Analýza bude probíhat v prostředí Python (případně Matlab), kde bude student muset pochopit současný kód pro zpracování dat a bude zahrnovat programové řešení specifických problémů zpracování IVIM dat u zvířecích modelů, například stanovení prahu oddělujícího difuzní a perfuzní složku a celkovou úpravu stávajícího kódu pro měření na zvířatech. Výsledkem bude softwarový nástroj pro preklinické použití, kvantitativní odhady map architektury mikrocév a posouzení reprodukovatelnosti metody mezi jednotlivými zvířaty ve studii.