Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Квонг, Кеннет
Родившийся (1948-03-28) 28 марта 1948 г. (72 года)
Гонконг
ГражданствоСоединенные Штаты
Альма-матерКалифорнийский университет, Калифорнийский университет Беркли
, Риверсайд
ИзвестенфМРТ
Научная карьера
ПоляМагнитный резонанс
УчрежденияГарвардский университет

Кеннет Кин Ман Квонг - американский ученый, родившийся в Гонконге. Он является пионером в области визуализации человеческого мозга . Он получил степень бакалавра политических наук в 1972 году в Калифорнийском университете в Беркли . Затем он получил докторскую степень. Имеет степень доктора физики в Калифорнийском университете в Риверсайде, изучает фотон-фотонное столкновение.

Карьера [ править ]

В 1985 году Квон был микстура ядерной физики в больнице VA в Лома Линда, штат Калифорния, устанавливая свою работу в медицинской науке. Через год его пригласили на стажировку в Массачусетскую больницу общего профиля (MGH) в области получения изображений с помощью ПЭТ (позитронно-эмиссионной томографии) . После работы в ПЭТ он начал заниматься магнитно-резонансной томографией (МРТ).

МРТ, диффузия и перфузия [ править ]

Присоединившись к команде Центра ядерного магнитного резонанса MGH (MGH-NMR), Квонг интересовался перфузией (распределение крови и питательных веществ в ткани) и диффузией (обнаружение случайного рассеивания частиц, в основном воды) в живых тканях. . Вместе с аспирантом Массачусетского технологического института Дейзи Чиен и коллегами Ричардом Бакстоном, Томом Брэди и Брюсом Розеном он был одним из первых участников в области визуализации диффузного мозга , которая сама по себе была открыта новаторскими экспериментами Дени Ле Бихана. В докладе на конференции в 1988 году в Обществе магнитного резонанса в медицине группа MGH была первой, кто продемонстрировал диффузионную анизотропию в человеческом мозге, заявив: «...мы наблюдали различные модели диффузии, параллельные и перпендикулярные средней линии мозга, которые повторялись и зависели только от направления градиента кодирования диффузии относительно мозга, независимо от того, какой физический градиент использовался ». [1] Сама эта анизотропия является фундаментальным принципом, лежащим в основе современного метода МРТ-трактографии и структурной коннектомики ( визуализация in vivo аксональных волокон, соединяющих нейроны в головном мозге). Затем Чиен и Квонг использовали свои ранние методы диффузии для изучения людей, перенесших инсульт. В технически сложных условиях (МРТ с низким полем с использованием обычных изображений, расположенный в трейлере на стоянке рядом с MGH) они были первыми, которые продемонстрировали на людях [2]раннее падение диффузии, наблюдаемое Мозли при остром инфаркте у кошек. [3]

В соответствии с его совместным приемом в Массачусетском глазном и ушном госпитале он и его коллеги смогли продемонстрировать, что МРТ можно использовать для изучения диффузии и потока в живом глазу. Он и его коллеги первыми использовали H 2 O 17 в качестве индикатора воды в МРТ и продемонстрировали, что этот новый подход может быть использован для измерения кровотока в головном мозге. [4]

Функциональная МРТ (фМРТ) [ править ]

В 1990 году Центр ЯМР-MGH получил первый прибор МРТ для клинической эхопланарной визуализации (EPI), способный формировать МРТ-изображения за 25 мс. Метод EPI оказался чрезвычайно эффективным при изучении как перфузии, так и диффузии, позволив Квонгу и другим оценивать динамические изменения сигнала, такие как поток крови, меченной введенными магнитно-контрастными веществами, через системы органов.

Группа Центра MGH-ЯМР, возглавляемая Джоном (Джеком) Белливо, признала, что методы динамической перфузии могут быть адаптированы для демонстрации изменений перфузии, которые происходят в результате «работы» мозга, например , задействования локализованных областей нервной ткани как различных части мозга участвуют в выполнении задач. Знаменательные результаты Belliveau и др. В 1991 г. [5] с использованием контраста динамической восприимчивости возвестили о создании новой области в картировании функциональной активности человеческого мозга с использованием магнитно-резонансной томографии - фМРТ.

Две параллельные разработки в области эндогенного контраста заложили основу методов картирования активности мозга без введения индикаторов или контрастных агентов. Современная работа, проведенная десятилетием ранее Тулборном [6] и Райтом из Стэнфорда, показала, что уровни оксигенации крови можно измерить методами ЯМР. Более поздние новаторские эксперименты Огавы и др. И Тернера показали, что кислородное истощение привело к значительному снижению изменений сигнала МРТ в крупных венах и самой коре головного мозга, соответственно, через механизм магнитной восприимчивости, аналогичный тому, который использовал Белливо с экзогенными факторами. индикаторы, но в этом случае с использованием самой деоксигенированной крови в качестве контрастного вещества. В то же время методы прямого измерения перфузии мозга с использованием спиновой перевернутой воды (мечение артериального спина ) были впервые применены на животных моделях Джоном Детре и Аланом Корецким. Все это было возможно без введения контрастных веществ с кровью.

Исходя из этого, Квонг пришел к выводу, что концепции функционального картирования с помощью перфузии мозга и оценка оксигенации по чисто эндогенным сигналам могут быть объединены в совершенно новый метод изучения активности человеческого мозга. Весной 1991 года он провел свои первые эксперименты на людях, показавшие, что большие изменения сигнала МРТ наблюдались в человеческом мозге после воздействия простых визуальных стимулов с использованием как оксигенации крови (жирный шрифт), так и контраста потока. Первые динамические видеоизображения активности человеческого мозга впервые появились на собрании Общества магнитного резонанса в медицине в августе 1991 года в Сан-Франциско на пленарном заседании коллегой Тома Брэди, а затем были опубликованы в 1992 году в Proceedings of the National Academy. наук. [7](в том же году, когда Огава и его коллеги представили свои результаты, впоследствии опубликованные годом позже в PNAS. [8] В тот же выпуск также вошли работы Сейджи Огава , работавшего в Bell Labs, которые сделали аналогичные выводы. Большинство исследователей ссылаются на Квонга и Огава независимо от открытия того, что сейчас называется функциональной МРТ (фМРТ).

Первая публикация Квонга в этой области и его первые эксперименты продемонстрировали два основных метода функциональной визуализации мозга по эндогенным сигналам. Сигнал, зависящий от уровня оксигенации, известный теперь как BOLD , стал наиболее популярным из-за его большего общего контраста / шума, но Квонг также показал, что МРТ можно использовать для обнаружения кровотока.сигнал посредством очевидного изменения скорости релаксации T1, связанной с восполнением крови в ткани мозга, и продемонстрировал, как измеренные изменения сигнала могут быть использованы для прямого вывода количественного измерения изменения перфузии мозга. Это составляет основу второго набора современных методов, известных сейчас как мечение артериального спина, которые все чаще используются, когда требуется количественная оценка исходного уровня и изменение физиологии. Квонг явно был первой работой в этой области, применившей эти методы к картированию человеческого мозга.

Функциональная МРТ оказалась чрезвычайно важной в клинических и фундаментальных науках. К февралю 2012 года более 299 000 рукописей были сопоставлены термином «фМРТ» в базе данных PubMed . Это составляет в среднем более 41 публикуемой рукописи в день с момента разработки оригинального метода 20 годами ранее (24873 статьи в 2011 году). На сегодняшний день ни один метод не превзошел сочетание точности, безопасности и надежности в наблюдении за функцией мозга. Открытия Квонга были сделаны, когда он был научным сотрудником.

Академический [ править ]

В 1993 году, вскоре после открытия фМРТ, Квонг стал инструктором по радиологии . В 1997 году он стал доцентом, а с 2000 года является доцентом Гарвардской медицинской школы.

Продолжение исследований [ править ]

Квонг является активным исследователем, автором или соавтором 97 статей с 1992 по 2011 год, в период после первой публикации фМРТ. Его самая последняя работа посвящена проблемам количественного измерения перфузии мозга, а также исследованиям воздействия на мозг традиционной китайской медицинской практики акупунктуры.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Чиен, D; Бакстон, РБ; Квонг, KK; Брэди, TJ; Розен, Б.Р. (1990). «МРТ-диффузионная томография головного мозга человека». J Comput Assist Tomogr . 14 (4): 514–520. PMID  2370348 .
  2. ^ Чиен, D; Квонг, KK; Buonanno, F; Бакстон, Р. Гресс, Д; Брэди, TJ; Розен, Б.Р. (1992). «МРТ-диффузионная томография инфаркта головного мозга у человека». AJNR . 13 (4): 1097–1102. PMID 1636519 . 
  3. ^ Мозли, Мэн; Коэн, Y; Минторович, Дж; Chileuitt, L; Симидзу, H; Kucharczyk, J; Wendland, MF; Вайнштейн, PR (1990). «Раннее выявление регионарной ишемии головного мозга у кошек: сравнение диффузно- и Т2-взвешенной МРТ и спектроскопии». Магнитный резонанс в медицине . 14 (2): 330–346. DOI : 10.1002 / mrm.1910140218 . PMID 2345513 . 
  4. ^ Квонг, KK; Хопкинс, А.Л .; Belliveau, JW; Чеслер, Д.А.; Поркка, ЛМ; McKinstry, RC; Finelli, DA; Хантер, ГДж; Мур, JB; и другие. (1991). «Протонная ЯМР-визуализация мозгового кровотока с использованием (H2O) -O17». Магнитный резонанс в медицине . 22 (1): 154–158. DOI : 10.1002 / mrm.1910220116 . PMID 1798389 . 
  5. ^ Belliveau JW, Кеннеди Д.Н., McKinstry RC, Бухбиндер BR, Weisskoff RM, Cohen MS, Vevea JM, Brady TJ, Розен BR (1991). «Функциональное картирование зрительной коры головного мозга человека с помощью магнитно-резонансной томографии». Наука . 254 (5032): 716–719. DOI : 10.1126 / science.1948051 . PMID 1948051 . 
  6. ^ Талборн, КР; Waterton, JC; Мэтьюз, PM; Радда, ГК (1982). «Оксигенационная зависимость времени поперечной релаксации протонов воды в цельной крови в сильном поле». Biochim Biophys Acta . 714 (2): 265–270. DOI : 10.1016 / 0304-4165 (82) 90333-6 . PMID 6275909 . 
  7. ^ KK Kwong; JW Belliveau; Д.А. Чеслер; И. Е. Гольдберг; Р. М. Вайскофф; Б.П. Понселе; Д. Н. Кеннеди; Б. Е. Хоппель; MS Cohen; Р. Тернер ; H Cheng; Ти Джей Брэди; и Б. Р. Розен (1992). «Динамическая магнитно-резонансная томография деятельности мозга человека при первичной сенсорной стимуляции» . PNAS . 89 (12): 5951–55. DOI : 10.1073 / pnas.89.12.5675 . PMC 49355 . PMID 1608978 .  
  8. ^ S Ogawa ; Танк; Менон; Эллерманн; Ким; Меркл; Угурбил (1992). «Внутренние изменения сигнала, сопровождающие сенсорную стимуляцию: функциональное картирование мозга с помощью магнитно-резонансной томографии» . PNAS . 89 (13): 5675–79. DOI : 10.1073 / pnas.89.13.5951 . PMC 402116 . PMID 1631079 .