Promovenda Chantal Tax legt uit wat er zo geweldig is aan de MRI scanner uit Boston

De ultieme brain-hacker, de ‘Hubble Space Telescope van de neuroscience’ en een hypermoderne gids voor hersenoperaties. Van buiten lijken de scanners die ze hier in Boston gebruiken op MRI-scanners die ze in elk ziekenhuis in Nederland ook hebben. Maar de techniek binnenin gaat tot het uiterste!

28 januari 2016

MRI speelt een steeds belangrijkere rol in de kliniek en in het onderzoek. Met één MRI scanner maak je heel veel verschillende plaatjes die allemaal unieke informatie bevatten, terwijl er geen schadelijke straling is.
De mogelijkheden lijken eindeloos: wat dacht je bijvoorbeeld van neuromarketing, waarbij de scanner de reactie van consumenten op bepaalde reclames onderzoekt?
Of connectomics, waarmee ze elke connectie in het menselijk brein in kaart willen brengen? Klinkt behoorlijk gaaf, maar zijn we al wel zo ver?

Een reconstructie van het connectoom met diffusie MRI
Providi-lab.org

Vanaf de grond opbouwen

In Boston hebben ze zich dat afgevraagd: “als we een MRI scanner helemaal vanaf de grond opnieuw op konden bouwen, hoe zou die er dan uit moeten zien om zo goed mogelijk het human connectome te meten?”
Hun conclusie: op bijna elk MRI-technisch gebied kan nog wel wat verbeterd worden. Het resultaat is de beroemde MGH connectome scanner waarvan de enige nu in Boston staat.

Promovendus Chantal Tax in de Connectome scanner in Boston — Promovenda Chantal Tax in de Connectome scanner in Boston
privearchief Chantal Tax

Discolampen

Nu ik toch in Boston was, moest en zou ik natuurlijk die scanner zien ;) Hij staat niet in hartje Boston maar in Charlestown in het Martinos Center, schitterend gelegen aan het water. Hier geen getoeter en sirenes, zoals in hartje Boston, maar complete rust. In het Center wordt nog echt ge-engineerd. Dat past ook wel bij de high-tech omgeving waar de MGH connectome scanner te vinden is.
Die scanner is toch wel effe een dingetje voor een beginnend onderzoeker als ik, en op de een of andere manier had ik een hoop poespas verwacht (glanzende muren met coole witleren stoelen zoals op TV? Hypermoderne computers? Discolampen en een euforie-muziekje?). Mwa, het zag er eigenlijk ‘maar’ gewoon uit. Wat maakt die scanner dan zo bijzonder?

In de Connectome scanner!

“Echte schoonheid zit van binnen”, zeggen ze dan, en omdat ze een aantal gloednieuwe technieken wilden testen mocht ik dat zelf eens ervaren als proefpersoon! De voorbereiding was zoals bij elke MRI scan: ik moest een hele vragenlijst invullen en werd gecheckt op metalen voorwerpen.
Alles was goed, dus daarna werd ik op de tafel gelegd, de hoofdspoel om mijn hoofd geplaatst, en zo de scanner ingeschoven. Dan is het wachten tot ze beginnen met scannen: het maakt een hoop lawaai, en het trilt ook behoorlijk.
Op deze scanner gaat alles een heel stuk sneller dan op een gewone scanner: na een half uurtje hadden ze al een hoop scans gemaakt. De plaatjes die eruit komen zijn van hoge kwaliteit: je hebt minder last van ruis en je kunt zo hopelijk betere informatie krijgen over de richtingen van zenuwbanen in de hersenen.
Ik kan niet wachten om mijn technieken, die ik alleen nog getest had op data van gewone scanners, eens los te laten op deze unieke data! Hiermee kan ik hopelijk beter de connecties in de hersenen bestuderen.

De ‘diffusie weging’ is heel belangrijk in diffusie MRI. Hoe hoger de diffusie weging, hoe beter je de richting van zenuwbanen kunt bepalen. Een hoge diffusie weging vraagt veel van de scanner: een gewone scanner meet eigenlijk alleen maar ruis bij deze instellingen (rechter plaatje). Met de Connectome scanner zien we wel nog structuren bij een hoge diffusie weging (linker plaatje), en krijg ik hopelijk nieuwe inzichten in de connecties van de hersenen.
ISMRM/The Human Connectome Project

Hoogtepunt

Een ander hoogtepunt was toch wel de Advanced Multimodality Image Guided Operating (AMIGO) suite in het ziekenhuis waar ik werk. De nieuwste snufjes worden hier echt toegepast in de kliniek: tijdens de neurochirurgie zijn allerlei technieken beschikbaar om de operatie zo precies mogelijk te laten verlopen. Vóór de operatie wordt alles zo goed mogelijk gepland met imaging.
Het mooie is dat ze hier al echt diffusie MRI toepassen om meer te weten te komen over het verloop van zenuwbanen: sommige neurochirurgen gebruiken dit bij de planning van de operatie.

MRI scanner uit het plafond

Maar tijdens de operatie gebeurde iets wat ik nog nooit gezien had: alle metalen voorwerpen werden uit de kamer gehaald. Iedereen moest uit de kamer. Toen kwam er een MRI scanner de operatiekamer ingeschoven: aan het plafond! En dat terwijl het toch een behoorlijk zwaar en ingewikkeld ding is.
Tijdens de operatie wordt dus een scan gemaakt, zodat de neurochirurg ter plekke met de radioloog kan overleggen of er genoeg tumorweefsel weggehaald is. Zo niet, dan kan de neurochirurg bekijken hoe de anatomie eruit ziet (na het openmaken van de schedel zakken de hersenen namelijk een beetje in elkaar, zoals een pudding) en waar er nog geopereerd moet worden. In een andere kamer bevindt zich ook nog een PET/CT scanner, waarmee weer andere plaatjes gemaakt worden.
Dat is nog eens imaging anno 2016!