1. 1

2. 2
A modern funkcionális keresztmetszeti képalkotás
integrálása központi idegrendszeri tumorok 3D
alapú sugárkezelési eljárásaiba
- módszertani és validálási munkálatok -
VandulekCsaba
PTE-ETK
Egészségtudományi Doktori Iskola
VI. program/PR-6
Onkológia – Egészségtudomány
Témavezető: Dr. KovácsÁrpád PhD., med habil
Pécs, 2016. V. 17.

3. 3
Idegsebészeti alkalmazás
http://www.middleeasthealthmag.com/cgi-bin/index.cgi?http://www.middleeasthealthmag.com/may2006/feature3.htm

4. 4
Onkoradiológiai alkalmazás ?

5. 5
HighDose VOI : >40 Gy
LowDose VOI: < 40 Gy

6. 6
Kérdések / Dilemmák
 Nincsen dedikált hardware, software
 Nem sok saját klinikai tapasztalat
 Hogyan kerül az fMRI információ a tervezőrendszerbe?
 Rendkívül szegényes irodalmi háttér
 Hány paradigmát használjunk?
 Tolerálható-e? felhasználóbarát-e?
 Hogyan fogadják majd a betegek?

7. 7
MRI és a szorongás
Shellock F.G.: Claustrophobia, Anxiety, and Emotional Distress http://www.mrisafety.com/SafetyInfov.asp?SafetyInfoID=253
MRI vizsgálatok ~65%-nál mérsékelt disztressz jelentkezik
SZORONGÁS
minőség ?
értékelhetőség ?
sikeresség ?

8. 8
Célkitűzések
I. A beszerzett dedikált fMRI rendszer megtanulása és bevezetése a
felhasználók számára
II. Egészséges önkénteseken végzett komplex fMRI vizsgálattal összefüggő
tolerancia, fáradékonyság, komfort és további szubjektív tényezők
vizsgálata
III. Az fMRI rendszer felhasználó-barátságának vizsgálata
IV. Komplex fMRI vizsgálat során jelentkező szorongás és annak lehetséges
prevenciójának vizsgálata
V. Komplex fMRI vizsgálat során kapott aktivációs térképek volumen analízise
és azok reprodukálhatóságának vizsgálata
VI. Komplex fMRI vizsgálat onkoradiológiai implementációjának előkészítése

9. 9
Anyag és Módszer

10. 10
Technikai háttér
1.5T Siemens Avanto
[Syngo VB17A]
12ch koponya tekercs
NordicNeuroLab
- fMRI hardware
- nordicAktiva v1.1.3
- nordicICE v2.3.12

11. Vizsgálati protokoll
11
Önkéntesek: PTE-ETK hallgatók [férfi = 9; nő = 9; életkor: 22,6±2,15 év]
 Biztonsági & beleegyező nyilatkozat
 Részletes anamnézis felvétel
 Élettani paraméterek rögzítése [pulzus, vérnyomás]
 STAI teszt (bemeneti)

12. 12
STAI test
State-Trait Anxiety Inventory
Spielberger C.D., et al (1970)
Állapot - Vonás Szorongás Kérdőív
Sipos K., Sipos M. (1978)
STAI magyarországi standard értékek
(Kopp M., Fóris N. 1993)
Állapot (aktuális): különböző pszichés terhelésekre
jelentkező szorongási reakció mérése
Vonás (alkati): szorongásra való hajlam mérése

13. Vizsgálati protokoll
13
Önkéntesek: PTE-ETK hallgatók [férfi = 9; nő = 9; életkor: 22,6±2,15 év]
 Biztonsági & beleegyező nyilatkozat
 Részletes anamnézis felvétel
 Élettani paraméterek rögzítése [pulzus, vérnyomás]
 STAI teszt (bemeneti)
 Vizsgálati alany felkészítése

14. Felkészítés
 paradigmák/stimulusok ismertetése
 gyakorlási lehetőség
 hardware bemutatása
 pszichés felkészítés

15. Vizsgálati protokoll
15
Önkéntesek: PTE-ETK hallgatók [férfi = 9; nő = 9; életkor: 22,6±2,15 év]
 Biztonsági & beleegyező nyilatkozat
 Részletes anamnézis felvétel
 Élettani paraméterek rögzítése [pulzus, vérnyomás]
 STAI teszt (bemeneti)
 Vizsgálati alany felkészítése
 MRI vizsgálat

16. MRI protokoll
 Vizsgáló helység hőmérséklet/páratartalom
regisztrálása
 QA mérések
 Szekvenciák
 3D T1 MP RAGE [anatómiai mérés]
 T2 TSE [strukturális mérés]
 BOLD EPI mérések [funkcionális mérés]
 DTI [traktográfiai mérés]
 Post-processing
 Volumetriai analízis

17. Vizsgálati protokoll
17
Önkéntesek: PTE-ETK hallgatók [férfi = 9; nő = 9; életkor: 22,6±2,15 év]
 Biztonsági & beleegyező nyilatkozat
 Részletes anamnézis felvétel
 Élettani paraméterek rögzítése [pulzus, vérnyomás]
 STAI teszt (bemeneti)
 Vizsgálati alany felkészítése
 MRI vizsgálat
 Élettani paraméterek rögzítése [pulzus, vérnyomás]
 STAI teszt (kimeneti)
 Kimeneti kérdőív

18. Kimeneti kérdőív
 Vizsgálati eszközök értékelése
 Vizsgálat, vizsgálati idő értékelése
 Fáradtság jelentkezése
 Jelentkező mellékhatások (pl. melegedés,
diszkomfort)
 Felkészítés értékelése

19. Post-processing és
volumetriai analízis
 nordicICE v2.3.12
 aktivációs térképek
 kettős- vak "inter-observer"
volumetria mérés

20. Statisztikai feldolgozás
• pulzus/vérnyomás, fejmozgás és a szorongás (STAI)
átlagok összehasonlítása nemek között független
kétmintás T-próba, típusonként párosított T-próbal,
összefüggés vizsgálat - ineáris korreláció és regresszió
(GLM)
• szubjektív élmények (Likert skála 1-5) - nemek között
Mann-Whitney U próba, faktorok között Spearman rang
korreláció
• két volumetriai eredménysor összefüggésvizsgálata
paradigmánként - lineáris korreláció, átlagok
összehasonlítása -páros T-próba
• SAS for Windows 9.1

21. 21
Eredmények

22. 22
Eredmények
hőmérséklet: 23±0,69° C
páratartalom: 42,28±4,55%
vizsgálati idő 49 – 65 perc (55±4 perc)
 18 fMRI vizsgálat >> 108 BOLD mérés >> 6 BOLD mérés
került megismétlésre
 Nem volt statisztikailag igazolható különbség a nemek
között a pulzus, vérnyomás és STAI értékek esetében
 Nem volt statisztikailag igazolható összefüggés a
szorongás és a pulzus, vérnyomás értékek között

23. 23
STAI tesztek eredményei I.
41,67±8,96 34,78±9,79 28,83±4,99

24. 24
STAI tesztek eredményei II.
Lineáris összefüggés a vonás szorongás (STAI-T)
és a pre-fMRI állapot szorongás (STAI-S) szintje
között (R2= 0.5733)
Linearis összefüggés a vonás szorongás (STAI-T)
és a post-fMRI állapot szorongás (STAI-S)
szintje között (R2 =0.4765)

25. 25
Paradigmák – aktivációk
sakktábla szövegértelmezés
finger-tapping memória
szógenerálás

26. 26
Volumetriai analízis
 A vizsgálati alanyok állapot szorongási szintje (pre- és post-fMRI),
valamint az aktivációs területekben mért jelintenzitás értékek
között nem volt szignifikáns összefüggés
 A vizsgálati alanyoknál jelentkező „in scanner” fejmozgás és az
állapot szorongás szintje (pre- és post-fMRI), valamint a
transzlációs és rotációs fejmozgás között nem volt szignifikáns
összefüggés
 A két radiográfus által kapott volumetriai adatok
között szoros korreláció volt kimutatva:
- sakktábla [r=0,99]
- szógenerálás [bal oldal r=0,98; jobb oldal r=0,91]
- szövegértelmezés [bal oldal r=0,98; jobb oldal r=1,00]
- finger-tapping [bal kéz r=0,98; jobb kéz r=0,99]
- memória [bal oldal r=0,98; jobb oldal r=0,97]

27. 27
Vizsgálati tolerancia (1-5 Likert skálán)
 vizsgálati idő elfogadható: (3,06±0,998)
 hosszú: 1 alany
 zsibbadás: 4 alany
 fejhallgató kényelmetlenség: 1 alany
 fejfájás: 2 alany
 fiziológiai mellékhatások (PNS, hőmérséklet emelkedés): ø
Vizsgálati fáradékonyság
 vizsgálat utolsó mérései során: 5 alany
Vizsgálati komfort (1-5 Likert skálán)
 kényelmes vagy elfogadható: 2,67±0,9
 kényelmetlen: 3 alany
Vizsgálati eszközök alkalmazása (1-5 Likert skálán)
 MRI technika és eszközök felhasználó barátuak: 2,28±1,28
 nehezen használható, kényelmetlen: 1 alany
Kimeneti kérdőív eredményei

28. 28
Új tudományos eredmények
I. Egészséges önkénteseken megfelelő komfort biztosítása mellett
végzett komplex fMRI vizsgálatok jól tolerálhatóak, de a hosszú
vizsgálatok fáradékonyságot eredményeznek
II. FMRI vizsgálatnál jelentkező szorongás mérése
III. A vizsgálati alanyok pszichés alapú támogatása a szorongás
csökkentése valamint a mérések sikeres elvégzése érdekében
IV. Az fMRI aktivációs volumenek analízise és azok
reprodukálhatóságának igazolása
V. Komplex fMRI vizsgálati protokoll kidolgozása és bevezetése
agytumoros betegek teljes körű onkoradiológiai ellátásába

29. 29
Klinikai implementáció

30. 30
Köszönöm a figyelmet!

31. 31
Opponensi kérdések/válaszok

32. Prof. Dr. Baranyai Tibor
c. egyetemi tanár; Orvostudományok kandidátusa
32
1. Kérdésem, hogy a gyakorlatban hogyan valósítható meg a vizsgálati idő rövidítése?
Ha adott paradigmán belül az aktív és nyugalmi blokkok számát csökkentjük,
rövidítheti a vizsgálati időt, de ilyenkor csökken a temporális jel-zaj viszony, ami
adatvesztéssel jár.
 A teljes vizsgálati protokoll idejét célszerű csökkenteni
 Csak releváns paradigmák alkalmazása
 Figyelembe kell venni tumor lokalizációját, beteg
tüneteit, besugárzási tervet
 T2 FSE, DTI mérése mellőzése vizsgálati protokollból

33. Prof. Dr. Baranyai Tibor
c. egyetemi tanár; Orvostudományok kandidátusa
33
2. A vizsgálati időt befolyásolhatja a nem kívánt betegmozgás. Idős vagy neurológiai
deficittel rendelkező betegek esetén hogyan lehet ezt a problémát kiküszöbölni vagy
csökkenteni?
 Dedikált betegfelkészítés, relaxáció
 Kényelmes betegfektetés
 Betegkomfort biztosítása
 Térdek alátámasztása
 Fej rögzítése
 Betegrögzítő hevederek alkalmazása

34. Prof. Dr. Baranyai Tibor
c. egyetemi tanár; Orvostudományok kandidátusa
34
3. A fMRI aktivációs térfogatok volumetriai analízise kapcsán mennyire szubjektív
függő a valós aktiváció elkülönítése az aktivációs zajtól, hogyan befolyásolja a
szignifikancia szint kiválasztása?
 A vizsgált paradigmák kiértékelése során különböző
szignifikancia szintekkel alkalmazása
 Bizonyos fokú zajjal továbbra is számolni kell
 A szubjektivitással is számolni kell
 A lehetséges tévedések minimalizálhatóak ha a post-
processzálást két külön szakember végzi

35. Dr. Horváth Zoltán
c. egyetemi docens; osztályvezető főorvos
35
1. Mit és hogy tett a vizsgálatok tervezése, kivitelezése, értékelése, az adatok feldolgozása
terén?
 A résztvevő radiográfus kollegák betanítása
 Az fMRI vizsgálatok elött quality assurance (QA) MR mérések elvégzése, azok
értékelése
 fMRI mérések kivitelezése az önkénteseken
 Az fMRI vizsgálati protokoll összeállítása, tesztelése, optimalizálása önkénteseken
figyelembe véve szakmai ajánlásokat és korábbi tapasztalatokat
 Az alkalmazott kérdőívek összeállítása, pszichológussal való konzultálás
 Az önkénteseknél használt felkészítési folyamat kidolgozása pszichológus
segítségével
 A vizsgálatokat követően az önkéntesekkel való elbeszélgetés a kérdőívek alapján
 Az fMRI adatok post-processzálása
 A STAI tesztek kiértékelése és azok értelmezése a pszichológussal
 A volumetriai analízis
 Az összesített eredmények és visszajelzések alapján a vizsgálati protokoll klinikai
adaptációjának előkészítése a pszichológus és sugárterapeuta együttműködésével

36. Dr. Horváth Zoltán
c. egyetemi docens; osztályvezető főorvos
36
2. Mivel szerző megállapítja, hogy a részletes funkcionális MR vizsgálat meglehetősen
sok időt vesz igénybe, s tételezhető – ahogy disszertáns is teszi – hogy a neuro-
onkológiai betegek esetleg még a kísérleti alanyoknál is nehezebben tolerálják, mi
tűnhet a legszerencsésebb eljárásnak a vizsgálati idő csökkentésére?
 A teljes vizsgálati protokoll idejét célszerű csökkenteni
 Csak releváns paradigmák alkalmazása
 Paradigmák sorrendjének optimalizálása
 Figyelembe kell venni tumor lokalizációját, beteg
tüneteit, besugárzási tervet
 T2 FSE, DTI mérése mellőzése vizsgálati protokollból

37. Dr. Horváth Zoltán
c. egyetemi docens; osztályvezető főorvos
37
3. Ugyancsak a vizsgálati idő hossza kérdezteti azt is, hogy mennyiben határozhatja meg a
vizsgálatok számát az MR kapacitás? Sajnos, országszerte tapasztalható az MR vizsgálatra
szükséges várakozási idő megnövekedése. Nem hátráltathatja vajon mindez a dedikált
vizsgálatok elvégzését?
 Magyarországi MR géppark növekedése tapasztalható
 Növekszik az MR vizsgálati kapacítás
 MR vizsgálati várakozási idő csökkenés várható
 Komplex MRI vizsgálatokra több idő
 Előjegyzés optimalizálása is szükséges

38. Dr. Horváth Zoltán
c. egyetemi docens; osztályvezető főorvos
38
4. Tudom, hogy a Kaposi Mór Oktató Kórház a Kaposvári Egyetem Diagnosztikai és
Onkoradiológiai Intézetével szorosan együtt működve egy merőben új rendszert, az ún.
ONKONETWORK-öt vezetett be és működtet, elősegítve ezzel is a minél gyorsabb és
hatékonyabb onkológiai ellátást. Szeretném megkérdezni, hogy szerző véleménye szerint
előre láthatóan mikor vezethető be, s válhat a mindennapos rutin részévé a munkája által
megalapozott vizsgáló eljárás? Hogy fog illeszkedni az említett rendszerrel?
 Az ONKONETWORK követi a hazai és nemzetközi
protokollokat
 Az fMRI jelenleg nem szerepel az alap staging vizsgálati
protokollban
 A sugártervezés előkészítési eljárásaiba fog illeszkedni az
fMRI szakmailag indikált esetekben

39. Dr. Horváth Zoltán
c. egyetemi docens; osztályvezető főorvos
39
5. Az értekezés részletesen foglalkozik a funkcionális vizsgálatot esetleg befolyásoló
szorongással is, megemlítve, hogy professzionális előkészítéssel ennek mértéke
csökkenthető. Tudjuk, hogy jó ideje mindennapi életünk legkülönbözőbb területein
alkalmaznak pszichológusokat. Szerző az ő segítségükre gondol, vagy speciális képzésben
részesült radiográfusokat preferálna ?
 Dedikált pszichológusok alkalmazása nem reális
 Radiográfusok képzése az alkalmazandó technikákra
 Készségek elsajátíthatóak

40. Dr. Horváth Zoltán
c. egyetemi docens; osztályvezető főorvos
40
6. Szeretném, ha szerző elmondaná véleményét a funkcionális MR vizsgálat
megtervezéséről, megszervezéséről, elvégzéséről, értékeléséről. Mi lenne ebben a
folyamatban az egyes szereplők (idegsebész, onkológus, neuroradiológus, radiográfus)
feladata optimális esetet tételezve?
 Radiográfus - betegek elő- és felkészítése, a vizsgálatok
kivitelezése, a post-processing elvégzése
 Neuroradiológus - vizsgálatok kiértékelése
 Idegsebész, Sugárterapeuta, Onkológus - paradigmák
meghatározása
 Mérnök/radiográfus - software/hardware üzemeltetése,
minőségbíztosítási feladatok elvégzése

41. 41