Neuroimaging

V rámci naší skupiny se snažíme popsat změny, které probíhají během rozvoje tzv. získané epilepsie. Zaměřuji se především na změny energetického metabolizmu a mozkové perfuzi. Znalosti, které s kolegy získáváme, se snažíme převádět do klinické praxe. Zaměřujeme se na zlepšení diagnostiky epilepsie pomocí zobrazovacích metod především magnetické rezonance. V úzké spolupráci s Klinikou zobrazovacích metod, Neurologickou klinikou, Klinikou dětské neurologie validujeme pro klinickou praxi hodnocení negausovské difuze (DKI), perfuze (DSC, pcASL) propustnosti hematoencefalické bariéry (DCE, DEBBIE ASL) a nově elektrických vlastností tkáně (MR-EPT). Rozvíjíme metody postprocessingu a implementujeme moderní postupy včetně algoritmů umělé inteligence.

V našich nejnovější publikacích se zabýváme například sledováním mikrostrukturálních změn mozkových neuronových traktů v průběhu epilepsie, nebo využitím pokročilého difuzního zobrazování pro zpřesnění nalezení epileptického ložiska při epileptochirurgických zákrocích.

V rámci naší skupiny se zabýváme studiem elektrických vlastností mozkové tkáně, jako je například elektrická vodivost. Tyto vlastnosti souvisejí s fungováním buněk a mohou citlivě odrážet změny, které vznikají u pacientů s epilepsií, ale také například při cévní mozkové příhodě, nádorech nebo zánětlivých onemocněních mozku.

Naším cílem je vyvíjet a ověřovat nové zobrazovací metody, které umožní tyto vlastnosti měřit neinvazivně pomocí magnetické rezonance. Výzkum realizujeme ve spolupráci s Institutem klinické a experimentální medicíny (IKEM) a s Fakultou biomedicínského inženýrství ČVUT, kde se podílíme na vývoji nových měřicích technologií a jejich zavádění do praxe.

Získané poznatky chceme využít ke zlepšení diagnostiky a lepšímu porozumění tomu, jak se mozková tkáň mění během onemocnění, a tím přispět k přesnější léčbě pacientů.

 Zaměřujeme se také na studium hemoragické transformace ischemické cévní mozkové příhody, která představuje zásadní komplikaci ovlivňující prognózu pacientů i bezpečnost reperfuzní léčby. Naším cílem je lépe porozumět mechanismům, které vedou k narušení cévní integrity a rozvoji krvácení v ischemicky poškozené mozkové tkáni.

Výzkum se soustředí především na změny hematoencefalické bariéry, mikrovaskulární dysfunkci a hemodynamické poměry v akutní fázi ischemie a po reperfuzi. Sledujeme vztah mezi tkáňovou vulnerabilitou, dynamikou mozkové perfuze a rizikem následné hemoragické transformace.
Získané poznatky se snažíme převádět do klinické praxe s důrazem na zlepšení stratifikace pacientů a bezpečnější indikaci reperfuzní terapie. Využíváme pokročilé zobrazovací metody, zejména magnetickou rezonanci, včetně perfuzních technik a přístupů umožňujících hodnocení permeability hematoencefalické bariéry.

Ve spolupráci s klinickými pracovišti validujeme pro klinické využití kvantitativní zobrazovací parametry, jako jsou ukazatele permeability, perfuze a rozsahu ischemického poškození. Současně rozvíjíme metody postprocessingu a implementujeme moderní analytické přístupy s cílem identifikovat časné prediktory hemoragické transformace.

Projekt tak propojuje experimentální a klinický výzkum a směřuje k vývoji nástrojů, které umožní individualizované hodnocení rizika a přispějí ke zlepšení péče o pacienty s cévní mozkovou příhodou.

Využíváme in vitro neurální buněčné kultury zahrnující neurony a gliové buňky k hodnocení biologických účinků vybraných kandidátních molekul. Sledujeme jejich vliv na životaschopnost a morfologii buněk, oxidační stres, cytotoxicitu a neuroprotektivní potenciál. Současně provádíme proteomické analýzy, které umožňují detailnější charakterizaci účinků vybraných látek v modelech neurologických onemocnění (například epilepsie, neurodegenerace, neurozánět, demyelinizace).

Naše in vivo výzkumná platforma propojuje moderní zobrazovací a elektrofyziologické metody pro studium onemocnění nervového systému a hodnocení účinnosti potenciálních terapeutických přístupů. Využíváme technologie, jako jsou multifotonová mikroskopie, mikro-MRI, CT-PET, EEG nebo laserová dopplerovská velocimetrie, které umožňují detailně sledovat změny mozkové aktivity, morfologie tkání i cévního zásobení v reálném čase. Zaměřujeme se na pochopení mechanismů epilepsie, cévní mozkové příhody, neurodegenerace a dalších patologických stavů centrální nervové soustavy.