Ewch i’r prif gynnwys
Canolfan Ymchwil Delweddu'r Ymennydd Prifysgol Caerdydd

Datblygu dulliau MRI newydd ar gyfer meintioli strwythur meinwe ar raddfa ficrosgopig

a colourful scan of the brain's microscopic scale

Mae'r prosiect hwn yn cyd-osod peirianwyr, ffisegwyr, mathemategwyr a gwyddonwyr cyfrifiadurol i ddatblygu dulliau MRI newydd ar gyfer meintioli strwythur meinweoedd ar raddfa ficrosgopig.

Mae’r prif ddull ar gyfer y prosiect hwn yn edrych ar sut mae strwythur meinweoedd mân yn rhwystro symudiad dŵr.

Mae caledwedd MRI presennol yn cyfyngu mesur i ddadleoliadau moleciwlaidd cymharol fawr ac o gydrannau meinweoedd gyda signal gymharol gref a hirhoedlog.

Mae hyn yn pylu ein darlun ac yn ein gwahardd rhag mesur nodweddion pwysig, megis celloedd dimensiynau unigol, neu bacio ffibrau nerf.

Mae sensitifrwydd MRI i symudiadau a moleciwlaidd llai a signalau gwannach yn gyfyngedig yn bennaf gan raddiannau maes magnetig sydd ar gael (newidiadau a reolir mewn cryfder maes yn y sganiwr).

Ein hoffer ymchwil

Mae gan ein sganiwr Connectom 3 Tesla, gyda graddiannau maes magnetig mT/m 300, raddiannau cryf iawn (saith gwaith cryfach nag sydd ar gael ar sganwyr MRI safonol). Hwn oedd y system gyntaf o'i fath sydd ar gael yn Ewrop, a'r ail o'i fath yn y byd.

Mae’r sganiwr, rhan  o Gyfleuster Cenedlaethol ar gyfer Delweddu MR In Vivro o Feicrostrwythurau Meinwe Dynol, wedi ei wneud yn bosib drwy  gefnogaeth gan y Cyngor Ymchwil Peirianneg a Gwyddorau Ffisegol (EPSRC) a Sefydliad Wolfson. Dysgwch fwy am ein arianwyr.

Rydym yn annog ceisiadau i ddefnyddio'r cyfleuster. Darganfyddwch sut i wneud cais.

Amcanion

Mae gan ein tîm y cyfuniad unigryw o arbenigedd i ddatblygu a manteisio ar y caledwedd hyn mewn cyfeiriadau cwbl newydd.

Drwy ddylunio dulliau ffiseg newydd i 'diwnio' y sganiwr i signalau pwysig (anweledig fel arall), datblygu modelau bioffisegol newydd i esbonio’r signalau hyn, a lleihau signalau diangen, yr ydym yn gallu meintioli priodweddau meinweoedd pwysig am y tro cyntaf.

Mae gwneud system o'r fath yn un defnyddiadwy yn peri nifer o heriau allweddol peirianneg, fel modelu meysydd electromagnetig, i ddelio â chyfyngiadau sy'n dod yn sylweddol gyda graddiannau cryfach, a modelu effeithiau ar nerfau/meinwe’r galon, i osod cyfyngiadau diogelwch.

Datblygu dulliau a modelau newydd

Fodd bynnag, mae gwaith cyfredol y consortiwm o ymgeiswyr yn darparu mannau cychwyn cryf ar gyfer goresgyn yr heriau hyn. Bydd dulliau sefydledig ar gyfer cyflymu caffael data MR yn cael eu cyfaddawdu gyda graddiannau cryfach, fydd yn mynnu bod dulliau ffiseg newydd ar gyfer casglu data cyflym.

Wedi ei gyflawni, bydd caffael cyflymach a mynediad at gydrannau signal gweladwy newydd yn ein galluogi i ddatblygu modelau mathemategol newydd o ficrostrwythuro sy'n cynnwys graddfeydd mwy mân i gynyddu dealltwriaeth o strwythur meinweoedd mewn iechyd ac afiechyd, ac i wneud rhagfynegiadau y gellid eu profi ar baramedrau bioffisegol pwysig megis cyflymder dargludiad nerf yn yr ymennydd.

Gwella canlyniadau i gleifion

Bydd hyn yn arwain at ddiagnosis cynharach a mwy cywir, therapi mwy penodol ac wedi'u dargedu'n well, monitro triniaeth well, a chanlyniad cyffredinol gwell i gleifion.

Y nod yn y pen draw yw datblygu’r meddalwedd delweddu sy’n dod a’r caledwedd hwn i argaeledd torfol, yn ei dro yn galluogi cenhedlaeth newydd o ddelweddu microstrwythur prif ffrwd a thechnegau mapio cysylltedd macrostrwythurol i gyfieithu i arfer rheng flaen.

Prif ymchwilwyr

Y tîm o brif ymchwilwyr yw: