Квонг, Кеннет

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Кеннет Квонг

англ. Kenneth Kwong


Дата рождения
28 марта 1948 года
Место рождения
Гонконг


Гражданство
США







Кеннет Кин Ман Квонг (англ. Kenneth Kin Man Kwong; [Нет даты!]) — американский физик-ядерщик. Пионер в области нейровизуализации человека. Известен как один из первооткрывателей функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ).

Карьера[править]

В 1985 году Квонг работал физиком в области ядерной медицины в госпитале для ветеранов в Лома-Линде (Калифорния), начав свою деятельность в медицинской науке. Через год он был приглашён на исследовательскую стажировку в Массачусетскую больницу общего профиля (MGH) в области позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). После работы с ПЭТ он начал заниматься магнитно-резонансной томографией (МРТ).

МРТ, диффузия и перфузия[править]

Присоединившись к команде Центра ядерного магнитного резонанса MGH (MGH-NMR), Квонг заинтересовался перфузией (распределением крови и питательных веществ в тканях) и диффузией (обнаружением случайного рассеивания частиц, в основном воды) в живых тканях. Вместе с аспиранткой Массачусетского технологического института Дейзи Чиен и коллегами Ричардом Бакстоном, Томом Брэди и Брюсом Розеном он стал одним из первых исследователей в области диффузионной визуализации мозга, которая была открыта новаторскими экспериментами Дениса Ле Бихана. В докладе на конференции Общества магнитного резонанса в медицине в 1988 году группа MGH первой продемонстрировала диффузионную анизотропию в человеческом мозге, заявив: «…мы наблюдали различные паттерны диффузии параллельно и перпендикулярно средней линии мозга, что было повторяемым и зависело только от направления градиента кодирования диффузии относительно мозга, независимо от того, какой физический градиент использовался»[1]. Эта анизотропия является фундаментальным принципом, лежащим в основе современного метода МРТ-трактографии и структурной коннектомики (визуализации in vivo аксональных волокон, соединяющих нейроны в мозге). Затем Чиен и Квонг использовали свои ранние методы диффузии для изучения пациентов с инсультом. В технически сложных условиях (низкопольная МРТ с использованием традиционной визуализации, расположенная в трейлере на парковке рядом с MGH) они первыми продемонстрировали на людях[2] раннее снижение диффузионной способности, которое Мозли наблюдал при остром инфаркте у кошек[3].

В соответствии со своим совместным назначением в Массачусетскую больницу глаз и ушей, он и его коллеги смогли продемонстрировать, что МРТ можно использовать для изучения диффузии и кровотока в живом глазу. Он и его коллеги первыми использовали H2O17 в качестве водного индикатора в МРТ и продемонстрировали, что этот новый подход можно использовать для измерения мозгового кровотока[4].

Функциональная МРТ (фМРТ)[править]

В 1990 году Центр MGH-NMR получил первый клинический МРТ-аппарат для эхо-планарной визуализации (EPI), способный формировать МРТ-изображения за 25 мс. Метод EPI оказался чрезвычайно мощным в изучении как перфузии, так и диффузии, позволив Квонгу и другим исследователям оценивать динамические изменения сигнала, такие как поток крови, меченной введёнными магнитными контрастными веществами, через системы органов.

Группа Центра MGH-NMR под руководством Джона (Джека) Белливо признала, что методы динамической перфузии могут быть адаптированы для демонстрации изменений перфузии, которые происходят в результате «работы» мозга, например, вовлечения локализованных участков нервной ткани, когда различные части мозга участвуют в выполнении задач. Знаменательные результаты Белливо и др. в 1991 году[5] с использованием динамического контраста восприимчивости возвестили о создании новой области функционального картирования активности человеческого мозга с использованием магнитно-резонансной томографии — фМРТ.

Два параллельных достижения в области эндогенного контраста подготовили почву для методов картирования активности мозга без введения индикаторов или контрастных веществ. Одновременная работа Тулборна[6] и Райта в Стэнфорде десятилетием ранее показала, что уровень оксигенации крови можно измерить методами ЯМР. Более поздние новаторские эксперименты Огавы и др., а также Тёрнера показали, что истощение кислорода приводит к значительным падениям изменений сигнала МРТ в крупных венах и самой коре головного мозга, соответственно, через механизм магнитной восприимчивости, аналогичный тому, который использовал Белливо с экзогенными индикаторами, но в данном случае с использованием самой деоксигенированной крови в качестве контрастного вещества. В то же время методы прямого измерения перфузии мозга с использованием инвертированной по спину воды (артериальное спиновое маркирование) были впервые применены на животных моделях Джоном Детре и Аланом Корецким. Всё это было возможно без введения контрастных веществ, переносимых кровью.

На этом фоне Квонг рассудил, что концепции функционального картирования с помощью перфузии мозга и оценки оксигенации на основе чисто эндогенных сигналов могут быть объединены в совершенно новый метод изучения активности человеческого мозга. Весной 1991 года он провёл свои первые эксперименты на людях, показав, что в человеческом мозге можно наблюдать большие изменения сигнала МРТ после воздействия простых визуальных стимулов, используя как оксигенацию крови (BOLD), так и контраст потока. Первые динамические видеоизображения активности человеческого мозга появились сначала на заседании Общества магнитного резонанса в медицине в августе 1991 года в Сан-Франциско на пленарном заседании коллеги Тома Брэди, а затем были опубликованы в 1992 году в Proceedings of the National Academy of Sciences[7] (в том же году, когда Огава и его коллеги представили свои результаты, опубликованные годом позже в PNAS[8]). В том же выпуске также была опубликована работа Сэйдзи Огавы, работавшего тогда в Bell Labs, который сделал аналогичные выводы. Большинство исследователей приписывают Квонгу и Огаве независимое открытие того, что сейчас называется функциональной МРТ (фМРТ).

Первая публикация Квонга в этой области и его первые эксперименты продемонстрировали два основных метода функциональной визуализации мозга на основе эндогенных сигналов. Сигнал, зависящий от уровня оксигенации, известный сейчас как BOLD, стал наиболее популярным из-за его большего общего отношения контраст/шум. Квонг также показал, что МРТ можно использовать для обнаружения сигнала кровотока через кажущееся изменение скорости релаксации T1, связанное с пополнением крови в ткани мозга, и продемонстрировал, как измеренные изменения сигнала можно использовать для прямого вывода количественного измерения изменения перфузии мозга. Это составляет основу второго набора современных методов, известных сейчас как артериальное спиновое маркирование, которые всё чаще используются, когда требуется количественная оценка исходного уровня и изменяющейся физиологии. Работа Квонга была первой в этой области, применившей эти методы к картированию мозга человека.

Функциональная МРТ оказалась чрезвычайно важной в клинических и фундаментальных науках. К февралю 2012 года в базе данных PubMed было найдено более 299 000 рукописей по термину «фМРТ». Это составляет в среднем более 41 опубликованной рукописи в день с момента первоначальной разработки метода 20 лет назад (24 873 статьи в 2011 году). На сегодняшний день ни один метод не превзошёл её сочетание точности, безопасности и надёжности в наблюдении за функцией мозга. Открытия Квонга были сделаны, когда он был научным сотрудником.

Академическая деятельность[править]

В 1993 году, вскоре после своих открытий в области фМРТ, Квонг стал преподавателем радиологии. В 1997 году он получил должность доцента, а с 2000 года является адъюнкт-профессором Гарвардской медицинской школы.

Продолжающиеся исследования[править]

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

Биография[править]

Кеннет Кин Ман Квонг получил степень бакалавра политологии в 1972 году в Калифорнийском университете в Беркли. Затем он получил степень доктора философии по физике в Калифорнийском университете в Риверсайде, изучая взаимодействия фотон-фотонных столкновений.

Примечания[править]

  1. ↑ (1990) «MR diffusion imaging of the human brain». J Comput Assist Tomogr 14 (4): 514–520. DOI:10.1097/00004728-199007000-00003. PMID 2370348.
  2. ↑ (1992) «MR diffusion imaging of cerebral infarction in humans». AJNR 13 (4): 1097–1102. PMID 1636519.
  3. ↑ (1990) «Early detection of regional cerebral ischemia in cats: comparison of diffusion- and T2-weighted MRI and spectroscopy». Magnetic Resonance in Medicine 14 (2): 330–346. DOI:10.1002/mrm.1910140218. PMID 2345513.
  4. ↑ (1991) «Proton NMR imaging of cerebral blood flow using (H2O)-O17». Magnetic Resonance in Medicine 22 (1): 154–158. DOI:10.1002/mrm.1910220116. PMID 1798389.
  5. ↑ (1991) «Functional mapping of the human visual cortex by magnetic resonance imaging». Science 254 (5032): 716–719. DOI:10.1126/science.1948051. PMID 1948051. Bibcode: 1991Sci...254..716B.
  6. ↑ (1982) «Oxygenation dependence of the transverse relaxation time of water protons in whole blood at high field». Biochim Biophys Acta 714 (2): 265–270. DOI:10.1016/0304-4165(82)90333-6. PMID 6275909.
  7. ↑ (1992) «Dynamic Magnetic Resonance Imaging of Human Brain Activity During Primary Sensory Stimulation». PNAS 89 (12): 5951–55. DOI:10.1073/pnas.89.12.5675. PMID 1608978. Bibcode: 1992PNAS...89.5675K.
  8. ↑ (1992) «Intrinsic signal changes accompanying sensory stimulation: Functional brain mapping with magnetic resonance imaging». PNAS 89 (13): 5675–79. DOI:10.1073/pnas.89.13.5951. PMID 1631079. Bibcode: 1992PNAS...89.5951O.

Рувики

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Квонг, Кеннет», расположенная по адресу:

—https://ru.ruwiki.ru/wiki/Квонг,_Кеннет

Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий.

Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».

Источник — http://cyclowiki.org/w/index.php?title=Квонг,_Кеннет&oldid=2706359