Квонг, Кеннет | |
---|---|
Родился | (1948-03-28) 28 марта 1948 года (возраст 72). Гонконг |
Гражданство | США |
Alma mater | Калифорнийский университет, Беркли. Калифорнийский университет, Риверсайд |
Известен | фМРТ |
Научная карьера | |
Поля | Магнитный резонанс |
Учреждения | Гарвардский университет |
Кеннет Кин Ман Квонг - американский ученый, родившийся в Гонконге. Он является пионером в области исследования мозга человека . Он получил степень бакалавра политических наук в 1972 году в Калифорнийском университете в Беркли. Он получил докторскую степень. Имеет степень доктора физики в Калифорнийском университете в Риверсайде, изучающая взаимодействие фотон-фотонных столкновений.
В 1985 году Квонг работал физиком по ядерной медицине в больнице VA в Лома-Линде, Калифорния, и начал свою работу в области медицины. Через год его пригласили на стажировку в Массачусетскую больницу общего профиля (MGH) в области ПЭТ (позитронно-эмиссионной томографии). После работы в ПЭТ он начал заниматься магнитно-резонансной томографией (МРТ).
Присоединившись к команде в Центре ядерного магнитного резонанса (MGH-ЯМР) MGH, Квонг заинтересовался перфузией (распределение крови питательными веществами для тканей) и диффузией (обнаружение случайного рассеивания частиц, в основном воды) в живых тканях. Вместе с аспирантом Массачусетского технологического института Дейзи Чиен и коллегами Ричардом Бакстоном, Томом Брэди и Брюсом Розеном он был одним из первых участников в области, которая сама была открыта новаторскими экспериментами Дени Ле Бихана. В докладе на конференции в 1988 году в Обществе магнитного резонанса в медицине группа MGH была первой, кто продемонстрировал анизотропию диффузии в человеческом мозге, заявив: «... мы наблюдали различные модели диффузии параллельно и перпендикулярно средней линии мозга, который был повторяемым и зависел только от направления градиента кодирования диффузии относительно мозга, независимо от того, какой физический градиент использовался ». Эта анизотропия сама по себе является фундаментальным принципом, лежащим в основе современного метода МРТ-трактографии и структурной коннектомики (визуализация in vivo аксональных волокон, которые соединяют нейроны в головном мозге). Затем Чиен и Квонг использовали свои ранние методы распространения для изучения пациентов с инсультом. В технически сложных условиях (МРТ с низким полем с использованием обычных изображений, расположенный в трейлере стоянки рядом с MGH) они были первыми, кто продемонстрировал на людях раннее падение коэффициента диффузии, наблюдаемое Мозли при остром инфаркте у кошек.
В соответствии с его совместным посещением в Массачусетской глазной и ушной больнице он и его коллеги смогли продемонстрировать, что МРТ можно использовать для изучения диффузии и потока в живом глазу. Он и его коллеги первыми использовали H 2 O в качестве индикатора воды в МРТ и продемонстрировали, что этот новый подход может быть использован для измерения кровотока в головном мозге.
В 1990 г. Центр ЯМР-MGH получил первый прибор МРТ с клинической эхопланарной визуализацией (EPI), способный формировать МРТ-изображения за 25 мс. Метод EPI оказался чрезвычайно эффективным при изучении как перфузии, так и диффузии, позволив Квонгу и другим оценивать динамические изменения сигнала, такие как поток крови, меченной введенными магнитно-контрастными веществами, через системы органов.
Группа Центра MGH-ЯМР, возглавляемая Джоном (Джеком) Белливо, признала, что методы динамической перфузии могут быть адаптированы для демонстрации изменений перфузии, которые происходят в результате «работы» мозга, например, привлечения локализованных области нервной ткани, так как разные части мозга участвуют в выполнении задач. Знаменательные результаты Белливо и др. В 1991 году с использованием контраста динамической восприимчивости возвестили о создании новой области в картировании функциональной активности человеческого мозга с помощью магнитно-резонансной томографии - фМРТ.
Две параллельные разработки в области эндогенного контраста заложили основу методов картирования активности мозга без введения индикаторов или контрастных агентов. Одновременная работа Десятилетием ранее Тулборна и Райта из Стэнфорда показала, что уровни оксигенации крови можно измерить методами ЯМР. Более поздние новаторские эксперименты Огавы и др. И Тернера показали, что кислородное истощение привело к значительному снижению 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 дезоксигенированной крови в качестве контрастного агента. В то же время методы прямого измерения перфузии мозга с использованием спиновой инвертированной воды (маркировка артериального спина ) были впервые применены на животных моделях Джоном Детре и Аланом Корецки. Все это стало возможным без введения контрастных веществ, переносимых с кровью.
Исходя из этого, Квонг пришел к выводу, что концепции функционального картирования перфузией мозга и оценки оксигенации по чисто эндогенным сигналам можно объединить в совершенно новый метод. изучения мозговой деятельности человека. Весной 1991 года он провел свои первые эксперименты на людях, показавшие, что большие изменения сигнала МРТ наблюдались в человеческом мозге после воздействия простых визуальных стимулов с использованием как оксигенации крови (жирный шрифт), так и контраста потока. Первые динамические видеоизображения активности человеческого мозга впервые появились на собрании Общества магнитного резонанса в медицине в августе 1991 года в Сан-Франциско на пленарном заседании коллегой Тома Брэди, а затем были опубликованы в 1992 году в Proceedings of the National Academy. наук. (в том же году, когда Огава и его коллеги представили свои результаты, которые впоследствии были опубликованы годом позже в PNAS. В тот же выпуск были включены работы Сейджи Огава, затем в Bell Labs, которые сделали аналогичные выводы. Большинство исследователей Заслуга Квонга и Огава независимо от открытия того, что сейчас называется функциональной МРТ (фМРТ).
Первая публикация Квонга в этой области и его первые эксперименты продемонстрировали два основных метода функциональной визуализации мозга по эндогенным сигналам. Сигнал, зависящий от уровня оксигенации, известный теперь как ЖИРНЫЙ, стал наиболее популярным из-за его более высокого общего контраста / шума, но Квонг также показал, что МРТ можно использовать для обнаружения сигнала кровотока через видимое изменение. в скоростях релаксации T1, связанных с восполнением крови в ткани мозга, и продемонстрировали, как измеренные изменения сигнала могут использоваться для прямого вывода количественного измерения изменения перфузии мозга. Это составляет основу из второго набора современных методов, известных сейчас как мечение артериального спина, которые все чаще используются, когда требуется количественная оценка исходного уровня и изменение физиологии. Квонг явно был первой работой в этой области, применившей эти методы к картированию человеческого мозга.
Функциональная МРТ оказалась чрезвычайно важной в клинических и фундаментальных науках. К февралю 2012 года более 299 000 рукописей были сопоставлены с термином «фМРТ» в базе данных PubMed. Это составляет в среднем более 41 публикуемой рукописи в день с момента разработки первоначального метода 20 годами ранее (24873 статьи в 2011 году). На сегодняшний день ни один метод не превзошел сочетание точности, безопасности и надежности в наблюдении за функцией мозга. Открытия Квонга были сделаны, когда он был научным сотрудником.
В 1993 году, вскоре после открытия ФМРТ, Квонг стал инструктором по радиологии. В 1997 году он стал доцентом, а с 2000 года является доцентом Гарвардской медицинской школы.
Квонг является активным исследователем, автором или соавтором 97 статей с 1992 по 2011 год, в период после первой публикации фМРТ. Его самая последняя работа посвящена проблемам количественного измерения перфузии мозга, а также исследованиям воздействия на мозг традиционной китайской медицинской практики акупунктуры.