СУЧАСНІ НЕЙРОВІЗУАЛІЗАЦІЙНІ МЕТОДИ ДІАГНОСТИКИ В НЕВРОЛОГІЇ ТА НЕЙРОХІРУРГІЇ

Автор(и):

Анотація:

Метою дослідження була комплексна оцінка сучасних технологій нейровізуалізації в неврології та нейрохірургії, з акцентом на їхньому діагностичному та клінічному застосуванні. У цьому огляді досліджено технології нейровізуалізації, які використовуються в сучасній клінічній практиці та є основою сучасної діагностики та лікування неврологічних та нейрохірургічних захворювань. Систематичний аналіз досліджень з 2020 по 2025 роки, взятих з медичних баз даних Scopus, Web of Science, PubMed and Google Scholar, підкреслює переваги нейровізуалізаційних технологій, оскільки вони надають детальну, безпечну та неінвазивну інформацію про структуру та функції мозку і центральної нервової системи. Автори наголошують на тому, що використання комп'ютерної та магнітно-резонансної томографії, функціональної МРТ та позитронно-емісійної томографії стало невід'ємною частиною клінічної практики в неврології та нейрохірургії. КТ забезпечує швидку і доступну діагностику для пацієнтів з екстреними випадками, такими як черепно-мозкові травми чи інсульти, завдяки здатності швидко виявляти внутрішньочерепні крововиливи, переломи та інші пошкодження. МРТ є золотим стандартом для оцінки нейродегенеративних захворювань, пухлин, інсультів та травм головного мозку, оскільки дає високу чутливість до м'яких тканин, дозволяючи точну локалізацію патологічних змін. Функціональна МРТ, що вимірює мозкову активність через зміни кровообігу, є важливим інструментом для нейрохірургічного планування, особливо в локалізації функціональних областей мозку до операції. ПЕТ, у свою чергу, дозволяє виявити молекулярні зміни в тканинах мозку, що важливо для ранньої діагностики раку мозку, хвороб Альцгеймер та Паркінсона. В якості провідного висновку автори прогнозують більшу суттєве покращення точності діагностики та персоналізації лікування пацієнтів з неврологічними захворюваннями в разі подальшого розвитку нейровізуалізації.

Ключові слова:

магнітно-резонансна томографія комп'ютерна томографія позитронно-емісійна томографія нейродегенеративні захворювання мозкова активність неврологія нейрохірургія діагностика лікування

Посилання:

1. Abu Mhanna HY, Omar AF, Radzi YM, Oglat AA, Akhdar HF, Al Ewaidat H. et al. Systematic review of functional magnetic resonance imaging (fMRI) applications in the preoperative planning and treatment assessment of brain tumors. Heliyon. 2025; 11(3): 42464. doi: 10.1016/j.heliyon.2025.e42464.
2. Akbarzadeh MA, Sanaie S, Kuchaki Rafsanjani M, Hosseini MS. et al. Role of imaging in early diagnosis of acute ischemic stroke: a literature review. Egypt J Neurol Psychiatry Neurosurg 57, 175 (2021). doi: 10.1186/s41983-021-00432-y.
3. Andreyeva TO, Stoyanov OM, Chebotaryova GM, Vastyanov RS, Kalashnikov VI, Stoyanov AO. Comparative clinical and morphometric investigations of cervical stenosis of the spinal canal in humans and dogs. Regulatory Mechanisms in Biosystems. 2022; 13(3): 301–307. doi: 10.15421/022239
4. Cano A, Fonseca E, Ettcheto M, Sánchez-López E, de Rojas I, Alonso-Lana S. et al. Epilepsy in Neurodegenerative Diseases: Related Drugs and Molecular Pathways. Pharmaceuticals (Basel). 2021; 14(10): 1057. doi: 10.3390/ph14101057.
5. Chen Y, Sun J, Sui Y, Shi Y, Lian J, Yang P. et al. Hemodynamic analysis of non-stenotic middle cerebral artery in patients with cerebral ischemia based on 4D flow MRI. Front Neurosci. 2025; 19: 1502987. doi: 10.3389/fnins.2025.1502987.
6. Ebrahimzadeh E, Saharkhiz S, Rajabion L, Oskouei HB, Seraji M, Fayaz F. et al. Simultaneous electroencephalography-functional magnetic resonance imaging for assessment of human brain function. Front Syst Neurosci. 2022; 16: 934266. doi: 10.3389/fnsys.2022.934266.
7. Fujita S, Hagiwara A, Kamagata K, Aoki S. Clinical Neuroimaging Over the Last Decade: Achievements and What Lies Ahead. Invest Radiol. 2025 Apr 16. doi: 10.1097/RLI.0000000000001192.
8. Huang P, Zhang M. Magnetic Resonance Imaging Studies of Neurodegenerative Disease: From Methods to Translational Research. Neurosci Bull. 2023; 39(1): 99-112. doi: 10.1007/s12264-022-00905-x.
9. Hussain D, Abbas N, Khan J. Recent Breakthroughs in PET‑CT Multimodality Imaging: Innovations and Clinical Impact. Bioengineering. 2024; 11(12): 1213. doi:10.3390/bioengineering11121213.
10. Hussain O, Kaushal M, Agarwal N, Kurpad S, Shabani S. The Role of Magnetic Resonance Imaging and Computed Tomography in Spinal Cord Injury. Life (Basel). 2023; 13(8): 1680. doi: 10.3390/life13081680.
11. Hussain S, Mubeen I, Ullah N, Shah SSUD, Khan BA, Zahoor M. et al. Modern Diagnostic Imaging Technique Applications and Risk Factors in the Medical Field: A Review. Biomed Res Int. 2022; 2022: 5164970. doi: 10.1155/2022/5164970.
12. Kalashnikov VY, Vastyanov RS, Stoyanov OM. Hemodynamic and tomographic comparisons in patients with migraine. Journal of Education, Health and Sport. 2025; 79: 64013. doi: 10.12775/JEHS.2025.79.64013.
13. Kalashnikov VY, Vastyanov RS, Stoyanov OM. Doppler monitoring of preventive migraine treatment. Journal of Education, Health and Sport. 2025; 80: 64019. doi: 10.12775/JEHS.2025.80.64019.
14. Kim J, Jeong M, Stiles WR, Choi HS. Neuroimaging Modalities in Alzheimer’s Disease: Diagnosis and Clinical Features. Int J Mol Sci. 2022; 23(11): 6079. doi:10.3390/ijms23116079.
15. Lakhani DA, Sabsevitz DS, Chaichana KL, Quiñones-Hinojosa A, Middlebrooks EH. Current State of Functional MRI in the Presurgical Planning of Brain Tumors. Radiol Imaging Cancer. 2023; 5(6): 230078. doi: 10.1148/rycan.230078.
16. Lapusan R, Borlan R, Focsan M. Advancing MRI with magnetic nanoparticles: a comprehensive review of translational research and clinical trials. Nanoscale Adv. 2024; 6(9): 2234-2259. doi: 10.1039/d3na01064c.
17. Leone A, Carbone F, Spetzger U, Vajkoczy P, Raffa G, Angileri F. et al. Preoperative mapping techniques for brain tumor surgery: a systematic review. Front Oncol. 2025; 14: 1481430. doi: 10.3389/fonc.2024.1481430.
18. Li G, Yap PT. From descriptive connectome to mechanistic connectome: Generative modeling in functional magnetic resonance imaging analysis. Front Hum Neurosci. 2022; 16: 940842. doi: 10.3389/fnhum.2022.940842.
19. Lima AA, Mridha MF, Das SC, Kabir MM, Islam MR, Watanobe Y. A Comprehensive Survey on the Detection, Classification, and Challenges of Neurological Disorders. Biology. 2022; 11(3): 469. doi: 10.3390/biology11030469.
20. Lövblad KO, Wanke I, Botta D, Kurz FT, Wiest R, Rüfenacht D. et al. Brain Health in Neuroradiology. Clin Transl Neurosci. 2025; 9(1): 1. doi: 10.3390/ctn9010001.
21. Maiuro A, Palombo M, Macaluso E, Genovese G, Bozzali M, Giove F. et al. New functional MRI experiments based on fractional diffusion representation show independent and complementary contrast to diffusion-weighted and blood-oxygen-level-dependent functional MRI. Appl Sci. 2025; 15(9): 4930. doi: 10.3390/app15094930.
22. Marongiu A, Spanu A, Palumbo B, Bianconi F, Filippi L, Madeddu G. et al. Artificial Intelligence in PET Imaging for Alzheimer’s Disease: A Narrative Review. Brain Sci. 2025; 15(10): 1038. doi: 10.3390/brainsci15101038.
23. Martínez Lozada PS, Leon-Rojas JE. Neurological and mental health in the era of climate change: mechanisms, clinical impacts, and adaptation. Front Public Health. 2025; 13: 1630975. doi: 10.3389/fpubh.2025.1630975.
24. Ogando-Rivas E, Castillo P, Beltran JQ, Arellano R, Galvan-Remigio I, Soto-Ulloa V. et al. Evolution and Revolution of Imaging Technologies in Neurosurgery. Neurol Med Chir (Tokyo). 2022; 62(12) :542-551. doi: 10.2176/jns-nmc.2022-0116.
25. Ortega-Robles E, de Celis Alonso B, Cantillo-Negrete J, Carino-Escobar RI, Arias-Carrión O. Advanced Magnetic Resonance Imaging for Early Diagnosis and Monitoring of Movement Disorders. Brain Sci. 15(1): 79. doi: 10.3390/brainsci15010079.
26. Pinto-Coelho L. How Artificial Intelligence Is Shaping Medical Imaging Technology: A Survey of Innovations and Applications. Bioengineering (Basel). 2023; 10(12): 1435. doi: 10.3390/bioengineering10121435.
27. Riahi F, Kiani P, Golabbakhsh A, Khanezarrin M, Abbaspour M, Dormiani Tabatabaei SA. et al. Comparison of PET/CT and PET/MRI in central nervous system tumors, a narrative review. Int J Physiol Pathophysiol Pharmacol. 2024;16(4): 89-95. doi: 10.62347/UMDS1961.
28. Ricci M, Cimini A, Chiaravalloti A, Filippi L, Schillaci O. Positron Emission Tomography (PET) and Neuroimaging in the Personalized Approach to Neurodegenerative Causes of Dementia. Int J Mol Sci. 2020; 21(20): 7481. doi: 10.3390/ijms21207481.
29. Savytskyi ІV, Frenkel SM, Vastyanov RS, Stoyanov OM, Dobrovolskyi VV, Zayats LM. et al. Changed convulsive sensitivity of animals after mild brain trauma in conditions of generalized seizure activity. World of Medicine and Biology. 2023; 4(86): 217-222. doi: 10.26724/2079-8334-2023-4-86-217-222
30. Shao W, Lin X, Huang Y, Qu L, Zhuo W, Liu H. Rapid patient-specific organ dose estimation in computed tomography scans via integration of radiomics features and neural networks. Quant Imaging Med Surg. 2024; 14(10): 7379-7391. doi: 10.21037/qims-24-645.
31. Song JW, Yoon NR, Jang SM, Lee GY, Kim BN. Neuroimaging-Based Deep Learning in Autism Spectrum Disorder and Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder. Soa Chongsonyon Chongsin Uihak. 2020; 31(3): 97-104. doi: 10.5765/jkacap.200021.
32. Srinivas-Rao S, Cao J, Marin D, Kambadakone A. Dual-Energy Computed Tomography to Photon Counting Computed Tomography: Emerging Technological Innovations. Radiol Clin North Am. 2023; 61(6): 933-944. doi: 10.1016/j.rcl.2023.06.015.
33. Stephe S, Kumar SB, Thirumalraj A, Dzhyvak V. Transformer based attention guided network for segmentation and hybrid network for classification of liver tumor from CT scan images. Eastern Ukr Med J. 2024; 12(3): 692‑710. doi: 10.21272/eumj.2024;12(3):692‑710.
34. Stoyanov AN, Mashchenko SS, Kalashnikov VI, Vastyanov RS, Pulyk AR, Andreeva TO. et al. Vestibular dysfunctions in chronic brain ischemia in the post COVID period. Wiad Lek. 2023;76(3):591-596. doi: 10.36740/WLek202303121.
35. Stoyanov OM, Kalashnikov VY, Vastyanov RS, Mirdzhuraev EM, Son AS, Fedorenko TV. et al. Cerebrovascular disorders in patients with COVID-19 consequences pathogenetically determined diagnosis and methods of correction. World of Medicine and Biology. 2024; 2(88): 146-151. doi: 10.26724/2079-8334-2024-2-88-146-151.
36. Stoyanov OM, Vastyanov RS, Myronov OO, Kalashnikov VI, Babienko VV, Hruzevskiy OA. et al. Vegetative system pathogenetic role in chronic brain ischemia, cerebral hemodynamics disorders and autonomous dysregulation. World of Medicine and Biology. 2022; 2(80): 162-168. doi: 10.26724/2079-8334-2022-2-80-162-168.
37. Turner GM, McMullan C, Aiyegbusi OL, Bem D, Marshall T, Calvert M. et al. Stroke risk following traumatic brain injury: Systematic review and meta-analysis. Int J Stroke. 2021; 16(4): 370-384. doi: 10.1177/17474930211004277.
38. Vadhavekar NH, Sabzvari T, Laguardia S, Sheik T, Prakash V, Gupta A. et al. Advancements in Imaging and Neurosurgical Techniques for Brain Tumor Resection: A Comprehensive Review. Cureus. 2024; 16(10): 72745. doi: 10.7759/cureus.72745.
39. Vastyanov RS, Stoyanov AN, Krepec YuS, Dzygal AF, Beseda YaV, Puchkova AV. Interleukin-1 receptors antagonist intracerebral administrations anticonvulsive efficacy in conditions of kindling model of epileptogenesis. World of Medicine and Biology. 2020; 4(74): 168-174. doi: 10.26724/2079-8334-2020-4-74-168-174.
40. Xie L, Zhao J, Li Y, Bai J. PET brain imaging in neurological disorders. Phys Life Rev. 2024; 49: 100-111. doi: 10.1016/j.plrev.2024.03.007.
41. Yadav VK, Gupta R, Assiri AA, Uddin J, Ishaqui AA, Kumar P. et al. Role of Nanotechnology in Ischemic Stroke: Advancements in Targeted Therapies and Diagnostics for Enhanced Clinical Outcomes. J Funct Biomater. 2025; 16(1): 8. doi:10.3390/jfb16010008.
42. Yang L, Wang Z. Applications and advances of combined fMRI-fNIRs techniques in brain functional research. Front Neurol. 2025; 16: 1542075. doi: 10.3389/fneur.2025.1542075.
43. Yen C, Lin CL, Chiang MC. Exploring the Frontiers of Neuroimaging: A Review of Recent Advances in Understanding Brain Functioning and Disorders. Life (Basel). 2023; 13(7): 1472. doi: 10.3390/life13071472.

Публікація:

«Світ медицини та біології» Том 21 № 94 (2025) , с. 222-228
УДК 616.8-003.8-073.756.8

DOI:

https://doi.org/10.26724/2079-8334-2025-4-94-222-228