Kas yra magnetinis rezonansas?

The magnetinis rezonansas (RM) yra neuromokslavimo technika, dažniausiai naudojama neurologijoje dėl daugelio privalumų, nes pagrindinė yra tai, kad tai yra neinvazinė technika, o tai yra magnetinio rezonanso technika, turinti didžiausią erdvinę skiriamąją gebą.

Būdama neinvazinė technika, nebūtina atidaryti jokios žaizdos, kad ji būtų atlikta, ir ji taip pat yra neskausminga. Jo erdvinė skiriamoji geba leidžia identifikuoti struktūras iki milimetro, ji taip pat turi gerą laiko skiriamąją gebą, mažesnę už antrąją, nors tai nėra taip gerai, kaip ir kiti būdai, pvz., Elektroencefalografija (EEG).

Jo didelė erdvinė skiriamoji geba leidžia ištirti aspektus ir morfologines savybes audinių lygmenyje. Kaip metabolizmas, kraujo tūris ar hemodinamika.

Šis metodas laikomas nekenksmingu, ty jis nesukelia jokio žalos žmogaus organizmui, kuriam jis yra pagamintas, todėl jis taip pat yra neskausmingas. Nors dalyvis turi patekti į magnetinį lauką, tai nekelia pavojaus asmeniui, nes šis laukas yra labai mažas, paprastai lygus arba mažesnis nei 3 teslas (3 T).

Tačiau ne visi yra privalumai, RM yra sudėtingas metodas atlikti ir analizuoti, todėl specialistai turi atlikti išankstinį mokymą. Be to, reikia brangių įrenginių ir mašinų, todėl jos turi didelę erdvinę ir ekonominę kainą.

Būdama tokia sudėtinga technika, ją naudoti reikia daugiadisciplininei komandai. Šiai komandai paprastai priklauso fizikas, žmogus, kuris žino fiziopatologiją (pvz., Neuroradiologas) ir kažkas, kas projektuoja eksperimentus, pavyzdžiui, neuropsichologas.

Šiame straipsnyje bus paaiškinti fiziniai magnetinio rezonanso pagrindai, tačiau daugiausia dėmesio bus skiriama psichofiziologiniams pagrindams ir praktinei informacijai žmonėms, kurie turi atlikti MRT testą..

Magnetinio rezonanso psichofiziologiniai pagrindai

Smegenų veikimas pagrįstas keitimusi informacija per chemines ir elektrines sinapses.

Norint atlikti šią veiklą, būtina ją suvartoti, o suvartojamos energijos kiekis vyksta per sudėtingą medžiagų apykaitos procesą, kuris, trumpai tariant, reiškia medžiagos, vadinamos adenozino trifosfatu, padidėjimą, geriau žinomą kaip ATP. energijos šaltinis, kurį smegenys naudoja funkcionavimui.

ATP yra pagamintas iš gliukozės oksidacijos, todėl smegenys į darbą, deguonis ir gliukozė turi būti tiekiami. Norint suteikti jums idėją, smegenys poilsiui sunaudoja 60% visų suvartojamo gliukozės, apie 120 g. Taigi, jei gliukozės ar deguonies tiekimas buvo nutrauktas, smegenys patirs žalą.

Šios medžiagos pasiekia neuronus, kuriems jų reikia per kraujo perfuziją, per kapiliarines lovas. Todėl kuo didesnis smegenų aktyvumas, tuo didesnis gliukozės ir deguonies poreikis, o lokaliu būdu padidėja smegenų kraujotaka..

Taigi norėdami patikrinti, kuri smegenų sritis yra aktyvi, galime pažvelgti į deguonies ar gliukozės vartojimą, regioninio smegenų srauto padidėjimą ir smegenų kraujotakos pokyčius..

Naudojamo rodiklio tipas priklausys nuo daugelio veiksnių, tarp kurių yra atliekamos užduoties charakteristikos.

Keletas tyrimų parodė, kad, kai smegenų stimuliacija vyksta ilgą laiką, pirmieji pastebėti pokyčiai yra gliukozė ir deguonis, tada didėja regioninis smegenų srautas, o jei stimuliavimas tęsiasi, padidės iš viso smegenų tūrio (Clarke & Sokoloff, 1994, Gross, Sposito, Pettersen, Panton, & Fenstermacher, 1987, Klein, Kuschinsky, Schrock, & Vetterlein, 1986).

Deguonis yra transportuojamas per smegenų kraujagysles, prijungtas prie hemoglobino. Kai hemoglobino sudėtyje yra deguonies, tai vadinama oksihemoglobinu ir, kai jis paliekamas be jo, deoksihemoglobinas. Taigi, kai prasideda smegenų aktyvacija, atsiranda lokalus oksihemoglobino kiekis ir sumažėja dezoksihemoglobino kiekis..

Ši pusiausvyra sukuria magnetinius pokyčius smegenyse, o tai surenkama MR vaizduose.

Kaip žinoma, intravaskulinis deguonis yra prijungtas prie hemoglobino. Kai šis baltymas yra pilnas deguonies, jis vadinamas oksihemoglobinu ir, kai jis išsiskiria, jis paverčiamas dezoksihemoglobinu..

Smegenų aktyvacijos metu atsiras lokalinis arterinio ir kapiliarinio oksihemoglobino padidėjimas, tačiau, kaip paaiškinta, dezoksihemoglobino koncentracija sumažės dėl audinių deguonies transportavimo sumažėjimo..

Šis deoksihemoglobino koncentracijos sumažėjimas dėl jo paramagnetinės savybės sukels signalo padidėjimą fMRI vaizduose.

Apibendrinant galima pasakyti, kad MRT yra pagrįstas hemodinaminių deguonies pokyčių kraujyje nustatymu per BOLD efektą, nors kraujo srauto lygį taip pat galima daryti netiesiogiai naudojant tokius metodus kaip vaizdavimas ir perfuzija ir ASL (arterinio sukimosi ženklinimas).

Poveikio mechanizmas BOLD

Šiandien labiausiai naudojamas MRI metodas yra tas, kuris atliekamas remiantis BOLD efektu. Šis metodas leidžia nustatyti hemodinaminius pokyčius dėl hemoglobino (Hb) sukeliamų magnetinių pokyčių..

Šis poveikis yra gana sudėtingas, bet bandysiu tai paaiškinti paprasčiausiai.

Pirmasis, apibūdinantis šį poveikį, buvo Ogawa ir jo komanda. Šie mokslininkai suprato, kad kai Hb nėra deguonies, deoksihemoglobinas yra paramagnetinis (pritraukia magnetinius laukus), bet kai visiškai oksiduojasi (oxyHb) ir tampa diamagnetiniu (atstumia magnetinius laukus) (Ogawa, et al. ., 1992).

Kai yra didesnis dezoksihemoglobino buvimas, vietinis magnetinis laukas yra keičiamas, o branduoliai turi mažiau laiko grįžti į pradinę padėtį, todėl yra mažesnis T2 signalas, ir atvirkščiai, tuo daugiau oksidų, tuo lėtesnis branduolių regeneravimas gaunamas minuso ženklas T2.

Apibendrinant, smegenų veiklos aptikimas su BOLD efekto mechanizmu atsiranda taip:

1. Smegenų veikla konkrečioje srityje didėja.
2. Aktyvuoti neuronai reikalauja deguonies, energijos, kad jie įsigytų iš aplinkinių neuronų.
3. Aktyvių neuronų plotas praranda deguonį, todėl pradžioje didėja doksihemoglobino kiekis ir sumažėja T2.
4. Po laiko (6-7s) zona atsigauna ir padidina oksidą, todėl T2 padidėja (nuo 2 iki 3%, naudojant 1,5 T magnetinius laukus).

Funkcinis magnetinis rezonansas

BOLD efekto dėka galima atlikti funkcinius magnetinius rezonansus (fMRI). Funkcinis magnetinis rezonansas skiriasi nuo sauso magnetinio rezonanso tuo, kad pirmoje dalyje dalyvis atlieka pratybas atlikdamas MRT, kad jų smegenų veikla būtų matuojama atliekant funkciją, o ne tik poilsiui.

Pratimai susideda iš dviejų dalių, o pirmasis dalyvis atlieka užduotį, o po to liko poilsio metu. FMRI analizė atliekama lyginant voxel, kad galėtumėte atvaizduoti užduoties metu gautus vaizdus ir poilsio laiką.

Dėl šios priežasties šis metodas leidžia tiksliai susieti funkcinį aktyvumą su smegenų anatomija, o tai neįvyksta su kitais metodais, pvz., EEG arba magnetoencefalografija.

Nors fMRI yra gana tikslus metodas, jis netiesiogiai matuoja smegenų veiklą ir yra keletas veiksnių, galinčių trukdyti gautiems duomenims ir modifikuoti rezultatus, kurie yra vidiniai paciento ar išorės, pvz., Magnetinio lauko charakteristikos arba po apdorojimo..

Praktinė informacija

Šiame skyriuje bus paaiškinta tam tikra informacija, kuri gali būti naudinga, jei turite dalyvauti MRT tyrime, paciento ar sveikos kontrolės.

MRT gali būti atliekama beveik bet kurioje kūno dalyje, dažniausiai yra pilvas, gimdos kaklelis, krūtinės ląstos, smegenys arba kaukolė, širdis, juosmens ir dubens. Čia smegenys bus paaiškintos, nes tai yra arčiausiai mano studijų srities.

Kaip atliekamas bandymas?

MRT tyrimai turėtų būti atliekami specializuotuose centruose ir su būtinomis priemonėmis, tokiomis kaip ligoninės, radiologijos centrai ar laboratorijos.

Pirmas žingsnis - tinkamai suknelė, turite pašalinti visus dalykus, kuriuose yra metalo, kad jie netrukdytų MRT.

Tada jums bus paprašyta gulėti ant horizontalaus paviršiaus, kuris yra įdėtas į tunelį, kuris yra skaitytuvas. Kai kuriuose tyrimuose reikalaujama, kad jūs atsigulintumėte tam tikru būdu, bet paprastai paprastai yra vertikaliai.

Vykdant MRT, jūs nebūsite vieni, gydytojas arba mašiną valdantis asmuo bus patalpintas į kambarį, apsaugotą nuo magnetinio lauko, kuris paprastai turi langą, kad matytų viską, kas vyksta MRT kambaryje. Šiame kambaryje taip pat yra monitoriai, kuriuose atsakingas asmuo gali pamatyti, ar viskas vyksta gerai, kai atliekamas MRT.

Bandymas trunka nuo 30 iki 60 min., Nors jis gali trukti ilgiau, ypač jei jis yra fMRI, kuriame turite atlikti pratimus, kuriuos nurodėte, kai MRT ima smegenų veiklą.

Kaip pasirengti bandymui?

Kai jums sakoma, kad reikia atlikti MRT testą, gydytojas turi įsitikinti, kad jūsų organizme nėra metalinių prietaisų, kurie galėtų trukdyti MRT, pvz., Tokie:

• Dirbtiniai širdies vožtuvai.
• Smegenų aneurizmos klipai.
• Defibriliatorius arba širdies stimuliatorius.
• Implantai vidinėje ausyje (cochlear).
• Nefropatija arba dializė.
• Dirbtinės sąnarės neseniai įdėtos.
• Kraujagyslių stentai.

Taip pat pasakykite gydytojui, jei dirbote su metalu, nes jums gali prireikti atlikti tyrimą, kad ištirtumėte, ar, pvz., Turite akių ar šnervių metalo daleles..

Taip pat turėtumėte pranešti savo gydytojui, jei sergate klaustrofobija (baimė dėl uždarųjų erdvių), nes, jei įmanoma, gydytojas patars Jums atlikti atvirą MRT, kuris yra labiau atskirtas nuo kūno. Jei tai neįmanoma ir esate labai nerimas, Jums gali būti skiriamos anksiolitinės priemonės arba miego tabletės..

Tyrimo diena neturėtų vartoti maisto ar gėrimų prieš bandymą, maždaug prieš 4 ar 6 valandas.

Turi stengtis, kad į tyrimą būtų įtrauktas mažiausias metalo elementų kiekis (juvelyriniai dirbiniai, laikrodžiai, mobilieji, pinigai, kreditinės kortelės ...), nes tai gali trukdyti RM. Jei juos vartosite, turėsite juos palikti už patalpos, kurioje yra RM mašina.

Kaip jis jaučiasi?

MRT egzaminas yra visiškai neskausmingas, tačiau jis gali būti šiek tiek erzina ar nepatogu.

Visų pirma, tai gali sukelti nerimą, kai jūs turite ilgai gulėti uždaroje erdvėje. Be to, mašina turi būti kuo tolesnė, nes jei ji negali sukelti vaizdų klaidų. Jei negalite stovėti tokį ilgą laiką, jums gali būti skiriama vaistų, kad pailsėtų.

Antra, mašina gamina daugybę nuolatinių triukšmų, kurie gali būti erzina, kad sumažintumėte garsą, kurį galite dėvėti ausies kištukus, visada pasitarkite su gydytoju.

Mašina turi domofoną, su kuriuo galite bendrauti su už egzaminą atsakingu asmeniu, todėl, jei jaučiatės nieko, kas atrodo neįprastas, galite pasikonsultuoti su juo.

Nereikia likti ligoninėje, atlikus testą galite grįžti namo, valgyti, jei norite, ir padaryti savo normalų gyvenimą.

Ką tai daro??

MRT naudojamas kartu su kitais bandymais ar įrodymais, kad būtų diagnozuota ir įvertintas asmens, kenčiančio nuo ligos, būklė..

Gauta informacija priklauso nuo vietos, kurioje bus atliekamas rezonansas. Smegenų magnetiniai rezonansai yra naudingi nustatant smegenų ženklus, būdingus šioms sąlygoms:

• Įgimta smegenų anomalija
• Kraujavimas smegenyse (subarachnoidinis arba intrakranijinis kraujavimas)
• Smegenų infekcija
• Smegenų navikai
• Hormoniniai sutrikimai (pvz., Akromegalija, galaktorėja ir Kušingo sindromas)
• Daugialypė sklerozė
• Insultas

Be to, taip pat gali būti naudinga nustatyti tokių sąlygų priežastis:

• Raumenų silpnumas arba tirpimas ir dilgčiojimas
• Mąstymo ar elgesio pokyčiai
• Klausos praradimas
• Galvos skausmas, kai yra kitų simptomų ar požymių
• Sunku kalbėti
• Vizijos problemos
• Demencija

Ar turite riziką?

Magnetinis rezonansas naudoja magnetinius laukus ir, priešingai nei radiacija, dar nebuvo rasta jokiame tyrime, kuris sukelia bet kokią žalą.

Kontrasto MRT tyrimai, kuriuose reikia naudoti dažų, paprastai atliekami su gadoliniumi. Šis dažiklis yra labai saugus ir retai pasitaiko alerginių reakcijų, nors jis gali būti kenksmingas žmonėms su inkstų liga. Todėl, jei sergate inkstų liga, prieš atlikdami tyrimą turėtumėte informuoti gydytoją..

Magnetinis MR vaizdavimas gali būti pavojingas, jei asmuo turi metalinius prietaisus, tokius kaip širdies stimuliatoriai ir implantai, nes jie gali padaryti juos ne taip gerai, kaip anksčiau..

Be to, turi būti atliktas tyrimas, jei jūsų kūno viduje yra metalo lustų pavojus, nes magnetinis laukas gali sukelti judėjimą ir pakenkti organams ar audiniams..

Nuorodos

1. Álvarez, J., Ríos, M., Hernández, J., Bargalló, N., & Calvo-Merino, B. (2008). Magnetinis rezonansas I: funkcinis magnetinis rezonansas. F. Maestú, M. Ríos ir R. Cabestrero, Pažinimo metodai ir procesai (p. 27-64). Barselona: Elsevier.
2. Clarke, D., & Sokoloff, L. (1994). Smegenų cirkuliacija ir energijos apykaita. G. Siegel ir B. Agranoff, Pagrindinė neurochemija (p. 645-680). Niujorkas: Raven.
3. Gross, P., Sposito, N., Pettersen, S., Panton, D., & Fenstermacher, J. (1987). Kapiliarinio tankio, gliukozės apykaitos ir mikrovaskulinės funkcijos topografija pelės apatinėje kolikulėje. J Cereb kraujo srauto metab, 154-160.
4. Klein, B., Kuschinsky, W., Schrock, H., ir Vetterlein, F. (1986). Žiurkių smegenų vietinio kapiliarinio tankio, kraujo tekėjimo ir metabolizmo tarpusavio priklausomybė. Am J Physiol, H1333-H1340.
5. Levy, J. (2014 m. Spalio 22 d.). Galvos MRI. Gauta iš „MedlinePlus“.
6. Levy, J. (2014 m. Spalio 22 d.). MRT. Gauta iš „MedlinePlus“.
7. Ogawa, S., Tank, D., Menon, R., Ellermann, J., Kim, S., ir Merkle, H. (1992). Esminio signalo pokyčiai, susiję su jutimo stimuliacija: funkcinis smegenų žemėlapis su magnetinio rezonanso vaizdavimu. Proc Natl Acad Sci, JAV., 5951-5955.
8. Puigcerver, P. (s.f.). Magnetinio rezonanso pagrindai. Valensija, Valensijos bendruomenė, Ispanija. Gauta 2016 m. Birželio 8 d.