מהי תהודה מגנטית?

ה תהודה מגנטית (RM) היא טכניקה הדמייה הנפוצה ביותר בתחום מדעי המוח בשל היתרונות הרב שלה, העיקריים שבהם היא טכניקה לא פולשנית וזה טכניקה תהודה מגנטית עם רזולוציה מרחבית הגבוהה ביותר.

בהיותה טכניקה לא פולשנית, אין צורך לפתוח כל פצע כדי לבצע את זה וזה גם כאבים. רזולוציה מרחבית זו מאפשרת לזהות מבנים למילימטר, יש לה גם רזולוציה טמפורלית טובה, נמוכה משנייה, אם כי זה לא טוב כמו טכניקות אחרות, כגון electroencephalography (EEG).

רזולוציה מרחבית גבוהה מאפשרת לחקור היבטים מאפיינים מורפולוגיים ברמת הרקמה. כמו מטבוליזם, נפח דם או המודינמיקה.

טכניקה זו נחשבת לא מזיקה, כלומר, היא לא יוצרת שום נזק באורגניזם של האדם שאליו הוא נעשה, מסיבה זו הוא גם כאבים. אמנם, על המשתתף להיכנס לשדה מגנטי, דבר זה אינו מהווה סיכון לאדם, מאחר שהשדה הזה הוא קטן מאוד, בדרך כלל שווה או נמוך מ -3 טסלאס (3 T).

אבל לא כל היתרונות, RM הוא טכניקה קשה לבצע ולנתח, כך אנשי מקצוע חייבים לבצע אימון קודם. בנוסף, יש צורך במתקנים יקרים ובמכונות, ולכן יש לה עלות מרחבית וכלכלית גבוהה.

בהיותה טכניקה מורכבת כל כך, יש צורך בצוות רב-תחומי. צוות זה כולל בדרך כלל פיסיקאי, מישהו שמכיר physiopathology (כמו neuroradiologist) ומי מעצב את הניסויים, למשל, נוירופסיכולוג.

במאמר זה יסודות בסיסיים של תהודה מגנטית יוסבר לעיל, אבל זה יתמקד בעיקר בסיסים פסיכופיזיולוגיים ומידע מעשי עבור אנשים שיש להם לבצע בדיקת MRI..

בסיסים פסיכו-פיסיולוגיים של תהודה מגנטית

תפקוד המוח מבוסס על חילופי מידע באמצעות סינפסות כימיות וחשמליות.

עבור פעילות זו יש צורך לצרוך, וצריכת אנרגיה מתבצעת באמצעות תהליך חילוף חומרים מורכב, בקיצור, וכתוצאה מכך גידול של חומר בשם אדנוזין אדנוזין, המכונה ATP, המהווה את מקור האנרגיה שהמוח משתמש בו לתפקוד.

ATP עשוי מחמצון של גלוקוז, ולכן, על המוח לעבוד, חמצן גלוקוז חייב להיות מועבר. כדי לתת לך רעיון, המוח במנוחה צורכת 60% מכלל הגלוקוז שאנו צורכים, כ 120 גרם. אז אם את הגלוקוז או אספקת החמצן הופרעו, המוח יסבול נזק.

חומרים אלה מגיעים לנוירונים הדורשים אותם דרך זלוף הדם, דרך מיטות נימי. לכן, ככל שהפעילות במוח גדולה יותר, כך גדל הצורך בגלוקוז ובחמצן, ועם עלייה בזרימת הדם במוח באופן מקומי.

אז כדי לבדוק איזה שטח של המוח הוא פעיל, אנחנו יכולים להסתכל על צריכת חמצן או גלוקוז, הגידול בזרימת המוח האזורי ושינויים בנפח הדם במוח.

סוג החיווי שישמש יהיה תלוי במספר גורמים, וביניהם מאפייני המשימה שיש לבצע.

מספר מחקרים הראו כי כאשר גירוי מוח הממושך מתרחש, מוקדם שינויים ראו הם גלוקוז וחמצן, אז זרימת דם במוח אזורית גדילה מתרחשת, ואם בעקבות גירוי, ולבסוף, גידול יתרחש של המוח הנפח הכולל (Clarke & סוקולוב, 1994; גרוס, Sposito, Pettersen, פנטון, & Fenstermacher, 1987; Klein, Kuschinsky, שרוק, & Vetterlein, 1986).

חמצן מועבר דרך כלי הדם במוח המצורפת ההמוגלובין. כאשר המוגלובין מכיל חמצן זה נקרא oxyhemoglobin וכאשר הוא נשאר בלי זה, deoxyhemoglobin. אז כאשר ההפעלה של המוח מתחיל, יש עלייה מקומית oxyhemoglobin וירידה deoxyhemoglobin..

איזון זה יוצר שינוי מגנטי במוח זה מה שנאסף בתמונות MR.

כפי שידוע, חמצן intravascular מועבר קשור המוגלובין. כאשר חלבון זה מלא חמצן זה נקרא oxyhemoglobin וכאשר הוא שוחרר, הוא הפך deoxyhemoglobin.

במהלך מוח הפעלה תגרום לעליית locoregional בעורקים oxyhemoglobin נימים, לעומת זאת, ריכוז ירידת deoxyhemoglobin כי, כפי שהוסבר לעיל, תחבורת חמצן לרקמות הירידה.

ירידה זו בריכוז של deoxyhemoglobin, בשל המאפיין הפרמגנטי שלה, תגרום לעלייה האות בתמונות fMRI.

לסיכום, MRI מבוססת על זיהוי שינויים haemodynamic חמצן בדם באמצעות אפקט BOLD, אבל יכול גם להיות מוסק רמות זרימת הדם בעקיפין, באמצעות שיטות כגון תמונה זלוף ASL (תווית ספין עורקית).

מנגנון של אפקט BOLD

טכניקת ה- MRI הנפוצה ביותר כיום היא זו שבוצעה על בסיס אפקט BOLD. טכניקה זו מאפשרת לזהות את השינויים ההמודינמיים הודות לשינויים המגנטיים המיוצרים בהמוגלובין (Hb).

השפעה זו מורכבת למדי, אבל אני אנסה להסביר את זה בצורה הפשוטה ביותר האפשרית.

הראשון לתאר את האפקט הזה היו Ogawa וצוותו. חוקרים אלה גילו כי כאשר המוגלובין מכיל אינו מכיל חמצן, deoxyhemoglobin הוא פאראמגנטיים (מושך שדות מגנטיים), אבל כאשר מחומצן לחלוטין (oxyHb) שינויים והופך diamagnetic (דוחה שדות מגנטיים) (אוגאווה, ואח ., 1992).

כשיש נוכחות גדולה יותר של deoxyhemoglobin השדה המגנטי המקומי מופר ואת הגרעינים לוקחים פחות זמן לחזור למיקום המקורי שלה, כך שאין T2 אות פחות, לעומת זאת, oxyHb האיטית היא ההתאוששות של גרעינים ומינוס סימן T2 מתקבל.

לסיכום, איתור של פעילות המוח עם מנגנון של אפקט BOLD מתרחשת כדלקמן:

1. פעילות המוח באזור מסוים עולה.
2. נוירונים מופעלים דורשים חמצן, עבור אנרגיה, כי הם לרכוש מן הנוירונים סביבם.
3. האזור סביב נוירונים פעיל מאבד חמצן, ולכן, בהתחלה, deoxyhemoglobin מגביר ואת הירידות T2.
4. לאחר זמן (6-7s) אזור משחזרת ומגביר את oxyHb, כך T2 מגביר (בין 2 ל 3% באמצעות שדות מגנטיים של 1.5 T).

תהודה מגנטית פונקציונלית

הודות לאפקט BOLD, ניתן לבצע תהודה מגנטית תפקודית (fMRI). תהודה מגנטית פונקציונלית שונה מהדהודה מגנטית יבשה בכך שבמבט ראשון, המשתתף מבצע תרגיל בזמן ביצוע MRI, כך שפעילות המוח שלהם ניתנת למדידה בעת ביצוע פונקציה ולא רק במנוחה.

התרגילים מורכבים משני חלקים, במהלך המשתתף הראשון מבצע את המשימה ולאחר מכן נשאר לנוח בזמן מנוחה. ניתוח fMRI מבוצע על ידי השוואת voxel כדי voxel את התמונות שהתקבלו במהלך ביצוע המשימה ובזמן מנוחה.

לכן, טכניקה זו מאפשרת לקשר את הפעילות הפונקציונלית עם אנטומיה מוחית עם דיוק גבוהה, משהו שלא קורה עם טכניקות אחרות כגון EEG או magnetoencephalography.

למרות FMRI היא טכניקה מדויקת למדי, זה בעקיפין מודד את פעילות המוח ישנם גורמים רבים שיכולים להפריע לנתונים המתקבלים ולשנות את התוצאות, או פנימי לחולה או חיצוני, כגון מאפייני שדה מגנטי או לאחר עיבוד..

מידע שימושי

סעיף זה יסביר כמה מידע שעשוי לעניין אם יש לך להשתתף במחקר MRI, או חולה או שליטה בריאה.

MRI יכול להתבצע כמעט בכל חלק של הגוף, הנפוצים ביותר הם הבטן, צוואר הרחם, בית החזה, המוח או הגולגולת, הלב, המותניים ואגן הירכיים. כאן יוסבר המוח כי הוא הקרוב ביותר לתחום הלימוד שלי.

כיצד מבוצעת הבדיקה?

יש לבצע מחקרי MRI במרכזים מיוחדים ובמתקנים הדרושים, כגון בתי חולים, מרכזי רדיולוגיה או מעבדות.

הצעד הראשון הוא להתלבש כראוי, עליך להסיר את כל הדברים שיש להם מתכת ולכן הם לא מפריעים ל- MRI.

לאחר מכן תתבקשו לשכב על משטח אופקי שמוכנס לתוך סוג של מנהרה, שהיא הסורק. מחקרים מסוימים דורשים ממך לשכב בצורה מסוימת, אבל, בדרך כלל, זה בדרך כלל זקוף.

בעוד ה- MRI מתבצע לא תהיה לבד, הרופא או האדם השולט במכונה ימוקמו בחדר המוגן מהשדה המגנטי שבדרך כלל יש לו חלון לראות את כל מה שקורה בחדר ה- MRI. חדר זה כולל גם צגים שבו האדם האחראי יכול לראות אם הכל הולך טוב בזמן MRI מבוצעת.

הבדיקה נמשכת בין 30 ל -60 דקות, למרות שזה יכול להימשך זמן רב יותר, במיוחד אם זה fMRI, שבו אתה חייב לבצע את התרגילים שאתה מציין בעוד MRI מרים את פעילות המוח שלך.

כיצד להתכונן למבחן?

כאשר נאמר לך כי בדיקת MRI צריכה להתבצע, הרופא שלך צריך לוודא שאין לך מכשירים מתכתי בגוף שלך שיכול להפריע MRI, כגון:

• שסתומי לב מלאכותיים.
• קליפים למפרצת מוחית.
• דפיברילטור או קוצב לב.
• שתלים באוזן הפנימית (שבלול).
• נפרופתיה או דיאליזה.
• המפרקים מלאכותיים לאחרונה להציב.
• סטנטים וסקולריים.

כמו כן, אתה צריך לספר לרופא אם עבדת עם מתכת כי ייתכן שיהיה צורך במחקר כדי לבדוק אם יש לך חלקיקי מתכת בעיניים או נחיריים, למשל..

כמו כן, עליך להודיע ​​לרופא אם הינך סובל מקלאוסטרופוביה (חשש מפני חללים סגורים), שכן, אם אפשר, הרופא שלך ימליץ לך לבצע MRI פתוח, אשר מופרד יותר מהגוף. אם זה לא אפשרי ואתה חרדה מאוד, אתה יכול להיות presiededytics prescribed או גלולות שינה..

יום הבדיקה לא צריך לצרוך מזון או משקה לפני הבדיקה, כ 4 או 6 שעות לפני.

יש לנסות להביא את הפריטים המינימליים של המתכת למחקר (תכשיטים, שעונים, ניידים, כסף, כרטיס אשראי ...) שכן אלה יכולים להפריע ל- RM. אם אתה לוקח אותם תצטרך לעזוב את כולם מחוץ לחדר שבו מכונת RM נמצא.

איך זה מרגיש?

הבחינה MRI הוא כאבים לחלוטין, אבל זה יכול להיות קצת מעצבן או לא נוח.

קודם כל, זה יכול לגרום חרדה כאשר אתה צריך לשכב בחלל סגור במשך זמן כה רב. בנוסף, המכונה חייבת להיות עדיין ככל האפשר, כי אם זה לא יכול לגרום לשגיאות בתמונות. אם אתה לא מסוגל לעמוד בשקט במשך זמן כה רב, ייתכן שתקבל קצת תרופות כדי להירגע.

שנית, המכונה מייצרת סדרה של רעשים מתמשכים שיכולים להיות מעצבנים, כדי להפחית את הקול שאתה יכול ללבוש אטמי אוזניים, תמיד להתייעץ עם הרופא שלך מראש.

למכונה יש אינטרקום שאיתו אתה יכול לתקשר עם האדם האחראי על הבחינה, כך שאם אתה מרגיש משהו שנראה חריג אתה יכול להתייעץ עם זה.

אין צורך להישאר בבית החולים, לאחר ביצוע הבדיקה אתה יכול לחזור הביתה, לאכול אם אתה רוצה לעשות את החיים הרגילים שלך.

בשביל מה זה נעשה??

MRI משמש, יחד עם בדיקות או עדויות אחרות, לבצע אבחון ולהעריך את מצבו של אדם הסובל ממחלה.

המידע להשגה תלוי במקום שבו תתבצע התהודה. תהודה מגנטית של המוח שימושית לאיתור סימני מוח האופייניים לתנאים הבאים:

• אנומליה מולדת של המוח
• דימום במוח (דימום תת-סמוי או גולגולתי)
• דלקת מוח
• גידולים במוח
• הפרעות הורמונליות (כגון אקרומגליה, גלקטוראה ותסמונת קושינג)
• טרשת נפוצה
• שבץ

בנוסף, זה יכול להיות גם שימושי כדי לקבוע את הסיבה לתנאים כגון:

• חולשת שרירים או חוסר תחושה ועקצוץ
• שינויים בחשיבה או בהתנהגות
• אובדן שמיעה
• כאבי ראש כאשר כמה תסמינים או סימנים אחרים נמצאים
• קושי לדבר
• בעיות ראייה
• דמנציה

האם יש לך סיכונים?

תהודה מגנטית משתמשת בשדות מגנטיים, שלא כמו קרינה, עדיין לא נמצאה במחקר כלשהו שגורם לכל נזק.

מחקרים MRI בניגוד, אשר דורשים את השימוש של צבע, מבוצעות בדרך כלל עם גדוליניום. צבע זה הוא בטוח מאוד תגובות אלרגיות לעתים רחוקות להתרחש, אם כי זה יכול להזיק לאנשים עם בעיות בכליות. לכן, אם אתה סובל מבעיה בכליות, עליך ליידע את הרופא לפני ביצוע המחקר..

מגנטי MR הדמיה יכול להיות מסוכן אם אדם נושא מכשירים מתכת כגון קוצבי הלב השתלים, כי זה יכול לגרום להם לא לעבוד כמו קודם..

בנוסף, יש לבצע מחקר אם קיים סיכון של שבבי מתכת בתוך הגוף שלך, שכן השדה המגנטי יכול לגרום להם לנוע ולגרום נזק אורגני או רקמות..

הפניות

1. Álvarez, J., Ríos, M., Hernández, J., Bargalló, N. & Calvo-Merino, B. (2008). תהודה מגנטית I: תהודה מגנטית פונקציונלית. ב F. Maestú, מ 'ריוס, & R. Cabestrero, טכניקות ותהליכים קוגניטיביים (עמ '27-64). ברצלונה: אלסבייר.
2. Clarke, D., & Sokoloff, L. (1994). זרימת חילוף החומרים והאנרגיה של המוח. ב 'ג' סיגל וב 'אגרנוף, נוירוכימיה בסיסית (עמ '645-680). ניו יורק: עורב.
3. Gross, P., Sposito, N., Pettersen, S., Panton, D., & Fenstermacher, J. (1987). טופוגרפיה של צפיפות נימי, מטבוליזם גלוקוז, תפקוד כלי הדם בתוך colliculus העכבר התחתון. זרימת דם Cow מטאב, 154-160.
4. קליין, ב, קושצ'ינסקי, ו ', שרוק, ה', & Vetterlein, F. (1986). תלות הדדית של צפיפות נימי המקומית, זרימת הדם, חילוף החומרים במוח חולדה. Am J פיסיול, H1333-H1340.
5. לוי, י '(22 באוקטובר 2014). ראש MRI. מתוך MedlinePlus.
6. לוי, י '(22 באוקטובר 2014). MRI. מתוך MedlinePlus.
7. Ogawa, S., Tank, D., Menon, R., Ellermann, J., Kim, S., & Merkle, H. (1992). שינויים אותות פנימיים המלווים גירוי סנסורי: מיפוי המוח תפקודית עם הדמיה תהודה מגנטית. Proc Natl Acad Sci ארה"ב., 5951-5955.
8. Puigcerver, P. (s.f.). יסודות תהודה מגנטית. ולנסיה, קהילת ולנסיה, ספרד. אוחזר ב -8 ביוני 2016.