Kas ir magnētiskā rezonanse?

The magnētiskā rezonanse (RM) ir neiromedīšanas tehnika, ko visbiežāk izmanto neirozinātnēs, pateicoties tās daudzajām priekšrocībām, jo ​​galvenās ir tas, ka tā ir neinvazīva tehnika, un tā ir magnētiskās rezonanses tehnika ar augstāko telpisko izšķirtspēju.

Tā kā nav invazīva tehnika, nav nepieciešams atvērt jebkuru brūci, lai to veiktu, un tas ir arī nesāpīgs. Tās telpiskā izšķirtspēja ļauj identificēt struktūras līdz milimetram, tai ir arī laba laika izšķirtspēja, zemāka par otro, lai gan tas nav tik labi, kā citas metodes, piemēram, elektroencefalogrāfija (EEG).

Tā augstā telpiskā izšķirtspēja ļauj izpētīt aspektus un morfoloģiskās īpašības audu līmenī. Tāpat kā vielmaiņa, asins tilpums vai hemodinamika.

Šī metode tiek uzskatīta par nekaitīgu, tas nozīmē, ka tā nerada kaitējumu cilvēka organismam, kam tā ir veikta, tāpēc tā ir arī nesāpīga. Lai gan dalībniekam ir jāievada magnētiskais lauks, tas nerada risku indivīdam, jo ​​šis lauks ir ļoti mazs, parasti vienāds ar vai mazāks par 3 teslām (3 T).

Bet ne visas ir priekšrocības, RM ir sarežģīta metode, lai veiktu un analizētu, tāpēc profesionāļiem ir jāveic iepriekšēja apmācība. Turklāt ir nepieciešamas dārgas iekārtas un mašīnas, tāpēc tām ir augstas telpiskās un ekonomiskās izmaksas.

Tā ir tik sarežģīta metode, lai to izmantotu, ir nepieciešama daudznozaru komanda. Šajā komandā parasti ir fiziķis, kāds, kurš zina fiziopatoloģiju (piemēram, neiroradiologs) un kāds, kurš projektē eksperimentus, piemēram, neiropsihologs.

Šajā rakstā iepriekš paskaidrots magnētiskās rezonanses fiziskais pamats, bet tas galvenokārt koncentrēsies uz psihofizioloģiskajiem pamatiem un praktisko informāciju cilvēkiem, kuriem jāveic MRI tests..

Magnētiskās rezonanses psihofizioloģiskie pamati

Smadzeņu darbība ir balstīta uz informācijas apmaiņu, izmantojot ķīmiskās un elektriskās sinapses.

Lai veiktu šo darbību, ir nepieciešams to patērēt, un enerģijas patēriņš tiek veikts, izmantojot kompleksu vielmaiņas procesu, kas, īsi sakot, nozīmē vielas, ko sauc par adenozīna trifosfātu, kas pazīstams labāk kā ATP, pieaugumu. enerģijas avots, ko smadzenes izmanto, lai darbotos.

ATP ir izgatavots no glikozes oksidēšanās, tādēļ smadzenēm jāstrādā, jāpiegādā skābeklis un glikoze. Lai dotu jums priekšstatu, smadzenes mierā patērē 60% no visa patērētā glikozes, aptuveni 120 g. Tātad, ja glikozes vai skābekļa padeve tika pārtraukta, smadzenes cietīs bojājumus.

Šīs vielas nonāk neironos, kas tos pieprasa caur asins perfūziju, caur kapilāru gultām. Tāpēc, jo lielāka ir smadzeņu darbība, jo lielāka ir vajadzība pēc glikozes un skābekļa, kā arī palielinot smadzeņu asins plūsmu lokalizētā veidā..

Lai pārbaudītu, kura smadzeņu zona ir aktīva, mēs varam aplūkot skābekļa vai glikozes patēriņu, reģionālās smadzeņu plūsmas pieaugumu un smadzeņu asins tilpuma izmaiņas..

Izmantojamā rādītāja veids būs atkarīgs no vairākiem faktoriem, starp kuriem ir veicamā uzdevuma raksturojums.

Vairāki pētījumi ir parādījuši, ka, ja smadzeņu stimulācija notiek ilgstoši, pirmās novērotās izmaiņas ir glikoze un skābeklis, tad palielinās reģionālā smadzeņu plūsma, un, ja stimulācija turpinās, palielināsies kopējais smadzeņu tilpums (Clarke & Sokoloff, 1994, Gross, Sposito, Pettersen, Panton, & Fenstermacher, 1987, Klein, Kuschinsky, Schrock, & Vetterlein, 1986).

Skābeklis tiek transportēts caur hemoglobīna piesaistītajiem smadzeņu asinsvadiem. Ja hemoglobīns satur skābekli, to sauc par oksihemoglobīnu un, ja tas paliek bez tā, deoksihemoglobīns. Tātad, kad sākas smadzeņu aktivācija, pastāv lokāla oksihemoglobīna līmeņa paaugstināšanās un deoksihemoglobīna līmeņa samazināšanās..

Šis līdzsvars rada magnētiskas izmaiņas smadzenēs, kas tiek savākts MR attēlos.

Kā zināms, intravaskulārais skābeklis tiek transportēts piesaistīts hemoglobīnam. Kad šis proteīns ir pilns ar skābekli, to sauc par oksihemoglobīnu, un, kad tas tiek atbrīvots, tas tiek pārveidots par dezoksihemoglobīnu..

Smadzeņu aktivācijas laikā arteriālo un kapilārā oksihemoglobīna koncentrācija palielināsies lokāli, tomēr deoksihemoglobīna koncentrācija samazināsies, kā norādīts iepriekš, audu skābekļa transportēšanas samazināšanās..

Šis deoksihemoglobīna koncentrācijas kritums, pateicoties paramagnetiskajai īpašībai, palielinās signālu fMRI attēlos..

Kopumā MRI ir balstīta uz skābekļa hemodinamisko izmaiņu noteikšanu asinīs, izmantojot BOLD efektu, kaut arī asins plūsmas līmeni var secināt arī netieši, izmantojot tādas metodes kā attēlveidošana un perfūzija un ASL (arteriālās spin etiķetes).

Efektivitātes mehānisms BOLD

Mūsdienās visvairāk izmantotā MRI metode ir tā, kas veikta, pamatojoties uz BOLD efektu. Šī metode ļauj noteikt hemodinamiskās izmaiņas, pateicoties hemoglobīna (Hb) radītajām magnētiskajām izmaiņām..

Šis efekts ir diezgan sarežģīts, bet es centīšos to izskaidrot pēc iespējas vienkāršākā veidā.

Pirmais, kas aprakstīja šo efektu, bija Ogawa un viņa komanda. Šie pētnieki saprata, ka, ja Hb nesatur skābekli, deoksihemoglobīns ir paramagnetisks (piesaista magnētiskos laukus), bet, kad pilnībā skābekli (oxyHb) mainās un kļūst diamagnetisks (atgrūž magnētiskos laukus) (Ogawa, et al. ., 1992).

Ja ir lielāka deoksihemoglobīna klātbūtne, vietējais magnētiskais lauks tiek mainīts un kodoliem nepieciešams mazāk laika, lai atgrieztos sākotnējā pozīcijā, tāpēc ir zemāks T2 signāls, un, otrādi, jo vairāk oxiHb ir lēnāks kodolu atgūšana un mīnus zīme T2.

Kopumā smadzeņu aktivitātes noteikšana ar BOLD efekta mehānismu notiek šādi:

1. Smadzeņu darbība noteiktā apgabalā palielinās.
2. Aktivētie neironi prasa skābekli enerģijai, ko viņi iegūst no apkārtējiem neironiem.
3. Zona ap aktīvajiem neironiem zaudē skābekli, tāpēc sākumā deoksihemoglobīns palielinās un T2 samazinās.
4. Pēc laika (6-7s) zona atgūst un palielina oksiHb, tāpēc T2 palielinās (no 2 līdz 3%, izmantojot 1,5 T magnētiskos laukus).

Funkcionālā magnētiskā rezonanse

Pateicoties BOLD efektam, var veikt funkcionālās magnētiskās rezonanses (fMRI). Funkcionālā magnētiskā rezonanse atšķiras no sausās magnētiskās rezonanses, jo pirmajā daļā dalībnieks veic uzdevumu, veicot MRI, lai to smadzeņu darbību varētu mērīt, veicot funkciju, nevis tikai atpūtu..

Vingrinājumi sastāv no divām daļām, pirmā dalībnieka uzdevums tiek izpildīts un pēc tam atpūsties atpūtas laikā. FMRI analīze tiek veikta, salīdzinot vokseli, lai veiktu uzdevuma izpildes laikā saņemtos attēlus un atpūtas laiku..

Tāpēc šī metode ļauj precīzi saistīt funkcionālo aktivitāti ar smadzeņu anatomiju, kaut kas nenotiek ar citām metodēm, piemēram, EEG vai magnetoencefalogrāfiju..

Lai gan fMRI ir diezgan precīza metode, tā netieši mēra smadzeņu darbību un ir vairāki faktori, kas var traucēt iegūtos datus un modificēt rezultātus gan no pacienta, gan ārējiem, piemēram, magnētiskā lauka raksturlielumiem vai pēcapstrādi..

Praktiska informācija

Šajā sadaļā tiks izskaidrota informācija, kas var būt noderīga, ja jums ir jāpiedalās MRI pētījumā, vai nu pacienta, vai veselīga kontrole.

MRI var veikt gandrīz jebkurā ķermeņa daļā, visbiežāk sastopamas vēdera, dzemdes kakla, krūškurvja, smadzeņu vai galvaskausa, sirds, jostas un iegurņa. Šeit smadzenes tiks izskaidrotas, jo tā ir vistuvāk manai studiju jomai.

Kā tiek veikts tests?

MRI pētījumi jāveic specializētos centros un ar nepieciešamajām iekārtām, piemēram, slimnīcām, radioloģijas centriem vai laboratorijām.

Pirmais solis ir pienācīgi ģērbties, jums ir jānoņem visas lietas, kurām ir metāls, lai tās netraucētu MRI.

Tad jums tiks lūgts gulēt uz horizontālas virsmas, kas ievietota tāda veida tunelī, kas ir skeneris. Daži pētījumi prasa, lai jūs gulētu noteiktā veidā, bet parasti tas parasti ir vertikāli.

Kamēr tiek veikta MRI, jūs nebūsiet viens pats, ārsts vai persona, kas kontrolē mašīnu, tiks ievietota telpā, kas ir aizsargāta no magnētiskā lauka, kurā parasti ir logs, lai redzētu visu, kas notiek MRI telpā. Šajā numurā ir arī monitori, kuros atbildīgā persona var redzēt, vai viss notiek labi, kamēr tiek veikta MRI.

Tests ilgst no 30 līdz 60 minūtēm, lai gan tas var ilgt ilgāk, jo īpaši, ja tas ir fMRI, kurā jums ir jāveic vingrinājumi, ko norādāt, kamēr MRI paceļ jūsu smadzeņu darbību..

Kā sagatavoties testam?

Kad jums ir teikts, ka jāveic MRI tests, ārstam jāpārliecinās, ka jūsu ķermenī nav metālisku ierīču, kas varētu traucēt MRI, piemēram:

• Mākslīgie sirds vārsti.
• Skavas smadzeņu aneirismam.
• Defibrilators vai sirds elektrokardiostimulators.
• Implantāti iekšējā ausī (cochlear).
• Nefropātija vai dialīze.
• Mākslīgās locītavas nesen ievietotas.
• Asinsvadu stenti.

Tāpat Jums jāpastāsta ārstam, ja esat strādājis ar metālu, jo jums var būt nepieciešams pētījums, lai pārbaudītu, vai, piemēram, ir acis vai nāsis..

Jums jāinformē arī ārsts, ja Jums ir klaustrofobija (bailes no slēgtām telpām), jo, ja iespējams, ārsts ieteiks Jums veikt atklātu MR, kas ir vairāk atdalīts no ķermeņa. Ja tas nav iespējams un jūs esat ļoti noraizējies, Jums var būt noteikts anksiolītiskie līdzekļi vai miegazāles..

Pārbaudes dienā pirms testa nedrīkst lietot pārtiku vai dzērienus, aptuveni 4 vai 6 stundas pirms.

Ir jāmēģina pētījumā (metāla rotaslietas, pulksteņi, mobilie maksājumi, nauda, ​​kredītkarte ...), lai tie varētu būt minimāli, jo tie var traucēt RM. Ja jūs lietojat tos, jums tie būs jāatstāj ārpus telpas, kur atrodas RM mašīna.

Kā tas jūtas?

MRI eksāmens ir pilnīgi nesāpīgs, bet tas var būt nedaudz kaitinošs vai neērti.

Pirmkārt, tas var izraisīt trauksmi, kad jums ir jāatrodas slēgtā telpā tik ilgi. Turklāt mašīnai ir jābūt pēc iespējas ātrākai, jo, ja tā nevar radīt attēlos kļūdas. Ja jūs nevarat stāvēt tik ilgu laiku, jums var tikt dotas dažas zāles, lai atpūstos.

Otrkārt, mašīna rada virkni nepārtrauktu trokšņu, kas var būt kaitinoši, lai samazinātu skaņu, ko varat valkāt auss aizbāžņiem, vienmēr konsultējieties ar savu ārstu..

Mašīnai ir domofons, ar kuru jūs varat sazināties ar personu, kas ir atbildīga par eksāmenu, tādēļ, ja jūtat kaut ko, kas šķiet neparasti, varat to sazināties..

Nav nepieciešams palikt slimnīcā, pēc pārbaudes veikšanas jūs varat atgriezties mājās, ēst, ja vēlaties, un padarīt savu parasto dzīvi.

Ko tas dara??

MRI tiek izmantots kopā ar citiem testiem vai pierādījumiem, lai veiktu diagnozi un novērtētu personas, kas slimo ar slimību, stāvokli..

Iegūstamā informācija ir atkarīga no vietas, kur tiks veikta rezonanse. Smadzeņu magnētiskās rezonanses ir noderīgas, lai noteiktu smadzeņu pazīmes, kas raksturīgas šādiem nosacījumiem:

• Iedzimta smadzeņu anomālija
• Asiņošana smadzenēs (subarahnoidāla vai intrakraniāla asiņošana)
• Smadzeņu infekcija
• Smadzeņu audzēji
• Hormonālie traucējumi (piemēram, akromegālija, galaktoreja un Kušinga sindroms)
• Multiplā skleroze
• Insults

Turklāt var būt noderīgi arī tādu apstākļu noteikšana kā:

• Muskuļu vājums vai nejutīgums un tirpšana
• Izmaiņas domāšanā vai uzvedībā
• Dzirdes zudums
• Galvassāpes, ja ir daži citi simptomi vai pazīmes
• Grūtības runāšana
• Redzes problēmas
• Demence

Vai jums ir riski?

Magnētiskā rezonanse izmanto magnētiskos laukus, un, atšķirībā no starojuma, nevienā pētījumā, kas rada jebkādus bojājumus, vēl nav atrasts.

Kontrasts MRI pētījumi, kuros nepieciešams izmantot krāsu, parasti tiek veikti ar gadolīniju. Šī krāsa ir ļoti droša un reti rodas alerģiskas reakcijas, lai gan tas var būt kaitīgs cilvēkiem ar nieru darbības traucējumiem. Tādēļ, ja Jums ir nieru darbības traucējumi, pirms pētījuma veikšanas Jums jāinformē ārsts..

Magnētiskā MR attēlveidošana var būt bīstama, ja personai piemīt metāla ierīces, piemēram, sirds elektrokardiostimulatori un implanti, jo tas var padarīt tos nedarbojošus, tāpat kā iepriekš..

Turklāt ir jāveic pētījums, ja ķermeņa iekšpusē ir metāla šķeldu risks, jo magnētiskais lauks var izraisīt to pārvietošanos un izraisīt organisko vai audu bojājumus..

Atsauces

1. Álvarez, J., Ríos, M., Hernández, J., Bargalló, N., & Calvo-Merino, B. (2008). Magnētiskā rezonanse I: funkcionālā magnētiskā rezonanse. F. Maestū, M. Ríos un R. Cabestrero, Kognitīvās metodes un procesi (27.-64. lpp.). Barselona: Elsevier.
2. Clarke, D., & Sokoloff, L. (1994). Smadzeņu cirkulācija un enerģijas metabolisms. G. Siegel un B. Agranoff, Neiroķīmija (p. 645-680). Ņujorka: Raven.
3. Gross, P., Sposito, N., Pettersen, S., Panton, D., & Fenstermacher, J. (1987). Kapilārā blīvuma, glikozes vielmaiņas un mikrovaskulārās funkcijas topogrāfija peles apakšējā kolikulā. J Cereb asins plūsmas metabs, 154-160.
4. Klein, B., Kuschinsky, W., Schrock, H., un Vetterlein, F. (1986). Vietējā kapilārā blīvuma, asins plūsmas un metabolisma savstarpēja atkarība žurku smadzenēs. Am J Physiol, H1333-H1340.
5. Levy, J. (2014. gada 22. oktobris). Galvas MRI. Izgūti no MedlinePlus.
6. Levy, J. (2014. gada 22. oktobris). MRI. Izgūti no MedlinePlus.
7. Ogawa, S., Tank, D., Menon, R., Ellermann, J., Kim, S., un Merkle, H. (1992). Iekšējā signāla izmaiņas, kas saistītas ar sensoro stimulāciju: funkcionālā smadzeņu kartēšana ar magnētiskās rezonanses attēlveidošanu. Proc Natl Acad Sci U.S.A., 5951-5955.
8. Puigcerver, P. (s.f.). Magnētiskās rezonanses pamati. Valensija, Valensijas kopiena, Spānija. Saturs saņemts 2016. gada 8. jūnijā.