Разяснено е функционално магнитно-резонансно изобразяване
Съдържание:
- Как функционира ЯМР
- Как могат лекарите да използват функционална ЯМР?
- Какви видове изследвания се използват с помощта на fMRI?
- Какво е бъдещето за функционалната ЯМР?
Peter Doolittle: How your "working memory" makes sense of the world (Октомври 2024)
Магнитно-резонансният образ (МРТ) е дал на лекарите възможността да получат много добри образи на структурите на мозъка. По-нова техника, известна като функционална ядрено-магнитен резонанс (МРТ), може да отиде още по-далеч, като индиректно измерва и мозъчната активност. Докато по-голямата част от времето техниката се използва само в научни изследвания, тя става все по-често срещана в клиничните условия.
Вероятно сте се сблъскали с изображения, създадени с помощта на функционален MRI в някакъв момент. Те показват мозък с цветни зони, изобразяващи области на мозъка, свързани с някаква функция като език или движение. Тези проучвания са много популярни: всеки месец се публикуват стотици научни статии, използващи тази технология, много от които се споменават и в пресата. Но как се правят тези образи и какво всъщност представляват те?
Как функционира ЯМР
Функционалният ЯМР използва специален сигнал, наречен контраст на зависим от нивото на кислород в кръвта (BOLD). Кръвта, преминаваща през мозъка, носи кислород на молекулите, наречени хемоглобин. Молекулите на хемоглобина също носят желязо и следователно имат магнитен сигнал. Оказва се, че молекулите на хемоглобина имат различни магнитни свойства, когато са прикрепени към кислорода, отколкото когато те не носят кислород, и тази малка разлика може да бъде открита с MRI машина.
Когато участък от мозъка е по-активен, той първоначално използва много кислород в кръвта. Малко след това мозъкът разширява местните кръвоносни съдове, за да възстанови снабдяването с кислород. Мозъкът може дори да извърши тази работа твърде добре, така че повече оксидирана кръв да влезе в района, отколкото първоначално използваната. Машината за ядрено-магнитен резонанс може да открие разликата в сигнала, която е резултат от това повишаване на кислорода в кръвта.
Така че функционалните изследвания на МРТ всъщност не разглеждат пряко невронната активност, а разглеждат как се променят нивата на кислорода в кръвта и корелират тази дейност с изстрелването на нервите. Проучванията показват, че това предположение обикновено е правилно, въпреки че заболявания като васкуларни малформации, тумори и дори нормално стареене могат да променят връзката между нервната активност и местния кръвен поток, което води до BOLD сигнал.
Как могат лекарите да използват функционална ЯМР?
Тъй като това е сравнително по-нова технология и защото други техники могат да отговорят на подобни въпроси, които fMRI може, fMRI не се използва често в клинични или болнични условия. Въпреки това, той може да се използва за планиране на важни мозъчни операции. Например, ако един неврохирург иска да премахне мозъчен тумор, който се намира близо до езиковите центрове на мозъка, те могат да поръчат проучване с fMRI, за да покажат точно кои области на мозъка са свързани с езика. Това помага на неврохирурга да избегне увреждането на тези райони по време на операцията. Въпреки това, най-честата употреба на fMRI е в медицински изследвания.
Какви видове изследвания се използват с помощта на fMRI?
Има два основни начина за използване на fMRI за визуализиране на мозъчната функция. Един метод се фокусира върху намирането на специфични области на мозъка, които отговарят на някаква задача или стимул. Например, човекът в скенера за ядрено-магнитен резонанс може да бъде показан мигаща шахматна дъска в някои точки, а друг път - празен екран. Те могат да бъдат помолени да натискат бутона, когато видят мигащата шахматна дъска. Сигналът по време на задачата ще бъде сравнен със сигнала, когато задачата не се изпълнява, и резултатът ще бъде нещо като картина на това, какви участъци от мозъка са участвали в наблюдението на мигаща шахматна дъска и след това бутон.
Другият начин, по който може да се използва fMRI, е да се оценят невронните мрежи. Това включва преценка какви области на мозъка говорят помежду си. Ако една област на мозъка обикновено светне в същото време като друга, тези две области на мозъка могат да бъдат свързани. Не може да е необходима дори задача, за да се извърши подобно изследване. Поради тази причина, тези изследвания понякога се наричат функционална магнитно-резонансна визуализация в състояние на покой.
Информацията, която идва от функционалните изследвания на ЯМР е много сложна и изисква много статистически анализи да бъдат значими. Това първоначално накара много хора да се доверят на резултатите от функционалните изследвания на МРТ, тъй като изглежда, че има много възможности за грешка в анализа. Въпреки това, тъй като и двамата изследователи и рецензенти са се запознали по-добре с новата технология, резултатите стават все по-надеждни и по-надеждни.
Какво е бъдещето за функционалната ЯМР?
Функционалните ЯМР изследвания вече показват много различни неща за мозъка, в допълнение към потвърждаването на това, което вече знаем за нервните пътища и локализацията. Макар че е трудно да се каже дали fMRI някога ще се използва често в клинична среда, неговата популярност и ефективност като изследователски инструмент сами по себе си правят важно както за лекарите, така и за мирни хора, да имат основно разбиране за това как работи това средство.
Техника за изобразяване на лимфосцинтиграфия, използвана за рак
Lymphoscintigraphy е техника, която се използва за определяне на sentinel възли и идентифициране на аномалии за рак на гърдата чрез изображения. Научете повече.
Молекулярно изобразяване на гърдите: използване, странични ефекти, процедура, резултати
Молекулярното изображение на гърдите (MBI) се използва за откриване на рак на гърдата при жени с плътна гръдна тъкан. Научете какво да очаквате, когато преминавате този тест.
Когато е необходимо мозъчно изобразяване, за да се диагностицира главоболие
Повечето от времето, когато визуализацията на мозъка като ядрено-магнитен резонанс не е необходима за диагностициране на вашето мигренозно или главоболие. Ето тогава, когато това е оправдано.