Co je to magnetická rezonance?



magnetická rezonance (RM) je nejběžněji používaná technika neuroimaging Neurosciences pro jeho mnoho výhod, z nichž nejdůležitější je, že je neinvazivní metoda je magnetická rezonance technika s vyšším prostorovým rozlišením.

Jelikož se jedná o neinvazivní techniky, není nutné otevírat žádné rány, aby se uskutečnilo, a to je bezbolestná. Jeho prostorové rozlišení identifikuje milimetr struktury, má také dobré časové rozlišení, nižší než druhá, i když to není tak dobrý jako jiné techniky, jako je elektroencefalografie (EEG).

Jeho vysoké prostorové rozlišení umožňuje zkoumat aspekty a morfologické charakteristiky na úrovni tkáně. Jako metabolismus, objem krve nebo hemodynamika.

Tato technika je považováno za bezpečné, tj nezpůsobí žádné škody na těle osoby, které se to děje, a proto je také bezbolestné. I když se účastník musí být zavedena do magnetického pole, to není riziko pro jednotlivce, protože toto pole je velmi malá, zpravidla nepřesahující 3 teslas (T 3).

Ale ne všechny jsou výhody, RM je obtížné provádět a analyzovat, takže odborníci musí provést předchozí školení. Kromě toho jsou nutné drahé instalace a stroje, a proto mají vysoké prostorové a ekonomické náklady.

Vzhledem k tomu, že je taková složitá technika, je k jejímu použití zapotřebí multidisciplinární tým. Tento tým obvykle zahrnuje fyzika, někoho, kdo zná fyziopatologii (jako neuroradiolog) a někoho, kdo navrhuje experimenty, například neuropsychologa.

V tomto článku budou vysvětleny výše uvedené fyzikální základy magnetické rezonance, ale bude se zaměřovat především na psychofyziologické základy a praktické informace pro osoby, které musí provést MRI test..

Psychofyziologické základy magnetické rezonance

Funkce mozku je založena na výměně informací prostřednictvím chemických a elektrických synapsí.

K provedení této činnosti je nutné ji konzumovat a spotřeba energie se provádí prostřednictvím komplexního metabolického procesu, který se zkrátka promítá do nárůstu látky zvané adenosintrifosfát, který je lépe známý jako ATP. zdroj energie, který mozek používá k fungování.

ATP je vyroben z oxidace glukózy, proto, aby mozek pracoval, musí být dodán kyslík a glukóza. Abychom vám dali nápad, mozek v klidu spotřebuje 60% veškeré glukózy, kterou konzumujeme, přibližně 120 g. Pokud by byla přerušena dodávka glukózy nebo kyslíku, mozek by utrpěl poškození.

Tyto látky se dostanou do neuronů, které je vyžadují krevní perfuzí, přes kapilární lůžka. Čím větší je tedy aktivita mozku, tím větší je potřeba glukózy a kyslíku a lokálním způsobem se zvyšuje průtok krve mozkem..

Abychom zkontrolovali, která oblast mozku je aktivní, můžeme se podívat na spotřebu kyslíku nebo glukózy, zvýšení regionálního průtoku mozku a změny v objemu krve v mozku..

Typ indikátoru, který má být použit, bude záviset na více faktorech, mezi kterými jsou charakteristiky úlohy, která má být provedena.

Několik studií ukázalo, že když dochází k dlouhodobé stimulaci mozku, první pozorované změny jsou glukóza a kyslík, pak dochází k nárůstu regionálního cerebrálního průtoku, a pokud bude stimulace pokračovat, dojde k nárůstu. celkového objemu mozku (Clarke & Sokoloff, 1994, Gross, Sposito, Pettersen, Panton, & Fenstermacher, 1987, Klein, Kuschinsky, Schrock, & Vetterlein, 1986).

Kyslík je transportován přes mozkové krevní cévy připojené k hemoglobinu. Když hemoglobin obsahuje kyslík, nazývá se oxyhemoglobin, a když je bez něj, deoxyhemoglobin. Když začíná aktivace mozku, dochází k lokálnímu nárůstu oxyhemoglobinu ak poklesu deoxyhemoglobinu..

Tato rovnováha produkuje magnetickou změnu v mozku, která je to, co se shromažďuje v MR obrazech.

Jak je známo, intravaskulární kyslík je transportován vázán na hemoglobin. Když je tento protein plný kyslíku, nazývá se oxyhemoglobin a po jeho uvolnění se přemění na deoxyhemoglobin..

Během mozkové aktivace dojde k lokoregionálnímu nárůstu arteriálního a kapilárního oxyhemoglobinu, avšak koncentrace deoxyhemoglobinu se sníží, jak bylo vysvětleno výše, na snížení transportu tkáňového kyslíku..

Tento pokles koncentrace deoxyhemoglobinu v důsledku jeho paramagnetické vlastnosti způsobí zvýšení signálu v obrazech fMRI.

Souhrnně řečeno, MRI je založena na identifikaci hemodynamických změn kyslíku v krvi, a to prostřednictvím BOLD efektu, ačkoli hladiny krevního oběhu lze také odvodit nepřímo pomocí metod, jako je zobrazování a perfúze a ASL (značení arteriální rotace).

Mechanismus účinku BOLD

Nejčastěji používaná technika MRI je ta, která je založena na efektu BOLD. Tato technika umožňuje identifikovat hemodynamické změny díky magnetickým změnám v hemoglobinu (Hb)..

Tento efekt je poměrně složitý, ale pokusím se ho vysvětlit nejjednodušším možným způsobem.


První popsat tento efekt byl Ogawa a jeho tým. Tito vědci si uvědomili, že když Hb neobsahuje kyslík, deoxyhemoglobin, je paramagnetický (přitahuje magnetická pole), ale když se plně okysličené (oxyHb) mění a stává se diamagnetickým (odpuzuje magnetická pole) (Ogawa, et al. ., 1992).

Když je větší přítomnost deoxyhemoglobinu, mění se lokální magnetické pole a jádra potřebují méně času, aby se vrátily do své původní polohy, takže je zde nižší signál T2 a naopak, čím více oxiHb je pomalejší, tím je regenerace jádra pomalejší. a znaménko mínus T2.

Souhrnně lze říci, že detekce mozkové aktivity s mechanismem BOLD efektu nastává následovně:

  1. Aktivita mozku ve specifické oblasti se zvyšuje.
  2. Aktivované neurony vyžadují pro energii kyslík, který získávají z neuronů kolem nich.
  3. Oblast kolem aktivních neuronů ztrácí kyslík, a proto se na počátku zvyšuje deoxyhemoglobin a T2 klesá.
  4. V průběhu času (6-7s) plocha se zotavuje a oxyHb zvyšuje, takže se zvyšuje T2 (mezi 2 a 3%, pomocí magnetických polí 1,5 T).

Funkční magnetická rezonance

Díky efektu BOLD lze provádět funkční magnetické rezonance (fMRI). Funkční magnetická rezonance se liší od suché magnetické rezonance v tom, že v prvním provedení účastník provádí cvičení při provádění MRI, takže jejich mozková aktivita může být měřena při provádění funkce a ne pouze v klidu..

Cvičení se skládá ze dvou částí, během prvního úkolu účastník vykonává úkol a poté je ponechán v klidu v době odpočinku. Analýza fMRI se provádí porovnáním voxelu s voxelem obrazů přijatých během provádění úkolu a v době odpočinku.

Tato technika tedy umožňuje spojit funkční aktivitu s anatomií mozku s vysokou přesností, což se neděje s jinými technikami, jako je EEG nebo magnetoencefalografie..

Ačkoliv fMRI je poměrně přesná technika, nepřímo měří mozkovou aktivitu a existuje více faktorů, které mohou interferovat se získanými daty a modifikovat výsledky, buď interní, nebo externí, jako jsou vlastnosti magnetického pole nebo následné zpracování..

Praktické informace

Tato část vysvětlí některé informace, které mohou být zajímavé, pokud se musíte zúčastnit studie MRI, ať už pacientské nebo zdravé kontroly.

MRI může být prováděna v téměř jakékoliv části těla, nejčastější jsou břicho, krční, hrudník, mozek nebo lebeční, srdce, bederní a pánevní. Zde bude mozek vysvětlen, protože je nejblíže mému oboru.

Jak se test provádí?

Studie magnetické rezonance by měly být prováděny ve specializovaných centrech as nezbytnými zařízeními, jako jsou nemocnice, radiologická centra nebo laboratoře.

Prvním krokem je vhodně se obléknout, musíte odstranit všechny věci, které mají kov, takže nebudou zasahovat do MRI.

Poté budete požádáni, abyste leželi na vodorovném povrchu, který je vložen do druhu tunelu, kterým je skener. Některé studie vyžadují, abyste si určitým způsobem lehli, ale obvykle je to obvykle vzpřímené.

Zatímco je MRI prováděna, nebudete sami, lékař nebo osoba, která ovládá stroj, bude umístěna v místnosti chráněné před magnetickým polem, které má obvykle okno, aby bylo vidět vše, co se děje v místnosti MRI. Tento pokoj má také monitory, kde osoba, která má na starosti, zjistí, zda vše probíhá dobře, když je prováděna MRI.

Test trvá 30 až 60 minut, ale může trvat déle, a to zejména pokud se jedná o fMRI, které by měly provádět cvičení, když jste pryč indikuje MRI výběry mozková aktivita.

Jak se připravit na test?

Pokud se vám řekne, že by měl být proveden MRI test, měl by se Váš lékař ujistit, že nemáte v těle kovová zařízení, která by mohla interferovat s MRI, například:

  • Umělé srdeční chlopně.
  • Klipy pro mozkové aneuryzma.
  • Defibrilátor nebo kardiostimulátor.
  • Implantáty ve vnitřním uchu (kochleární).
  • Nefropatie nebo dialýza.
  • Nedávno umístěny umělé klouby.
  • Cévní stenty.

Také byste měli informovat lékaře, pokud jste pracovali s kovem, protože můžete potřebovat studii, abyste mohli zjistit, zda máte například kovové částice v očích nebo nozderách..

Měli byste také informovat svého lékaře, pokud trpíte klaustrofobií (strach z uzavřených prostor), protože pokud je to možné, Váš lékař Vám poradí, abyste provedli otevřenou MRI, která je více oddělena od těla. Pokud to není možné a máte velmi úzkosti, můžete předepsat anxiolytika nebo prášky na spaní..

Den vyšetření by neměl konzumovat jídlo nebo pití před testem, přibližně 4 nebo 6 hodin před.

Musí se pokusit přinést do studia minimum kovových předmětů (šperky, hodinky, mobilní telefony, peníze, kreditní karty ...), protože mohou zasahovat do RM. Pokud je vezmete, budete je muset nechat všechny mimo místnost, kde se nachází stroj RM.

Jak se cítí?

Zkouška MRI je naprosto bezbolestná, ale může to být trochu nepříjemné nebo nepříjemné.

Za prvé, může způsobit úzkost, když musíte ležet tak dlouho v uzavřeném prostoru. Kromě toho musí být stroj co nejtišší, protože pokud nemůže způsobit chyby v obrazech. Pokud nemůžete stát po tak dlouhou dobu, můžete dostat nějaké léky k relaxaci.

Za druhé, stroj produkuje řadu nepřetržitých zvuků, které mohou být nepříjemné, aby se snížil zvuk, který můžete nosit do uší, vždy se poraďte se svým lékařem předem..

Stroj má interkom, se kterým můžete komunikovat s osobou odpovědnou za zkoušku, takže pokud máte pocit, že je něco abnormálního, můžete se s ním poradit..

Není nutné zůstat v nemocnici, po provedení testu se můžete vrátit domů, jíst, pokud si přejete, a vytvořit si normální život.

Co se děje??

MRI se používá spolu s dalšími testy nebo důkazy k diagnóze a hodnocení stavu osoby trpící onemocněním.

Získané informace závisí na místě, kde bude rezonance provedena. Magnetické rezonance mozku jsou užitečné pro detekci mozkových příznaků charakteristických pro následující stavy:

  • Vrozená anomálie mozku
  • Krvácení v mozku (subarachnoidní nebo intrakraniální krvácení)
  • Infekce mozku
  • Nádory mozku
  • Hormonální poruchy (např. Akromegálie, galaktorrhea a Cushingův syndrom)
  • Skleróza multiplex
  • Zdvih

Kromě toho může být také užitečné určit příčinu stavů, jako jsou:

  • Svalová slabost nebo znecitlivění a brnění
  • Změny v myšlení nebo chování
  • Ztráta sluchu
  • Bolesti hlavy, když jsou přítomny jiné příznaky nebo příznaky
  • Obtížnost mluvení
  • Problémy s viděním
  • Demence

Máte rizika?

Magnetická rezonance používá magnetická pole a na rozdíl od záření dosud nebyla nalezena v žádné studii, která by způsobila jakýkoliv druh poškození.

Kontrastní MRI studie, které vyžadují použití barviva, jsou obvykle prováděny s gadoliniem. Toto barvivo je velmi bezpečné a alergické reakce se vyskytují vzácně, i když to může být škodlivé pro osoby s problémy s ledvinami. Pokud tedy trpíte jakýmkoliv onemocněním ledvin, informujte o tom svého lékaře před provedením studie..

Magnetické zobrazování MR může být nebezpečné, pokud osoba přenáší kovová zařízení, jako jsou kardiostimulátory a implantáty, protože to může způsobit, že nebudou fungovat stejně jako dříve..

Kromě toho musí být provedena studie, pokud existuje riziko kovových třísek uvnitř těla, protože magnetické pole může způsobit jejich pohyb a způsobit organické nebo tkáňové poškození..

Odkazy

  1. Álvarez, J., Ríos, M., Hernández, J., Bargalló, N., & Calvo-Merino, B. (2008). Magnetická rezonance I: Funkční magnetická rezonance. V F. Maestú, M. Ríos, & R. Cabestrero, Kognitivní techniky a procesy (str. 27-64). Barcelona: Elsevier.
  2. Clarke, D., & Sokoloff, L. (1994). Cirkulace a energetický metabolismus mozku. V G. Siegel, & B. Agranoff, Základní neurochemie (str. 645-680). New York: Raven.
  3. Gross, P., Sposito, N., Pettersen, S., Panton, D., & Fenstermacher, J. (1987). Topografie hustoty kapilár, metabolismus glukózy a mikrovaskulární funkce uvnitř myšího nižšího kolikulu. J Cereb Blood Flow Metab, 154-160.
  4. Klein, B., Kuschinsky, W., Schrock, H., & Vetterlein, F. (1986). Vzájemná závislost lokální hustoty kapilár, průtoku krve a metabolismu v mozcích potkanů. Am. J. Physiol, H1333-H1340.
  5. Levy, J. (22. října 2014). Vedoucí MRI. Získáno z MedlinePlus.
  6. Levy, J. (22. října 2014). MRI. Získáno z MedlinePlus.
  7. Ogawa, S., Tank, D., Menon, R., Ellermann, J., Kim, S., & Merkle, H. (1992). Změny vnitřního signálu doprovázející senzorickou stimulaci: funkční mapování mozku pomocí zobrazování magnetickou rezonancí. Proc Natl Acad Sci U.S.A., 5951-5955.
  8. Puigcerver, P. (s.f.). Základy magnetické rezonance. Valencia, Valencijské společenství, Španělsko. Získáno dne 8. června 2016.