Što je magnetska rezonanca?



magnetska rezonancija (RM) je tehnika neuroizazivanja koja se najčešće koristi u neuroznanosti zbog svojih višestrukih prednosti, a glavne su u tome što je to neinvazivna tehnika i to je tehnika magnetske rezonancije s najvećom prostornom razlučivošću..

Budući da je neinvazivna tehnika, nije potrebno otvoriti bilo koju ranu da bi se ona obavila i ona je također bezbolna. Njegova prostorna rezolucija omogućuje identificiranje struktura prema milimetru, također ima dobru vremensku razlučivost, nižu od druge, iako to nije tako dobro kao druge tehnike, kao što je elektroencefalografija (EEG).

Njegova visoka prostorna rezolucija omogućuje istraživanje aspekata i morfoloških karakteristika na razini tkiva. Poput metabolizma, volumena krvi ili hemodinamike.

Ova se tehnika smatra neškodljivom, to jest, ne uzrokuje nikakvu štetu u organizmu osobe kojoj je napravljena, stoga je i bezbolna. Iako, sudionik mora ući u magnetsko polje, to ne predstavlja rizik za pojedinca, jer je ovo polje vrlo malo, obično jednako ili manje od 3 tesla (3 T).

Ali nisu sve prednosti, RM je teška tehnika za izvođenje i analizu, tako da profesionalci moraju obaviti prethodnu obuku. Osim toga, potrebne su skupe instalacije i strojevi, stoga ima visoke prostorne i ekonomske troškove.

Budući da je riječ o tako složenoj tehnici, potreban je multidisciplinarni tim. Ovaj tim obično uključuje fizičara, nekoga tko poznaje fiziopatologiju (kao neuroradiolog) i nekoga tko dizajnira eksperimente, na primjer, neuropsiholog..

U ovom članku će biti objašnjene fizičke osnove magnetske rezonancije, ali će se uglavnom usredotočiti na psihofiziološke osnove i praktične informacije za ljude koji moraju obaviti MRI test..

Psihofiziološke osnove magnetske rezonancije

Funkcioniranje mozga temelji se na razmjeni informacija kroz kemijske i električne sinapse.

Za obavljanje ove aktivnosti potrebno ju je konzumirati, a potrošnja energije provodi se kroz složeni metabolički proces koji se, ukratko, pretvara u povećanje tvari nazvane adenozin trifosfat, poznatije kao ATP, što je izvor energije koji mozak koristi za funkcioniranje.

ATP se proizvodi od oksidacije glukoze, stoga, kako bi mozak radio, kisik i glukoza moraju biti dostavljeni. Da bi vam dao ideju, mozak u mirovanju troši 60% sve glukoze koju konzumiramo, otprilike 120 g. Dakle, ako se prekine dovod glukoze ili kisika, mozak će pretrpjeti štetu.

Te tvari dopiru do neurona koji ih zahtijevaju kroz perfuziju krvi, kroz kapilarne krevete. Stoga, što je veća aktivnost mozga, to je veća potreba za glukozom i kisikom, te s povećanjem protoka mozga na lokaliziran način.

Kako bismo provjerili koji je dio mozga aktivan, možemo pogledati potrošnju kisika ili glukoze, povećanje regionalnog protoka mozga i promjene u volumenu moždane krvi..

Vrsta indikatora koji će se koristiti ovisit će o više čimbenika, među kojima su i karakteristike zadatka koji će se izvršiti.

Nekoliko je studija pokazalo da, kada se stimulacija mozga odvija tijekom duljeg razdoblja, prve promatrane promjene su glukoza i kisik, zatim dolazi do porasta regionalnog cerebralnog toka, a ako se stimulacija nastavi, doći će do povećanja. ukupnog volumena mozga (Clarke i Sokoloff, 1994, Gross, Sposito, Pettersen, Panton, & Fenstermacher, 1987, Klein, Kuschinsky, Schrock i Vetterlein, 1986).

Kisik se prenosi kroz moždane krvne žile povezane s hemoglobinom. Kada hemoglobin sadrži kisik, to se naziva oksihemoglobin i kada ga se ostavi bez njega, deoksihemoglobin. Dakle, kada započne aktivacija mozga, dolazi do lokaliziranog povećanja oksihemoglobina i smanjenja deoksihemoglobina..

Ova ravnoteža proizvodi magnetsku promjenu u mozgu koja se prikuplja u MR slikama.

Kao što je poznato, intravaskularni kisik se transportira vezanim za hemoglobin. Kada je ovaj protein pun kisika naziva se oksihemoglobin, a kada se oslobodi, pretvara se u deokshemoglobin.

Tijekom cerebralne aktivacije doći će do lokoregionalnog povećanja arterijskog i kapilarnog oksihemoglobina, međutim, koncentracija deoksihemoglobina će se smanjiti zbog, kao što je gore objašnjeno, smanjenja prijenosa kisika u tkivu..

Ovaj pad koncentracije deoksihemoglobina, zbog njegovog paramagnetskog svojstva, uzrokovat će povećanje signala u fMRI slikama.

Ukratko, MRI se temelji na identificiranju hemodinamskih promjena kisika u krvi, kroz BOLD učinak, iako razine protoka krvi mogu biti indirektno izvedene putem metoda kao što su snimanje i perfuzija i ASL (obilježavanje arterijskim spinovima).

Mehanizam učinka BOLD

Tehnika MRI koja se danas najviše koristi je ona koja se izvodi na temelju BOLD efekta. Ova tehnika omogućuje identificiranje hemodinamskih promjena zahvaljujući magnetskim promjenama nastalim u hemoglobinu (Hb).

Taj je učinak prilično složen, ali pokušat ću ga objasniti na najjednostavniji mogući način.


Prvi koji je opisao ovaj učinak bili su Ogawa i njegov tim. Ovi istraživači su shvatili da kada Hb ne sadrži kisik, deoksihemoglobin je paramagnetski (privlači magnetska polja), ali kada se potpuno oksigenirana (oxyHb) mijenja i postaje diamagnetski (odbija magnetska polja) (Ogawa, et al.) ., 1992).

Kada postoji veća prisutnost deoksihemoglobina, lokalno magnetsko polje se mijenja i jezgre trebaju manje vremena da se vrate u svoj početni položaj, tako da postoji niži T2 signal, i obrnuto, što je više oxiHb sporije oporavak jezgre i znak minus T2 je primljen.

Ukratko, otkrivanje aktivnosti mozga s mehanizmom BOLD učinka događa se kako slijedi:

  1. Aktivnost mozga u određenom području se povećava.
  2. Aktivirani neuroni zahtijevaju kisik, za energiju, koju dobivaju od neurona oko njih.
  3. Područje oko aktivnih neurona gubi kisik, stoga se na početku povećava deoksihemoglobin, a T2 se smanjuje.
  4. Nakon vremena (6-7s) zona se oporavlja i povećava oksiHb, tako da se T2 povećava (između 2 i 3% pomoću magnetskih polja od 1,5 T).

Funkcionalna magnetska rezonanca

Zahvaljujući BOLD učinku, mogu se izvesti funkcionalne magnetske rezonancije (fMRI). Funkcionalna magnetska rezonancija razlikuje se od suhe magnetske rezonancije u tome što, u prvom, sudionik obavlja vježbu tijekom izvođenja MRI, tako da se njihova moždana aktivnost može mjeriti pri obavljanju funkcije, a ne samo u mirovanju..

Vježbe se sastoje od dva dijela, tijekom prvog sudionik obavlja zadatak, a zatim se prepušta za vrijeme odmora. FMRI analiza se provodi uspoređivanjem voksela s vokselom slike primljene tijekom izvođenja zadatka i tijekom vremena mirovanja.

Zbog toga ova tehnika omogućuje visoku preciznost povezivanja funkcionalne aktivnosti s cerebralnom anatomijom, što se ne događa s drugim tehnikama kao što su EEG ili magnetoencefalografija.

Iako je fMRI prilično precizna tehnika, ona indirektno mjeri aktivnost mozga i postoji više faktora koji mogu ometati dobivene podatke i modificirati rezultate, bilo unutar pacijenta ili vanjske, kao što su karakteristike magnetskog polja ili naknadna obrada..

Praktične informacije

Ovo poglavlje će objasniti neke informacije koje bi mogle biti zanimljive ako morate sudjelovati u MRI studiji, bilo pacijentu ili zdravoj kontroli.

MRI se može izvoditi u gotovo svakom dijelu tijela, najčešći su trbuh, cervikalni, grudni koš, mozak ili lubanja, srce, lumbalna i zdjelica. Ovdje će se objasniti mozak, budući da je najbliži mojem području.

Kako se provodi test?

MRI studije treba provoditi u specijaliziranim centrima i potrebnim objektima, kao što su bolnice, radiološki centri ili laboratoriji.

Prvi korak je prikladno odijevanje, morate ukloniti sve stvari koje imaju metal tako da ne ometaju MRI.

Tada ćete biti zamoljeni da ležite na horizontalnoj površini koja je umetnuta u neku vrstu tunela, koji je skener. Neke studije zahtijevaju da legnete na određeni način, ali obično je to obično uspravno.

Dok se MRI izvodi, nećete biti sami, liječnik ili osoba koja kontrolira stroj će biti smješteni u prostoriji zaštićenoj od magnetskog polja koja obično imaju prozor kako bi vidjeli sve što se događa u MRI sobi. Ova soba također ima monitore gdje odgovorna osoba može vidjeti je li sve u redu dok se izvodi MR.

Test traje između 30 i 60 min, iako može trajati dulje, pogotovo ako se radi o fMRI-u, u kojem morate izvoditi vježbe koje ste naveli dok MRI pokreće vašu aktivnost u mozgu..

Kako se pripremiti za test?

Kada vam je rečeno da treba izvršiti MRI test, vaš liječnik bi se trebao pobrinuti da u vašem tijelu nemate metalne uređaje koji bi mogli utjecati na magnetnu rezonancu, kao što su sljedeće:

  • Umjetni srčani zalisci.
  • Isječci za cerebralnu aneurizmu.
  • Defibrilator ili srčani pejsmejker.
  • Implantati u unutarnjem uhu (pužnica).
  • Nefropatija ili dijaliza.
  • Nedavno su postavljeni umjetni zglobovi.
  • Vaskularni stentovi.

Također, trebate obavijestiti liječnika ako ste radili s metalom, jer vam je možda potrebna studija za ispitivanje ako imate metalne čestice u vašim očima ili nosnicama, na primjer..

Također trebate obavijestiti svog liječnika ako bolujete od klaustrofobije (strah od zatvorenih prostora), jer će, ako je moguće, vaš liječnik savjetovati da napravite otvoreni MRI koji je više odvojen od tijela. Ako to nije moguće i ako ste jako zabrinuti, možda vam se prepiše anksiolitika ili pilule za spavanje..

Dan pregleda ne smije konzumirati hranu ili piće prije ispitivanja, otprilike 4 ili 6 sati prije.

Morate pokušati donijeti minimalne metalne predmete u rad (nakit, satove, mobitel, novac, kreditnu karticu ...) jer oni mogu ometati RM. Ako ih uzmete, morat ćete ih ostaviti izvan prostorije u kojoj se nalazi RM stroj.

Kako se osjećate??

MRI pregled je potpuno bezbolan, ali može biti pomalo neugodan ili neugodan.

Prije svega, to može izazvati tjeskobu kada morate tako dugo ležati u zatvorenom prostoru. Osim toga, stroj mora biti što je moguće mirniji jer ako ne može uzrokovati pogreške u slikama. Ako dugo ne možete stajati mirno, možda ćete dobiti lijekove koji će vas opustiti.

Drugo, stroj proizvodi seriju neprestanih zvukova koji mogu biti neugodni, kako bi se smanjio zvuk, možete nositi čepove za uši, uvijek se savjetujući sa svojim liječnikom..

Uređaj ima interfon s kojim možete komunicirati s osobom koja je zadužena za ispit, tako da ako osjećate nešto što se čini nenormalnim, možete ga pregledati.

Nije potrebno ostati u bolnici, nakon testa možete se vratiti kući, pojesti i poželjeti normalan život.

Za što se to radi??

MRI se, zajedno s drugim testovima ili dokazima, koristi za postavljanje dijagnoze i za procjenu stanja osobe koja boluje.

Dobivene informacije ovise o mjestu gdje će se izvršiti rezonanca. Magnetska rezonanca mozga korisna je za otkrivanje znakova mozga koji su karakteristični za sljedeća stanja:

  • Kongenitalna anomalija mozga
  • Krvarenje u mozgu (subarahnoidno ili intrakranijalno krvarenje)
  • Infekcija mozga
  • Tumori mozga
  • Hormonski poremećaji (kao što su akromegalija, galaktoreja i Cushingov sindrom)
  • Multipla skleroza
  • udar

Osim toga, također može biti korisno odrediti uzrok stanja kao što su:

  • Slabost mišića ili ukočenost i peckanje
  • Promjene u mišljenju ili ponašanju
  • Gubitak sluha
  • Glavobolje kada su prisutni neki drugi simptomi ili znakovi
  • Teško govoriti
  • Problemi s vidom
  • demencija

Imate li rizike?

Magnetska rezonanca koristi magnetska polja i, za razliku od zračenja, još nije pronađena u bilo kojoj studiji koja uzrokuje bilo kakvu štetu.

Kontrastne MRI studije, koje zahtijevaju uporabu boje, obično se izvode s gadolinijem. Ova boja je vrlo sigurna i alergijske reakcije se rijetko javljaju, iako mogu biti štetne za osobe s problemima s bubrezima. Stoga, ako imate bilo kakav problem s bubrezima, obavijestite svog liječnika prije provođenja ispitivanja..

Magnetsko MR snimanje može biti opasno ako osoba nosi metalne uređaje kao što su srčani pejsmejkeri i implantati, jer to može učiniti da oni ne rade kao prije..

Osim toga, potrebno je provesti studiju ako postoji opasnost od metalnih strugotina u vašem tijelu, jer magnetsko polje može uzrokovati njihovo pomicanje i uzrokovati organsko oštećenje ili oštećenje tkiva..

reference

  1. Álvarez, J., Ríos, M., Hernández, J., Bargalló, N., i Calvo-Merino, B. (2008). Magnetska rezonanca I: Funkcionalna magnetska rezonancija. U F. Maestú, M. Ríos i R. Cabestrero, Kognitivne tehnike i procesi (str. 27-64). Barcelona: Elsevier.
  2. Clarke, D., & Sokoloff, L. (1994). Cirkulacija i energetski metabolizam mozga. U G. Siegelu i B. Agranoffu, Osnovna neurokemija (str. 645-680). New York: Raven.
  3. Gross, P., Sposito, N., Pettersen, S., Panton, D., & Fenstermacher, J. (1987). Topografija gustoće kapilara, metabolizam glukoze i mikrovaskularna funkcija unutar donjeg mišića mišića. J Metab krvi protoka krvi u Cerebu, 154-160.
  4. Klein, B., Kuschinsky, W., Schrock, H., i Vetterlein, F. (1986). Međuzavisnost lokalne gustoće kapilara, protoka krvi i metabolizma u mozgu štakora. Am J Physiol, H1333-H1340.
  5. Levy, J. (22. listopada 2014.). MRI glave. Preuzeto iz MedlinePlus.
  6. Levy, J. (22. listopada 2014.). MR. Preuzeto iz MedlinePlus.
  7. Ogawa, S., Tank, D., Menon, R., Ellermann, J., Kim, S., & Merkle, H. (1992). Promjene unutarnjeg signala koje prate senzornu stimulaciju: funkcionalno mapiranje mozga s magnetskom rezonancijom. Proc Natl Acad Sci U.S.A.., 5951-5955.
  8. Puigcerver, P. (s.f.). Osnove magnetske rezonancije. Valencia, Valencijska zajednica, Španjolska. Preuzeto 8. lipnja 2016.