Какво е магнитен резонанс?

Магнитно-резонансната образна диагностика (МРТ) е най-широко използваната невроизобразяваща техника в неврологията поради многото си предимства, като основните са, че тя е неинвазивна техника и е техниката на магнитен резонанс с най-висока пространствена резолюция.

Тъй като е неинвазивна техника, не е необходимо да отваряте каквато и да е рана, за да я извършите и тя също е безболезнена. Неговата пространствена разделителна способност позволява идентифициране на структури към милиметъра, също така има добра резолюция на времето, по-ниска от втората, въпреки че това не е толкова добро, колкото други техники, като електроенцефалография (ЕЕГ).

Високата й пространствена резолюция позволява да се изследват аспекти и морфологични характеристики на тъканното ниво. Подобно на метаболизма, кръвния обем или хемодинамиката.

Тази техника се счита за безвредна, т.е. не причинява увреждане на организма на човека, на когото е направен, поради което е и безболезнен. Въпреки че участникът трябва да влезе в магнитно поле, това не представлява риск за индивида, тъй като това поле е много малко, обикновено равно на или по-малко от 3 тесла (3 T).

Но не всички са предимства, RM е трудна техника за извършване и анализ, така че професионалистите трябва да извършат предварително обучение. Освен това са необходими скъпи инсталации и машини, следователно той има високи пространствени и икономически разходи.

Като такава сложна техника е необходим мултидисциплинарен екип, който да го използва. Този екип обикновено включва физик, някой, който познава физиопатологията (като неврорадиолог) и някой, който проектира експериментите, например невропсихолог.

В тази статия физическата основа на магнитния резонанс ще бъде обяснена по-горе, но тя ще се фокусира главно върху психофизиологичните основи и практическата информация за хората, които трябва да преминат през ЯМР.

Психофизиологични основи на магнитния резонанс

Функционирането на мозъка се основава на обмена на информация чрез химични и електрически синапси.

За да се извърши тази дейност е необходимо да се консумира, а консумацията на енергия се осъществява чрез сложен метаболитен процес, който накратко води до увеличаване на вещество, наречено аденозин трифосфат, по-известен като АТР, което е източник на енергия, който мозъкът използва, за да функционира.

ATP се произвежда от окислението на глюкоза, следователно, за да работи мозъка, трябва да се доставят кислород и глюкоза. За да ви даде идея, мозъкът в покой отнема 60% от цялата глюкоза, която консумираме, приблизително 120 грама. Така че, ако глюкозата или снабдяването с кислород бяха прекъснати, мозъкът би претърпял щети.

Тези вещества достигат до невроните, които ги изискват чрез перфузия на кръвта, през капилярните легла. Ето защо, колкото по-голяма е активността на мозъка, толкова по-голяма е нуждата от глюкоза и кислород, както и с увеличаване на церебралния кръвен поток по локализиран начин.

Така че за да проверим коя област на мозъка е активна, можем да разгледаме консумацията на кислород или глюкоза, увеличаването на регионалния мозъчен поток и промените в обема на мозъчната кръв.

Типът индикатор, който ще се използва, ще зависи от множество фактори, сред които са характеристиките на задачата, която ще се изпълнява.

Няколко проучвания показват, че когато мозъчната стимулация се случи за продължителен период, първите наблюдавани промени са глюкоза и кислород, след това се наблюдава повишаване на регионалния мозъчен поток и ако стимулацията продължи, ще има увеличение от общия обем на мозъка (Clarke & Sokoloff, 1994, Gross, Sposito, Pettersen, Panton, & Fenstermacher, 1987, Klein, Kuschinsky, Schrock, & Vetterlein, 1986).

Кислородът се транспортира през мозъчните кръвоносни съдове, свързани с хемоглобина. Когато хемоглобинът съдържа кислород, той се нарича оксихемоглобин и когато остане без него, дезоксигемоглобинът. Така, когато започва активирането на мозъка, има локализирано увеличение на оксихемоглобина и намаляване на дезоксигемоглобина.

Този баланс предизвиква магнитна промяна в мозъка, която е събрана в MR изображенията.

Както е известно, вътресъдовият кислород се транспортира свързан към хемоглобин. Когато този протеин е пълен с кислород, той се нарича оксихемоглобин и когато се освободи, той става дезоксигемоглобин.

По време на мозъчната активация ще има локорегионално увеличение на артериалния и капилярния оксигемоглобин, но концентрацията на дезоксигемоглобина ще намалее поради, както е обяснено по-горе, на намаляване на транспорта на кислород в тъканите.

Този спад в концентрацията на дезоксигемоглобин, поради неговото парамагнитно свойство, ще доведе до увеличаване на сигнала в fMRI изображенията.

В обобщение, ЯМР се основава на идентифициране на хемодинамичните промени на кислорода в кръвта, чрез BOLD ефект, въпреки че нивата на кръвния поток също могат да бъдат направени индиректно чрез методи като визуализация и перфузия и ASL ( артериална спина). етикетиране ).

Механизъм на ефекта BOLD

Най-използваната днес техника на ядрено-магнитен резонанс е тази, която се извършва въз основа на ефекта BOLD. Тази техника позволява да се идентифицират хемодинамичните промени благодарение на магнитните промени, генерирани в хемоглобина (Hb).

Този ефект е доста сложен, но ще се опитам да го обясня по най-простия начин.

Първите, които описаха този ефект, бяха Огава и екипа му. Тези изследователи разбраха, че когато Hb не съдържа кислород, дезоксигемоглобинът е парамагнитен (привлича магнитни полета), но когато напълно окислени (oxyHb) се промени и стане диамагнетичен (отблъсква магнитните полета) (Ogawa, et al.) ., 1992).

Когато има по-голямо присъствие на дезоксигемоглобин, локалното магнитно поле се променя и ядрата се нуждаят от по-малко време, за да се върнат в първоначалната си позиция, така че има по-нисък Т2 сигнал, и обратно, колкото повече oxiHb, толкова по-бавно е възстановяването на ядрата \ t и минус сигнал T2.

В обобщение, откриването на мозъчната активност с механизма на BOLD ефект се появява, както следва:

1. Увеличава се мозъчната активност на определена област.
2. Активираните неврони изискват кислород, за да получат енергия, която получават от невроните около тях.
3. Областта около активните неврони губи кислород, следователно в началото деоксихимоглобинът се увеличава и Т2 намалява.
4. В края на времето (6-7s) зоната се възстановява и увеличава оксиХВ, така че Т2 се увеличава (между 2 и 3% с използване на магнитни полета от 1, 5 Т).

Функционален магнитен резонанс

Благодарение на BOLD ефекта могат да се изпълняват функционални магнитни резонанси (fMRI). Функционалният магнитен резонанс се различава от сух магнитен резонанс в това, че в първия, участникът изпълнява упражнение, докато изпълнява ЯМР, така че тяхната мозъчна активност може да бъде измерена при изпълнение на функция и не само в покой.,

Упражненията се състоят от две части, като през първия участникът изпълнява задачата и след това се оставя да почива по време на почивката. Анализът на fMRI се извършва чрез сравняване на воксела с воксела на изображенията, получени по време на изпълнението на задачата и по време на почивка.

Следователно, тази техника позволява да се свърже функционалната активност с церебралната анатомия с висока точност, нещо, което не се случва с други техники като ЕЕГ или магнитоенцефалография.

Въпреки че fMRI е доста точна техника, тя индиректно измерва мозъчната активност и има множество фактори, които могат да попречат на получените данни и да променят резултатите, вътрешни за пациента или външни, като характеристики на магнитното поле или последваща обработка.

Практическа информация

Този раздел ще обясни някаква информация, която може да представлява интерес, ако трябва да участвате в изследване за ЯМР, било то пациент или здрав контрол.

ЯМР може да се извърши в почти всяка част на тялото, като най-честите са коремната област, цервикалния, гръдния, мозъчния или черепния, сърдечния, лумбалния и тазовия. Тук мозъкът ще бъде обяснен, тъй като той е най-близо до моята област на обучение.

Как се провежда теста?

Изследванията за ЯМР трябва да се провеждат в специализирани центрове и с необходимите съоръжения, като болници, радиологични центрове или лаборатории.

Първата стъпка е да се облечете по подходящ начин, трябва да премахнете всички неща, които имат метал, така че да не пречат на ЯМР.

Тогава ще бъдете помолени да лежите на хоризонтална повърхност, която е вкарана в някакъв тунел, който е скенерът. Някои изследвания изискват от вас да лежите по определен начин, но обикновено обикновено е с главата надолу.

Докато МРТ се извършва, няма да сте сами, лекарят или лицето, което контролира машината ще бъде поставено в свързано помещение, защитено от магнитното поле, което обикновено има прозорец, за да види всичко, което се случва в помещението за ЯМР. В тази стая има също монитори, където отговорното лице може да види дали всичко върви добре, докато се извършва ЯМР.

Тестът продължава между 30 и 60 минути, въпреки че може да продължи по-дълго, особено ако е fMRI, в който трябва да изпълните упражненията, които посочвате, докато MRI събира мозъчната ви активност.

Как да се подготвим за теста?

Когато Ви бъде казано, че трябва да се извърши ЯМР тест, Вашият лекар трябва да се увери, че нямате метални устройства в тялото, които биха могли да попречат на ЯМР, като например следното:

• Изкуствени сърдечни клапи
• Клипове за церебрална аневризма.
• Дефибрилатор или сърдечен пейсмейкър.
• Импланти във вътрешното ухо (кохлеарно).
• Нефропатия или диализа.
• Наскоро са поставени изкуствени стави.
• Стентове (съдови стентове).

Освен това трябва да кажете на лекаря, ако сте работили с метал, тъй като може да се нуждаете от проучване, за да проверите дали имате метални частици в очите или ноздрите, например.

Също така трябва да уведомите Вашия лекар, ако страдате от клаустрофобия (страх от затворени пространства), тъй като, ако е възможно, Вашият лекар ще Ви посъветва да извършите отворена ЯМР, която е по-отделена от тялото. Ако не е възможно и сте много тревожни, може да Ви бъдат предписани анксиолитици или хапчета за сън.

Денят на изпита не трябва да консумира храна или напитки преди теста, приблизително 4 или 6 часа преди това.

Трябва да се опитате да донесете минимум метални предмети в кабинета (бижута, часовници, мобилни устройства, пари, кредитни карти ...), тъй като те могат да попречат на RM. Ако ги вземете, ще трябва да ги оставите извън помещението, където се намира RM машината.

Как се чувстваш?

Изследването на MRI е напълно безболезнено, но може да бъде малко досадно или неудобно.

На първо място, това може да предизвика безпокойство, когато трябва да лежите в затворено пространство толкова дълго. В допълнение, машината трябва да бъде възможно най-неподвижна, защото ако не може да причини грешки в изображенията. Ако не сте в състояние да стоите неподвижно за толкова дълго време, може да ви бъде дадено някакво лекарство, за да ви отпусне.

Второ, машината произвежда серия от непрекъснати шумове, които могат да бъдат досадни, за да намалите звука, които можете да носите с тапи за уши, винаги проверявайте предварително с Вашия лекар.

Машината има интерком, с който можете да комуникирате с лицето, което отговаря за изпита, така че ако почувствате нещо, което изглежда ненормално, можете да го консултирате.

Не е необходимо да оставате в болницата, след теста можете да се върнете у дома, да ядете, ако желаете, и да направите нормалния си живот.

За какво е?

Ядрено-магнитен резонанс се използва, заедно с други тестове или доказателства, за поставяне на диагноза и за оценка на състоянието на човек, страдащ от заболяване.

Получената информация зависи от мястото, където ще се изпълни резонанса. Мозъчните магнитни резонанси са полезни за откриване на мозъчни признаци, характерни за следните състояния:

• Вродена аномалия на мозъка
• Кървене в мозъка (субарахноидален или интракраниален кръвоизлив)
• Мозъчна инфекция
• Мозъчни тумори
• Хормонални нарушения (като акромегалия, галакторея и синдром на Кушинг)
• Множествена склероза
• удар

Освен това може да е полезно да се определи причината за състояния като:

• Мускулна слабост или изтръпване и изтръпване
• Промени в мисленето или поведението
• Загуба на слуха
• Главоболие, когато има други симптоми или признаци
• Трудност при говорене
• Проблеми с зрението
• деменция

Имате ли рискове?

Магнитният резонанс използва магнитни полета и за разлика от радиацията, все още не е намерен в нито едно изследване, което причинява какъвто и да е вид щети.

Контрастните МРТ изследвания, които изискват използването на багрило, обикновено се извършват с гадолиний. Тази боя е много безопасна и алергичните реакции рядко се появяват, въпреки че може да бъде вредно за хора с бъбречни проблеми. Ето защо, ако страдате от бъбречни проблеми, трябва да уведомите Вашия лекар преди провеждане на проучването.

Магнитното MR изобразяване може да бъде опасно, ако човек носи метални устройства като сърдечни пейсмейкъри и импланти, тъй като те не могат да ги накарат да работят както преди.

Освен това трябва да проведете проучване, ако има риск от метални стърготини в тялото ви, тъй като магнитното поле може да ги накара да се движат и да причинят органични или тъканни увреждания.