Manyetik rezonans nedir?

Manyetik rezonans görüntüleme (MRG), nörobilimde en çok kullanılan nörogörüntüleme tekniğidir, birçok avantajı nedeniyle, asıl olanı invazif olmayan bir teknik olmasıdır ve en yüksek uzaysal çözünürlüğe sahip manyetik rezonans tekniğidir.

Non-invaziv bir teknik olduğundan, bunu gerçekleştirmek için herhangi bir yara açmak gerekli değildir ve aynı zamanda ağrısızdır. Mekansal çözünürlüğü, milimetreye yapıların tanımlanmasına izin verir, ayrıca elektroensefalografi (EEG) gibi diğer teknikler kadar iyi olmasa da, ikinciden daha düşük, iyi bir zamansal çözünürlüğe sahiptir.

Yüksek uzaysal çözünürlüğü, doku düzeyinde yönleri ve morfolojik özellikleri araştırmayı sağlar. Metabolizma, kan hacmi veya hemodinamik gibi.

Bu teknik zararsız kabul edilir, yani, yapılan kişinin organizmasında zarar vermez, bu nedenle de ağrısızdır. Her ne kadar katılımcı bir manyetik alana girmek zorunda olsa da, bu alan birey için bir risk oluşturmaz, çünkü bu alan çok küçüktür, genellikle 3 teslaya (3 T) 'e eşit veya daha azdır.

Ancak hepsi avantaj değil, RM'nin gerçekleştirilmesi ve analiz edilmesi zor bir tekniktir, bu nedenle profesyonellerin önceden bir eğitim alması gerekir. Ek olarak, pahalı tesisler ve makineler gereklidir, bu nedenle yüksek bir mekansal ve ekonomik maliyeti vardır.

Bu kadar karmaşık bir teknik olmak için multidisipliner bir takım kullanmak gerekiyor. Bu ekip genellikle fizyopatolojiyi bilen (nöroradiolog gibi) biri ve örneğin bir nöropsikolog gibi deneyleri tasarlayan bir fizikçi içerir.

Bu yazıda, manyetik rezonansın fiziksel temeli yukarıda açıklanacak, ancak esasen MRG almak zorunda olan insanlar için psikofizyolojik temeller ve pratik bilgiler üzerinde durulacak.

Manyetik rezonansın psikofizyolojik temelleri

Beyin işlevi, kimyasal ve elektriksel sinapslar yoluyla bilgi alış verişine dayanır.

Bu aktiviteyi gerçekleştirmek için, onu tüketmek gerekir ve enerji tüketimi, kısaca, daha iyi olan ATP olarak bilinen, adenosin trifosfat adı verilen bir maddenin artışına dönüşen karmaşık bir metabolik süreç aracılığıyla gerçekleştirilir. Beynin çalışmak için kullandığı enerji kaynağı.

ATP, glukoz oksidasyonundan yapılır, bu nedenle beynin çalışması için oksijen ve glukoz verilmelidir. Size bir fikir vermek için, istirahat halindeki bir beyin tükettiğimiz tüm glukozun% 60'ını, yaklaşık 120 g tüketir. Öyleyse, glukoz veya oksijen arzı kesildiyse, beyin zarar görür.

Bu maddeler, kılcal yataklardan kan perfüzyonu gerektiren nöronlara ulaşır. Bu nedenle, beyin aktivitesi arttıkça, glukoz ve oksijene duyulan ihtiyaç da artar ve beyin kan akışında lokalize bir şekilde artış olur.

Beynin hangi alanının aktif olduğunu kontrol etmek için oksijen veya glukoz tüketimine, bölgesel beyin akışındaki artışa ve beyin kan hacmindeki değişikliklere bakabiliriz.

Kullanılacak göstergenin türü, arasında yapılacak görevin özellikleri olan birden fazla faktöre bağlı olacaktır.

Birkaç çalışma, beyin stimülasyonu uzun bir süre boyunca gerçekleştiğinde, gözlenen ilk değişikliklerin glukoz ve oksijen olduğunu, daha sonra bölgesel beyin akışında bir artış olduğunu ve stimülasyonun devam edeceğini gösterir. toplam beyin hacminin miktarı (Clarke ve Sokoloff, 1994, Gross, Sposito, Pettersen, Panton ve Fenstermacher, 1987, Klein, Kuschinsky, Schrock ve Vetterlein, 1986).

Oksijen, hemoglobine bağlı serebral kan damarlarından taşınır. Hemoglobin oksijen içerdiğinde oksiamoglobin ve onsuz bırakıldığında deoksihemoglobin denir. Böylece, beynin aktivasyonu başladığında, oksihemoglobinde lokalize bir artış ve deoksamoglobinde bir azalma olur.

Bu denge, beyinde MR görüntülerinde toplanan manyetik bir değişim yaratır.

Bilindiği gibi intravasküler oksijen, hemoglobine bağlı olarak taşınır. Bu protein oksijenle dolu olduğunda oksihemoglobin olarak adlandırılır ve serbest bırakıldığında deoksihemoglobin olur.

Serebral aktivasyon sırasında, arteriyel ve kapiller oksihemoglobinde lokal olarak bir artış olacaktır, ancak yukarıda açıklandığı gibi, doku oksijeni taşınmasındaki azalmaya bağlı olarak deoksihemoglobin konsantrasyonu azalacaktır.

Paramanyetik özelliği nedeniyle deoksihemoglobin konsantrasyonundaki bu düşüş fMRI görüntülerinde sinyalde bir artışa neden olacaktır.

Özet olarak, MRG kandaki oksijenin hemodinamik değişikliklerini BOLD etkisi ile belirlemeye dayanmaktadır, ancak kan akış seviyeleri de görüntüleme ve perfüzyon ve ASL ( arterial spin gibi yöntemler yoluyla dolaylı olarak çıkarılabilir) etiketleme ).

BOLD etkisi mekanizması

Günümüzde en çok kullanılan MR tekniği BOLD etkisine göre uygulanan tekniktir. Bu teknik, hemoglobinde (Hb) üretilen manyetik değişiklikler sayesinde hemodinamik değişiklikleri belirlemeye izin verir.

Bu etki oldukça karmaşık, ancak mümkün olan en basit şekilde anlatmaya çalışacağım.

Bu etkiyi tanımlayan ilk kişi Ogawa ve ekibi idi. Bu araştırmacılar, Hb oksijen içermediğinde, deokshemoglobin, paramanyetiktir (manyetik alanları çeker), ancak tamamen oksijenli (oksiHb) değiştiğinde ve diamagnetic olduğunda (manyetik alanları iten) (Ogawa, et al., 1992).

Deoksihemoglobin varlığının daha fazla olması durumunda, lokal manyetik alan değiştirilir ve çekirdekler orijinal konumlarına geri dönmek için daha az zamana ihtiyaç duyarlar, dolayısıyla daha düşük bir T2 sinyali vardır ve bunun tersine, ne kadar çok oksiHb çekirdeğin geri kazanımını yavaşlarsa ve eksi sinyal T2 alındı.

Özetle, BOLD etkisinin mekanizmasıyla beyin aktivitesinin tespiti şu şekilde gerçekleşir:

1. Belirli bir alanın beyin aktivitesi artar.
2. Aktive edilmiş nöronlar, etraflarındaki nöronlardan elde ettikleri enerjiyi elde etmek için oksijene ihtiyaç duyarlar.
3. Aktif nöronların etrafındaki alan oksijeni kaybeder, bu nedenle başlangıçta deoksihemoglobin artar ve T2 düşer.
4. Zamanın sonunda (6-7s), bölge oxyHb'yi kurtarır ve arttırır, böylece T2 artar (1.5 T'lik manyetik alanları kullanarak% 2 ila 3 arasında).

Fonksiyonel manyetik rezonans

BOLD efekti sayesinde, fonksiyonel manyetik rezonanslar (fMRI) gerçekleştirilebilir. Fonksiyonel manyetik rezonans, kuru manyetik rezonanstan farklıdır; ilk olarak katılımcının MRI yaparken bir egzersiz yapması, beyin fonksiyonlarının sadece istirahatte değil, bir işlevi gerçekleştirirken ölçülebilmesi için .

Alıştırmalar iki bölümden oluşur, ilk önce katılımcı görevi yerine getirir ve daha sonra dinlenme süresince dinlenmeye bırakılır. FMRI analizi, görevin tamamlanması sırasında ve istirahat sırasında alınan görüntüleri voksellemek için voksel karşılaştırılarak gerçekleştirilir.

Bu nedenle, bu teknik fonksiyonel aktivitenin serebral anatomi ile yüksek bir hassasiyetle ilişkilendirilmesine izin verir, EEG veya manyetoensefalografi gibi diğer tekniklerde olmayan bir şey.

FMRI oldukça doğru bir teknik olmasına rağmen, dolaylı olarak beyin aktivitesini ölçer ve elde edilen verilere müdahale edebilecek ve sonuçları hastanın içinde ya da dışında, manyetik alan özellikleri ya da işlem sonrası gibi harici olarak değiştirebilecek birçok faktör vardır.

Pratik bilgi

Bu bölümde, bir MRI çalışmasına katılmanız gerekiyorsa, hasta ya da sağlıklı kontrolle ilgilenebilecek bazı bilgiler açıklanacaktır.

MRG vücudun hemen hemen her yerinde yapılabilir, en yaygın olanı karın, servikal, toraks, beyin veya kranial, kalp, bel ve pelviktir. Burada beyin çalışma alanıma en yakın olduğu için açıklanacak.

Test nasıl yapılır?

MRG çalışmaları uzmanlık merkezlerinde ve hastaneler, radyoloji merkezleri veya laboratuarlar gibi gerekli olanaklarla yapılmalıdır.

İlk adım uygun bir şekilde giyinmek, MRI ile etkileşime girmemesi için metal olan her şeyi çıkarmanız gerekir.

Ardından, tarayıcı olan bir tür tünele yerleştirilen yatay bir yüzeye yatmanız istenecek. Bazı çalışmalar belli bir şekilde uzanmanızı gerektirir, ancak genellikle, genellikle baş aşağı olur.

MRG yapılırken yalnız kalmayacaksınız, doktor veya makineyi kontrol eden kişi, MRG odasında olan her şeyi görmek için genellikle bir pencereye sahip olan manyetik alandan korunan bağlı bir odaya yerleştirilecektir. Bu oda aynı zamanda, MRG yapılırken, sorumlu kişinin her şeyin iyi olup olmadığını görebileceği izleyicilere sahiptir.

Test 30 ila 60 dakika arasında sürse de, özellikle uzun süre devam etse de, özellikle MRG beyin aktivitenizi toplarken belirttiğiniz alıştırmaları yapmanız gereken bir fMRI ise.

Teste nasıl hazırlanılır?

Bir MRI testinin yapılması gerektiği söylendiğinde, doktorunuz vücudunuzda MRI ile etkileşime girebilecek metalik cihazların olmadığından emin olmalıdır, örneğin:

• Yapay kalp kapakçıkları
• Serebral anevrizma için klipler.
• Defibrilatör veya kalp pili.
• İç kulaktaki implantlar (koklear).
• Nefropati veya diyaliz.
• Suni eklemler yakın zamanda yerleştirildi.
• Stentler (vasküler stentler).

Ek olarak, doktora metal ile çalışıp çalışmadığınızı söylemelisiniz, çünkü gözlerinizde veya burun deliklerinde metal parçacıkları olup olmadığını incelemek için bir çalışmaya ihtiyacınız olabilir.

Ayrıca, klostrofobiden (sınırlı alanlardan korkma) muzdaripseniz doktorunuza bildirmelisiniz, çünkü eğer mümkünse, doktorunuz size vücuttan daha ayrılmış olan açık bir MRG yaptırmanızı önerecektir. Bu mümkün değilse ve çok endişeliyseniz, anksiyolitikler veya uyku hapları verilebilir.

Sınav günü, testten önce yaklaşık 4 veya 6 saat önce yiyecek veya içecek tüketmemelidir.

Asgari metal maddeleri çalışmaya (mücevher, saat, cep, para, kredi kartı ...) getirmeye çalışmalılar çünkü bunlar RM'yi etkileyebilir. Bunları alırsanız, hepsini RM makinenin bulunduğu odanın dışında bırakmak zorunda kalacaksınız.

Nasıl hissettiriyor?

MRG sınavı tamamen acısızdır, ancak biraz sinir bozucu veya rahatsız edici olabilir.

Her şeyden önce, uzun bir süre kapalı bir alanda yatmanız gerektiğinde endişeye neden olabilir. Ek olarak, makine görüntülerde hatalara neden olamayacaksa mümkün olduğu kadar sabit olmalıdır. Uzun süre hala oturamıyorsanız, size rahatlamanız için bazı ilaçlar verilebilir.

İkincisi, makine, kulak tıkacı takabileceğiniz sesi azaltmak için her zaman doktorunuza danışarak rahatsız edici olabilecek bir dizi sürekli ses çıkarır.

Makine, sınavdan sorumlu kişiyle iletişim kurabileceğiniz bir dahili görüşmeye sahiptir, bu nedenle anormal görünen bir şey hissederseniz, ona danışabilirsiniz.

Hastanede kalmak gerekli değildir, testten sonra eve geri dönebilir, dilerseniz yemek yiyebilir ve normal yaşamınızı yapabilirsiniz.

Ne için?

MRG, diğer testler veya kanıtlarla birlikte, bir tanı koymak ve bir hastalıktan muzdarip bir kişinin durumunu değerlendirmek için kullanılır.

Elde edilecek bilgiler rezonansın gerçekleştirileceği yere göre değişir. Beyin manyetik rezonansları, aşağıdaki koşulların özelliği olan beyin işaretlerini tespit etmek için kullanışlıdır:

• Beynin konjenital anomalisi
• Beyindeki kanama (subaraknoid veya intrakranial kanama)
• Beyin enfeksiyonu
• Beyin tümörleri
• Hormonal bozukluklar (akromegali, galaktore ve Cushing sendromu gibi)
• Multipl skleroz
• inme

Ek olarak, aşağıdaki gibi durumların nedenini belirlemek de faydalı olabilir:

• Kas zayıflığı veya uyuşukluk ve karıncalanma
• Düşünme veya davranıştaki değişiklikler
• İşitme kaybı
• Başka belirtiler veya bulgular mevcut olduğunda baş ağrısı
• Konuşma zorluğu
• Görme problemleri
• bunaklık

Risklerin var mı?

Manyetik rezonans manyetik alanlar kullanır ve radyasyonun aksine, herhangi bir hasara neden olan hiçbir çalışmada henüz bulunmamıştır.

Boya kullanımını gerektiren kontrast MRG çalışmaları genellikle gadolinyum ile yapılır. Bu boya çok güvenlidir ve böbrek sorunları olan insanlar için zararlı olsa da nadiren görülür. Bu nedenle, herhangi bir böbrek probleminiz varsa, çalışmayı gerçekleştirmeden önce doktorunuzu bilgilendirmelisiniz.

Kişi kalp pili ve implantları gibi metal cihazlar taşırsa manyetik MR görüntüleme tehlikeli olabilir, çünkü daha önce olduğu gibi çalışmasını sağlayamazlar.

Ek olarak, vücudunuzda herhangi bir metal talaşı olma riski varsa, bir araştırma yapmanız gerekir, çünkü manyetik alan onların hareket etmesine ve organik veya doku hasarına neden olmalarına neden olabilir.