Hva er magnetisk resonans?



den magnetisk resonans (RM) er den neuroimaging teknikken som er mest brukt i nevrologi på grunn av dens flere fordeler, de viktigste er at det er en ikke-invasiv teknikk, og det er den magnetiske resonans teknikken med den høyeste romlige oppløsningen.

Å være en ikke-invasiv teknikk, er det ikke nødvendig å åpne et sår for å utføre det, og det er også smertefritt. Den romlige oppløsningen gjør det mulig å identifisere strukturer til millimeteret, det har også en god temporal oppløsning, lavere enn den andre, selv om dette ikke er så bra som andre teknikker, for eksempel elektroencefalografi (EEG).

Den høye romlige oppløsningen tillater å undersøke aspekter og morfologiske egenskaper på vevsnivået. Som metabolisme, blodvolum eller hemodynamikk.

Denne teknikken anses å være uskadelig, det vil si at den ikke gir noen skade i organismen til den personen den er laget av, derfor er den også smertefri. Selv om deltakeren må legge inn et magnetfelt, utgjør dette ikke en risiko for den enkelte, siden dette feltet er svært lite, vanligvis lik eller mindre enn 3 teslas (3 T).

Men ikke alle er fordeler, RM er en vanskelig teknikk for å utføre og analysere, så fagpersoner må utføre en tidligere opplæring. I tillegg er dyre installasjoner og maskiner nødvendige, derfor har den høye romlige og økonomiske kostnader.

Å være en så kompleks teknikk, er et tverrfaglig team nødvendig for å bruke det. Dette teamet inkluderer vanligvis en fysiker, noen som kjenner fysiopatologi (som en neuroradiolog) og noen som designer forsøkene, for eksempel en nevropsykolog.

I denne artikkelen vil de fysiske basene av magnetisk resonans bli forklart ovenfor, men det vil fokusere hovedsakelig på de psykofysiologiske basene og praktisk informasjon for personer som må utføre en MR-test..

Psykofysiologiske baser av magnetisk resonans

Hjernefunksjonen er basert på utveksling av informasjon gjennom kjemiske og elektriske synapser.

For denne aktivitet er det nødvendig å bli konsumert, og energiforbruket er utført av et kompleks metabolske prosess, i kort, noe som resulterer i en økning i en substans som kalles adenosintrifosfat, kjent som ATP, som er kilde til energi som hjernen bruker til å fungere.

ATP er laget av oksydasjon av glukose, for at hjernen skal arbeide, må oksygen og glukose leveres. For å gi deg en ide, bruker en hjerne i ro 60% av all glukose vi bruker, ca 120 g. Så hvis glukose- eller oksygenforsyningen ble avbrutt, ville hjernen lide skade.

Disse stoffene kommer til nevronene som krever dem gjennom blodperfusjon, gjennom kapillærsengene. Derfor, jo større er hjernens aktivitet, jo større er behovet for glukose og oksygen, og med en økning i cerebral blodstrømmen på lokalisert måte.

For å sjekke hvilket område av hjernen som er aktiv, kan vi se på oksygen- eller glukoseforbruket, økningen i regional hjernestrøm og endringer i hjernenes blodvolum.

Typen av indikator som skal brukes vil avhenge av flere faktorer, blant hvilke er egenskapene til oppgaven som skal utføres.

Flere studier har vist at når en hjernestimulasjon forlenget inntreffer, tidlige forandringer sett er glukose og oksygen, deretter økt regional cerebral blod strømning finner sted, og hvis etter stimulering, til slutt, en økning vil oppstå fra total hjerne volum (Clarke & Sokoloff, 1994; Gross, Sposito, Pettersen, Panton, og Fenstermacher, 1987; Klein, Kuschinsky, Schrock, og Vetterlein, 1986).

Oksygen transporteres gjennom hjernen blodkarene festet til hemoglobin. Når hemoglobin inneholder oksygen kalles det oksyhemoglobin og når det blir igjen uten det, deoksyhemoglobin. Så når aktiveringen av hjernen begynner, er det lokalisert økning i oksyhemoglobin og en reduksjon i deoksyhemoglobin..

Denne balansen gir en magnetisk forandring i hjernen som er det som samles inn i MR-bilder.

Som kjent er intravaskulært oksygen transportert bundet til hemoglobin. Når dette proteinet er fylt med oksygen kalles det oksyhemoglobin, og når det slippes, blir det omdannet til deoksyhemoglobin.

I løpet av hjerneaktivitet vil forårsake en økning i arterielt lokoregional og kapillær oxyhemoglobin, forble imidlertid konsentrasjonen av deoksyhemoglobin reduksjon, fordi, som forklart ovenfor, reduksjonen vev oksygentransport.

Denne reduksjonen i konsentrasjonen av deoksyhemoglobin, på grunn av dens paramagnetiske egenskap, vil føre til en økning i signalet i fMRI-bildene.

Som en oppsummering, er MR basert på å identifisere de hemodynamiske endringer i blod oksygen gjennom BOLD effekt, men kan også utledes blodstrøm nivåer indirekte ved hjelp av metoder som bilde og perfusjon og ASL (arteriell spin-merking).

Virkemekanisme BOLD

MRI-teknikken mest brukt i dag er den som ble utført basert på BOLD-effekten. Denne teknikken tillater å identifisere de hemodynamiske endringene takket være de magnetiske endringene som er produsert i hemoglobin (Hb).

Denne effekten er ganske kompleks, men jeg vil prøve å forklare det på den enkleste mulige måten.


Den første som beskrev denne effekten var Ogawa og hans lag. Disse forskere fant at når den Hb inneholder ikke inneholder noe oksygen, deoksyhemoglobin er paramagnetiske (tiltrekker magnetiske felt), men når den er fullt oksygenert (oxyHb) forandrer seg og blir diamagnetisk (frastøter magnetiske felt) (Ogawa, et al ., 1992).

Når det er et større tilstedeværelse av deoksyhemoglobin det lokale magnetiske felt forstyrres og kjernene ta mindre tid til å returnere til sin opprinnelige stilling, slik at det er mindre signal T2, og omvendt, er den langsommere oxyHb utvinning av kjernene og minustegnet T2 mottas.

I sammendraget oppstår deteksjon av hjerneaktivitet med mekanismen for BOLD-effekten som følger:

  1. Hjerneaktivitet i et bestemt område øker.
  2. Aktiverte nevroner krever oksygen, for energi, som de får fra nevronene rundt dem.
  3. Området rundt de aktive nevronene taper oksygen, derfor i begynnelsen øker deoksyhemoglobin og T2 reduseres.
  4. Etter tiden (6-7s) gjenoppretter sonen og øker oxyHb, slik at T2 øker (mellom 2 og 3% ved hjelp av magnetfelt på 1,5 T).

Funksjonell magnetisk resonans

Takket være BOLD-effekten kan funksjonelle magnetiske resonanser (fMRI) utføres. Funksjonell MRI-kontrast MR for å tørke ved at det i den første, utfører deltakeren en øvelse mens det er gjort MRI, ved hjelp av hvilken kan måles hjerneaktiviteten når et funksjonen utføres ikke bare ved hvile.

Øvelsene består av to deler, i løpet av det første utfører deltakeren oppgaven, og deretter blir den igjen å hvile i hvileperioden. FMRI-analysen utføres ved å sammenligne voxel for å voxel bildene mottatt under oppgavens utførelse og i hviletiden.

Derfor tillater denne teknikken å forholde funksjonell aktivitet med cerebral anatomi med høy presisjon, noe som ikke skjer med andre teknikker som EEG eller magnetoencefalografi.

Selv om fmri er en teknikk meget nøyaktig, måler hjerneaktivitet indirekte, og flere faktorer kan påvirke de oppnådde data og for å modifisere resultatene, enten internt til pasienten eller eksterne, så som egenskapene til det magnetiske felt eller postprosessering.

Praktisk informasjon

Denne delen vil forklare noen opplysninger som kan være av interesse hvis du må delta i en MR-studie, enten pasient eller sunn kontroll.

MR kan utføres i nesten hvilken som helst del av kroppen, den vanligste er magen, livmorhalsen, thorax, hjerne eller kranial, hjerte, lumbal og bekkenbunnen. Her vil hjernen bli forklart siden den er nærmest studiet mitt.

Hvordan utføres testen?

MR-studier bør utføres i spesialiserte sentre og med nødvendige fasiliteter, som sykehus, radiologi sentre eller laboratorier.

Det første trinnet er å kle på riktig måte, du må fjerne alle ting som har metall slik at de ikke forstyrrer MR.

Da blir du bedt om å ligge på en horisontal overflate som er satt inn i en slags tunnel, som er skanneren. Noen studier krever at du ligger på en bestemt måte, men vanligvis er det vanligvis oppreist.

Mens MR utføres, vil du ikke være alene, legen eller personen som kontrollerer maskinen, blir plassert i et rom som er beskyttet mot magnetfeltet, som vanligvis har et vindu for å se alt som skjer i MR-rommet. Dette rommet har også skjermer hvor den ansvarlige kan se om alt går bra når MR utføres.

Testen varer mellom 30 og 60 minutter, selv om den kan vare lenger, spesielt hvis det er en fMRI, der du må utføre øvelsene du angir mens MR opptar hjernens aktivitet.

Hvordan forberede seg på testen?

Når du blir fortalt at en MR-test skal utføres, bør legen din sørge for at du ikke har metalliske enheter i kroppen din som kan forstyrre MR, som for eksempel:

  • Kunstige hjerteventiler.
  • Klemmer for cerebral aneurisme.
  • Defibrillator eller hjertepacemaker.
  • Implantater i det indre øre (cochlear).
  • Nephropati eller dialyse.
  • Kunstige ledd nylig plassert.
  • Vaskulære stenter.

Du bør også fortelle legen din om du har jobbet med metall fordi du kan trenge en undersøkelse for å undersøke om du har metallpartikler i øynene eller neseborene, for eksempel..

Du bør også varsle legen din dersom du lider av klaustrofobi (frykt for begrenset plass), da det er mulig, vil legen gi deg råd til å utføre en åpen MR, som er mer skilt fra kroppen. Hvis det ikke er mulig, og du er veldig engstelig, kan du bli foreskrevet anxiolytika eller sovende piller..

Dagen for undersøkelsen bør ikke forbruke mat eller drikke før testen, ca 4 eller 6 timer før.

Må forsøke å bringe minst metallprodukter til studien (smykker, klokker, mobil, penger, kredittkort ...), da disse kan forstyrre RM. Hvis du tar dem, må du forlate dem alle utenfor rommet der RM-maskinen er plassert.

Hvordan føles det?

MR-eksamen er helt smertefri, men det kan være litt irriterende eller ubehagelig.

Først og fremst kan det forårsake angst når du må ligge i et lukket rom så lenge. I tillegg må maskinen være så stille som mulig, fordi hvis den ikke kan forårsake feil i bildene. Hvis du ikke klarer å stå stille i så lang tid, kan du få medisin for å slappe av.

For det andre gir maskinen en serie av kontinuerlig støy som kan være irriterende å redusere lyden kan ta noen øreplugger, alltid i samråd med legen din.

Maskinen har et intercom som du kan kommunisere med den ansvarlige for eksamenen, så hvis du føler noe som virker unormalt, kan du konsultere det.

Det er ikke nødvendig å bli på sykehuset, etter å ha utført testen kan du gå hjem, spise om du ønsker det og gjøre ditt normale liv.

Hva er det gjort for??

MR brukes sammen med andre tester eller bevis for å gjøre en diagnose og å vurdere tilstanden til en person som lider av en sykdom.

Informasjonen som skal innhentes avhenger av stedet der resonansen skal utføres. Hjernemagnetiske resonanser er nyttige for å oppdage hjerne tegn som er karakteristiske for følgende forhold:

  • Medfødt anomali i hjernen
  • Blødning i hjernen (subaraknoid eller intrakranial blødning)
  • Hjerneinfeksjon
  • Hjernetumorer
  • Hormonale lidelser (som akromegali, galaktorrhea og Cushings syndrom)
  • Multiple sklerose
  • hjerneslag

I tillegg kan det også være nyttig å fastslå årsaken til forhold som:

  • Muskel svakhet eller nummenhet og prikkende
  • Endringer i tenkning eller oppførsel
  • Hørselstap
  • Hodepine når noen andre symptomer eller tegn er tilstede
  • Vanskeligheter å snakke
  • Visjonsproblemer
  • demens

Har du risiko?

Magnetisk resonans bruker magnetfelt og, i motsetning til stråling, er ikke funnet i noen undersøkelse som forårsaker noen form for skade.

Kontrast MR-studier, som krever bruk av et fargestoff, utføres vanligvis med gadolinium. Dette fargestoffet er veldig trygt og allergiske reaksjoner forekommer sjelden, selv om det kan være skadelig for personer med nyreproblemer. Derfor, hvis du lider av noen nyreproblemer, bør du informere legen din før du utfører studien..

Magnetisk MR kan være farlig hvis personen har metall gjenstander som pacemakere og implantater fordi det kan gjøre disse kanskje ikke fungerer like bra som før.

I tillegg må det utføres en undersøkelse hvis det er fare for metallbrikker i kroppen din, da magnetfeltet kan få dem til å bevege seg og forårsake organisk eller vevskader..

referanser

  1. Álvarez, J., Ríos, M., Hernández, J., Bargalló, N., & Calvo-Merino, B. (2008). Magnetisk resonans I: Funksjonell magnetisk resonans. I F. Maestú, M. Ríos, og R. Cabestrero, Kognitive teknikker og prosesser (s. 27-64). Barcelona: Elsevier.
  2. Clarke, D., og Sokoloff, L. (1994). Sirkulasjon og energiomsetning av hjernen. I G. Siegel, og B. Agranoff, Grunnleggende neurokjemi (pp. 645-680). New York: Raven.
  3. Gross, P., Sposito, N., Pettersen, S., Panton, D., & Fenstermacher, J. (1987). Topografi av kapillær tetthet, glukosemetabolisme og mikrovaskulær funksjon i musen lavere colliculus. J Cereb Blood Flow Metab, 154-160.
  4. Klein, B., Kuschinsky, W., Schrock, H., & Vetterlein, F. (1986). Gjensidig avhengighet av lokal kapillær tetthet, blodstrøm og metabolisme i rottehjerner. Am J Physiol, H1333-H1340.
  5. Levy, J. (22. oktober 2014). Hodet MR. Hentet fra MedlinePlus.
  6. Levy, J. (22. oktober 2014). MR. Hentet fra MedlinePlus.
  7. Ogawa, S., Tank, D., Menon, R., Ellermann, J., Kim, S., & Merkle, H. (1992). Intrinsic signal endres medfølende sensorisk stimulering: funksjonell hjernekartlegging med magnetisk resonansbilder. Proc Natl Acad Sci USA., 5951-5955.
  8. Puigcerver, P. (s.f.). Grunnleggende om magnetisk resonans. Valencia, Valencia, Spania. Hentet 8. juni 2016.