Последние медицинские новости и клинические исследования.
Loading...
You are here:  Home  >  МРТ  >  Current Article

Функциональная МРТ

By   /   21.11.2013  /   Комментарии отключены

Медицинская технология далеко продвинулась вперёд  в последние годы, и  теперь можно  при помощи  сканирования  препарировать тело в тончайшие  фотографии и создавать трехмерные модели органов и тканей, чтобы найти нарушения в их жизнедеятельности  и диагностировать заболевания.

Тем не менее, относительно новый тип сканирования называется функциональной магнитно-резонансной томографией  (ф-я  МРТ ) и поднимает эту  технологию  ещё один шаг. Ф МРТ  не только  может помочь диагностировать заболевания мозга, но  также может позволить врачам   «попасть»   внутрь наших психических процессов, чтобы определить то, как  мы думает и чувствуем.  функциональная МРТ может даже обнаружить говорить ли мы правду.

 Функциональная МРТ основана на той же технологии, что и  обычная  МРТ  – это неинвазивный метод, который использует сильное магнитное поле и радиоволны для создания детализированных изображений тела. Но вместо того чтобы создавать изображения органов и тканей, как МРТ, функциональная  МРТ смотрит на кровяной  поток в мозге, чтобы обнаружить области его повышенной активности. Эти изменения в кровотоке, которые передаются  на компьютер, помогают врачам лучше понять, как работает наш  мозг.

Концепция  МРТ была создана примерно с начала 20-го века. В начале 1930-х, физик Колумбийского университета имени Исидор , Айзек Раби экспериментировал с магнитными свойствами атомов . Он обнаружил, что магнитное поле в сочетании с радиоволнами, отражёнными  ядрами атомов, чтобы «разогреть» их,  стала известным  в настоящее время известный как магнитный резонанс . В 1944 году Раби был удостоен Нобелевской премии по физике за свою новаторскую работу.

В 1970, Пол Лотербур, профессор химии из    штата Нью-Йорк, и профессор физики Питер Мэнсфилд из Ноттингемского университета в Англии, индивидуально стали  использовать магнитный резонанс, который стал основой для разработки новых диагностических методов, называемых МРТ. Затем, в начале 1990-х годов, физик по имени Сэйдзи Огава, который работал над этим , в Нью-Джерси, обнаружил нечто, при проведении исследований на животных. Он обнаружил, что обедненный кислородом гемоглобин (молекулы в крови, которые переносят кислород)  по-разному влияли на  магнитное поле, чем богатый кислородом гемоглобин. Огава понял, что может использовать эти контрасты  для отображения изображения активности мозга на обычной  МРТ.





Основной идеею открытую  Огавой фактически  предложил на   полвека ранее химик Лайнус Полинг.  В 1930-х годах  Полинг обнаружил, что реакция богатой кислородом крови и бедной кислородом крови,  ведёт себя   по разному  в  магнитном  поле,  и  это отличие составляет целых 20 процентов. В МРТ,  эти различия  позволяет ученым определить, какие части мозга наиболее активны.

Как работает  МРТ сканирование мозга?

МРТ основана на идее, что кровь переносит  кислород из легких ведет себя по-разному в магнитном поле, чем кровь, которая уже выпустила кислород  к клеткам . Другими словами, богатая  кислородом кровь  и бедная  кислородом кровь  имеют различный  магнитный  резонанс. МРТ машина довольно  дорогое   оборудование  (стоимостью от $ 500 000 и до  $ 2000000), которая визуализирует мозг, используя комбинацию радиоволн и невероятно мощное магнитное поле.  [Источник: Frost & Sullivan исследования ].

Типичный  МРТ сканер имеет силы три тесла – и это сила  около 50000 раза сильнее, чем Земное  Магнитное поле. [Источник: Оксфордский университет ].

Когда вы лежите внутри цилиндрической МРТ машины, она направляет  радиоволны  в протоны — электрически заряженные  частицы в ядрах атомов водорода — в область, где исследуется ваше тело. Поскольку магнитное поле попадает в протоны, они выстраиваются в линию. Затем машина выпускает короткий всплеск радиоволн, которая выбивает протоны из линии. После того как, «радиоволновой»  взрыв закончился, протоны  обратно выстраиваются в линию, и как только они это делают, они выпускают сигналы, которые принимает МРТ. Протонов в областях  богатых кислородом крови производят самые сильные сигналы.

Компьютер обрабатывает эти сигналы в  виде трехмерного  изображения  мозга, тем самым  врачи могут исследовать мозг с различных  точек зрения. Активность мозга отображается в квадратиках, называемых вокселы . Каждый воксел представляет  собой тысячи нервных  клеток (нейронов ). Цвет добавляется к изображению, чтобы создать карту из наиболее активных областей головного мозга.

 МРТ сканирование : как  подготовиться к МРТ?

МРТ сканирование обычно выполняется на амбулаторной основе. Это означает, что вы придете в больницу для МРТ сканирования. Во время теста вы можете надеть  больничную одежду или вашу собственную  одежду, на которой нет  металла (молнии, зажимы, шпильки, очки ) , потому что метал   может помешать МРТ сканированию.

Во время исследования , вы должны лечь на стол. Ваша голова может быть помещена в скобки, чтобы удерживать её  на месте. Когда  вы скользите  вниз головой в большую, цилиндрическую машину МРТ. Вам могут дать затычки для ушей, чтобы приглушить  звук — МРТ машины, как правило, очень шумные.

Когда аппарат сканирует ваш мозг, вам будет предложено выполнить мысленное  задание, которое увеличит  приток  богатой кислородом крови к определенной части вашего мозга. Например, вы можете  посмотреть на фотографии или ответить на вопросы на экране компьютера. Тест может длиться от нескольких минут до часа и более. После, когда сканирование будет произведено, специалист, он  называется радиолог,  будет интерпретировать результаты.

Хотя МРТ тест не использует радиацию, но  её сильное магнитное поле и радиоволны  не  могут быть рекомендованы  для определенных групп людей.

Противопоказания МРТ

Беременных женщины

Людям  с внутренним дефибриллятором  или кардиостимулятором

Те, у кого искусственные  клапаны сердца

Пациенты  с кохлеарными имплантами

Пациенты  с инфузиоными  катетерами

Те, у кого было проведено  клипирование  аневризм мозга

Женщины с внутриматочной спиралью (ВМС)

Люди с металлическими штырями, винтами, пластинами или хирургическими скобами.

Ф-я МРТ анализ: как МРТ используется?

Самое основное использование для ф-ой  МРТ это — кровянистые выделения из повреждённых  или больных тканей (в данном случае, в мозге). Например, ф-я  МРТ может использоваться, чтобы контролировать рост опухоли мозга, определить, насколько хорошо функционирует мозг после инсульта или диагностики болезни Альцгеймера и узнать, где в мозге могут происходить  судорожные сокращения.

Ученые также изучают несколько других потенциальных возможностей  для функциональной  МРТ, в том числе:

Составление карты  мозга . Например, исследователи пытаются выявить области мозга, которые обрабатывают боль , для того, чтобы создать более эффективные обезболивающие средства. Другие исследователи смотрят на каком участке мозга может восприниматься время, чтобы изобрести  новую  способы лечения для пациентов, у которых  трудности с восприятием времени.

Планировании операции . Когда пациент нуждается в операции по удалению опухоли головного мозга, врачи могут при  первом сканировании мозга  определить, где именно надо  работать, чтобы  избежать повреждения важных функций мозга.

Анализирует  эмоции . Функциональное МРТ может помочь ученым лучше понять природу горя и других эмоций. В одном из экспериментов в  Лос-Анджелесе исследователи провели МРТ сканирование на женщинах , которые недавно потеряли близких  родственниц от рака  груди  , и обнаружили значительные различия в мозговой деятельности, когда женщины смотрели на фотографии своих умерших родственниц, в зависимости от  величины  горя, которого испытали женщины.

В то время  у кого было  «обычное  горе» была активность в областях мозга, что отвечают за процесс эмоциональной боли, женщины  «с длительным горем»  имели  большую активность в областях мозга, связанных с удовольствием и  наркоманией,  предполагается , что воспоминания  о  потере  родных и близких  запускали центры  чувства боли и удовольствия.[источник: UCLA ].

МРТ в рекламе

Исследование рынка . Рекламодатели уже спрашивают,  как  их продукты заставляют  чувствовать  клиентов,  и как реклама влияет на их решение о покупке. Теперь они могут видеть эти реакции не понаслышке, а  глядя внутрь мозгов потребителя. В одном исследовании, исследовании рекламное агентство Arnold Worldwide показало  шесть мужчин  рассматривающих  фотографии где  пили виски   во время сканирования их мозга, чтобы получить представление о том, как они могут реагировать на новую рекламную кампанию .

Ф-я  МРТ не является самым дешевым способом оценки рекламных кампаний — это может стоить от  $ 50 000 до $ 100 000 для проведения исследования,  — но рекламодатели говорят, что это дает им новое понимание потребительского поведения.  [Источник: Business Week ].

Каковы преимущества и недостатки МРТ?

Большим преимуществом является то, что МРТ не использует излучения, например, рентгеновских лучей , как  (КТ) и позитронно-эмиссионной томография (ПЭТ) сканирование. Если все сделано правильно, МРТ практически не имеет рисков. МРТ может оценить функцию мозга безопасно, неинвазивно и эффективно. МРТ является простым в использовании, и  изображения оно  производит очень высокого разрешения . Кроме того, по сравнению с традиционными  анкетными методами психологической оценки, МРТ является гораздо более объективным.

Однако МРТ также имеет свои недостатки. Во-первых, это дорого. Во-вторых, МРТ  может только захватить четкое изображение, если сканируемый человек остается совершенно неподвижным. И, в-третьих, исследователи до сих пор не совсем понимают, как это работает.

Самая большая жалоба от исследователей  состоит в том, что МРТ может только смотреть на кровоток в мозге. Она не может проникнуть  в  деятельность отдельных нервных клеток (нейронов), которые имеют решающее значение для психических функций. Каждая область мозга, которую сканирует  МРТ,  состоит из тысячи  отдельных нейронов, каждый из которых может рассказать много уникального.  Потому что определенные области мозга, которые «засветятся» на МРТ может представлять собой   ряд различных функций, и трудно сказать, какая именно активность мозга в настоящее время представлена  на сканирование.

Кроме того, результаты сканирования МРТ может быть иногда  сложно интерпретировать. Например, в одном исследовании, которое проводил  Марко Якобони, когда колеблющимся избирателям  были показаны слова «демократ», «Республиканская» и «независимая», область их мозга, называемая миндалиной,  была активирована, указывая на чувство тревоги и отвращения. Но три слова  также вызвали активность в других  областях мозга, связанных с вознаграждением, желанием и удовольствием. Так какие же чувства у  субъектов вызывают эти слова — отвращение или удовольствие? Это было трудно для исследователей сказать об этом  с уверенностью.  [источник: Scientific American ].

Некоторые критики утверждают, что МРТ является не более чем высокотехнологичной версией френологии, лженаукой 19-го века, которая утверждали, что характер человека выявить  исключительно по форме черепа. В будущем исследователи надеются сделать МРТ более «научным» , путём  повышения ее точности, сосредоточив внимание на отдельных нейронах. Они думают, что путем регистрации электрической активности нейронов, они будут получать более полную и точную картину мозговой деятельности.

 

 

 

    Print       Email
  • You might also like...

    оксигенация крови

    Что такое функциональная магнитно-резонансная томография (Ф-я МРТ)?

    Read More →