Wat is magnetische resonantie?

de magnetische resonantie (RM) is de neuroimaging-techniek die het meest wordt gebruikt in neurowetenschappen vanwege de vele voordelen ervan, waarvan de belangrijkste zijn dat het een niet-invasieve techniek is en dat het de magnetische resonantietechniek is met de hoogste ruimtelijke resolutie.

Omdat het een niet-invasieve techniek is, is het niet nodig om een ​​wond te openen om het uit te voeren en het is ook pijnloos. De ruimtelijke resolutie maakt het mogelijk structuren tot op de millimeter te identificeren, het heeft ook een goede tijdelijke resolutie, lager dan de tweede, hoewel dit niet zo goed is als andere technieken, zoals elektro-encefalografie (EEG).

De hoge ruimtelijke resolutie maakt het mogelijk om aspecten en morfologische kenmerken op weefselniveau te onderzoeken. Zoals metabolisme, bloedvolume of hemodynamiek.

Deze techniek wordt als onschadelijk beschouwd, dat wil zeggen, het veroorzaakt geen schade in het organisme van de persoon aan wie het is gemaakt, daarom is het ook pijnloos. Hoewel de deelnemer een magnetisch veld moet betreden, vormt dit geen risico voor het individu, omdat dit veld erg klein is, meestal gelijk aan of kleiner dan 3 teslas (3 T).

Maar niet allemaal zijn voordelen, de RM is een moeilijke techniek om uit te voeren en te analyseren, dus professionals moeten een voorafgaande training uitvoeren. Bovendien zijn dure installaties en machines noodzakelijk, daarom heeft het hoge ruimtelijke en economische kosten.

Omdat het zo'n complexe techniek is, is een multidisciplinair team nodig om het te gebruiken. Dit team bestaat meestal uit een fysicus, iemand die fysiopathologie kent (zoals een neuroradiologist) en iemand die de experimenten ontwerpt, bijvoorbeeld een neuropsycholoog.

In dit artikel zullen de fysieke bases van magnetische resonantie hierboven worden uitgelegd, maar het zal zich vooral richten op de psychofysiologische basissen en praktische informatie voor mensen die een MRI-test moeten uitvoeren..

Psychofysiologische basis van magnetische resonantie

Hersenfuncties zijn gebaseerd op de uitwisseling van informatie via chemische en elektrische synapsen.

Voor deze activiteit is het noodzakelijk te worden, en het energieverbruik wordt uitgevoerd door een complex metabolisch proces uitgevoerd, kortom, resulterend in een toename van een stof genaamd adenosinetrifosfaat, zogenaamde ATP, dat de energiebron die de hersenen gebruiken om te functioneren.

ATP wordt gemaakt van de oxidatie van glucose, daarom moeten de hersenen werken, zuurstof en glucose moeten worden toegediend. Om u een idee te geven, verbruikt een brein in rust 60% van alle glucose die we consumeren, ongeveer 120 g. Dus als de glucose- of zuurstoftoevoer werd onderbroken, zouden de hersenen schade oplopen.

Deze stoffen bereiken de neuronen die ze nodig hebben via bloedperfusie, via de capillaire bedden. Hoe groter de hersenactiviteit, hoe groter de behoefte aan glucose en zuurstof, en met een toename van de cerebrale bloedstroom op een gelokaliseerde manier..

Dus om te controleren welk deel van de hersenen actief is, kunnen we kijken naar het verbruik van zuurstof of glucose, de toename van de regionale hersenstroom en veranderingen in het cerebrale bloedvolume.

Het type indicator dat moet worden gebruikt, is afhankelijk van meerdere factoren, waaronder de kenmerken van de uit te voeren taak.

Verschillende onderzoeken hebben aangetoond dat wanneer hersenstimulatie gedurende een langere periode optreedt, de eerste waargenomen veranderingen glucose en zuurstof zijn, dan is er een toename van de regionale cerebrale stroom en als de stimulatie aanhoudt, zal er een toename zijn van het totale volume hersenen (Clarke & Sokoloff, 1994; Gross, Sposito, Pettersen, Panton, en Fenstermacher, 1987; Klein, Kuschinsky, Schrock, en Vetterlein, 1986).

Zuurstof wordt getransporteerd door de hersenbloedvaten die aan het hemoglobine zijn gehecht. Wanneer hemoglobine zuurstof bevat, wordt dit oxyhemoglobine genoemd en wanneer het zonder is, desoxyhemoglobine. Dus wanneer de activering van de hersenen begint, is er sprake van een lokale toename van oxyhemoglobine en een afname van de deoxyhemoglobine..

Deze balans produceert een magnetische verandering in de hersenen die is verzameld in MR-afbeeldingen.

Zoals bekend is, wordt intravasculaire zuurstof getransporteerd gebonden aan hemoglobine. Wanneer dit eiwit vol zuurstof zit, wordt het oxyhemoglobine genoemd en wanneer het wordt vrijgegeven, wordt het omgezet in deoxyhemoglobine.

Tijdens hersenen activering een toename van arteriële en capillaire locoregionale oxyhemoglobine veroorzaken echter de concentratie van deoxyhemoglobin daling omdat, zoals hierboven uitgelegd, de daling weefsel zuurstoftransport.

Deze daling van de concentratie van deoxyhemoglobine veroorzaakt, vanwege zijn paramagnetische eigenschap, een toename van het signaal in de fMRI-beelden.

Samenvattend, MRI is gebaseerd op het identificeren van de hemodynamische veranderingen van zuurstof in het bloed, door het BOLD-effect, hoewel bloedstroomniveaus ook indirect kunnen worden afgeleid via methoden zoals beeldvorming en perfusie en ASL (arteriële spin-labeling).

Mechanisme van effect VET

De meest gebruikte MRI-techniek van vandaag is die welke is uitgevoerd op basis van het BOLD-effect. Deze techniek maakt het mogelijk om de hemodynamische veranderingen te identificeren dankzij de magnetische veranderingen die worden geproduceerd in de hemoglobine (Hb).

Dit effect is vrij complex, maar ik zal proberen het op de eenvoudigste manier uit te leggen.

De eerste om dit effect te beschrijven waren Ogawa en zijn team. Deze onderzoekers gevonden dat wanneer de Hb bevat geen zuurstof bevat, deoxyhemoglobin paramagnetisch (trekt magnetische velden), maar bij volledige zuurstof (OxyHb) verandert en diamagnetische (stoot magnetische velden) (Ogawa et al ., 1992).

Bij een grotere aanwezigheid van deoxyhemoglobine het plaatselijke magnetische veld verstoord en de kernen minder tijd om terug te keren naar zijn oorspronkelijke positie, zodat er minder signaal T2 en omgekeerd, hoe langzamer OxyHb de herstelspanning kernen en minus teken T2 is ontvangen.

Samenvattend gebeurt de detectie van hersenactiviteit met het mechanisme van het GEWAAGDE effect als volgt:

1. Hersenactiviteit in een specifiek gebied neemt toe.
2. Geactiveerde neuronen hebben zuurstof nodig, voor energie, die ze verkrijgen van de neuronen om hen heen.
3. Het gebied rond de actieve neuronen verliest zuurstof, dus in het begin neemt de deoxyhemoglobine toe en neemt T2 af.
4. Na de tijd (6-7s) herstelt de zone en neemt de oxyHb toe, dus de T2 neemt toe (tussen 2 en 3% met behulp van magnetische velden van 1,5 T).

Functionele magnetische resonantie

Dankzij het BOLD-effect kunnen functionele magnetische resonanties (fMRI) worden uitgevoerd. Functionele magnetische resonantie verschilt van droge magnetische resonantie doordat de deelnemer in eerste instantie een oefening uitvoert tijdens het uitvoeren van een MRI, zodat hun hersenactiviteit kan worden gemeten bij het uitvoeren van een functie en niet alleen in rust.

De oefeningen bestaan ​​uit twee delen, tijdens de eerste de deelnemer voert de taak uit en dan is te rusten tijdens de rusttijd. De fMRI-analyse wordt uitgevoerd door voxel te vergelijken met voxel de afbeeldingen die zijn ontvangen tijdens de uitvoering van de taak en in de rusttijd.

Daarom maakt deze techniek het mogelijk om de functionele activiteit te relateren aan de hersenanatomie met een hoge precisie, iets dat niet gebeurt met andere technieken zoals EEG of magnetoencephalography.

Hoewel fMRI een redelijk nauwkeurige techniek is, meet deze indirect de hersenactiviteit en zijn er meerdere factoren die de verkregen gegevens kunnen verstoren en de resultaten kunnen wijzigen, hetzij inwendig aan de patiënt of extern, zoals magnetische veldkenmerken of nabewerking..

Praktische informatie

In deze sectie wordt enige informatie uitgelegd die van belang kan zijn als u moet deelnemen aan een MRI-studie, hetzij bij de patiënt, hetzij bij gezonde controle.

MRI kan in bijna elk deel van het lichaam worden uitgevoerd, de meest voorkomende zijn de buik, cervicale, thorax, hersenen of schedel, hart, lumbale en bekken. Hier worden de hersenen uitgelegd omdat deze het dichtst bij mijn studiegebied liggen.

Hoe wordt de test uitgevoerd?

MRI-onderzoeken moeten worden uitgevoerd in gespecialiseerde centra en met de nodige voorzieningen, zoals ziekenhuizen, radiologiecentra of laboratoria.

De eerste stap is om je op de juiste manier aan te kleden, je moet alle dingen verwijderen die van metaal zijn, zodat ze niet interfereren met de MRI.

Vervolgens wordt u gevraagd om op een horizontaal oppervlak te liggen dat in een soort tunnel wordt geplaatst, namelijk de scanner. Sommige onderzoeken vereisen dat je op een bepaalde manier gaat liggen, maar meestal is het meestal rechtop.

Terwijl de MRI wordt uitgevoerd, bent u niet alleen, de arts of de persoon die de machine bestuurt, zal in een kamer worden geplaatst die is beschermd tegen het magnetische veld dat meestal een venster heeft om alles te zien wat er in de MRI-kamer gebeurt. Deze kamer heeft ook monitoren waar de leidinggevende kan zien of alles goed gaat terwijl de MRI wordt uitgevoerd.

De test duurt tussen 30 en 60 minuten, hoewel het langer kan duren, vooral als het een fMRI is, waarin u de oefeningen moet uitvoeren die u aangeeft terwijl de MRI uw hersenactiviteit oppikt.

Hoe voor te bereiden op de test?

Wanneer u wordt verteld dat een MRI-test moet worden uitgevoerd, moet uw arts ervoor zorgen dat u geen metalen voorwerpen in uw lichaam heeft die kunnen interfereren met MRI, zoals:

• Kunstmatige hartkleppen.
• Clips voor cerebrale aneurysma.
• Defibrillator of pacemaker.
• Implantaten in het binnenoor (cochleair).
• Nefropathie of dialyse.
• Kunstmatige gewrichten onlangs geplaatst.
• Vasculaire stents.

Ook moet u de arts vertellen of u met metaal hebt gewerkt, omdat u mogelijk een onderzoek nodig heeft om te onderzoeken of u bijvoorbeeld metaaldeeltjes in uw ogen of neusgaten hebt..

U moet uw arts ook op de hoogte brengen als u lijdt aan claustrofobie (angst voor besloten ruimten), aangezien uw arts u, indien mogelijk, zal adviseren om een ​​open MRI uit te voeren, die meer gescheiden is van het lichaam. Als het niet mogelijk is en u erg angstig bent, kunt u anxiolytica of slaappillen voorgeschreven krijgen..

De dag van het onderzoek mag vóór de test niet eten of drinken, ongeveer 4 of 6 uur eerder.

Moet proberen het minimum aan metalen voorwerpen naar de studeerkamer te brengen (sieraden, horloges, mobiel, geld, creditcard ...) omdat deze de RM kunnen hinderen. Als u ze neemt, moet u ze allemaal buiten de ruimte laten waar de RM-machine zich bevindt.

Hoe voelt het?

Het MRI-onderzoek is volledig pijnloos, maar het kan een beetje vervelend of ongemakkelijk zijn.

Allereerst kan het angst veroorzaken als je zo lang in een afgesloten ruimte moet liggen. Bovendien moet de machine zo stil mogelijk zijn omdat deze geen fouten in de afbeeldingen kan veroorzaken. Als u niet in staat bent om zo lang stil te staan, kunt u een medicijn krijgen om u te ontspannen.

Ten tweede produceert de machine een reeks ononderbroken geluiden die vervelend kunnen zijn, om het geluid te verminderen dat u oordopjes kunt dragen, altijd vooraf uw arts raadplegen.

De machine heeft een intercom waarmee u kunt communiceren met de persoon die verantwoordelijk is voor het onderzoek, dus als u iets voelt dat abnormaal lijkt, kunt u het raadplegen.

Het is niet nodig om in het ziekenhuis te blijven, na het uitvoeren van de test kunt u naar huis gaan, eten als u dat wenst en uw normale leven leiden.

Waar wordt het voor gedaan??

MRI wordt, samen met andere tests of bewijzen, gebruikt om een ​​diagnose te stellen en om de toestand van een persoon die aan een ziekte lijdt te evalueren.

De te verkrijgen informatie is afhankelijk van de plaats waar de resonantie zal worden uitgevoerd. Magnetische hersenkroningen zijn nuttig voor het detecteren van hersenaanduidingen die kenmerkend zijn voor de volgende omstandigheden:

• Aangeboren anomalie van de hersenen
• Bloedingen in de hersenen (subarachnoïdale of intracraniële bloeding)
• Herseneninfectie
• Hersentumoren
• Hormonale aandoeningen (zoals acromegalie, galactorrhea en Cushing's syndroom)
• Multiple sclerose
• beroerte

Daarnaast kan het ook handig zijn om de oorzaak van aandoeningen te bepalen, zoals:

• Spierzwakte of gevoelloosheid en tintelingen
• Veranderingen in denken of gedrag
• Gehoor verlies
• Hoofdpijn wanneer sommige andere symptomen of tekenen aanwezig zijn
• Moeilijk spreken
• Visieproblemen
• zwakzinnigheid

Heb je risico's??

Magnetische resonantie maakt gebruik van magnetische velden en is, in tegenstelling tot straling, nog niet gevonden in een onderzoek dat enige vorm van schade veroorzaakt.

Contrast-MRI-onderzoeken, die het gebruik van een kleurstof vereisen, worden gewoonlijk uitgevoerd met gadolinium. Deze kleurstof is zeer veilig en allergische reacties treden zelden op, hoewel het schadelijk kan zijn voor mensen met nierproblemen. Daarom, als u een nierprobleem heeft, moet u uw arts hierover informeren voordat u de studie uitvoert..

Magnetische MR-beeldvorming kan gevaarlijk zijn als de persoon metalen apparaten zoals pacemakers en implantaten vervoert, omdat het kan zorgen dat ze niet zo goed werken als voorheen..

Bovendien moet een onderzoek worden uitgevoerd als er kans bestaat op metaalschilfers in het lichaam, omdat het magnetische veld ervoor kan zorgen dat ze bewegen en organische of weefselschade veroorzaken..

referenties

1. Álvarez, J., Ríos, M., Hernández, J., Bargalló, N., & Calvo-Merino, B. (2008). Magnetische resonantie I: functionele magnetische resonantie. In F. Maestú, M. Ríos, & R. Cabestrero, Cognitieve technieken en processen (pp. 27-64). Barcelona: Elsevier.
2. Clarke, D., & Sokoloff, L. (1994). Circulatie en energiemetabolisme van de hersenen. In G. Siegel, & B. Agranoff, Basic Neurochemistry (pp. 645-680). New York: Raven.
3. Gross, P., Sposito, N., Pettersen, S., Panton, D., & Fenstermacher, J. (1987). Topografie van capillaire dichtheid, glucosemetabolisme en microvasculaire functie binnen de muis lagere colliculus. J Cereb Blood Flow Metab, 154-160.
4. Klein, B., Kuschinsky, W., Schrock, H., & Vetterlein, F. (1986). Onderlinge afhankelijkheid van lokale capillaire dichtheid, doorbloeding en metabolisme in hersenen van de rat. Am J Physiol, H1333-H1340.
5. Levy, J. (22 oktober 2014). Hoofd MRI. Ontvangen van MedlinePlus.
6. Levy, J. (22 oktober 2014). MRI. Ontvangen van MedlinePlus.
7. Ogawa, S., Tank, D., Menon, R., Ellermann, J., Kim, S., & Merkle, H. (1992). Intrinsieke signaalveranderingen die gepaard gaan met sensorische stimulatie: functionele brain mapping met magnetische resonantie beeldvorming. Proc Natl Acad Sci U.S.A., 5951-5955.
8. Puigcerver, P. (s.f.). Grondbeginselen van magnetische resonantie. Valencia, Valencia, Spanje. Opgehaald op 8 juni 2016.