Функциональная магнитно-резонансная томография

Примечания

1. Logothetis, N. K.; Pauls, Jon; Auguth, M.; Trinath, T.; Oeltermann, A. (July 2001). «A neurophysiological investigation of the basis of the BOLD signal in fMRI». Nature. 412 (6843): 150–157. doi:10.1038/35084005. PMID 11449264. Our results show unequivocally that a spatially localized increase in the BOLD contrast directly and monotonically reflects an increase in neural activity.
2. ↑ Huettel, S. A.; Song, A. W.; McCarthy, G. Functional Magnetic Resonance Imaging. — Massachusetts. — Sinauer, 2009. — С. 229-237. — ISBN 978-0-87893-286-3.
3. ↑ Carr, V. A.; Rissman, J.; Wagner, A. D. «Imaging the medial temporal lobe with high-resolution fMRI». — 11 February 2010. — С. 298-308.
4. ↑ Huettel, S. A.; Song, A. W.; McCarthy, G. Functional Magnetic Resonance Imaging. — Massachusetts. — Sinauer, 2009. — С. 208-214. — ISBN 978-0-87893-286-3.
5. ↑ Ogawa, S.; Sung, Y. «Functional Magnetic Resonance Imaging». — Scholarpedia 2. — 2007.
6. Huettel, S. A.; Song, A. W.; McCarthy, G. Functional Magnetic Resonance Imaging. — Massachusetts. — Sinauer, 2009. — С. 6-7. — ISBN 978-0-87893-286-3.
7. Huettel, S. A.; Song, A. W.; McCarthy, G. Functional Magnetic Resonance Imaging. — Massachusetts. — Sinauer, 2009. — С. 199. — ISBN 978-0-87893-286-3.
8. Huettel, S. A.; Song, A. W.; McCarthy, G. Functional Magnetic Resonance Imaging. — Massachusetts. — Sinauer, 2009. — С. 194. — ISBN 978-0-87893-286-3.
9. ↑ Huettel, S. A.; Song, A. W.; McCarthy, G. Functional Magnetic Resonance Imaging. — Massachusetts. — Sinauer, 2009. — С. 220-229. — ISBN 978-0-87893-286-3.
10. Huettel, S. A.; Song, A. W.; McCarthy, G. Functional Magnetic Resonance Imaging. — Massachusetts. — Sinauer. — С. 243-245. — ISBN 978-0-87893-286-3.
11. Huettel, S. A.; Song, A. W.; McCarthy, G. Functional Magnetic Resonance Imaging. — Massachusetts. — Sinauer, 2009. — С. 214-220. — ISBN 978-0-87893-286-3.

МРТ позвоночника с вертикализацией (осевой нагрузкой)

Сравнительно недавно появилась инновационная методика этого исследования пояснично-крестцового отдела позвоночника — МР-томография с вертикализацией. Суть исследования состоит в том, что сначала проводится традиционное МРТ-исследование позвоночника в положении лежа, а затем производится вертикализация (подъём) пациента вместе со столом томографа и магнитом. При этом на позвоночник начинает действовать сила тяжести, а соседние позвонки могут сместиться друг относительно друга и грыжа межпозвонкового диска становится более выраженной. Также этот метод исследования применяется нейрохирургами для определения уровня нестабильности позвоночника с целью обеспечения максимально надежной фиксации. В России пока это исследование выполняется в единственном месте.

Библиография

• Haacke, E Mark. Magnetic resonance imaging: Physical principles and sequence design. — New York : J. Wiley & Sons, 1999. — ISBN 0-471-35128-8.
• P Mansfield. NMR Imaging in Biomedicine: Supplement 2 Advances in Magnetic Resonance. — Elsevier, 1982. — ISBN 9780323154062.
• Eiichi Fukushima. NMR in Biomedicine: The Physical Basis. — Springer Science & Business Media, 1989. — ISBN 9780883186091.
• Bernhard Blümich. Magnetic Resonance Microscopy: Methods and Applications in Materials Science, Agriculture and Biomedicine. — Wiley, 1992. — ISBN 9783527284030.
• Peter Blümer. Spatially Resolved Magnetic Resonance: Methods, Materials, Medicine, Biology, Rheology, Geology, Ecology, Hardware / Peter Blümler, Bernhard Blümich, Robert E. Botto, Eiichi Fukushima. — Wiley-VCH, 1998. — ISBN 9783527296378.
• Zhi-Pei Liang. Principles of Magnetic Resonance Imaging: A Signal Processing Perspective. — Wiley, 1999. — ISBN 9780780347236.
• Franz Schmitt. Echo-Planar Imaging: Theory, Technique and Application. — Springer Berlin Heidelberg, 1998. — ISBN 9783540631941.
• Vadim Kuperman. Magnetic Resonance Imaging: Physical Principles and Applications. — Academic Press, 2000. — ISBN 9780080535708.
• Bernhard Blümich. NMR Imaging of Materials. — Clarendon Press, 2000. — ISBN 9780198506836.
• Jianming Jin. Electromagnetic Analysis and Design in Magnetic Resonance Imaging. — CRC Press, 1998. — ISBN 9780849396939.
• Imad Akil Farhat. Magnetic Resonance in Food Science: From Molecules to Man. — Royal Society of Chemistry, 2007. — ISBN 9780854043408.

Примечания

1. Logothetis, N. K.; Pauls, Jon; Auguth, M.; Trinath, T.; Oeltermann, A. (July 2001). «A neurophysiological investigation of the basis of the BOLD signal in fMRI». Nature. 412 (6843): 150–157. doi:10.1038/35084005. PMID 11449264. Our results show unequivocally that a spatially localized increase in the BOLD contrast directly and monotonically reflects an increase in neural activity.
2. ↑ Huettel, S. A.; Song, A. W.; McCarthy, G. Functional Magnetic Resonance Imaging. — Massachusetts. — Sinauer, 2009. — С. 229-237. — ISBN 978-0-87893-286-3.
3. ↑ Carr, V. A.; Rissman, J.; Wagner, A. D. «Imaging the medial temporal lobe with high-resolution fMRI». — 11 February 2010. — С. 298-308.
4. ↑ Huettel, S. A.; Song, A. W.; McCarthy, G. Functional Magnetic Resonance Imaging. — Massachusetts. — Sinauer, 2009. — С. 208-214. — ISBN 978-0-87893-286-3.
5. ↑ Ogawa, S.; Sung, Y. «Functional Magnetic Resonance Imaging». — Scholarpedia 2. — 2007.
6. Huettel, S. A.; Song, A. W.; McCarthy, G. Functional Magnetic Resonance Imaging. — Massachusetts. — Sinauer, 2009. — С. 6-7. — ISBN 978-0-87893-286-3.
7. Huettel, S. A.; Song, A. W.; McCarthy, G. Functional Magnetic Resonance Imaging. — Massachusetts. — Sinauer, 2009. — С. 199. — ISBN 978-0-87893-286-3.
8. Huettel, S. A.; Song, A. W.; McCarthy, G. Functional Magnetic Resonance Imaging. — Massachusetts. — Sinauer, 2009. — С. 194. — ISBN 978-0-87893-286-3.
9. ↑ Huettel, S. A.; Song, A. W.; McCarthy, G. Functional Magnetic Resonance Imaging. — Massachusetts. — Sinauer, 2009. — С. 220-229. — ISBN 978-0-87893-286-3.
10. Huettel, S. A.; Song, A. W.; McCarthy, G. Functional Magnetic Resonance Imaging. — Massachusetts. — Sinauer. — С. 243-245. — ISBN 978-0-87893-286-3.
11. Huettel, S. A.; Song, A. W.; McCarthy, G. Functional Magnetic Resonance Imaging. — Massachusetts. — Sinauer, 2009. — С. 214-220. — ISBN 978-0-87893-286-3.

Библиография

• Haacke, E Mark. Magnetic resonance imaging: Physical principles and sequence design. — New York : J. Wiley & Sons, 1999. — ISBN 0-471-35128-8.
• P Mansfield. NMR Imaging in Biomedicine: Supplement 2 Advances in Magnetic Resonance. — Elsevier, 1982. — ISBN 9780323154062.
• Eiichi Fukushima. NMR in Biomedicine: The Physical Basis. — Springer Science & Business Media, 1989. — ISBN 9780883186091.
• Bernhard Blümich. Magnetic Resonance Microscopy: Methods and Applications in Materials Science, Agriculture and Biomedicine. — Wiley, 1992. — ISBN 9783527284030.
• Peter Blümer. Spatially Resolved Magnetic Resonance: Methods, Materials, Medicine, Biology, Rheology, Geology, Ecology, Hardware / Peter Blümler, Bernhard Blümich, Robert E. Botto, Eiichi Fukushima. — Wiley-VCH, 1998. — ISBN 9783527296378.
• Zhi-Pei Liang. Principles of Magnetic Resonance Imaging: A Signal Processing Perspective. — Wiley, 1999. — ISBN 9780780347236.
• Franz Schmitt. Echo-Planar Imaging: Theory, Technique and Application. — Springer Berlin Heidelberg, 1998. — ISBN 9783540631941.
• Vadim Kuperman. Magnetic Resonance Imaging: Physical Principles and Applications. — Academic Press, 2000. — ISBN 9780080535708.
• Bernhard Blümich. NMR Imaging of Materials. — Clarendon Press, 2000. — ISBN 9780198506836.
• Jianming Jin. Electromagnetic Analysis and Design in Magnetic Resonance Imaging. — CRC Press, 1998. — ISBN 9780849396939.
• Imad Akil Farhat. Magnetic Resonance in Food Science: From Molecules to Man. — Royal Society of Chemistry, 2007. — ISBN 9780854043408.

Физиология

Мозг функционально не предназначен для хранения глюкозы — основного источника энергии. Однако, для активации нейронов и действия ионных насосов, которые обуславливают нормальное функционирование мозга, нужна энергия, получаемая из глюкозы. Энергия из глюкозы поступает за счёт кровотока. Вместе с кровью в результате расширения кровеносных сосудов также транспортируются кислородосодержащие молекулы гемоглобина в красных кровяных клетках. Изменение кровотока локализуется в пределах 2 или в области нейронной активности. Обычно увеличение концентрации кислорода больше, чем кислорода, израсходованного на сжигание глюкозы (на данный момент не определено, окисляется ли вся глюкоза), и это приводит к общему снижению гемоглобина. При этом изменяются магнитные свойства крови, препятствуя её намагничиванию, что впоследствии ведет к созданию индуцированного МРТ процесса.

Кровоток мозга неравномерно зависит от потребляемой глюкозы в разных областях мозга. Предварительные результаты показывают, что в некоторых областях мозга приток крови больше того уровня, который бы соответствовал потреблению. Например в таких областях, как в миндалине, базальных ганглиях, таламусе и поясной коре, которые набираются за быстрый отклик. В областях, которые имеют более совещательный характер, таких как боковая, лобной и латеральной париетальных долей, наоборот, исходя из наблюдений, следует вывод, что входящий поток меньше расхода. Это сильно влияет на чувствительность.

Гемоглобин отличается тем, как он реагирует на магнитные поля, в зависимости от того, имеет ли он привязку к молекуле кислорода. Молекула гемоглобина лучше реагирует на действие магнитного поля. Следовательно, она искажает окружающее её магнитное поле, индуцированного магнитно-резонансного сканера, вызывая потерю намагниченности ядер быстрее через период полураспада. Таким образом, сигнал МРТ лучше в тех областях мозга, где кровь сильно насыщается кислородом и меньше, где кислорода нет. Этот эффект возрастает, как квадрат напряженности магнитного поля. У фмрт-сигнала, следовательно, проявляется необходимость в сильном магнитном поле (1.5 Т и выше) и последовательности импульсов, таких как ЭПИ, которая чувствительна к периоду полураспада.

Физиологическая ответная реакция кровотока во многом определяет временную чувствительность, то есть насколько точно мы можем измерить период активности нейронов и в какое именно время они активны, отмечая BOLD (Визуализация, зависящая от уровня кислорода в крови) фМРТ. Основным временным параметрическим разрешением является — ТР, который диктует, как часто определенный кусочек мозга возбуждается и теряет свою намагниченность. Трс может варьироваться от очень коротких (500 мс) до очень длинных (3 сек). Для фмрт в частности, гемодинамическая реакция длится более 10 секунд, поднявшись мультипликативно с пиком на 4 до 6 секунд, а затем падает мультипликативно. Изменения в системе кровотока, сосудистая система, интеграция ответных реакций нейронной активности с течением времени. Так как данная ответная реакция представляет собой гладкую непрерывную функцию, отбора проб. Больше точек на кривой отклика можно получить путём простой линейной интерполяции в любом случае. Экспериментальные парадигмы могут улучшить временное разрешение, но уменьшат число эффективных точек данных, полученных экспериментальным путём.

Зачем проводят обследование

МРТ мозга считается самым чувствительным диагностическим методом.

Он помогает на ранней стадии выявить наличие изменений в мягких и соединительных тканях оболочки мозга: изменения вследствие ДТП, воспалительных процессов, нарушений деятельности ЦНС.

Данная диагностика разработана для изучения всех структур и отделов мозга: мозжечок, гипофиз, зрительные отделы затылочной доли, желудочки мозга, отделы, отвечающие за память и мышление.

Перед обследованием пациент обязательно должен сдать анализы. По ним определяется дальнейшая тактика проведения диагностического обследования. К примеру, если у больного выявлен повышенный уровень гормона пролактина, то ему проводят диагностику мозжечка.

Что может показать МРТ? Данная диагностика выявляет наличие:

• Опухолей в головном мозге. Они могут быть доброкачественными, злокачественными. Методика помогает не только найти опухолевое образование, но и следить за его ростом, прогрессом проводимого лечения или процессом выздоровления пациента после перенесенного оперативного вмешательства.
• Ишемических инсультов и инфарктов головного мозга. Снимок позволяет определить зону ишемического поражения, стадию его развития, образование отека, плотность пораженных тканей, наличие некроза в мозговой ткани.
• Рассеянного склероза. На снимке будут показаны очаги поражения миелиновой оболочки нервных волокон. Также диагностика помогает изучить степень их распространения, стадию, эффективность проводимой терапии.
• Психических расстройств, которые носят экзогенный и эндогенный характер. Такие патологии могут быть наследственными, полученными в результате черепно-мозговой травмы и в результате развития вирусной инфекции, токсического отравления. Эта методика определяет наличие функциональных отличий в различных частях головного мозга, структурных нарушений в мозге. Благодаря чему только МРТ может обнаружить такую болезнь как шизофрения.
• Болезней коры головного мозга. Сюда следует отнести болезнь Альцгеймера, Паркинсона. Диагностика дает возможность определить плотность серого и белого вещества, церебральную атрофию коры и подкорки головного мозга.
• Повреждений, которые связаны с полученными ранее травмами. Диагностика определяет наличие повреждений в сосудах, последствия, нанесенные головному мозгу. Помимо этого, определяется появление первых признаков ВСД.

Магнитно-резонансная томография головы детям назначается при:

• развитии внутриутробных инфекционных процессов и после травмирования, ушиба головы, получения сотрясения мозга;
• нарушениях в развитии, гипоксии, ишемии;
• появлении первых признаков такого заболевания как рассеянный склероз;
• эпилептических припадках и мозговом кровоизлиянии;
• повышенном внутричерепном давлении;
• появлении кист, опухолей в мозге и подозрений на них;
• изменении работы гипофиза или наличии в нем опасных заболеваний;
• нарушении работы внутреннего уха, резком ухудшении слуха и зрительной активности.

Таким образом, МРТ дает возможность изучить состояние всех структур головного мозга, выявить причину появления у ребенка частых головных болей.