ما هو الرنين المغناطيسي؟

التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) هو أكثر تقنيات التصوير العصبي المستخدمة على نطاق واسع في علم الأعصاب بسبب مزاياه العديدة ، أهمها أنها تقنية غير غازية وهي تقنية الرنين المغناطيسي بأعلى دقة مكانية.

كونه تقنية غير الغازية ، فإنه ليس من الضروري فتح أي جرح لأداء وأنه غير مؤلم أيضا. يسمح قراره المكاني بتحديد الهياكل إلى الملليمتر ، كما أن له دقة زمنية جيدة ، أقل من الثانية ، على الرغم من أن هذا ليس جيدًا مثل التقنيات الأخرى ، مثل تخطيط كهربية الدماغ (EEG).

يسمح قراره المكاني العالي بالتحقيق في الجوانب والخصائص المورفولوجية على مستوى الأنسجة. مثل التمثيل الغذائي ، حجم الدم أو ديناميكا الدم.

تعتبر هذه التقنية غير ضارة ، أي أنها لا تسبب أي ضرر في الكائن الحي للشخص الذي صنعت له ، ولهذا السبب فإنه غير مؤلم أيضًا. على الرغم من أن المشارك يجب أن يدخل مجال مغناطيسي ، فإن هذا لا يشكل خطراً على الفرد ، لأن هذا الحقل صغير جدًا ، وعادة ما يساوي أو يقل عن 3 تسلا (3 T).

ولكن ليست كلها مزايا ، فإن RM هي تقنية صعبة في الأداء والتحليل ، لذلك يجب على المحترفين إجراء تدريب مسبق. بالإضافة إلى ذلك ، فإن المنشآت والآلات الباهظة الثمن ضرورية ، وبالتالي ، فهي ذات تكلفة مكانية واقتصادية عالية.

كونها تقنية معقدة ، فإن وجود فريق متعدد التخصصات ضروري لاستخدامها. يشتمل هذا الفريق عادة على عالم فيزيائي ، شخص يعرف علم وظائف الأعضاء (مثل أخصائي علم الأعصاب) وشخص يصمم التجارب ، على سبيل المثال ، طبيب نفساني عصبي.

في هذه المقالة ، سيتم شرح الأساس المادي للرنين المغناطيسي أعلاه ، لكنه سيركز بشكل أساسي على القواعد النفسية والفيزيولوجية والمعلومات العملية للأشخاص الذين يتعين عليهم إجراء التصوير بالرنين المغناطيسي.

الأسس الفيزيولوجية النفسية للرنين المغناطيسي

يعتمد أداء الدماغ على تبادل المعلومات من خلال المشابك الكيميائية والكهربائية.

لتنفيذ هذا النشاط ، من الضروري استهلاكه ، ويتم استهلاك الطاقة من خلال عملية استقلابية معقدة تترجم ، باختصار ، إلى زيادة في مادة تسمى أدينوسين ثلاثي الفوسفات ، والمعروفة باسم ATP ، وهو مصدر الطاقة الذي يستخدمه الدماغ للعمل.

يتكون ATP من أكسدة الجلوكوز ، لذلك ، لكي يعمل الدماغ ، يجب توصيل الأكسجين والجلوكوز. لإعطائك فكرة ، يستهلك المخ في بقية 60 ٪ من جميع الجلوكوز الذي نستهلكه ، حوالي 120 غرام. لذلك إذا تم انقطاع إمدادات الجلوكوز أو الأكسجين ، فإن المخ سوف يتضرر.

هذه المواد تصل إلى الخلايا العصبية التي تتطلب منهم من خلال نضح الدم ، من خلال الأسرة الشعرية. لذلك ، كلما زاد نشاط الدماغ ، زادت الحاجة إلى الجلوكوز والأكسجين ، وزيادة تدفق الدم في المخ بطريقة محلية.

لذلك ، للتحقق من منطقة الدماغ النشطة ، يمكننا أن ننظر إلى استهلاك الأوكسجين أو الجلوكوز ، والزيادة في تدفق المخ الإقليمي والتغيرات في حجم الدم الدماغي.

يعتمد نوع المؤشر الذي سيتم استخدامه على عدة عوامل ، من بينها خصائص المهمة التي يتعين القيام بها.

أظهرت العديد من الدراسات أنه عندما يحدث تحفيز الدماغ لفترة طويلة ، فإن أول التغييرات التي لوحظت هي الجلوكوز والأكسجين ، ثم هناك زيادة في التدفق الدماغي الإقليمي ، وإذا استمر التحفيز ، فستكون هناك زيادة من حجم المخ الإجمالي (كلارك وسوكولوف ، 1994 ، جروس ، سبوسيتو ، بيتسين ، بانتون ، فنسترماخر ، 1987 ، كلاين ، كوشينسكي ، شروك ، وفيتيرلين ، 1986).

يتم نقل الأكسجين عبر الأوعية الدموية الدماغية المرتبطة بالهيموغلوبين. عندما يحتوي الهيموغلوبين على الأكسجين ، فإنه يطلق عليه أوكسي هيموغلوبين وعندما يترك بدونه ، ديوكسي هيموغلوبين. لذلك عندما يبدأ تنشيط الدماغ ، هناك زيادة موضعية في أوكسي هيموغلوبين وانخفاض في ديوكسي هيموغلوبين.

ينتج عن هذا التوازن تغير مغناطيسي في الدماغ وهو ما يتم جمعه في صور MR.

كما هو معروف ، يتم نقل الأوكسجين داخل الأوعية منضم إلى الهيموغلوبين. عندما يكون هذا البروتين ممتلئًا بالأكسجين ، يطلق عليه أوكسي هيموغلوبين وعندما يتم إطلاقه ، يصبح ديوكسي هيموغلوبين.

أثناء التنشيط الدماغي ، ستكون هناك زيادة موضعية في أوكسي هيموغلوبين الشرايين والشعيرات الدموية ، ومع ذلك ، فإن تركيز الديوكسي هيموغلوبين سوف ينخفض ​​، كما هو موضح أعلاه ، إلى انخفاض نقل الأكسجين في الأنسجة.

هذا الانخفاض في تركيز deoxyhemoglobin ، بسبب خواصه المغنطيسية ، سوف يتسبب في زيادة الإشارة في صور الرنين المغناطيسي الوظيفي.

باختصار ، يعتمد التصوير بالرنين المغناطيسي على تحديد التغيرات الديناميكية للأكسجين في الدم ، من خلال تأثير BOLD ، على الرغم من أن مستويات تدفق الدم يمكن أيضًا استنتاجها بشكل غير مباشر من خلال طرق مثل التصوير والرياح و ASL ( الدوران الشرياني) وضع العلامات ).

آلية تأثير BOLD

تقنية التصوير بالرنين المغناطيسي الأكثر استخدامًا اليوم هي الطريقة التي يتم تنفيذها بناءً على تأثير BOLD. تسمح هذه التقنية بتحديد التغيرات الديناميكية الدموية بفضل التغيرات المغناطيسية الناتجة في الهيموغلوبين (Hb).

هذا التأثير معقد للغاية ، لكنني سأحاول شرحه بأبسط طريقة ممكنة.

أول من وصف هذا التأثير كان أوغاوا وفريقه. أدرك هؤلاء الباحثون أنه عندما لا يحتوي Hb على أي أكسجين ، فإن deoxyhemoglobin ، يكون مغنطيسي (يجذب الحقول المغناطيسية) ، ولكن عندما يتغير الأكسيجين بالكامل (oxyHb) ويصبح ثنائي المغناطيسية (يصد الحقول المغناطيسية) (Ogawa ، et al . ، 1992).

عندما يكون هناك تواجد أكبر للديوكسي هيموغلوبين ، يتم تغيير المجال المغناطيسي المحلي وتحتاج النوى إلى وقت أقل للعودة إلى موقعها الأصلي ، لذلك توجد إشارة T2 أقل ، وعلى العكس ، كلما زاد البطيء في استعادة النواة واستلام إشارة ناقص T2.

باختصار ، إن اكتشاف نشاط الدماغ باستخدام آلية تأثير BOLD يحدث على النحو التالي:

  1. يزيد نشاط الدماغ في منطقة معينة.
  2. تتطلب الخلايا العصبية المنشطة الأكسجين للحصول على الطاقة التي تحصل عليها من الخلايا العصبية المحيطة بها.
  3. المنطقة المحيطة بالخلايا العصبية النشطة تفقد الأكسجين ، وبالتالي ، في البداية ، يزداد الديوكسي هيموغلوبين وينخفض ​​T2.
  4. في نهاية الوقت (من 6 إلى 7 ثوانٍ) تستعيد المنطقة الأوكسيجين hb وتزيده ، وبالتالي يزيد T2 (بين 2 و 3٪ باستخدام الحقول المغناطيسية 1.5 طن).

الرنين المغناطيسي الوظيفي

بفضل تأثير BOLD ، يمكن إجراء الرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI). يختلف الرنين المغناطيسي الوظيفي عن الرنين المغناطيسي الجاف حيث يقوم المشارك في البداية بإجراء تمرين أثناء إجراء التصوير بالرنين المغناطيسي ، بحيث يمكن قياس نشاط الدماغ عند القيام بوظيفة وليس فقط أثناء الراحة. .

تتكون التمارين من جزأين ، أثناء تنفيذ المشارك للمهمة ، ثم يترك للراحة أثناء وقت الراحة. يتم إجراء تحليل الرنين المغناطيسي الوظيفي من خلال مقارنة فوكسل إلى فوكسل الصور التي تم تلقيها أثناء الانتهاء من المهمة وفي وقت الراحة.

لذلك ، تسمح هذه التقنية بربط النشاط الوظيفي مع تشريح الدماغ بدقة عالية ، وهو أمر لا يحدث مع تقنيات أخرى مثل EEG أو الدماغ المغنطيسي.

على الرغم من أن التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي هو تقنية دقيقة إلى حد ما ، إلا أنه يقيس نشاط الدماغ بشكل غير مباشر ، وهناك عوامل متعددة يمكن أن تتداخل مع البيانات التي يتم الحصول عليها وتعديل النتائج ، إما داخلية للمريض أو خارجية ، مثل خصائص المجال المغناطيسي أو مرحلة ما بعد المعالجة.

معلومات عملية

يشرح هذا القسم بعض المعلومات التي قد تكون ذات أهمية إذا كان عليك المشاركة في دراسة التصوير بالرنين المغناطيسي ، إما المريض أو التحكم الصحي.

يمكن إجراء التصوير بالرنين المغناطيسي في أي جزء من الجسم تقريبًا ، والأكثر شيوعًا هو البطن وعنق الرحم والصدر والدماغ أو الجمجمة ، والقلب ، وأسفل الظهر والحوض. سيتم شرح الدماغ هنا لأنه الأقرب إلى مجال دراستي.

كيف يتم الاختبار؟

يجب إجراء دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي في المراكز المتخصصة والمرافق اللازمة ، مثل المستشفيات أو مراكز الأشعة أو المختبرات.

تتمثل الخطوة الأولى في ارتداء الملابس بشكل مناسب ، يجب عليك إزالة جميع الأشياء التي تحتوي على معدن حتى لا تتداخل مع التصوير بالرنين المغناطيسي.

بعد ذلك ، سيُطلب منك الاستلقاء على سطح أفقي يتم إدخاله في نوع من النفق ، وهو الماسح الضوئي. بعض الدراسات تتطلب منك الاستلقاء بطريقة معينة ، ولكن عادة ما يكون ذلك مقلوبًا.

أثناء إجراء التصوير بالرنين المغناطيسي ، لن تكون وحدك ، فسيتم وضع الطبيب أو الشخص الذي يتحكم في الجهاز في غرفة متصلة محمية من المجال المغناطيسي الذي عادة ما يكون لديه نافذة لرؤية كل ما يحدث في غرفة التصوير بالرنين المغناطيسي. تحتوي هذه الغرفة أيضًا على شاشات حيث يمكن للشخص المسؤول رؤية ما إذا كان كل شيء يسير على ما يرام أثناء إجراء التصوير بالرنين المغناطيسي.

يستمر الاختبار ما بين 30 و 60 دقيقة ، على الرغم من أنه قد يستمر لفترة أطول ، خاصة إذا كان رنين مغناطيسي رقيق ، حيث يجب عليك القيام بالتمارين التي تشير إليها أثناء قيام الرنين المغناطيسي بجمع نشاط عقلك.

كيف تستعد للاختبار؟

عندما يتم إخبارك بضرورة إجراء اختبار التصوير بالرنين المغناطيسي ، يجب أن يتأكد طبيبك من عدم وجود أجهزة معدنية في جسمك يمكن أن تتداخل مع التصوير بالرنين المغناطيسي ، مثل ما يلي:

  • صمامات القلب الاصطناعية
  • مقاطع لتمدد الأوعية الدموية الدماغية.
  • مزيل الرجفان أو جهاز تنظيم ضربات القلب.
  • يزرع في الأذن الداخلية (القوقعة).
  • إعتلال الكلى أو غسيل الكلى.
  • المفاصل الاصطناعية وضعت مؤخرا.
  • الدعامات (الدعامات الوعائية).

بالإضافة إلى ذلك ، يجب عليك إخبار الطبيب إذا كنت قد عملت بالمعدن لأنك قد تحتاج إلى دراسة لفحص ما إذا كان لديك جزيئات معدنية في عينيك أو أنفك ، على سبيل المثال.

يجب عليك أيضًا إخطار طبيبك إذا كنت تعاني من رهاب الأماكن المغلقة (الخوف من الأماكن الضيقة) ، لأن طبيبك ، إن أمكن ، سينصحك بإجراء تصوير بالرنين المغناطيسي مفتوحًا ، وهو أكثر فصلًا عن الجسم. إذا لم يكن ذلك ممكنًا وكنت قلقًا جدًا ، فقد يتم وصف أدوية مزيلة للقلق أو حبوب نوم.

يجب ألا يستهلك يوم الامتحان الطعام أو الشراب قبل الاختبار ، قبل حوالي 4 أو 6 ساعات.

يجب محاولة إحضار الحد الأدنى من العناصر المعدنية إلى الدراسة (المجوهرات ، الساعات ، الجوّال ، المال ، بطاقة الائتمان ...) حيث يمكن أن تتداخل مع RM. إذا أخذتها ، فسيتعين عليك تركها جميعًا خارج الغرفة التي يوجد بها جهاز RM.

كيف تشعر؟

امتحان التصوير بالرنين المغناطيسي غير مؤلم تمامًا ، ولكنه قد يكون مزعجًا بعض الشيء أو غير مريح.

بادئ ذي بدء ، يمكن أن يسبب القلق عندما تضطر إلى الاستلقاء في مكان مغلق لفترة طويلة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يكون الجهاز لا يزال ممكنًا لأنه إذا كان لا يمكن أن يسبب أخطاء في الصور. إذا لم تتمكن من الجلوس لفترة طويلة لفترة طويلة ، فقد تحصل على بعض الأدوية لتهدئتك.

ثانياً ، ينتج الجهاز سلسلة من الضوضاء المستمرة التي يمكن أن تكون مزعجة ، لتقليل الصوت الذي يمكنك ارتداء سدادات الأذن ، والتحقق دائمًا مع طبيبك مسبقًا.

يحتوي الجهاز على اتصال داخلي يمكنك من خلاله التواصل مع الشخص المسؤول عن الامتحان ، لذلك إذا كنت تشعر بأي شيء يبدو غير طبيعي ، فيمكنك استشارته.

ليس من الضروري البقاء في المستشفى ، بعد الاختبار يمكنك العودة إلى المنزل وتناول الطعام إذا كنت ترغب في ذلك وتجعل حياتك الطبيعية.

ما هذا؟

يستخدم التصوير بالرنين المغناطيسي ، إلى جانب اختبارات أو أدلة أخرى ، لتشخيص وتقييم حالة الشخص الذي يعاني من المرض.

تعتمد المعلومات التي يجب الحصول عليها على المكان الذي سيتم فيه تنفيذ الرنين. الرنين المغناطيسي للدماغ مفيد للكشف عن علامات المخ المميزة للشروط التالية:

  • الشذوذ الخلقي للدماغ
  • نزيف في المخ (تحت العنكبوتية أو نزيف داخل الجمجمة)
  • عدوى الدماغ
  • أورام المخ
  • الاضطرابات الهرمونية (مثل ضخامة النهايات ، المجرة ، ومتلازمة كوشينغ)
  • التصلب المتعدد
  • السكتة الدماغية

بالإضافة إلى ذلك ، قد يكون من المفيد أيضًا تحديد سبب الحالات مثل:

  • ضعف العضلات أو تنميل وخز
  • التغييرات في التفكير أو السلوك
  • فقدان السمع
  • الصداع عند وجود بعض الأعراض أو العلامات الأخرى
  • صعوبة في التحدث
  • مشاكل الرؤية
  • عته

هل لديك مخاطر؟

يستخدم الرنين المغناطيسي الحقول المغناطيسية ، وعلى عكس الإشعاع ، لم يتم العثور عليه في أي دراسة تسبب أي نوع من الضرر.

عادة ما يتم إجراء دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي على النقيض ، والتي تتطلب استخدام صبغة ، مع الجادولينيوم. هذه الصبغة آمنة للغاية ونادراً ما تحدث تفاعلات الحساسية ، على الرغم من أنها يمكن أن تكون ضارة للأشخاص الذين يعانون من مشاكل في الكلى. لذلك ، إذا كنت تعاني من أي مشكلة في الكلى ، يجب عليك إبلاغ طبيبك قبل إجراء الدراسة.

قد يكون التصوير المغنطيسي المغناطيسي خطيرًا إذا كان الشخص يحمل أجهزة معدنية مثل أجهزة تنظيم ضربات القلب ويزرع ، لأنه لا يمكن أن يجعلها تعمل كما كان من قبل.

بالإضافة إلى ذلك ، يجب عليك إجراء دراسة إذا كان هناك خطر في أن يكون لديك أي نجارة معدنية داخل جسمك ، لأن المجال المغناطيسي يمكن أن يتسبب في تحريكها والتسبب في أضرار عضوية أو الأنسجة.