Magnetoencefalograafia

Magnetoencefalograafia uurib aju magnetilist aktiivsust. Koos teiste meetoditega kasutatakse seda aju funktsioonide modelleerimiseks. Seda tehnikat kasutatakse peamiselt teadusuuringutes ja aju raskete neurokirurgiliste sekkumiste kavandamisel.

Mis on magnetoentsefalograafia?

Magnetoencefalograafia, mida nimetatakse ka MEG on uurimismeetod, mis määrab aju magnetilise aktiivsuse. Mõõtmist teostavad välised andurid, nn SQUID-id. SQUID-id töötavad ülijuhtide mähiste alusel ja saavad registreerida väikseimad muutused magnetväljas. Ülijuhi jaoks on vajalik temperatuur, mis on peaaegu absoluutne null.

Seda jahutamist saab saavutada ainult vedela heeliumiga. Magnetoencefalograafid on väga kallid seadmed, eriti kuna iga kuu töötamiseks on vaja umbes 400 liitrit vedelat heeliumi. Selle tehnoloogia peamine rakendusala on teadusuuringud. Uurimisteemad on näiteks erinevate ajupiirkondade sünkroniseerimise selgitamine liikumiste jadade ajal või treemori arengu selgitamine. Magnetoencefalograafiat kasutatakse ka olemasoleva epilepsia eest vastutava ajupiirkonna tuvastamiseks.

Funktsioon, mõju ja eesmärgid

Magnetoencefalograafiat kasutatakse aju neuronaalse aktiivsuse ajal tekkivate väikeste muutuste muutmiseks magnetväljas. Närvirakkudes stimuleeritakse elektrivoolu, kui stiimul edastatakse.

Iga elektrivool loob magnetvälja. Närvirakkude erinev tegevus loob tegevusmustri. On olemas tüüpilised tegevusharjumused, mis iseloomustavad üksikute ajupiirkondade funktsioone erinevates tegevustes. Haiguste esinemisel võivad siiski tekkida kõrvalekalded. Magnetoentsefalograafias tuvastatakse need kõrvalekalded magnetvälja väikeste muutustega.

Aju magnetilised signaalid tekitavad magnetoentsefalograafi mähistes elektrilisi pingeid, mis registreeritakse mõõteandmetena. Ajus olevad magnetilised signaalid on väliste magnetväljadega võrreldes äärmiselt väikesed. Neid on mõne femtotela vahemikus. Maa magnetväli on juba 100 miljonit korda tugevam kui ajulainete tekitatavad väljad.

See näitab magnetoentsefalograafi väljakutseid nende kaitsmisel väliste magnetväljade eest. Reeglina paigaldatakse magnetoentsefalograaf aga elektromagnetiliselt varjestatud salongi. Seal summutatakse erinevate elektriliste objektide madala sagedusega väljade mõju. Lisaks kaitseb see varjestuskamber elektromagnetilise kiirguse eest.

Varjestuse füüsikaline põhimõte põhineb ka asjaolul, et välised magnetväljad ei sõltu asukohast nii palju kui aju tekitavad magnetväljad. Aju magnetiliste signaalide intensiivsus väheneb kaugusega ruutkeskmiselt. Asukohast vähem sõltuvaid välju saab magnetoentsefalograafi mähissüsteemi abil maha suruda. See kehtib ka südamelöökide magnetiliste signaalide kohta. Maakera magnetväli on küll suhteliselt tugev, kuid see ei sega mõõtmist.

See tuleneb asjaolust, et see on väga püsiv. Maa magnetvälja mõju on märgatav ainult siis, kui magnetoencefalograaf puutub kokku tugevate mehaaniliste vibratsioonidega. Magnetoencefalograaf suudab viivitamata registreerida aju kogu aktiivsuse. Kaasaegsed magnetilised entsefalograafid sisaldavad kuni 300 andurit.

Neil on kiivri moodi välimus ja need asetatakse mõõtmiseks pea peale. Magnetoencefalograafides eristatakse magnetomeetreid ja gradiomeetreid. Kui magnetomeetritel on üks ülesvõttepool, siis gradiomeetritel on kaks ülesvõtmise mähist 1,5–8 cm kaugusel. Kahe mähise, nagu kaitsekambri, mõju on see, et vähese ruumilise sõltuvusega magnetväljad surutakse maha isegi enne mõõtmist.

Andurite valdkonnas on juba tehtud uusi arenguid. Nii on välja töötatud mini-andurid, mis töötavad ka toatemperatuuril ja suudavad mõõta magnetvälja tugevust kuni pikoteeni. Magnetoentsefalograafia olulised eelised on selle kõrge ajaline ja ruumiline eraldusvõime. Aja eraldusvõime on parem kui millisekund. Magnetoentsefalograafia täiendavad eelised EEG (elektroentsefalograafia) ees on selle kasutusmugavus ja arvuliselt lihtsam modelleerimine.

Ravimid leiate siit

Riskid, kõrvaltoimed ja ohud

Magnetoentsefalograafia kasutamisel pole terviseprobleeme oodata. Protseduuri saab kasutada riskivabalt. Siiski tuleb märkida, et keha metallosad või metalli sisaldavate värvipigmentidega tätoveeringud võivad mõõtmise ajal mõõtmistulemusi mõjutada.

Lisaks mõningatele eelistele EEG (elektroentsefalograafia) ja muude aju funktsioonide uurimise meetodite ees on sellel ka puudusi. Suur aja ja ruumi eraldusvõime osutub selgelt eeliseks. See on ka mitteinvasiivne neuroloogiline uuring. Peamine puudus on aga pöördprobleemi ebaselgus. Pöördprobleemi korral on tulemus teada. Selle tulemuseni viinud põhjus pole aga suuresti teada.

Magnetoentsefalograafia osas tähendab see asjaolu, et ajupiirkondade mõõdetud aktiivsust ei saa selgelt seostada funktsiooni või häirega. Edukas määramine on võimalik ainult siis, kui kehtib varem välja töötatud mudel.Aju üksikute funktsioonide korrektset modelleerimist saab saavutada ainult magnetoentsefalograafia ühendamisel teiste funktsionaalsete uuringute meetoditega.

Need metaboolselt funktsionaalsed meetodid on funktsionaalne magnetresonantstomograafia (fMRI), infrapunaspektroskoopia (NIRS), positronemissioontomograafia (PET) või ühe footoni emissiooniga kompuutertomograafia (SPECT). Need on pildistamine või spektroskoopilised meetodid. Nende tulemuste kombinatsioon annab mõista aju üksikus piirkonnas toimuvaid protsesse. MEG-i teine ​​puudus on protsessi kõrge hind. Need kulud tulenevad suurtes kogustes vedela heeliumi kasutamisest, mis on vajalik magnetoentsefalograafias ülijuhtivuse säilitamiseks.