Hogyan nézhetsz az agyba?
A dia különböző agyi képalkotási technikákat mutat be. Az első kép ahol
Aztán kezdődik az érdekes – megvana vér kontrasztként való használatának képessége, így angiográfiát kaphat. Ez az agy ereinek vizsgálata, amely nem jelenti semmilyen kontrasztanyag kívülről történő bevezetését, a kontraszt emberi vér. Így gyönyörű képet készíthetünk az agy ereiről, és itt Willis köre jelenik meg - a biztosíték fő köre, vagyis azok az erek, amelyek kommunikálnak egymással és vérrel látják el az agy minden területét.
A következő három színes kép jelenik megszerkezeti és funkcionális tomográfia. A szivárvány színeiben látható kép pedig mágneses rezonancia traktográfia, vagy diffúziós traktográfia. Lehetővé teszi számunkra, hogy lássuk, hogyan jönnek össze a pályák, az egyes idegsejtekből származó idegpályák, és hogyan jutnak el például az agykéregből le a gerincvelőbe, majd az izmokhoz.
Utolsó előtti képek élénk narancssárgávalfestett funkcionális mágneses rezonancia képalkotás. Ez az egyik legérdekesebb MRI technika, amelyet a klinikai gyakorlatban korlátozottan alkalmaznak, de széles körben alkalmazzák a tudományos kutatásban. Ez a módszer lehetővé teszi az agy különböző területeinek funkcionális aktivitásának megtekintését abban a pillanatban, amikor egy személy csinál valamit, vagy nyugalomban van.
A legújabb kép azA pozitronemissziós tomográfiát, a sugárdiagnosztika legdrágább módszerét, egyes klinikai helyzetekben aktívan alkalmazzák. Itt van egy radiofarmakon, amit az ember vérkeringésébe fecskendeznek be, és akkor regisztrálhatja azokat a területeket, ahol a leginkább felhalmozódik.
CT vizsgálat
A tudósoknak rengeteg eszközük van,amelyek lehetővé teszik az agyba, az egész test megtekintését. Ez nagyon hasznos a klinikai orvoslás és a klinikusok által végzett diagnózis szempontjából.
De mi történt előtte?Hogyan jutottak el a klinikusok a diagnózishoz a páciens érintésével, meghallgatásával, beszélgetésével? 1896-ban forradalom volt az orvostudományban - feltalálták a röntgensugarakat, és rendkívül elterjedt. Aztán elkezdték széles körben használni a klinikai gyakorlatban.
Sajnos a röntgensugarak aktívakfelhalmozódik a csontokban, beleértve a koponyát is. Ezen a fényes képen keresztül nehéz átlátni a belső struktúrákat és azt, ami a koponyadoboz mögött van, nem engedi látni az agy lágy szöveteit. Walter Dandy volt az első, aki megoldást talált a problémára. Az 1920-as években feltalálta a ventriculographiának nevezett módszert, nagyjából ugyanekkor jelent meg a pneumoencephalográfia.
Ami?A koponya csontjain keresztül nem tudunk benézni az agyba, de tudjuk, hogy a szerv belsejében olyan üregek vannak, amelyek tele vannak a vértől eltérő összetételű, de a röntgensugárzással nem kölcsönhatásba lépő agy-gerincvelői folyadékkal. Kiszivattyúzhatjuk ezt a folyadékot, levegővel vagy más folyadékkal helyettesíthetjük – és ez megmondja, mi van az agyszövetekben.
Egy eljárás, ahol több tucat ki kell szivattyúznimilliliter folyadék a rendszerből nagyon összetett, zárt, és a legkisebb ingadozás is végzetes következményekkel járhat. A kutatóknak és az orvosoknak azonban sikerült. Ez a módszer volt az agyi képalkotás fő módszere az 1970-es évekig. Aztán Godfrey Hounsfield megalkotott egy módszert, amely mára a diagnosztikai jelentősége szempontjából előtérbe került - ez a számítógépes tomográfia.
A képen egy október 1-jén készült fotó látható.1971 - pillanatfelvétel egy élő ember agyáról. Rajta egy folyadékkal teli cisztát láthatunk. Ez a felvétel szemcsés és rossz minőségű volt, de még ez is óriási áttörést jelentett. Az első CT-vizsgálat 1969 körül készült. Ez egy döglött fiatal bika agyának képe, Godfrey Hounsfield beállította rajta a technikát.
Érdekes módon a Beatles nélkül, fejlesztésa számítógépes tomográfia nem lenne olyan aktív. Az 1960-as években az EMI, ahol Godfrey Hounsfield dolgozott, szintén hanglemezcég volt. Egy hatalmas népszerűségnek örvendő csoporttal kötött szerződésnek köszönhetően megjelentek azok az alapok, amelyeken Hounsfield számítógépeket fejlesztett, és lehetővé tették a komputertomográfiából származó nagy mennyiségű információ feldolgozását.
Így nézett ki az első CT szkenner a londoni Atkinson Morley Kórházban. És ez ugyanaz a nő, aki először esett át ezen az eljáráson.
Hazánkban megkezdődött a számítógépes tomográfiaszinte azonnal az Egyesült Királyságban való megjelenésük után alakulnak ki. Az első CT-szkenner a Neurológiai Tudományos Központban jelent meg - ez a második alma materem, ahol rezidensként végeztem. Beszéltem hazánk első röntgenlaboratóriumi asszisztensével, ő dolgozott a Szovjetunió első CT-szkennerén.
Még mindig ott dolgozik, és elmondtaelképesztő történetek: a múltban a CT-vizsgálatok olyan sokáig tartottak, hogy a páciensnek órákig kellett mozdulatlanul feküdnie ahhoz, hogy normális képet kapjon az agyról. Például egy nap elterelték a figyelmét, és amikor visszatért, észrevette, hogy senki nincs a vizsgálóteremben. Kiderült, hogy a beteg már két órája feküdt ott, és WC-re akart menni. Visszaküldték, és még vagy egy órán keresztül szkennelték. Tehát a néhány másodpercig tartó kutatás nagy áldás.
Pozitron emissziós tomográfia
Közvetlenül azután, hogy megjelent a számítógépes tomográfia éspozitronemissziós tomográfia. Őse Louis Sokoloff pszichiáter és neuropszichiáter volt. Kitalálta, hogyan hozhat létre radiofarmakont, és hogyan használhatja fel az agyi tevékenység vizualizálására. Sokoloff a háború éveiben dolgozott az Egyesült Államokban, és nagyon érdekelte, hogy megértse, mi történik egy katona agyában egy héjsokk során, és hogyan tűnik el.
De nem voltak ilyen módszerek.Természetesen volt elektroencefalográfia, amely lehetővé tette az agykéreg elektromos aktivitásának mérését, de az nem tudott mélyebb struktúrákba kerülni. Az első pozitronemissziós tomográfiát 1976. augusztus 16-án végezték el az agyon.
A fekete területek az agykéreg.Az első radiofarmakon a fluor-dezoxiglükóz volt. Mi a glükóz - ez a neuronok fő táplálkozási összetevője, így a kéreget alkotó, aktívan működő idegsejtek aktívan felszívták azt, és jelezték, hogy sok mutáns glükóz van bennük. Ezért egy fényes fekete agykéreg képét kapjuk.
És ez az első mágneses rezonancia képalkotás.A bal oldalon alkotói Raymond Damadian és Lawrence Minkoff. 1977. június 3-án készült. Ez a módszer alapvetően különbözik a számítógépes pozitronemissziós tomográfiától. Nem tartalmaz ionizáló sugárzást, teljesen biztonságos.
CT vizsgálat
Már a módszer neve (más görög.τομή - "metszet") jól látható, hogy a metszet képéről van szó, az objektum sűrűségének rétegenkénti röntgensugárzással történő méréséről, majd az adatok matematikai számítógépes feldolgozásáról. Így háromdimenziós képet kaphat anélkül, hogy megsértené a test integritását. Az egyes rétegekről szóló információkat egyetlen képbe gyűjtjük össze, amely bármilyen síkban képpé rekonstruálható.
Ebben az esetben van egy röntgenforrássugárzás - egy röntgencső, a kutatók átvilágítják a kívánt tárgyat. A szövet sűrűségétől függően a röntgensugárzás mintegy lóg, és a test különböző szöveteiben marad. A csontok a legnagyobb sűrűségűek, a sugárzás közel 100%-át megtartják. A legalacsonyabb a levegő. Az adatokat detektorban gyűjtik, majd digitális képpé alakítják, és algoritmusok segítségével felépítenek egy képet, amit a képernyőn látunk.
Az eszközöknek eddig több generációja létezikvan egy hagyományos komputertomográfia, ami mára gyakorlatilag megszűnt. Ott a cső a detektorral együtt az óramutató járásával megegyező irányban köröz, egy teljes kört tesz meg, majd az asztal egy kicsit előrehalad. A cső újabb fordulatot tesz, és így tovább.
Az MSCT módszert pedig széles körben használják.Itt az asztal nem áll meg, mozog, és a detektorral ellátott cső nagyon szoros spirálban forog a páciens körül, és meglehetősen rövid időn belül megvilágítja a test kívánt területét. Ez gyorsan megtörténik, a készülékek másodpercenként 256, sőt 512 fordulatot is képesek megtenni. Most azonban a kutatók inkább a sugárterhelés csökkentése és a kutatás minőségének javítása felé haladnak.
A képen a fej CT-vizsgálatának eredménye látható. Azt mutatja, hogy valami nincs rendben – az egyik félteke egyértelműen nagyobb, és valamivel alacsonyabb a jelintenzitás.
Számítógépes tomográfia is lehetnézd meg, hogyan jutnak el vérrel az agy különböző területei, ezt a módszert perfúziónak nevezik. És ugyanabban a betegben kék-kék árnyalatok láthatók. Ez azt jelenti, hogy a vérellátás károsodott, arra következtethetünk, hogy vérrög, embólus akadt el valahol. Most néhány klinikai művelet elvégezhető a pácienssel.
Ezen kívül van egy számítógépes tomográfiaangiográfia, kontrasztanyag segítségével történik. A kontrasztanyag az ereket sűrűn kitöltve nagyon világos képet tud alkotni, amit háromdimenziós képek építésével tudunk értékelni.
</ p>Mágneses rezonancia képalkotás
Ez a módszer nagyban bővíti a lehetőségeketklinikus és radiológus. Ez az agyi képalkotás aranystandardja. Lehetővé teszi, hogy a belső szervekről in vivo képeket kapjunk, amelyek mágneses magrezonancián alapulnak. Ez egy jelenség a kvantumvilágból, ezért leegyszerűsítek néhány dolgot, hogy ne merüljek el minden fizikai finomságban.
A komplexumban állandó mágneses tér képződik.A beteget ott helyezik el, ahol egy ideig tartózkodik. Ott állandó mágneses tér képződik, 10 ezerszer nagyobb, mint a Föld mágneses tere, de ez egyáltalán nem ijesztő. A mágneses rezonancia képalkotásban nincs sugárzás, ez az egyik legbiztonságosabb módszer.
</ p>Hogyan működik?Testünk nagyrészt vízből áll – két hidrogénatomból és egy oxigénatomból. Ennek megfelelően a hidrogén a leggyakoribb elem a szervezetünkben. A hidrogénnek és számos más elemnek vannak bizonyos fizikai tulajdonságai - leegyszerűsítve, foroghatnak a tengelyük körül, azaz precesszenek. Ezek a forgástengelyek véletlenszerűen teljesen különböző irányokba nézhetnek.
Csak az embert erős mágnesbe helyeznimező nem elegendő a jel vételéhez. Befolyásolnunk kell a protonokat. Ezt a hatást rádiófrekvenciás nyalábok kezelik, amelyeket rádiófrekvenciás tekercsek táplálnak.
A tekercsek további kiegészítőkmágneses rezonancia képalkotás. Ha a páciens fején MRI-vizsgálatot végeznek, egy további sisakot vesznek fel. Ezek tekercsek, leggyakrabban fogadnak és továbbítanak. Mindkettő képes rádiófrekvenciás impulzust kibocsátani és jelet fogni, azaz detektor lehet, hogy visszafogja a jelet.
Rádiófrekvenciával hatnak a protonokraa proton forgási frekvenciájához közeli frekvenciájú sugárzást, és így eltérítjük a nyilat. Tekervényes rugót kapunk, energiát adunk, 90 vagy 180 fokkal eltéríthetjük, attól függően, hogy mire van szükségünk. És amikor az RF impulzus leáll, a forgásirány visszatér az aktuális helyzetbe. Csakúgy, mint a rugó, amit összenyomtunk, ismét kitágul eredeti állapotába, és energia szabadul fel, ezt nevezzük relaxációnak, és ezt az energiát rögzítik a tekercsekben elhelyezett detektorok.
Vagyis az MRI alapelvei a gerjesztésprotonok, atomok, amiket befolyásolunk, majd rögzítjük a relaxációt, visszakapjuk az energiát, képpé alakítjuk a figurát. Ezt összetett matematikai módszerekkel is megteszik, például a Fourier-transzformációval.
A tomográfoknak több generációja létezik:például alacsonypadlós nyitott. Az előző generációhoz tartoznak, a mágnesek fent és lent találhatók. Nyitott gépeket használnak a klinikákon, mert csak ezek tudják átvizsgálni a klausztrofóbiás betegeket. Vannak nagy térerejű zárt eszközök, ahol a maximális mágneses térerősség van.
Az MRI-ben különböző információgyűjtési módok léteznek – megtehetizárjon ki elemeket vagy adjon hozzá információkat – például kissé extrapoláljon egy képet. Az első kép a T2. Itt látható, hogy a szürke- és fehérállomány 180 fokkal el van forgatva. Erre a módra azért van szükség, mert egyes patológiák könnyebben láthatók sötét háttéren. A második kép a T1. Rajta látszik az agy anatómiai felépítése, vagyis a szürkeállomány tényleg szürke, a fehér kicsit világosabb.
A képnek van egy másik változata is.Ez egy T2 súlyozott kép szabad folyadékelnyomással. Ez ugyanaz, mint az első, de a teljes jelet eltávolítottuk a szabad folyadékból, és lehetőséget kaptunk a kórosan megváltozott agyi anyag gócainak megtekintésére.
Az MRI a vérerek megtekintésére is használható.Lent látható az angiográfia - a második kép. Megnézhetjük a vér-agy gátat – ez a gát a vér és az agy anyagai között, ahol átjuthat és kiszivároghat. Itt a fényesen izzó agydarab területe az ödéma, ez azt mondja nekünk, hogy itt található az ischaemiás stroke, az akut oxigénhiány területe.
Funkcionális MRI
Ez a tudományban használt fő módszer.De az idegsebészek klinikai gyakorlata szempontjából is fontos - ha el kell távolítania az agy egy bizonyos részét, akkor meg kell néznie, hogy ez befolyásolja-e a funkciót? Ehhez funkcionális MRI-t végeznek - az agy műtét előtti feltérképezését, hogy lássák: hogyan helyezkedik el például az eltávolítandó daganat közelében lévő terület és a funkcionálisan aktív terület területe. agykéreg, például a beszédközpont, és hogy eltávolítjuk-e például a beszédközpont területét a daganattal együtt.
Az fMRI használatával rögzíthet, fogadhathallási aktiválás, vagyis annak látása, hogy az agy mely területei aktiválódnak a hangsugárzás hatására. Motoros aktiválást kaphat, például megkérheti a pácienst, hogy mozgassa az ujját, és rögzítse a mozgás által okozott agykérgi aktivitást.
Inaktív agyat is nézhetsz, merthogy ő is sok energiát fordít egyensúlyának megőrzésére. A képen az egyik legérdekesebb hálózat az agy passzív módozatának hálózata. Úgy gondolják, hogy ez a hálózat részben az emberi tudat jelenlétét tükrözi. A tudattudományi kutatás az egyik legambiciózusabb dolog az idegtudomány területén.
A Traktografiya lehetővé teszi a mozgás rögzítésétprotonok axonok mentén, idegpályák. Így gyönyörű képeket kaphatunk, itt minden színhez egy irány van kódolva. Ezekből a színekből nagyon fontos információkat szerezhet. Ez szükséges a klinikai gyakorlatban, például egy idegsebészeti műtét során, hogy ne érintse meg ennek az autópályának egy stratégiailag fontos részét. Így néz ki az a program, amelyben traktorokat készíthet.
Pozitron emissziós tomográf
Ez egy radionuklid módszer a belső vizsgálatraemberi szervek, ahol antianyag képződik és megsemmisül. Nehéz szavak ezek, de Dan Brown regényeiben megtalálhatóak. Tőlük úgy emlékszünk, hogy az anyaggal kevert kis mennyiségű antianyag is elég ahhoz, hogy egy várost letöröljön a Föld színéről. De ettől a módszertől nem kell félni, viszonylag kis mennyiségű sugárzást hozhat, ami a normál tartományon belül van.
Mi a pozitronemissziós tomográfia elve?Az a tény, hogy a fluor-18 felezési ideje 110 perc, tehát időre van szüksége, először is egy radiofarmakon szintetizálására, másodszor pedig be kell vinnie a klinikára, ahol beadják a betegnek, várjon, amíg minden ez a glükóz szétterjedt a páciens testében, majd készítsen képeket. A fluor azonban béta-plusz bomlás útján bomlik, és pozitront szabadít fel. Találkozik az első elektronnal, amellyel találkozik, kölcsönhatásba lép, megsemmisülés következik be, és a detektorok két gamma-kvantumot észlelnek. Így a kutatók a lehető legfényesebb képet kapják ott, ahol a radiofarmakon nagy része felhalmozódik.
Így néznek ki a hibrid tanulmányokkombinálja a PET-CT-t, a PET-MRI-t, ez most az egyik új módszer. Ugyanakkor a funkcionális aktivitás és a strukturális aktivitás kombinációja is létezik a klinikai információk megszerzéséhez. Nem is olyan régen megjelent egy teljes test PET-szkenner – ez is sok érdekes és klinikailag jelentős információval szolgál. Innovációs és technológiai szempontból a tudomány még mindig előre tud fejlődni, és számos területen - CT, MRI, PET -, és ott tudományos, tudományos és műszaki fejlesztéseket hajthat végre, és hozzájárulhat új technológiai és csúcstechnológiás gyógyászat létrehozásához.
Olvass tovább
Nézze meg a "néma" drónt az ionhajtás új generációjával
Az ősi trilobita hímek párzás közben szíjazták a nőstényeket
Oroszország és az Egyesült Államok Doomsday gépekkel rendelkeznek: hogyan és hová repülnek a világ vége esetén