Beynin içine nasıl bakabilirsin?
Slayt, beyni görüntülemenin farklı yöntemlerini göstermektedir.
Sonra ilginç başlıyor - bizdekanı kontrast olarak kullanma yeteneği, böylece anjiyografi alabilirsiniz. Bu, dışarıdan herhangi bir kontrast maddesinin girmesini ima etmeyen beynin damarlarının bir çalışmasıdır, kontrast insan kanıdır. Böylece beyin damarlarının güzel bir görüntüsünü oluşturabiliriz ve burada Willis çemberi görselleştirilir - teminatın ana çemberi, yani birbirleriyle iletişim kuran ve beynin tüm bölgelerine kan sağlayan damarlar.
Aşağıdaki üç renkli görüntüyapısal ve fonksiyonel tomografi. Gökkuşağının renklerindeki görüntü ise manyetik rezonans traktografisi veya difüzyon traktografisidir. Her bir sinir hücresinden gelen yolların, sinir yollarının nasıl bir araya geldiğini ve örneğin serebral korteksten omuriliğe ve oradan kaslara nasıl gittiğini görmemizi sağlar.
Parlak turuncu ile sondan bir önceki görüntülerlekeli fonksiyonel manyetik rezonans görüntülemedir. Bu, klinik pratikte sınırlı kullanımı olan en ilginç MRI tekniklerinden biridir, ancak bilimsel araştırmalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu yöntem, bir kişi bir şey yaparken veya dinlenirken beynin farklı alanlarının işlevsel aktivitesini görmenizi sağlar.
En son görüntüRadyasyon teşhisinde en pahalı yöntem olan pozitron emisyon tomografisi bazı klinik durumlarda aktif olarak kullanılmaktadır. Burada bir kişinin kan dolaşımına enjekte edilen bir radyofarmasötik var, o zaman onu en çok biriktirecek alanları kaydedebilirsiniz.
CT tarama
Bilim adamlarının çok sayıda aracı var,beyne bakmanıza, tüm vücudu görmenize izin verir. Bu, klinik tıp ve klinisyenler tarafından teşhis açısından çok faydalıdır.
Ama ondan önce ne oldu?Klinisyenler dokunarak, dinleyerek ve hastayla konuşarak tanıya nasıl ulaştı? 1896'da tıpta bir devrim oldu - X-ışını icat edildi, çok yaygınlaştı. Ve sonra klinik uygulamada yaygın olarak kullanılmaya başlandı.
Ne yazık ki, X-ışınları aktifKafatası da dahil olmak üzere kemiklerde birikir. Bu parlak görüntü sayesinde iç yapıları ve kafatası kutusunun arkasında ne olduğunu görmek zordur, beynin yumuşak dokularını görmenize izin vermez. Soruna ilk çözüm bulan Walter Dandy oldu. 1920'lerde ventrikülografi adı verilen bir yöntem icat etti, aynı zamanda pnömoensefalografi ortaya çıktı.
Ne olduğunu?Kafatasının kemiklerinden beyne bakamayız, ancak organın içinde beyin omurilik sıvısı ile dolu boşluklar olduğunu biliyoruz, bu da bileşimde kandan farklıdır, ancak yine de X-ışınları ile etkileşime girmez. Bu sıvıyı dışarı pompalayabilir, yerine hava veya başka bir sıvı koyabiliriz - ve bu bize beyin dokularında ne olduğunu söyler.
Birkaç düzine dışarı pompalamanız gereken bir prosedürsistemden mililitrelik sıvı çok karmaşık, kapalı ve en ufak dalgalanmalar ölümcül sonuçlara neden olabilir. Ancak araştırmacılar ve doktorlar bunu başardı. Bu yöntem 1970'lere kadar beyin görüntülemenin ana yöntemiydi. Sonra Godfrey Hounsfield, tanısal önem açısından ön plana çıkan bir yöntem yarattı - bu bilgisayarlı tomografi.
Resimde 1 Ekim'de çekilmiş bir fotoğraf var.1971 - yaşayan bir insanın beyninin anlık görüntüsü. Üzerinde sıvı ile dolu bir kist görebiliriz. Bu çekim grenli ve düşük kaliteliydi, ancak bu bile muazzam bir ilerlemeydi. İlk CT taraması 1969 civarında alındı. Bu ölü bir genç boğanın beyninin resmi, Godfrey Hounsfield bunun üzerine tekniği kuruyordu.
İlginç bir şekilde, Beatles olmadan gelişmebilgisayarlı tomografi kadar aktif olmazdı. 1960'larda Godfrey Hounsfield'ın çalıştığı EMI aynı zamanda bir kayıt şirketiydi. Büyük popülerlik kazanan bir grupla yapılan bir sözleşme sayesinde, Hounsfield'ın bilgisayarları geliştirdiği fonlar ortaya çıktı ve bilgisayarlı tomografiden alınan büyük miktarda bilgiyi işlemeyi mümkün kıldı.
Londra'daki Atkinson Morley Hastanesi'ndeki ilk BT tarayıcısı böyle görünüyordu. Ve bu, bu prosedürü ilk uygulayan kadın.
Ülkemizde bilgisayarlı tomografi başladıİngiltere'de göründükten hemen sonra gelişir. İlk CT tarayıcısı Nöroloji Bilim Merkezi'nde ortaya çıktı - bu benim ikinci mezuniyet okulum, ihtisasımı yaptığım yer. Ülkemizdeki ilk röntgen laboratuvar asistanı ile konuştum, SSCB'de ilk bilgisayarlı tomografi üzerinde çalıştı.
Hala orada çalışıyor ve söylediinanılmaz hikayeler: Geçmişte, BT taramaları o kadar uzun sürüyordu ki, hastanın beynin normal görüntülerini alabilmesi için saatlerce hareketsiz kalması gerekiyordu. Örneğin bir gün dikkati dağılmıştı ve döndüğünde tarama odasında kimsenin olmadığını fark etti. Hastanın iki saattir orada yattığı ve tuvalete gitmek istediği ortaya çıktı. İade edildi ve bir saat kadar tarandı. Bu yüzden birkaç saniye süren araştırma büyük bir nimettir.
Pozitron emisyon tomografi
Bilgisayarlı tomografi çıktıktan hemen sonra vePozitron emisyon tomografi. Atası psikiyatrist ve nöropsikiyatrist Louis Sokoloff'du. Bir radyofarmasötiğin nasıl oluşturulacağını ve beyin aktivitesini görselleştirmek için nasıl kullanılacağını anladı. Sokoloff, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki savaş yıllarında çalıştı ve bir mermi şoku sırasında bir askerin beyninde neler olduğunu ve daha sonra nasıl kaybolduğunu anlamakla çok ilgilendi.
Ama böyle yöntemler yoktu.Doğal olarak, serebral korteksin elektriksel aktivitesini ölçmeyi mümkün kılan elektroensefalografi vardı, ancak daha derin yapılara geçemedi. İlk pozitron emisyon tomografisi 16 Ağustos 1976'da beyin üzerinde yapıldı.
Siyah alanlar serebral kortekstir.İlk radyofarmasötik florodeoksiglukozdu. Glikoz nedir - bu nöronlar için ana besin bileşenidir, bu nedenle korteksi oluşturan aktif olarak çalışan sinir hücreleri onu aktif olarak emdi ve çok fazla mutasyona uğramış glikoza sahip olduklarının sinyalini verdi. Bu nedenle, parlak siyah bir serebral korteks görüntüsü elde ederiz.
Ve bu ilk manyetik rezonans görüntüleme.Solda, yaratıcıları Raymond Damadian ve Lawrence Minkoff. 3 Haziran 1977 tarihinde yapılmıştır. Bu yöntem, bilgisayarlı pozitron emisyon tomografisinden temel olarak farklıdır. İyonlaştırıcı radyasyon içermez, kesinlikle güvenlidir.
CT tarama
Zaten yöntemin adıyla (diğer Yunanca.τομή - "bölüm"), bölümün görüntüsünden, nesnenin yoğunluğunun X-ışınları ile katman katman ölçümünden ve ardından verilerin matematiksel bilgisayar işlemesinden bahsettiğimiz açıktır. Böylece vücudun bütünlüğünü bozmadan üç boyutlu bir resim elde edebilirsiniz. Her katmanla ilgili bilgiler tek bir resimde toplanır, herhangi bir düzlemde bir görüntü olarak yeniden oluşturulabilir.
Bu durumda, bir x-ışını kaynağı vardır.radyasyon - bir röntgen tüpü, araştırmacılar istenen nesneden parlıyor. Dokunun yoğunluğuna bağlı olarak, X-ışını radyasyonu olduğu gibi asılı kalır, vücudun çeşitli dokularında kalır. Kemikler en yüksek yoğunluğa sahiptir, radyasyonun neredeyse %100'ünü tutarlar. En düşük havadır. Veriler bir dedektörde toplanır, daha sonra dijital bir görüntüye dönüştürülür ve ekranda gördüğümüz görüntü algoritmalar kullanılarak oluşturulur.
Şimdiye kadar birkaç nesil cihaz varartık pratikte yok olan geleneksel bir bilgisayarlı tomografi var. Orada tüp, dedektörle birlikte saat yönünde döner, tam bir daire çizer ve ardından masa biraz ilerler. Tüp başka bir dönüş yapar, vb.
Ve MSCT yöntemi yaygın olarak kullanılmaktadır.Burada masa durmaz, hareket eder ve dedektörlü tüp hastanın etrafında çok yoğun bir spiral şeklinde döner ve oldukça kısa sürede vücudun gerekli bölgesini aydınlatır. Bu hızlı bir şekilde gerçekleşir, cihazlar saniyede 256 hatta 512 devir yapabilir. Ancak şimdi, araştırmacılar radyasyona maruz kalmayı azaltmaya ve araştırma kalitesini artırmaya doğru ilerliyorlar.
Resim, kafanın CT taramasının sonucunu gösterir. Bir şeylerin yanlış olduğunu gösteriyor - yarım kürelerden biri açıkça daha büyük ve sinyal yoğunluğunda biraz daha düşük.
Bilgisayarlı tomografi de olabilirBeynin farklı bölgelerine kanın nasıl verildiğine bakın, bu yönteme perfüzyon denir. Ve aynı hastada mavi-mavi tonları görülebilir. Bu, kan akışının bozulduğu anlamına gelir, bir yerde bir kan pıhtısı veya embolinin sıkışmış olduğu sonucuna varabiliriz. Artık hastayla birlikte bazı klinik önlemler alınabilir.
Ayrıca bilgisayarlı tomografi varanjiyografi, bir kontrast maddesi kullanılarak gerçekleştirilir. Kontrast maddesi damarları yoğun bir şekilde doldurarak çok parlak bir görüntü oluşturabilir ki bu da üç boyutlu görüntüler oluşturarak değerlendirebiliriz.
</ p>Manyetik rezonans görüntüleme
Bu yöntem, olasılıkları büyük ölçüde genişletirklinisyen ve radyolog. Bu, beyin görüntüleme için altın standarttır. Nükleer manyetik rezonansa dayanan in vivo iç organların görüntülerini almanızı sağlar. Bu kuantum dünyasından bir fenomendir, bu yüzden tüm fiziksel inceliklere dalmamak için bazı şeyleri basitleştireceğim.
Komplekste kalıcı bir manyetik alan oluşur.Hasta orada bir süre kaldığı yere yerleştirilir. Orada kalıcı bir manyetik alan oluşur, Dünya'nın manyetik alanından 10 bin kat daha büyüktür, ancak bu hiç de korkutucu değildir. Manyetik rezonans görüntülemede radyasyon yoktur, bu en güvenli yöntemlerden biridir.
</ p>O nasıl çalışır?Vücudumuz çoğunlukla sudan oluşur - iki hidrojen atomu ve bir oksijen atomu. Buna göre hidrojen vücudumuzda en çok bulunan elementtir. Hidrojen ve diğer birkaç elementin belirli fiziksel özellikleri vardır - basitleştirmek için, kendi eksenleri etrafında, yani precess dönebilirler. Bu dönme eksenleri tamamen farklı yönlerde rastgele görünebilir.
Sadece bir kişiyi güçlü bir manyetik alana yerleştirmekalan herhangi bir sinyal almak için yeterli değildir. Protonları etkilemeliyiz. Bu etki, radyo frekansı bobinleri tarafından sağlanan radyo frekansı ışınları tarafından ele alınır.
Bobinler ek eklentilerdirmanyetik rezonans görüntüleme. Bir hastanın kafasının MRG'si olduğunda, ek bir kask takılır. Bunlar bobinlerdir, çoğu zaman hem alırlar hem de iletirler. Hem bir radyo frekansı darbesi yayınlayabilirler hem de bir sinyali yakalayabilirler, yani sinyali geri yakalamak için dedektör olabilirler.
Protonları radyo frekansıyla etkilerizprotonun dönme frekansına yakın bir frekansta radyasyon ve böylece oku saptırırız. Sarmal bir yay elde ederiz, ona enerji veririz, neye ihtiyacımız olduğuna bağlı olarak onu 90 veya 180 derece saptırabiliriz. Ve RF darbesi durduğunda dönüş yönü mevcut konuma döner. Tıpkı sıkıştırdığımız yay gibi tekrar eski haline genişler ve enerji açığa çıkar buna gevşeme diyoruz ve bu enerji bobinlerde bulunan dedektörler tarafından kaydediliyor.
Yani, MRG'nin temel ilkeleri heyecanlandırmaktır.Etkilediğimiz protonlar, atomlar, sonra gevşemeyi düzeltir, enerjiyi geri alır, şekli bir görüntüye dönüştürür. Bu aynı zamanda Fourier dönüşümü gibi karmaşık matematiksel yöntemlerle de yapılır.
Birkaç nesil tomografi vardır:örneğin, alçak tabanlı açık. Önceki nesildendirler, mıknatıslar yukarıda ve aşağıda bulunur. Klostrofobik hastaları tarayabilen tek makine oldukları için kliniklerde açık makineler kullanılmaktadır. Maksimum manyetik alan kuvvetinin olduğu yüksek alan kapalı cihazlar vardır.
MRI'da farklı bilgi toplama modları vardır - şunları yapabilirsiniz:öğeleri hariç tutun veya bilgi ekleyin - örneğin, bir görüntüyü biraz tahmin edin. İlk resim T2'dir. Burada gri ve beyaz maddenin 180 derece döndüğünü görebilirsiniz. Bu mod gereklidir çünkü bazı patolojiler karanlık bir arka planda daha kolay görülebilir. İkinci resim T1'dir. Üzerinde beynin anatomik yapısını görebilirsiniz, yani gri madde gerçekten gri, beyaz biraz daha açık.
Resmin başka bir versiyonu var.Bu, serbest sıvı bastırma özelliğine sahip T2 ağırlıklı bir görüntüdür. Bu ilkiyle aynı, ancak serbest sıvıdan tüm sinyali çıkardık ve patolojik olarak değiştirilmiş beyin maddesinin odaklarını görme fırsatı bulduk.
MRI kan damarlarını görüntülemek için de kullanılabilir.Aşağıda anjiyografi - ikinci görüntü. Kan-beyin bariyerine bakabiliriz - bu, kan ile beynin maddesi arasındaki, geçip sızabileceği bariyerdir. Burada, beynin parlak bir şekilde parlayan parçasının alanı ödemdir, bu bize iskemik inmenin bulunduğu yerin, akut oksijen eksikliğinin alanı olduğunu söyler.
Fonksiyonel MRG
Bu, bilimde kullanılan ana yöntemdir.Ancak beyin cerrahlarının klinik uygulamaları için de önemlidir - beynin belirli bir bölümünü çıkarmanız gerekiyorsa, bunun işlevi etkileyip etkilemeyeceğini görmeniz gerekir mi? Bunu yapmak için, fonksiyonel bir MRG gerçekleştirilir - beynin ameliyat öncesi haritalanması, örneğin çıkarılması gereken tümörün yakınında bulunan alan ve fonksiyonel olarak aktif alanın alanı nasıldır? serebral korteks, örneğin konuşma merkezi ve örneğin konuşma merkezinin alanını tümörle birlikte çıkaracak mıyız.
fMRI kullanarak yakalayabilir, alabilirsinizişitsel aktivasyon, yani bakmak için: sese maruz kalmaya tepki olarak beynin hangi bölgeleri aktive edilir. Motor aktivasyonu alabilirsiniz, örneğin hastadan parmağını hareket ettirmesini isteyebilir ve hareketin neden olduğu korteksteki aktiviteyi kaydedebilirsiniz.
Aktif olmayan bir beyne de bakabilirsiniz, çünküo da dengesini korumak için çok fazla enerji harcıyor. Resimde, en ilginç ağlardan biri beynin pasif modu ağıdır. Bu ağın kısmen insan bilincinin varlığını yansıttığına inanılmaktadır. Bilinç alanındaki bilimsel araştırmalar, sinirbilim alanındaki en iddialı şeylerden biridir.
Traktografiya hareketi düzeltmenizi sağlaraksonlar boyunca protonlar, sinir yolları. Böylece güzel görüntüler elde edebiliriz, burada her renk bir yön ile kodlanmıştır. Bu renklerden çok önemli bilgiler alabilirsiniz. Bu, klinik uygulamada, örneğin bir beyin cerrahisi operasyonu sırasında, bu otoyolun stratejik olarak önemli bir parçasına dokunmamak için gereklidir. Bu, traktograf oluşturabileceğiniz programın nasıl göründüğüdür.
Pozitron emisyon tomografisi
Bu, içsel çalışmaları incelemek için bir radyonüklid yöntemidir.antimaddenin oluştuğu ve yok oluşun meydana geldiği insan organları. Bunlar zor kelimeler, ancak Dan Brown'ın romanlarında bulunabilirler. Onlardan, madde ile karıştırılmış az miktarda antimaddenin bile bir şehri Dünya'nın yüzünden silmeye yettiğini hatırlıyoruz. Ancak bu yöntemden korkmaya gerek yok, normal aralıkta olan nispeten az miktarda radyasyon getirebilir.
Pozitron emisyon tomografisinin prensibi nedir?Flor-18'in yarı ömrünün 110 dakika olduğu gerçeği, bu nedenle, öncelikle bir radyofarmasötiği sentezlemek için zamana sahip olmanız ve ikinci olarak, onu hastaya uygulanacağı kliniğe getirmeniz gerekir, her şey bitene kadar bekleyin. bu glikoz hastanın vücuduna yayıldı, ardından fotoğraf çekin. Bununla birlikte, flor, beta-artı bozunması yoluyla bozunur ve bir pozitron serbest bırakır. Karşılaştığı ilk elektronla tanışır, etkileşime girer, yok olma gerçekleşir ve dedektörler tarafından iki gama kuantası tespit edilir. Bu şekilde, araştırmacılar radyofarmasötiğin çoğunun biriktiği yerde mümkün olan en parlak görüntüyü elde eder.
Hibrit araştırma böyle görünüyorPET-CT, PET-MRI'yi birleştirin, bu artık yeni yöntemlerden biri. Aynı zamanda, klinik bilgi elde etmek için fonksiyonel aktivite ve yapısal aktivitenin bir kombinasyonu da vardır. Çok uzun zaman önce, tüm vücut PET tarayıcısı ortaya çıktı - bu aynı zamanda birçok ilginç ve klinik olarak önemli bilgi sağlar. İnovasyon ve teknoloji açısından bilim hala ileri ve birçok alanda - CT, MRI, PET - gelişebilir ve orada bilimsel, bilimsel ve teknik iyileştirmeler yapabilir ve yeni teknolojik ve yüksek teknolojili tıbbın yaratılmasına katkıda bulunabilir.
Daha fazla oku
Yeni nesil iyon tahrikli "sessiz" drone'a bakın
Eski trilobit erkekleri çiftleşme sırasında dişileri bağladı
Rusya ve Amerika Birleşik Devletleri'nin Kıyamet uçakları var: dünyanın sonu durumunda nasıl ve nereye uçacaklar