विकिरण निदान विभाग: सीटी, एमआरआई विभाग। मस्तिष्क का कार्यात्मक एमआरआई भाषण क्षेत्रों का एमआरआई

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रक्त प्रवाह गतिविधि में परिवर्तन कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एफएमआरआई) द्वारा दर्ज किया जाता है। इस पद्धति का उपयोग धमनियों के स्थानीयकरण को निर्धारित करने, दृष्टि, भाषण, आंदोलन के केंद्रों और कुछ अन्य कार्यात्मक केंद्रों के कॉर्टेक्स के माइक्रोकिरकुलेशन का आकलन करने के लिए किया जाता है। मैपिंग की एक विशेषता यह है कि रोगी को कुछ ऐसे कार्य करने के लिए कहा जाता है जो वांछित मस्तिष्क केंद्र की गतिविधि को बढ़ाते हैं (पढ़ना, लिखना, बात करना, पैर हिलाना)।

अंतिम चरण में, सॉफ़्टवेयर पारंपरिक परत-दर-परत टोमोग्राम और कार्यात्मक भार वाले मस्तिष्क की छवियों को जोड़कर एक छवि उत्पन्न करता है। सूचना का परिसर त्रि-आयामी मॉडल द्वारा प्रदर्शित किया जाता है। स्थानिक मॉडलिंग विशेषज्ञों को वस्तु का विस्तार से अध्ययन करने की अनुमति देता है।

एमआरआई स्पेक्ट्रोस्कोपी के साथ, अध्ययन से पैथोलॉजिकल संरचनाओं की सभी चयापचय विशेषताओं का पता चलता है।

मस्तिष्क के कार्यात्मक एमआरआई के सिद्धांत

चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क के बाद तरल मीडिया में हाइड्रोजन परमाणुओं की परिवर्तित रेडियो आवृत्ति को रिकॉर्ड करने पर आधारित है। क्लासिक स्कैनिंग नरम ऊतक घटकों को दिखाती है। रक्त वाहिकाओं की दृश्यता में सुधार करने के लिए, पैरामैग्नेटिक गैडोलीनियम के साथ अंतःशिरा कंट्रास्ट किया जाता है।

कार्यात्मक एमआरआई हीमोग्लोबिन के चुंबकीय प्रभाव को ध्यान में रखकर सेरेब्रल कॉर्टेक्स के व्यक्तिगत क्षेत्रों की गतिविधि को रिकॉर्ड करता है। ऊतकों में ऑक्सीजन अणुओं को छोड़ने के बाद, पदार्थ पैरामैग्नेटिक हो जाता है, जिसकी रेडियो फ्रीक्वेंसी डिवाइस के सेंसर द्वारा पकड़ी जाती है। मस्तिष्क पैरेन्काइमा में रक्त की आपूर्ति जितनी तीव्र होगी, संकेत उतना ही बेहतर होगा।

ग्लूकोज ऑक्सीकरण द्वारा ऊतक चुम्बकत्व को और बढ़ाया जाता है। पदार्थ न्यूरॉन्स के ऊतक श्वसन की प्रक्रियाओं को सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है। चुंबकीय प्रेरण में परिवर्तन डिवाइस के सेंसर द्वारा रिकॉर्ड किए जाते हैं और एक सॉफ्टवेयर एप्लिकेशन द्वारा संसाधित किए जाते हैं। उच्च-क्षेत्र वाले उपकरण उच्च-गुणवत्ता वाला रिज़ॉल्यूशन बनाते हैं। टॉमोग्राम 0.5 मिमी व्यास तक के भागों की एक विस्तृत छवि दिखाता है।

कार्यात्मक एमआरआई अध्ययन न केवल बेसल गैन्ग्लिया, सिंगुलेट कॉर्टेक्स, थैलेमस से संकेतों को रिकॉर्ड करता है, बल्कि इससे भी घातक ट्यूमर. नियोप्लाज्म का अपना संवहनी नेटवर्क होता है, जिसके माध्यम से ग्लूकोज और हीमोग्लोबिन गठन में प्रवेश करते हैं। सिग्नल ट्रैकिंग आपको सफेद या भूरे पदार्थ में ट्यूमर के प्रवेश की रूपरेखा, व्यास और गहराई का अध्ययन करने की अनुमति देती है।

मस्तिष्क के एमआरआई के कार्यात्मक निदान के लिए एक योग्य चिकित्सक की आवश्यकता होती है रेडियोलॉजी निदान. कॉर्टेक्स के विभिन्न क्षेत्रों की विशेषता अलग-अलग माइक्रोसिरिक्युलेशन है। हीमोग्लोबिन और ग्लूकोज से संतृप्ति सिग्नल की गुणवत्ता को प्रभावित करती है। ऑक्सीजन अणु की संरचना और वैकल्पिक स्थानापन्न परमाणुओं की उपस्थिति को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र ऑक्सीजन का आधा जीवन बढ़ा देता है। प्रभाव तब काम करता है जब डिवाइस की शक्ति 1.5 टेस्ला से अधिक हो। कमजोर स्थापनाएँ मस्तिष्क की कार्यात्मक गतिविधि का अध्ययन करने में विफल नहीं हो सकतीं।

3 टेस्ला की शक्ति वाले उच्च-क्षेत्र उपकरण का उपयोग करके ट्यूमर को रक्त आपूर्ति की चयापचय तीव्रता निर्धारित करना बेहतर है। उच्च रिज़ॉल्यूशन आपको एक छोटा घाव दर्ज करने की अनुमति देगा।

सिग्नल की प्रभावशीलता को वैज्ञानिक रूप से "हेमोडायनामिक प्रतिक्रिया" कहा जाता है। इस शब्द का प्रयोग 1-2 सेकंड के अंतराल के साथ तंत्रिका प्रक्रियाओं की गति का वर्णन करने के लिए किया जाता है। कार्यात्मक अध्ययन के लिए ऊतकों को रक्त की आपूर्ति हमेशा पर्याप्त नहीं होती है। ग्लूकोज के अतिरिक्त प्रशासन से परिणाम की गुणवत्ता में सुधार होता है। उत्तेजना के बाद, चरम संतृप्ति 5 सेकंड के बाद होती है, जब स्कैनिंग की जाती है।

मस्तिष्क के कार्यात्मक एमआरआई अध्ययन की तकनीकी विशेषताएं

कार्यात्मक एमआरआई निदान उत्तेजना के बाद बढ़ी हुई न्यूरोनल गतिविधि पर आधारित है मस्तिष्क गतिविधिकिसी विशिष्ट कार्य को करने वाले व्यक्ति द्वारा। एक बाहरी उत्तेजना एक विशिष्ट केंद्र की संवेदी या मोटर गतिविधि की उत्तेजना का कारण बनती है।

क्षेत्र को ट्रैक करने के लिए, स्पंदित इको-प्लानर अनुक्रम के आधार पर एक ग्रेडिएंट इको मोड सक्षम किया जाता है।

एमआरआई पर सक्रिय क्षेत्र सिग्नल का विश्लेषण शीघ्रता से किया जाता है। एक टॉमोग्राम का पंजीकरण 100 एमएस के अंतराल पर किया जाता है। निदान उत्तेजना के बाद और आराम की अवधि के दौरान किया जाता है। सॉफ्टवेयर न्यूरोनल गतिविधि के फॉसी की गणना करने के लिए टोमोग्राम का उपयोग करता है, आराम के समय मस्तिष्क के त्रि-आयामी मॉडल पर प्रवर्धित सिग्नल के क्षेत्रों को ओवरले करता है।

उपस्थित चिकित्सकों के लिए इस प्रकारएमआरआई पैथोफिजियोलॉजिकल प्रक्रियाओं के बारे में जानकारी प्रदान करता है जिन्हें दूसरों द्वारा ट्रैक नहीं किया जा सकता है निदान के तरीके. मानसिक और मनोवैज्ञानिक रोगों में अंतर करने के लिए न्यूरोसाइकोलॉजिस्ट के लिए संज्ञानात्मक कार्यों का अध्ययन आवश्यक है। अध्ययन मिर्गी संबंधी फॉसी को सत्यापित करने में मदद करता है।

अंतिम मानचित्रण मानचित्र न केवल बढ़ी हुई कार्यात्मक उत्तेजना के क्षेत्रों को दर्शाता है। छवियां आसपास के सेंसरिमोटर और श्रवण भाषण गतिविधि के क्षेत्रों की कल्पना करती हैं पैथोलॉजिकल फोकस.

मस्तिष्क नहरों के स्थान का मानचित्रण करना ट्रैक्टोग्राफी कहलाता है। योजना बनाने से पहले दृश्य, पिरामिड पथ के स्थान का कार्यात्मक महत्व शल्य चिकित्सा संबंधी व्यवधानन्यूरोसर्जनों को चीरों के स्थान की सही ढंग से योजना बनाने की अनुमति देता है।

एफएमआरआई क्या दिखाता है?

कार्यात्मक परीक्षणों के साथ उच्च-क्षेत्र एमआरआई संकेतों के अनुसार निर्धारित किया जाता है जब सेरेब्रल कॉर्टेक्स के मोटर, संवेदी, दृश्य और श्रवण क्षेत्रों के कामकाज के पैथोफिजियोलॉजिकल आधार का अध्ययन करना आवश्यक होता है। न्यूरोसाइकोलॉजिस्ट भाषण, ध्यान, स्मृति और संज्ञानात्मक कार्यों के विकारों वाले रोगियों में अनुसंधान का उपयोग करते हैं।

एफएमआरआई के इस्तेमाल से कई बीमारियों का पता लगाया जा सकता है आरंभिक चरण- अल्जाइमर, पार्किंसंस, मल्टीपल स्केलेरोसिस में डिमाइलेशन।

विभिन्न चिकित्सा केंद्रों में कार्यात्मक निदान विभिन्न प्रतिष्ठानों का उपयोग करके किया जाता है। निदानकर्ता जानता है कि मस्तिष्क का एमआरआई क्या दर्शाता है। परीक्षा से पहले किसी विशेषज्ञ से परामर्श आवश्यक है।

मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के साथ स्कैनिंग से उच्च गुणवत्ता वाले परिणाम प्राप्त होते हैं। चुनने से पहले चिकित्सा केंद्रहम अनुशंसा करते हैं कि आप स्थापित डिवाइस के प्रकार का पता लगाएं। एक विशेषज्ञ की योग्यताएं महत्वपूर्ण हैं जिन्हें मस्तिष्क के कार्यात्मक, संरचनात्मक घटकों के बारे में ज्ञान होना चाहिए।

चिकित्सा में कार्यात्मक एमआरआई निदान का भविष्य

कार्यात्मक अध्ययन को हाल ही में व्यावहारिक चिकित्सा में पेश किया गया है। विधि की क्षमताओं का पर्याप्त उपयोग नहीं किया जाता है।

वैज्ञानिक कार्यात्मक एमआरआई का उपयोग करके सपनों को देखने और मन को पढ़ने की तकनीक विकसित कर रहे हैं। लकवाग्रस्त लोगों के साथ संचार की एक विधि विकसित करने के लिए टोमोग्राफी का उपयोग करने का प्रस्ताव है।

  • तंत्रिका संबंधी उत्तेजना;
  • मानसिक गतिविधि;
  • ऑक्सीजन और ग्लूकोज के साथ सेरेब्रल कॉर्टेक्स की संतृप्ति की डिग्री;
  • केशिकाओं में डीऑक्सिलेटेड हीमोग्लोबिन की मात्रा;
  • रक्त प्रवाह विस्तार के क्षेत्र;
  • रक्त वाहिकाओं में ऑक्सीहीमोग्लोबिन का स्तर।

अध्ययन के लाभ:

  1. उच्च गुणवत्ता वाली अस्थायी तस्वीर;
  2. 3 मिमी से अधिक स्थानिक रिज़ॉल्यूशन;
  3. उत्तेजना से पहले और बाद में मस्तिष्क का अध्ययन करने की संभावना;
  4. हानिरहितता (जब पीईटी के साथ तुलना की जाती है);
  5. आक्रामकता का अभाव.

मस्तिष्क के कार्यात्मक एमआरआई का व्यापक उपयोग उपकरण की उच्च लागत, प्रत्येक एकल परीक्षा, सीधे न्यूरोनल गतिविधि को मापने की असंभवता से सीमित है, और शरीर में धातु समावेशन (संवहनी क्लिप, कान प्रत्यारोपण) वाले रोगियों पर नहीं किया जा सकता है।

सेरेब्रल कॉर्टेक्स के कार्यात्मक चयापचय के पंजीकरण का महान नैदानिक ​​​​मूल्य है, लेकिन सर्जरी के बाद उपचार के दौरान मस्तिष्क में होने वाले परिवर्तनों के गतिशील मूल्यांकन के लिए यह एक सटीक संकेतक नहीं है।

चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग कई बीमारियों के निदान में अपरिहार्य है और विस्तृत दृश्य के लिए अनुमति देता है आंतरिक अंगऔर सिस्टम.

मॉस्को में एनएसीएफएफ क्लिनिक का एमआरआई विभाग एक खुली सुरंग डिजाइन के साथ एक उच्च-क्षेत्र टोमोग्राफ सीमेंस मैग्नेटोम एरा से सुसज्जित है। टोमोग्राफ की शक्ति 1.5 टेस्ला है। उपकरण 200 किलोग्राम तक वजन वाले लोगों की जांच करने की अनुमति देता है, उपकरण सुरंग (एपर्चर) की चौड़ाई 70 सेमी है। हमारे क्लिनिक में आप परिचय सहित रीढ़, जोड़ों, आंतरिक अंगों का एमआरआई कर सकते हैं तुलना अभिकर्ता, और मस्तिष्क की चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग से भी गुजरना होगा। निदान की लागत सस्ती है, जबकि प्राप्त परिणामों का मूल्य अविश्वसनीय रूप से अधिक है। कुल मिलाकर, 35 से अधिक प्रकार की चुंबकीय अनुनाद परीक्षाएं की जाती हैं।

एमआरआई निदान के बाद, डॉक्टर रोगी के साथ बातचीत करता है और रिकॉर्डिंग के साथ एक डिस्क जारी करता है। निष्कर्ष ईमेल के माध्यम से प्रेषित किया जाता है।

तैयारी

अधिकांश चुंबकीय अनुनाद परीक्षाओं के लिए विशेष तैयारी की आवश्यकता नहीं होती है। हालाँकि, उदाहरण के लिए, एमआरआई के लिए पेट की गुहाऔर पैल्विक अंगों के लिए, जांच से 5 घंटे पहले खाने-पीने से परहेज करने की सलाह दी जाती है।

चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग केंद्र (परीक्षा के दिन) पर जाने से पहले, आपको बिना किसी धातु के आरामदायक कपड़े पहनने चाहिए।

मतभेद

चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग में अंतर्विरोध इस तथ्य के कारण हैं कि अध्ययन के दौरान एक शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है जो इलेक्ट्रॉनिक्स और धातुओं को प्रभावित कर सकता है। इस पर आधारित, पूर्ण विरोधाभासएमआरआई की उपस्थिति है:

  • पेसमेकर;
  • न्यूरोस्टिमुलेटर;
  • इलेक्ट्रॉनिक मध्य कान प्रत्यारोपण;
  • जहाजों पर धातु क्लिप;
  • इंसुलिन पंप

स्थापित पेसमेकर, न्यूरोस्टिम्यूलेटर, इलेक्ट्रॉनिक मध्य कान प्रत्यारोपण, रक्त वाहिकाओं पर धातु क्लिप, इंसुलिन पंप।

करने पर प्रतिबंध

यदि आपके पास बड़ी धातु संरचनाएं स्थापित हैं (उदाहरण के लिए, एक संयुक्त एंडोप्रोस्थेसिस), तो आपको एमआरआई करने की संभावना और सुरक्षा के बारे में एक दस्तावेज़ की आवश्यकता होगी। यह प्रत्यारोपण के लिए एक प्रमाणपत्र हो सकता है (आमतौर पर ऑपरेशन के बाद जारी किया जाता है) या हस्तक्षेप करने वाले सर्जन का प्रमाणपत्र हो सकता है। इनमें से अधिकांश संरचनाएं मेडिकल ग्रेड टाइटेनियम से बनी हैं, जो प्रक्रिया में हस्तक्षेप नहीं करती हैं। लेकिन, किसी भी मामले में, जांच से पहले, रेडियोलॉजी विभाग के डॉक्टर को शरीर में विदेशी वस्तुओं की उपस्थिति के बारे में बताएं - मौखिक गुहा में मुकुट, छेदन और यहां तक ​​कि टैटू (बाद में धातु युक्त पेंट का उपयोग किया जा सकता है) .

चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग की कीमत शरीर के जिस हिस्से की जांच की जा रही है और अतिरिक्त प्रक्रियाओं (उदाहरण के लिए, कंट्रास्ट इंजेक्शन) की आवश्यकता पर निर्भर करती है। तो मस्तिष्क की एमआरआई की लागत एक हाथ की टोमोग्राफी से अधिक होगी। मॉस्को में फोन द्वारा अध्ययन के लिए साइन अप करें: +7 495 266-85-01 या वेबसाइट पर एक अनुरोध छोड़ें।

रक्त प्रवाह गतिविधि में परिवर्तन कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एफएमआरआई) द्वारा दर्ज किया जाता है। इस पद्धति का उपयोग धमनियों के स्थानीयकरण को निर्धारित करने, दृष्टि, भाषण, आंदोलन के केंद्रों और कुछ अन्य कार्यात्मक केंद्रों के कॉर्टेक्स के माइक्रोकिरकुलेशन का आकलन करने के लिए किया जाता है। मैपिंग की एक विशेषता यह है कि रोगी को कुछ ऐसे कार्य करने के लिए कहा जाता है जो वांछित मस्तिष्क केंद्र की गतिविधि को बढ़ाते हैं (पढ़ना, लिखना, बात करना, पैर हिलाना)।

अंतिम चरण में, सॉफ़्टवेयर पारंपरिक परत-दर-परत टोमोग्राम और कार्यात्मक भार वाले मस्तिष्क की छवियों को जोड़कर एक छवि उत्पन्न करता है। सूचना का परिसर त्रि-आयामी मॉडल द्वारा प्रदर्शित किया जाता है। स्थानिक मॉडलिंग विशेषज्ञों को वस्तु का विस्तार से अध्ययन करने की अनुमति देता है।

एमआरआई स्पेक्ट्रोस्कोपी के साथ, अध्ययन से पैथोलॉजिकल संरचनाओं की सभी चयापचय विशेषताओं का पता चलता है।

मस्तिष्क के कार्यात्मक एमआरआई के सिद्धांत

चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क के बाद तरल मीडिया में हाइड्रोजन परमाणुओं की परिवर्तित रेडियो आवृत्ति को रिकॉर्ड करने पर आधारित है। क्लासिक स्कैनिंग नरम ऊतक घटकों को दिखाती है। रक्त वाहिकाओं की दृश्यता में सुधार करने के लिए, पैरामैग्नेटिक गैडोलीनियम के साथ अंतःशिरा कंट्रास्ट किया जाता है।

कार्यात्मक एमआरआई हीमोग्लोबिन के चुंबकीय प्रभाव को ध्यान में रखकर सेरेब्रल कॉर्टेक्स के व्यक्तिगत क्षेत्रों की गतिविधि को रिकॉर्ड करता है। ऊतकों में ऑक्सीजन अणुओं को छोड़ने के बाद, पदार्थ पैरामैग्नेटिक हो जाता है, जिसकी रेडियो फ्रीक्वेंसी डिवाइस के सेंसर द्वारा पकड़ी जाती है। मस्तिष्क पैरेन्काइमा में रक्त की आपूर्ति जितनी तीव्र होगी, संकेत उतना ही बेहतर होगा।

ग्लूकोज ऑक्सीकरण द्वारा ऊतक चुम्बकत्व को और बढ़ाया जाता है। पदार्थ न्यूरॉन्स के ऊतक श्वसन की प्रक्रियाओं को सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है। चुंबकीय प्रेरण में परिवर्तन डिवाइस के सेंसर द्वारा रिकॉर्ड किए जाते हैं और एक सॉफ्टवेयर एप्लिकेशन द्वारा संसाधित किए जाते हैं। उच्च-क्षेत्र वाले उपकरण उच्च-गुणवत्ता वाला रिज़ॉल्यूशन बनाते हैं। टॉमोग्राम 0.5 मिमी व्यास तक के भागों की एक विस्तृत छवि दिखाता है।

कार्यात्मक एमआरआई अध्ययन न केवल बेसल गैन्ग्लिया, सिंगुलेट कॉर्टेक्स और थैलेमस से, बल्कि घातक ट्यूमर से भी संकेतों को रिकॉर्ड करता है। नियोप्लाज्म का अपना संवहनी नेटवर्क होता है, जिसके माध्यम से ग्लूकोज और हीमोग्लोबिन गठन में प्रवेश करते हैं। सिग्नल ट्रैकिंग आपको सफेद या भूरे पदार्थ में ट्यूमर के प्रवेश की रूपरेखा, व्यास और गहराई का अध्ययन करने की अनुमति देती है।

मस्तिष्क के एमआरआई के कार्यात्मक निदान के लिए रेडियोलॉजी डॉक्टर की योग्यता की आवश्यकता होती है। कॉर्टेक्स के विभिन्न क्षेत्रों की विशेषता अलग-अलग माइक्रोसिरिक्युलेशन है। हीमोग्लोबिन और ग्लूकोज से संतृप्ति सिग्नल की गुणवत्ता को प्रभावित करती है। ऑक्सीजन अणु की संरचना और वैकल्पिक स्थानापन्न परमाणुओं की उपस्थिति को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र ऑक्सीजन का आधा जीवन बढ़ा देता है। प्रभाव तब काम करता है जब डिवाइस की शक्ति 1.5 टेस्ला से अधिक हो। कमजोर स्थापनाएँ मस्तिष्क की कार्यात्मक गतिविधि का अध्ययन करने में विफल नहीं हो सकतीं।

3 टेस्ला की शक्ति वाले उच्च-क्षेत्र उपकरण का उपयोग करके ट्यूमर को रक्त आपूर्ति की चयापचय तीव्रता निर्धारित करना बेहतर है। उच्च रिज़ॉल्यूशन आपको एक छोटा घाव दर्ज करने की अनुमति देगा।

सिग्नल की प्रभावशीलता को वैज्ञानिक रूप से "हेमोडायनामिक प्रतिक्रिया" कहा जाता है। इस शब्द का प्रयोग 1-2 सेकंड के अंतराल के साथ तंत्रिका प्रक्रियाओं की गति का वर्णन करने के लिए किया जाता है। कार्यात्मक अध्ययन के लिए ऊतकों को रक्त की आपूर्ति हमेशा पर्याप्त नहीं होती है। ग्लूकोज के अतिरिक्त प्रशासन से परिणाम की गुणवत्ता में सुधार होता है। उत्तेजना के बाद, चरम संतृप्ति 5 सेकंड के बाद होती है, जब स्कैनिंग की जाती है।

मस्तिष्क के कार्यात्मक एमआरआई अध्ययन की तकनीकी विशेषताएं

कार्यात्मक एमआरआई निदान एक विशिष्ट कार्य करने वाले व्यक्ति द्वारा मस्तिष्क गतिविधि की उत्तेजना के बाद न्यूरोनल गतिविधि में वृद्धि पर आधारित है। एक बाहरी उत्तेजना एक विशिष्ट केंद्र की संवेदी या मोटर गतिविधि की उत्तेजना का कारण बनती है।

क्षेत्र को ट्रैक करने के लिए, स्पंदित इको-प्लानर अनुक्रम के आधार पर एक ग्रेडिएंट इको मोड सक्षम किया जाता है।

एमआरआई पर सक्रिय क्षेत्र सिग्नल का विश्लेषण शीघ्रता से किया जाता है। एक टॉमोग्राम का पंजीकरण 100 एमएस के अंतराल पर किया जाता है। निदान उत्तेजना के बाद और आराम की अवधि के दौरान किया जाता है। सॉफ्टवेयर न्यूरोनल गतिविधि के फॉसी की गणना करने के लिए टोमोग्राम का उपयोग करता है, आराम के समय मस्तिष्क के त्रि-आयामी मॉडल पर प्रवर्धित सिग्नल के क्षेत्रों को ओवरले करता है।

उपचार करने वाले चिकित्सकों के लिए, इस प्रकार का एमआरआई पैथोफिज़ियोलॉजिकल प्रक्रियाओं के बारे में जानकारी प्रदान करता है जिन्हें अन्य निदान विधियों द्वारा ट्रैक नहीं किया जा सकता है। मानसिक और मनोवैज्ञानिक रोगों में अंतर करने के लिए न्यूरोसाइकोलॉजिस्ट के लिए संज्ञानात्मक कार्यों का अध्ययन आवश्यक है। अध्ययन मिर्गी संबंधी फॉसी को सत्यापित करने में मदद करता है।

अंतिम मानचित्रण मानचित्र न केवल बढ़ी हुई कार्यात्मक उत्तेजना के क्षेत्रों को दर्शाता है। छवियां पैथोलॉजिकल फोकस के आसपास सेंसरिमोटर और श्रवण भाषण गतिविधि के क्षेत्रों की कल्पना करती हैं।

मस्तिष्क नहरों के स्थान का मानचित्रण करना ट्रैक्टोग्राफी कहलाता है। सर्जिकल हस्तक्षेप की योजना बनाने से पहले ऑप्टिक पिरामिड पथ के स्थान का कार्यात्मक महत्व न्यूरोसर्जन को चीरों के स्थान की सही ढंग से योजना बनाने की अनुमति देता है।

एफएमआरआई क्या दिखाता है?

कार्यात्मक परीक्षणों के साथ उच्च-क्षेत्र एमआरआई संकेतों के अनुसार निर्धारित किया जाता है जब सेरेब्रल कॉर्टेक्स के मोटर, संवेदी, दृश्य और श्रवण क्षेत्रों के कामकाज के पैथोफिजियोलॉजिकल आधार का अध्ययन करना आवश्यक होता है। न्यूरोसाइकोलॉजिस्ट भाषण, ध्यान, स्मृति और संज्ञानात्मक कार्यों के विकारों वाले रोगियों में अनुसंधान का उपयोग करते हैं।

एफएमआरआई का उपयोग करके, प्रारंभिक चरण में कई बीमारियों का पता लगाया जाता है - अल्जाइमर, पार्किंसंस, मल्टीपल स्केलेरोसिस में डिमाइलिनेशन।

विभिन्न चिकित्सा केंद्रों में कार्यात्मक निदान विभिन्न प्रतिष्ठानों का उपयोग करके किया जाता है। निदानकर्ता जानता है कि मस्तिष्क का एमआरआई क्या दर्शाता है। परीक्षा से पहले किसी विशेषज्ञ से परामर्श आवश्यक है।

मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के साथ स्कैनिंग से उच्च गुणवत्ता वाले परिणाम प्राप्त होते हैं। चिकित्सा केंद्र चुनने से पहले, हम अनुशंसा करते हैं कि आप स्थापित उपकरण के प्रकार का पता लगा लें। एक विशेषज्ञ की योग्यताएं महत्वपूर्ण हैं जिन्हें मस्तिष्क के कार्यात्मक, संरचनात्मक घटकों के बारे में ज्ञान होना चाहिए।

चिकित्सा में कार्यात्मक एमआरआई निदान का भविष्य

कार्यात्मक अध्ययन को हाल ही में व्यावहारिक चिकित्सा में पेश किया गया है। विधि की क्षमताओं का पर्याप्त उपयोग नहीं किया जाता है।

वैज्ञानिक कार्यात्मक एमआरआई का उपयोग करके सपनों को देखने और मन को पढ़ने की तकनीक विकसित कर रहे हैं। लकवाग्रस्त लोगों के साथ संचार की एक विधि विकसित करने के लिए टोमोग्राफी का उपयोग करने का प्रस्ताव है।

  • तंत्रिका संबंधी उत्तेजना;
  • मानसिक गतिविधि;
  • ऑक्सीजन और ग्लूकोज के साथ सेरेब्रल कॉर्टेक्स की संतृप्ति की डिग्री;
  • केशिकाओं में डीऑक्सिलेटेड हीमोग्लोबिन की मात्रा;
  • रक्त प्रवाह विस्तार के क्षेत्र;
  • रक्त वाहिकाओं में ऑक्सीहीमोग्लोबिन का स्तर।

अध्ययन के लाभ:

  1. उच्च गुणवत्ता वाली अस्थायी तस्वीर;
  2. 3 मिमी से अधिक स्थानिक रिज़ॉल्यूशन;
  3. उत्तेजना से पहले और बाद में मस्तिष्क का अध्ययन करने की संभावना;
  4. हानिरहितता (जब पीईटी के साथ तुलना की जाती है);
  5. आक्रामकता का अभाव.

मस्तिष्क के कार्यात्मक एमआरआई का व्यापक उपयोग उपकरण की उच्च लागत, प्रत्येक एकल परीक्षा, सीधे न्यूरोनल गतिविधि को मापने की असंभवता से सीमित है, और शरीर में धातु समावेशन (संवहनी क्लिप, कान प्रत्यारोपण) वाले रोगियों पर नहीं किया जा सकता है।

सेरेब्रल कॉर्टेक्स के कार्यात्मक चयापचय के पंजीकरण का महान नैदानिक ​​​​मूल्य है, लेकिन सर्जरी के बाद उपचार के दौरान मस्तिष्क में होने वाले परिवर्तनों के गतिशील मूल्यांकन के लिए यह एक सटीक संकेतक नहीं है।

मस्तिष्क का कार्यात्मक एमआरआई 1990 के दशक से व्यापक हो गया है। तकनीक की शुरूआत ने कुछ घातक संरचनाओं (ट्यूमर) की पहचान करने में योगदान दिया, जिन्हें अन्य तरीकों का उपयोग करके पता लगाना अधिक कठिन है। मस्तिष्क के ऊतकों के कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद अध्ययन की विशेषताएं परिवर्तनों के कारण रक्त आपूर्ति में परिवर्तन का आकलन है तंत्रिका उत्तेजनारीढ़ की हड्डी और मस्तिष्क. एमआरआई से उच्च-गुणवत्ता वाले परिणाम प्राप्त करने की क्षमता मस्तिष्क के उस क्षेत्र में रक्त के प्रवाह में वृद्धि के कारण होती है जो सक्रिय रूप से कार्य कर रहा है।

विशेषज्ञों ने सेरेब्रल कॉर्टेक्स की सामान्य गतिविधि, ट्यूमर में ऊतक की स्थिति का अध्ययन किया, जिससे इसे पूरा करना संभव हो गया क्रमानुसार रोग का निदानविकृति विज्ञान। सामान्य और के बीच एमआर सिग्नल में अंतर पैथोलॉजिकल स्थितियाँन्यूरोइमेजिंग को एक अपरिहार्य निदान पद्धति बनाएं।

न्यूरोइमेजिंग का विकास 1990 में शुरू हुआ, जब इसकी उच्च विश्वसनीयता और रोगी पर विकिरण जोखिम की अनुपस्थिति के कारण मस्तिष्क संरचनाओं के निदान के लिए कार्यात्मक एमआरआई का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाने लगा। इस पद्धति की एकमात्र असुविधा रोगी को लंबे समय तक डायग्नोस्टिक टेबल पर रहने की आवश्यकता है।

मस्तिष्क के कार्यात्मक एमआरआई का रूपात्मक आधार

ग्लूकोज मस्तिष्क के कामकाज के लिए एक महत्वपूर्ण सब्सट्रेट नहीं है, लेकिन इसकी अनुपस्थिति में, मस्तिष्क के ऊतकों के शारीरिक कामकाज को सुनिश्चित करने वाले तंत्रिका चैनलों का कामकाज बाधित हो जाता है।

ग्लूकोज रक्त वाहिकाओं के माध्यम से कोशिकाओं में प्रवेश करता है। उसी समय, लाल रक्त कोशिकाओं के हीमोग्लोबिन अणु से जुड़ी ऑक्सीजन मस्तिष्क में प्रवेश करती है। ऑक्सीजन अणु ऊतक श्वसन की प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं। मस्तिष्क कोशिकाओं द्वारा ऑक्सीजन की खपत के बाद, ग्लूकोज ऑक्सीकरण होता है। ऊतक श्वसन के दौरान जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएं ऊतक चुंबकत्व में परिवर्तन में योगदान करती हैं। प्रेरित एमआरआई प्रक्रिया को सॉफ्टवेयर द्वारा रिकॉर्ड किया जाता है, जिससे हर एक विवरण को सावधानीपूर्वक चित्रित करते हुए एक त्रि-आयामी छवि प्राप्त की जा सकती है।

रक्त के चुंबकीय गुणों में परिवर्तन लगभग सभी घातक मस्तिष्क ट्यूमर में होता है। सामान्य मूल्यों की तुलना में अत्यधिक रक्त प्रवाह का निर्धारण सॉफ्टवेयर द्वारा किया जाता है। शारीरिक रूप से, सिंगुलेट कॉर्टेक्स, थैलेमस और बेसल गैन्ग्लिया से अलग-अलग एमआर सिग्नल देखे जाते हैं।

पार्श्विका, पार्श्व, ललाट लोब में कम प्रवाह देखा जा सकता है। इन क्षेत्रों के माइक्रो सर्कुलेशन को बदलने से सिग्नल की संवेदनशीलता में काफी बदलाव आता है।

कार्यात्मक एमआरआई निदान जांच किए जा रहे क्षेत्र में हीमोग्लोबिन की स्थिति और मात्रा पर निर्भर करता है। पदार्थ के अणु में ऑक्सीजन या उसके वैकल्पिक विकल्प हो सकते हैं। एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में, ऑक्सीजन दोलन करता है, जो सिग्नल की गुणवत्ता को विकृत करता है। चैनल के चुम्बकत्व से ऑक्सीजन का आधा जीवन तेजी से बढ़ता है। एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क में आने से किसी पदार्थ का आधा जीवन बढ़ जाता है।

जानकारी के आधार पर, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि एमआर सिग्नल मस्तिष्क के उन क्षेत्रों में उच्च गुणवत्ता वाला है जो ऑक्सीजन से संतृप्त हैं। घातक मस्तिष्क संरचनाओं में घना संवहनी नेटवर्क होता है, इसलिए उन्हें टॉमोग्राम पर स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है। उच्च-गुणवत्ता वाले परिणामों के लिए, चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता 1.5 टेस्ला से ऊपर होनी चाहिए। नाड़ी क्रम से अर्ध-आयु में वृद्धि होती है।

न्यूरॉन्स की गतिविधि से रिकॉर्ड की गई एमआर सिग्नल की गतिविधि को "हेमोडायनामिक प्रतिक्रिया" कहा जाता है। यह शब्द तंत्रिका प्रक्रियाओं की गति को परिभाषित करता है। शारीरिक महत्वपैरामीटर - 1-2 सेकंड. यह अंतराल उच्च गुणवत्ता वाले निदान के लिए अपर्याप्त है। मस्तिष्क में जगह घेरने वाले घावों का अच्छा दृश्य प्राप्त करने के लिए, ग्लूकोज के साथ अतिरिक्त उत्तेजना के साथ चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग की जाती है। इसके प्रशासन के बाद, गतिविधि का चरम 5 सेकंड के बाद देखा जाता है।

मस्तिष्क कैंसर के लिए कार्यात्मक एमआरआई निदान

न्यूरोरेडियोलॉजी में एमआरआई का उपयोग बढ़ रहा है। ब्रेन ट्यूमर के निदान के लिए और मेरुदंडन केवल कार्यात्मक अनुसंधान का उपयोग किया जाता है। हाल ही में, आधुनिक तरीके तेजी से व्यापक हो गए हैं:

छिड़काव-भारित;
प्रसार;
कंट्रास्ट-रिच अध्ययन (बोल्ड)।

ऑक्सीजन संतृप्ति के बाद बोल्ड कंट्रास्ट संवेदी, मोटर कॉर्टेक्स, वर्निक और ब्रोका के भाषण फॉसी की गतिविधि का निदान करने में मदद करता है।

यह विधि विशिष्ट उत्तेजना के बाद सिग्नल रिकॉर्ड करने पर आधारित है। एमआरआई के कार्यात्मक निदान जब अन्य तरीकों (पीईटी, उत्सर्जन सीटी, इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी) के साथ तुलना की जाती है तो कार्यात्मक एमआरआई स्थानिक रिज़ॉल्यूशन के साथ एक छवि प्राप्त करने में मदद करता है।

चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग के दौरान मस्तिष्क की ग्राफिक तस्वीर के सार को समझने के लिए, हम "कच्ची" छवियों (ए) को पढ़ने के बाद एमआरआई के बाद मस्तिष्क के ऊतकों की छवियां लेते हैं, कई टोमोग्राम (बी) को जोड़ते हैं।

सहसंबंध गुणांक की विधि का उपयोग करने के बाद सेरेब्रल कॉर्टेक्स की मोटर गतिविधि बढ़ी हुई चुंबकीय गतिविधि के क्षेत्रों के दृश्य के साथ परिणामों की एक स्थानिक छवि प्राप्त करने की अनुमति देती है। कार्यात्मक एमआरआई में ब्रोका का क्षेत्र "कच्चे" टॉमोग्राम के प्रसंस्करण के बाद निर्धारित किया जाता है। सहसंबंध गुणांक का उत्तेजना एक निश्चित समय अवधि में सिग्नल तीव्रता अनुपात का एक ग्राफ उत्पन्न करने में मदद करता है।

निम्नलिखित टोमोग्राम अप्लास्टिक एपेंडिमोमा वाले एक रोगी की तस्वीर दिखाते हैं - एक ट्यूमर जिसमें उस क्षेत्र में उत्तेजना में वृद्धि हुई बदलाव है जो कार्यात्मक सेरेब्रल कॉर्टेक्स की गतिविधि के लिए जिम्मेदार है।

ग्राफ़ उन सक्रिय क्षेत्रों को दिखाता है जिनमें यह स्थानीयकृत है द्रोह. टोमोग्राम डेटा प्राप्त करने के बाद, पैथोलॉजिकल क्षेत्र को एक्साइज करने के लिए सबटोटल रिसेक्शन किया गया।

निम्नलिखित एमआरआई छवियां ग्लियोब्लास्टोमा दिखाती हैं। कार्यात्मक निदान इस गठन के उच्च-गुणवत्ता वाले दृश्य की अनुमति देता है। इस क्षेत्र में उंगली की गतिविधि के लिए जिम्मेदार क्षेत्र शामिल है। दांया हाथ. छवियां ग्लूकोज उत्तेजना के बाद क्षेत्रों में बढ़ी हुई गतिविधि दिखाती हैं। इस मामले में ग्लियोब्लास्टोमा के लिए कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद निदान ने गठन के स्थान और आकार की सटीक कल्पना करना संभव बना दिया। जब सेरेब्रल कॉर्टेक्स में असामान्य कोशिकाएं दिखाई देती हैं, तो मोटर कॉर्टेक्स में कैंसर का स्थान दाहिने हाथ की उंगलियों की गतिविधियों में विफलता का कारण बनेगा।

कुछ संरचनाओं के लिए, मस्तिष्क की कार्यात्मक एमआरआई 5% तक की विकृति के साथ एमआर सिग्नल में गतिशील परिवर्तनों के परिणामस्वरूप कई दर्जन अलग-अलग छवियां दिखाती है। ऐसी विविधता के साथ, पैथोलॉजिकल गठन का सही स्थान स्थापित करना मुश्किल है। दृश्य मूल्यांकन की व्यक्तिपरकता को खत्म करने के लिए, सांख्यिकीय विधियों का उपयोग करके प्राप्त "कच्ची" छवियों के सॉफ़्टवेयर प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है।

जब गुणवत्तापूर्ण परिणाम प्राप्त करने के लिए कार्यात्मक निदानअपने पारंपरिक समकक्ष की तुलना में, एमआरआई को रोगी सहायता की आवश्यकता होती है। सावधानीपूर्वक तैयारी से ग्लूकोज और ऑक्सीजन का चयापचय बढ़ जाता है, जिससे मात्रा कम हो जाती है गलत सकारात्मक परिणाम, कलाकृतियाँ।

चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग स्कैनर के उच्च तकनीकी उपकरण आपको छवि को बेहतर बनाने की अनुमति देते हैं।

कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग का सबसे आम उपयोग सेरेब्रल कॉर्टेक्स की गतिविधि के मुख्य क्षेत्रों - दृश्य, भाषण, मोटर का दृश्य है।

मस्तिष्क का कार्यात्मक एमआरआई अध्ययन - नैदानिक ​​​​प्रयोग

जे. बेलिव्यू विधि का उपयोग करके कार्यात्मक एमआरआई का उपयोग करके कॉर्टिकल क्षेत्रों की दृश्य उत्तेजना में गैडोलीनियम के साथ बोलस कंट्रास्ट का उपयोग करके दृश्य उत्तेजना शामिल है। यह दृष्टिकोण वाहिकाओं और आसपास के ऊतकों से गुजरने वाले कंट्रास्ट के बीच संवेदनशीलता में अंतर के कारण इको सिग्नल में गिरावट को रिकॉर्ड करने की अनुमति देता है।

नैदानिक ​​​​अध्ययनों से पता चला है कि प्रकाश और अंधेरे में कॉर्टिकल क्षेत्रों की दृश्य उत्तेजना लगभग 30% की गतिविधि में अंतर के साथ होती है। इस तरह के डेटा जानवरों पर परीक्षण से प्राप्त किए गए थे।

प्रयोग डीऑक्सीहीमोग्लोबिन से प्राप्त सिग्नल को निर्धारित करने की तकनीक पर आधारित थे, जिसमें पैरामैग्नेटिक क्षमताएं होती हैं। ग्लूकोज के साथ मस्तिष्क गतिविधि को उत्तेजित करने के बाद पहले 5 मिनट के दौरान, एनारोबिक ग्लाइकोलाइसिस की प्रक्रिया सक्रिय हो जाती है।

उत्तेजना से न्यूरॉन्स की छिड़काव गतिविधि में वृद्धि होती है, क्योंकि ग्लूकोज के प्रवेश के बाद माइक्रोकिरकुलेशन डीऑक्सीहीमोग्लोबिन की एकाग्रता में कमी के कारण काफी बढ़ जाता है, एक पदार्थ जो कार्बन डाइऑक्साइड का परिवहन करता है।

टी2-भारित टॉमोग्राम सिग्नल गतिविधि में वृद्धि दिखाते हैं - तकनीक को बोल्ड कंट्रास्ट कहा जाता है।

यह कार्यात्मक कंट्रास्ट तकनीक सही नहीं है। ट्यूमर पर न्यूरोसर्जिकल ऑपरेशन की योजना बनाते समय, एक नियमित और कार्यात्मक अध्ययन की आवश्यकता होती है।

कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग की कठिनाई रोगी को सक्रिय क्रियाएं करने की आवश्यकता में निहित है। ऐसा करने के लिए, इंटरकॉम के माध्यम से, ऑपरेटर एक कार्य प्रसारित करता है जिसे व्यक्ति को विशेष देखभाल के साथ करना चाहिए।

कार्यात्मक एमआरआई परीक्षा से पहले रोगी को प्रशिक्षण दिया जाना चाहिए। मानसिक शांति और शारीरिक गतिविधि के लिए पहले से तैयारी आवश्यक है।

परिणामों का सांख्यिकीय प्रसंस्करण, जब सही ढंग से किया जाता है, तो आपको "कच्चे" टॉमोग्राम की सावधानीपूर्वक जांच करने और उनके आधार पर एक त्रि-आयामी छवि बनाने की अनुमति मिलती है। मूल्यों का सही आकलन करने के लिए, न केवल संरचनात्मक, बल्कि सेरेब्रल कॉर्टेक्स की स्थिति का कार्यात्मक मूल्यांकन भी करना आवश्यक है। परीक्षा परिणामों का मूल्यांकन एक न्यूरोसर्जन और एक न्यूरोलॉजिस्ट द्वारा एक साथ किया जाता है।

बड़े पैमाने पर चिकित्सा पद्धति में कार्यात्मक परीक्षणों के साथ एमआरआई की शुरूआत को निम्नलिखित प्रतिबंधों द्वारा रोका गया है:

1. टोमोग्राफ के लिए उच्च आवश्यकताएं;
2. कार्यों के संबंध में मानकीकृत विकास का अभाव;
3. झूठे परिणामों और कलाकृतियों की उपस्थिति;
4. किसी व्यक्ति द्वारा अनैच्छिक गतिविधियों का प्रदर्शन;
5. शरीर में धातु की वस्तुओं की उपस्थिति;
6. अतिरिक्त श्रवण और दृश्य उत्तेजकों की आवश्यकता;
7. प्रतिध्वनि-तलीय अनुक्रमों के प्रति धातुओं की उच्च संवेदनशीलता।

सूचीबद्ध मतभेद अध्ययन के प्रसार को सीमित करते हैं, लेकिन एमआरआई के लिए सावधानीपूर्वक सिफारिशें विकसित करके उन्हें समाप्त किया जा सकता है।

कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग के मुख्य लक्ष्य:

ट्यूमर के लिए सर्जिकल हस्तक्षेप के पाठ्यक्रम की भविष्यवाणी करने, कार्यात्मक गतिविधि का आकलन करने के लिए पैथोलॉजिकल फोकस के स्थानीयकरण का विश्लेषण;
मुख्य मस्तिष्क गतिविधि (दृश्य, भाषण, मोटर, संवेदी) के क्षेत्रों से दूर के क्षेत्रों में क्रैनियोटॉमी की योजना बनाना;
आक्रामक मानचित्रण के लिए लोगों के एक समूह का चयन करना।

कार्यात्मक अध्ययन विशेष इलेक्ट्रोड के साथ मस्तिष्क के ऊतकों की कॉर्टिकल गतिविधि की प्रत्यक्ष उत्तेजना के साथ महत्वपूर्ण रूप से संबंधित हैं।

कार्यात्मक एमआरआई रूसी डॉक्टरों के लिए सबसे बड़ी रुचि है, क्योंकि हमारे देश में मैपिंग का विकास अभी शुरू ही हुआ है। परिचालन गतिविधियों की योजना बनाने के लिए, कार्यात्मक परीक्षणों के साथ चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग बहुत रुचि रखती है।

इस प्रकार, हमारे देश में कार्यात्मक एमआरआई अध्ययन व्यावहारिक परीक्षणों के स्तर पर हैं। बारंबार उपयोगसुप्राटेंटोरियल ट्यूमर के लिए प्रक्रियाएं देखी जाती हैं, जब एमआरआई परीक्षा प्रीऑपरेटिव चरण के लिए एक आवश्यक अतिरिक्त है।

अंत में, आइए प्रकाश डालें आधुनिक पहलूमस्तिष्क-कंप्यूटर प्रौद्योगिकी का विकास। इस तकनीक के आधार पर "कंप्यूटर सिम्बायोसिस" विकसित किया जा रहा है। इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी और एमआरआई का संयोजन आपको मस्तिष्क के कामकाज की पूरी तस्वीर बनाने की अनुमति देता है। एक अध्ययन को दूसरे पर सुपरइम्पोज़ करके, एक उच्च-गुणवत्ता वाली तस्वीर प्राप्त की जाती है जो शारीरिक और के बीच संबंध को दर्शाती है कार्यात्मक विशेषताएंन्यूरॉन्स का कार्य.

प्रौद्योगिकी

ई.आई. क्रेमनेवा, आर.एन. कोनोवलोव, एम.वी. क्रोटेनकोवा

विज्ञान केंद्रन्यूरोलॉजी RAMS (मॉस्को)

90 के दशक से. XX सदी, कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एफएमआरआई) अपनी गैर-आक्रामकता, विकिरण जोखिम की कमी और अपेक्षाकृत व्यापक उपयोग के कारण मस्तिष्क के कार्यात्मक क्षेत्रों को मैप करने के प्रमुख तरीकों में से एक है। इस तकनीक का सार न्यूरोनल गतिविधि (बोल्ड प्रभाव) के जवाब में हेमोडायनामिक परिवर्तनों को मापना है। एफएमआरआई प्रयोग की सफलता के लिए, यह आवश्यक है: उचित तकनीकी सहायता की उपलब्धता (उच्च-क्षेत्र एमआरआई स्कैनर, कार्य करने के लिए विशेष उपकरण), एक इष्टतम अध्ययन डिजाइन का विकास, प्राप्त डेटा की पोस्ट-प्रोसेसिंग। वर्तमान में, तकनीक का उपयोग न केवल वैज्ञानिक उद्देश्यों के लिए, बल्कि व्यावहारिक चिकित्सा में भी किया जाता है। हालाँकि, आपको कुछ सीमाओं और मतभेदों को हमेशा याद रखना चाहिए, खासकर विभिन्न विकृति वाले रोगियों में एफएमआरआई करते समय। किसी अध्ययन की उचित योजना बनाने और उसके परिणामों की व्याख्या करने के लिए, विभिन्न विशेषज्ञों को शामिल करना आवश्यक है: न्यूरोरेडियोलॉजिस्ट, बायोफिजिसिस्ट, न्यूरोलॉजिस्ट, मनोवैज्ञानिक, क्योंकि एफएमआरआई एक बहु-विषयक तकनीक है।

कीवर्ड: एफएमआरआई, बोल्ड कंट्रास्ट, अध्ययन डिजाइन, पोस्ट-प्रोसेसिंग

कई शताब्दियों से, वैज्ञानिकों और डॉक्टरों की रुचि इस बात में रही है कि मानव मस्तिष्क कैसे कार्य करता है। वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति के विकास के साथ इस रहस्य से पर्दा उठाना संभव हो गया। और चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) जैसी गैर-आक्रामक पद्धति का आविष्कार और नैदानिक ​​​​अभ्यास में परिचय विशेष रूप से मूल्यवान हो गया है। एमआरआई एक अपेक्षाकृत युवा विधि है: पहला वाणिज्यिक 1.5 टी टोमोग्राफ 1982 में ही काम करना शुरू कर दिया था। हालांकि, 1990 तक, विधि के निरंतर तकनीकी सुधार ने न केवल मस्तिष्क की संरचनात्मक विशेषताओं का अध्ययन करने के लिए, बल्कि इसका उपयोग करना भी संभव बना दिया। इसकी कार्यप्रणाली का अध्ययन करें. यह लेख एक ऐसी तकनीक पर ध्यान केंद्रित करेगा जो मस्तिष्क के विभिन्न कार्यात्मक क्षेत्रों की मैपिंग की अनुमति देती है - कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एफएमआरआई)।

एफएमआरआई तकनीक के बुनियादी सिद्धांत_

एफएमआरआई एक एमआरआई तकनीक है जो न्यूरोनल गतिविधि से जुड़ी हेमोडायनामिक प्रतिक्रिया (रक्त प्रवाह में परिवर्तन) को मापती है। यह दो मुख्य अवधारणाओं पर आधारित है: न्यूरोवास्कुलर इंटरैक्शन और बोल्ड कंट्रास्ट।

एफएमआरआई हमें सीधे न्यूरॉन्स की विद्युत गतिविधि को देखने की अनुमति नहीं देता है, लेकिन रक्त प्रवाह में स्थानीय परिवर्तनों के माध्यम से अप्रत्यक्ष रूप से ऐसा करता है। यह न्यूरोवस्कुलर इंटरेक्शन की घटना के कारण संभव है - आस-पास के न्यूरॉन्स की सक्रियता के जवाब में रक्त प्रवाह में एक क्षेत्रीय परिवर्तन। यह प्रभावयह न्यूरॉन्स, आसपास की ग्लिया (एस्ट्रोसाइट्स) और संवहनी दीवार के एंडोथेलियम में होने वाली परस्पर जुड़ी प्रतिक्रियाओं के एक जटिल अनुक्रम के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, क्योंकि बढ़ी हुई गतिविधि के साथ न्यूरॉन्स को अधिक ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है और पोषक तत्वरक्तप्रवाह के साथ ले जाया गया। एफएमआरआई तकनीक किसी को हेमोडायनामिक्स में परिवर्तनों का सीधे आकलन करने की अनुमति देती है।

यह 1990 में संभव हुआ, जब बेल लेबोरेटरीज (यूएसए) के सेइजी ओगावा और उनके सहयोगियों ने एमआरआई का उपयोग करके मस्तिष्क फिजियोलॉजी का अध्ययन करने के लिए बोल्ड कंट्रास्ट का उपयोग करने का प्रस्ताव रखा। उनकी खोज से युग की शुरुआत हुई

आधुनिक कार्यात्मक न्यूरोइमेजिंग और अधिकांश एफएमआरआई अध्ययनों का आधार बना। बोल्ड कंट्रास्ट (शाब्दिक रूप से - रक्त-ऑक्सीकरण-स्तर पर निर्भर, रक्त ऑक्सीजनेशन के स्तर पर निर्भर करता है) डीऑक्सीहीमोग्लोबिन के प्रतिशत के आधार पर ग्रेडिएंट अनुक्रमों का उपयोग करके छवियों में एमआर सिग्नल में अंतर है। डीऑक्सीहीमोग्लोबिन में आसपास के ऊतकों से भिन्न चुंबकीय गुण होते हैं, जिससे स्कैनिंग के दौरान चुंबकीय क्षेत्र में स्थानीय गड़बड़ी होती है और ग्रेडिएंट इको अनुक्रम में सिग्नल में कमी आती है। जब न्यूरॉन्स की सक्रियता के जवाब में रक्त का प्रवाह बढ़ता है, तो ऊतकों से डीऑक्सीहीमोग्लोबिन बाहर निकल जाता है, और इसे ऑक्सीजन युक्त रक्त से बदल दिया जाता है, जिसमें आसपास के ऊतकों के समान चुंबकीय गुण होते हैं। तब क्षेत्र की गड़बड़ी कम हो जाती है और सिग्नल दबता नहीं है - और हम इसका स्थानीय प्रवर्धन देखते हैं (चित्र 1ए)।

इस प्रकार, उपरोक्त सभी को संक्षेप में, सामान्य एफएमआरआई योजना को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है: उत्तेजना की कार्रवाई के जवाब में न्यूरॉन्स की सक्रियता और उनकी चयापचय आवश्यकताओं में वृद्धि से रक्त प्रवाह में स्थानीय वृद्धि होती है, जो एफएमआरआई के दौरान दर्ज की जाती है। बोल्ड सिग्नल का रूप - न्यूरोनल गतिविधि और हेमोडायनामिक प्रतिक्रिया का उत्पाद (चित्र 1बी)।

चावल। 1: ए - चूहों के रक्त में ऑक्सीजन के प्रतिशत में परिवर्तन के साथ ओडा\गा प्रयोग में वीओएस कंट्रास्ट का योजनाबद्ध चित्रण; जब साधारण हवा (21% ऑक्सीजन) अंदर ली जाती है, तो घटे हुए सिग्नल के क्षेत्र कॉर्टेक्स (आकृति के ऊपरी भाग में) में निर्धारित होते हैं, जो डीऑक्सीहीमोग्लोबिन की उच्च सामग्री वाले जहाजों के अनुरूप होते हैं; साँस लेने से शुद्ध ऑक्सीजन, सेरेब्रल कॉर्टेक्स (आकृति के निचले भाग में) से एक सजातीय एमआर संकेत है; बी - WOS सिग्नल उत्पन्न करने की सामान्य योजना

प्रयोग योजना

एफएमआरआई अध्ययन करने के लिए, आपके पास एक उच्च-क्षेत्र एमआर टोमोग्राफ (चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण मूल्य - 1.5 टी और ऊपर), स्कैनिंग के दौरान कार्य करने के लिए विभिन्न उपकरण (हेडफोन, वीडियो ग्लास, एक प्रोजेक्टर, विभिन्न रिमोट कंट्रोल और जॉयस्टिक) होने चाहिए। विषयों से प्रतिक्रिया, आदि...) एक महत्वपूर्ण कारक विषय की सहयोग करने की इच्छा है।

योजनाबद्ध रूप से, स्कैनिंग प्रक्रिया स्वयं (दृश्य उत्तेजना के उदाहरण का उपयोग करके) इस तरह दिखती है (चित्र 2): विषय टोमोग्राफ में है; उसके सिर के ऊपर लगे दर्पणों की एक विशेष प्रणाली के माध्यम से, उसे स्क्रीन पर वीडियो प्रोजेक्टर के माध्यम से प्रदर्शित छवियों तक पहुंच प्राप्त होती है। प्रतिक्रिया के लिए (यदि यह कार्य में निहित है), रोगी रिमोट कंट्रोल पर एक बटन दबाता है। नियंत्रण कक्ष में कंसोल का उपयोग करके प्रोत्साहन की आपूर्ति और कार्य पूरा होने की निगरानी की जाती है।

विषय द्वारा किए जाने वाले कार्य भिन्न हो सकते हैं: दृश्य, संज्ञानात्मक, मोटर, भाषण, आदि, निर्धारित लक्ष्यों के आधार पर। किसी कार्य में उत्तेजनाओं की प्रस्तुति के दो मुख्य प्रकार हैं: ब्लॉक के रूप में - ब्लॉक डिज़ाइन, और व्यक्तिगत पृथक उत्तेजनाओं के रूप में - असतत डिज़ाइन (चित्र 3)। इन दोनों विकल्पों का संयोजन भी संभव है - एक मिश्रित डिज़ाइन।

सबसे व्यापक, विशेष रूप से मोटर कार्यों के लिए, ब्लॉक डिज़ाइन है, जब समान उत्तेजनाओं को एक दूसरे के साथ बारी-बारी से ब्लॉक में एकत्र किया जाता है। एक उदाहरण रबर की गेंद को निचोड़ने का कार्य है (प्रत्येक निचोड़ एक अलग उत्तेजना है) एक निश्चित अवधि के लिए (औसतन 20-30 सेकंड), समान अवधि की बाकी अवधि के साथ बारी-बारी से। इस डिज़ाइन में सबसे बड़ी सांख्यिकीय शक्ति है क्योंकि यह व्यक्तिगत बोल्ड संकेतों का सारांश देता है। हालाँकि, यह, एक नियम के रूप में, रोगियों के लिए पूर्वानुमानित है और किसी एक उत्तेजना की प्रतिक्रिया का आकलन करने की अनुमति नहीं देता है, और इसलिए कुछ कार्यों, विशेष रूप से संज्ञानात्मक कार्यों के लिए उपयुक्त नहीं है।

चावल। 2: एफएमआरआई प्रयोग की योजना (संसाधन http://psychology.uwo.ca/fmri4newbies से सामग्री के आधार पर, संशोधनों के साथ)

अवरोध पैदा करना

असतत (घटना-संबंधी)

ए 11 आई ए डी1 आईआईएल आईआईटीयू आई आई,

चावल। 3: एफएमआरआई अध्ययन डिजाइन के मुख्य प्रकार

फंक्शनल मैग्नेटिक रेजोनेंस इमेजिंग

इस उद्देश्य के लिए, एक अलग डिज़ाइन होता है, जब उत्तेजनाओं को अलग-अलग समय के अंतराल पर अराजक क्रम में प्रस्तुत किया जाता है। उदाहरण के लिए, एराकोनोफोबिया वाले विषय को तटस्थ छवियां (फूल, भवन, आदि) दिखाई जाती हैं, जिनमें से मकड़ी की छवियां समय-समय पर दिखाई देती हैं, जिससे अप्रिय उत्तेजनाओं के जवाब में मस्तिष्क की सक्रियता का आकलन करना संभव हो जाता है। ब्लॉक डिज़ाइन के साथ, यह मुश्किल होगा: सबसे पहले, विषय जानता है कि ब्लॉक कब दिखाई देगा और पहले से ही इसके लिए तैयारी कर रहा है, और दूसरी बात, यदि एक ही उत्तेजना लंबे समय तक प्रस्तुत की जाती है, तो उस पर प्रतिक्रिया सुस्त हो जाती है। यह अलग डिज़ाइन है जिसका उपयोग एफएमआरआई में झूठ डिटेक्टर के रूप में या विपणन अनुसंधान में किया जा सकता है, जब स्वयंसेवकों को किसी उत्पाद के विभिन्न संस्करण (इसकी पैकेजिंग, आकार, रंग) दिखाए जाते हैं और उनकी अचेतन प्रतिक्रियाएं देखी जाती हैं।

इसलिए, हमने एक कार्य डिज़ाइन चुना और स्कैनिंग की। परिणामस्वरूप हमें क्या मिलता है? सबसे पहले, ग्रेडिएंट इको अनुक्रम में कार्यात्मक डेटा की एक 4D श्रृंखला होती है, जो कार्य के दौरान पूरे मस्तिष्क की मात्रा के कई बार दोहराए गए स्कैन का प्रतिनिधित्व करती है। और दूसरी बात, शारीरिक डेटा का एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन 3डी वॉल्यूम: उदाहरण के लिए, 1 x 1 x 1 मिमी (चित्र 4)। उत्तरार्द्ध सक्रियण क्षेत्रों की सटीक मैपिंग के लिए आवश्यक है, क्योंकि कार्यात्मक डेटा में कम स्थानिक रिज़ॉल्यूशन होता है।

डेटा पोस्ट-प्रोसेसिंग_

मस्तिष्क सक्रियण के क्षेत्रों में एमआर सिग्नल में परिवर्तन विभिन्न राज्यकेवल 3-5% बनाते हैं, वे मायावी हैं मनुष्य की आंख. इसलिए, प्राप्त कार्यात्मक डेटा को तब सांख्यिकीय विश्लेषण के अधीन किया जाता है: समय पर एमआर सिग्नल की तीव्रता की निर्भरता का एक वक्र छवि के प्रत्येक स्वर के लिए विभिन्न स्थितियों - प्रयोगात्मक (उत्तेजना वितरण) और नियंत्रण के तहत प्लॉट किया जाता है। परिणामस्वरूप, हमें संरचनात्मक डेटा के साथ संयुक्त एक सांख्यिकीय सक्रियण मानचित्र प्राप्त होता है।

लेकिन इस तरह के विश्लेषण को सीधे करने से पहले, स्कैन के अंत में प्राप्त "कच्चा" डेटा तैयार करना और उन परिणामों की परिवर्तनशीलता को कम करना आवश्यक है जो प्रयोगात्मक कार्य से संबंधित नहीं हैं। तैयारी एल्गोरिथ्म एक बहु-चरणीय प्रक्रिया है, और प्राप्त परिणामों की व्याख्या करते समय संभावित विफलताओं और त्रुटियों को समझने के लिए यह बहुत महत्वपूर्ण है। वर्तमान में विभिन्न कार्यक्रम चल रहे हैं -

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चावल। 4: स्कैन के अंत में प्राप्त कार्यात्मक (ए) और शारीरिक (बी) डेटा की श्रृंखला

प्रावधान करना पूर्व-उपचारएमआर इमेजिंग निर्माताओं और स्वतंत्र एफएमआरआई अनुसंधान प्रयोगशालाओं दोनों द्वारा उत्पादित डेटा प्राप्त किया गया। लेकिन, उपयोग की जाने वाली विधियों, उनके नामों और डेटा प्रस्तुति में अंतर के बावजूद, तैयारी के सभी चरण कुछ बुनियादी चरणों तक सीमित हो जाते हैं।

1. विषय के सिर की गति का सुधार। कार्य करते समय, सिर को ठीक करने के लिए विभिन्न उपकरणों (मास्क, हेड कॉइल पर क्लैंप, आदि) के उपयोग के बावजूद, यह अपरिहार्य है। यहां तक ​​कि न्यूनतम गति के परिणामस्वरूप क्रमिक डेटा वॉल्यूम के बीच एमआर सिग्नल की तीव्रता में बड़े कृत्रिम परिवर्तन हो सकते हैं, खासकर यदि सिर की गति किसी प्रायोगिक कार्य के प्रदर्शन से जुड़ी हो। इस मामले में, "सच्चे" बोल्ड सक्रियण को "कृत्रिम" सक्रियण से अलग करना मुश्किल है - जो विषय की गति के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है (चित्र 5)।

यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि इष्टतम सिर विस्थापन 1 मिमी से अधिक नहीं है। इस मामले में, स्कैनिंग विमान के लंबवत विस्थापन ("सिर-पैर" दिशा) स्कैनिंग विमान में विस्थापन की तुलना में परिणामों के सही सांख्यिकीय प्रसंस्करण के लिए काफी खराब है। इस स्तर पर, एक कठोर-शरीर परिवर्तन एल्गोरिदम का उपयोग किया जाता है - एक स्थानिक परिवर्तन जिसमें केवल वस्तु की स्थिति और अभिविन्यास बदलता है, और इसके आयाम या आकार स्थिर होते हैं। व्यवहार में, प्रसंस्करण इस तरह दिखता है: छवियों का एक संदर्भ (आमतौर पर पहला) कार्यात्मक वॉल्यूम चुना जाता है, और बाद के सभी कार्यात्मक वॉल्यूम गणितीय रूप से इसके साथ संरेखित होते हैं, जैसे हम स्टैक में पेपर शीट को कैसे संरेखित करते हैं।

2. कार्यात्मक और शारीरिक डेटा का मूल पंजीकरण।

विषय के सिर की स्थिति में अंतर कम हो जाता है। सक्रियण क्षेत्रों के बाद के स्थानीयकरण को सक्षम करने के लिए कंप्यूटर प्रसंस्करण और उच्च-रिज़ॉल्यूशन संरचनात्मक डेटा और बहुत कम-रिज़ॉल्यूशन कार्यात्मक डेटा की तुलना भी की जाती है।

चावल। 5: मोटर प्रतिमान निष्पादित करते समय स्कैनिंग के दौरान रोगी के सिर के विस्थापन का उदाहरण। चित्र के ऊपरी भाग में तीन परस्पर लंबवत विमानों में विषय के सिर की गति का एक ग्राफ है: मध्य वक्र z-अक्ष ("सिर-पैर" दिशा) के साथ रोगी के विस्थापन को दर्शाता है, और यह स्पष्ट रूप से विचलन करता है आंदोलन की शुरुआत और उसके अंत पर. निचले हिस्से में गति सुधार के बिना एक ही विषय के सक्रियण के सांख्यिकीय मानचित्र हैं। विशिष्ट गति कलाकृतियों को मस्तिष्क पदार्थ के किनारे पर आधे छल्ले के रूप में पहचाना जाता है

इसके अलावा, विभिन्न स्कैनिंग मोड से जुड़े अंतर को कम किया जाता है (आमतौर पर कार्यात्मक डेटा के लिए यह "ग्रेडिएंट इको" मोड है, एनाटोमिकल डेटा के लिए - टी 1)। इस प्रकार, ग्रेडिएंट इको मोड उच्च-रिज़ॉल्यूशन संरचनात्मक छवियों की तुलना में किसी एक अक्ष के साथ छवि को कुछ खिंचाव दे सकता है।

3. स्थानिक सामान्यीकरण. आकार-प्रकार से ज्ञात होता है मानव मस्तिष्कबहुत सार्थकता से। विभिन्न रोगियों से प्राप्त डेटा की तुलना करने के लिए, साथ ही पूरे समूह को समग्र रूप से संसाधित करने के लिए, गणितीय एल्गोरिदम का उपयोग किया जाता है: तथाकथित एफ़िन परिवर्तन। इस मामले में, मस्तिष्क के अलग-अलग क्षेत्रों की छवियां बदल जाती हैं - खिंचाव, संपीड़न, खिंचाव, आदि। - एक एकीकृत स्थानिक समन्वय प्रणाली में संरचनात्मक डेटा की कमी के बाद।

वर्तमान में, एफएमआरआई में दो सबसे आम स्थानिक समन्वय प्रणालियाँ थेलेरस प्रणाली और मॉन्ट्रियल न्यूरोलॉजिकल इंस्टीट्यूट प्रणाली हैं। पहला 1988 में फ्रांसीसी न्यूरोसर्जन जीन तलैराच द्वारा एक 60 वर्षीय फ्रांसीसी महिला के मस्तिष्क के पोस्टमार्टम माप के आधार पर विकसित किया गया था। फिर मस्तिष्क के सभी शारीरिक क्षेत्रों के निर्देशांक पूर्वकाल और पश्च संयोजिका को जोड़ने वाली संदर्भ रेखा के सापेक्ष दिए गए थे। किसी भी मस्तिष्क को इस स्टीरियोटैक्सिक स्थान में रखा जा सकता है, और रुचि के क्षेत्रों को त्रि-आयामी समन्वय प्रणाली (x, y, z) का उपयोग करके वर्णित किया जा सकता है। ऐसी प्रणाली का नुकसान यह है कि इसमें केवल एक मस्तिष्क से डेटा होता है। इसलिए, 152 कनाडाई लोगों के टी1 छवि डेटा की कुल गणना के आधार पर मॉन्ट्रियल न्यूरोलॉजिकल इंस्टीट्यूट (एमएनआई) में अधिक लोकप्रिय प्रणाली विकसित की गई है।

यद्यपि दोनों प्रणालियों में गिनती पूर्वकाल और पीछे के कमिसर्स को जोड़ने वाली रेखा से की जाती है, इन प्रणालियों के निर्देशांक समान नहीं होते हैं, खासकर जब वे मस्तिष्क की उत्तल सतहों तक पहुंचते हैं। अन्य शोधकर्ताओं के काम के डेटा के साथ प्राप्त परिणामों की तुलना करते समय इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस प्रसंस्करण चरण का उपयोग न्यूरोसर्जरी में कार्यात्मक सक्रियण क्षेत्रों की प्रीऑपरेटिव मैपिंग के लिए नहीं किया जाता है, क्योंकि ऐसी स्थिति में एफएमआरआई का उद्देश्य किसी विशेष रोगी में इन क्षेत्रों के स्थान का सटीक आकलन करना है।

4. चौरसाई करना। स्थानिक सामान्यीकरण कभी भी सटीक नहीं होता है, इसलिए सजातीय क्षेत्र, और इसलिए उनके सक्रियण क्षेत्र, 100% सुसंगत नहीं होते हैं। विषयों के समूह में समान सक्रियण क्षेत्रों के स्थानिक ओवरलैप को प्राप्त करने के लिए, सिग्नल-टू-शोर अनुपात में सुधार करें और इस प्रकार डेटा की विश्वसनीयता बढ़ाएं, एक गाऊसी स्मूथिंग फ़ंक्शन का उपयोग किया जाता है। प्रसंस्करण के इस चरण का सार प्रत्येक विषय के सक्रियण क्षेत्रों को "धुंधला" करना है, जिसके परिणामस्वरूप समूह विश्लेषण के दौरान उनके ओवरलैप के क्षेत्र बढ़ जाते हैं। नुकसान: स्थानिक संकल्प खो गया है।

अब, अंततः, हम सीधे सांख्यिकीय विश्लेषण की ओर बढ़ सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप हम शारीरिक डेटा पर आरोपित रंगीन मानचित्रों के रूप में सक्रियण क्षेत्रों पर डेटा प्राप्त करते हैं। वही डेटा कर सकते हैं

फंक्शनल मैग्नेटिक रेजोनेंस इमेजिंग

आँकड़े: खोज मात्रा के लिए p-va/ues समायोजित

सेट-लेवल नॉन-एलसोट्रोपीएलसी समायोजित क्लस्टर-लेवल वोक्सेल-लेवल

आर "- - - ---- मिमी मिमी मिमी

^ कनेक्टेड "ई ^ अनकरेक्टेड पीएफडब्ल्यूई-कॉन ^ एफडीआर-कॉन टी (यू ^ अनकॉनेक्टेड

0.000 80 0.000 0.000 0.000 6.26 6.04 0.000 -27 -24 60

0.000 0.000 6.00 5.81 0.000 -33 -18 69

0.002 46 0.001 0.009 0.000 5.20 5.07 0.000 27 -57 -21

0.123 0.004 4.54 4.45 0.000 18 -51 -18

0.278 6 0.179 0.076 0.003 4.67 4.58 0.000 51 21 -21

0.331 5 0.221 0.081 0.003 4.65 4.56 0.000 -66 -24 27

0.163 9 0.098 0.099 0.003 4.60 4.51 0.000 -48 -75 -27

0.050 17 0.029 0.160 0.005 4.46 4.38 0.000 -21 33 27

0.135 10 0.080 0.223 0.006 4.36 4.28 0.000 3 -75 -33

0.668 1 0.608 0.781 0.024 3.83 3.77 0.000 6 -60 -9

चावल। 6: सांख्यिकीय पोस्ट-प्रोसेसिंग परिणामों की प्रस्तुति का उदाहरण। बाईं ओर - मोटर प्रतिमान (दाहिनी तर्जनी को ऊपर उठाना - नीचे करना) करते समय सक्रियण क्षेत्र, मस्तिष्क के वॉल्यूमेट्रिक पुनर्निर्माण के साथ संयुक्त। दाईं ओर - प्रत्येक सक्रियण क्षेत्र के लिए सांख्यिकीय डेटा

सक्रियण क्षेत्र के सांख्यिकीय महत्व, इसकी मात्रा और स्टीरियोटैक्सिक स्पेस में निर्देशांक को दर्शाते हुए डिजिटल प्रारूप में प्रस्तुत किया जाना चाहिए (चित्र 6)।

fMRI_ के अनुप्रयोग

एफएमआरआई किन मामलों में किया जाता है? सबसे पहले, विशुद्ध रूप से वैज्ञानिक उद्देश्यों के लिए: यह सामान्य मस्तिष्क की कार्यप्रणाली और इसकी कार्यात्मक विषमता का अध्ययन है। इस तकनीक ने मस्तिष्क के कार्यों के मानचित्रण में शोधकर्ताओं की रुचि को पुनर्जीवित किया है: आक्रामक हस्तक्षेपों का सहारा लिए बिना, आप देख सकते हैं कि मस्तिष्क के कौन से क्षेत्र किसी विशेष प्रक्रिया के लिए जिम्मेदार हैं। शायद ध्यान, स्मृति और कार्यकारी कार्यों सहित उच्च संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं की हमारी समझ में सबसे बड़ी प्रगति हुई है। इस तरह के अध्ययनों ने दवा और तंत्रिका विज्ञान (झूठ पकड़ने वाले के रूप में, विपणन अनुसंधान आदि) से दूर व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए एफएमआरआई का उपयोग करना संभव बना दिया है।

इसके अलावा, व्यावहारिक चिकित्सा में एफएमआरआई का सक्रिय रूप से उपयोग किया जा रहा है। वर्तमान में, इस तकनीक का व्यापक रूप से न्यूरोसर्जिकल हस्तक्षेप से पहले बुनियादी कार्यों (मोटर, भाषण) की प्रीऑपरेटिव मैपिंग के लिए नैदानिक ​​​​अभ्यास में उपयोग किया जाता है। वॉल्यूमेट्रिक संरचनाएँमस्तिष्क या असाध्य मिर्गी। संयुक्त राज्य अमेरिका में, एक आधिकारिक दस्तावेज़ भी है - अमेरिकन कॉलेज ऑफ़ रेडियोलॉजी और अमेरिकन सोसाइटी ऑफ़ न्यूरोरेडियोलॉजी द्वारा संकलित एक व्यावहारिक मार्गदर्शिका, जो पूरी प्रक्रिया का विस्तार से वर्णन करती है।

शोधकर्ता विभिन्न न्यूरोलॉजिकल और के लिए एफएमआरआई को नियमित नैदानिक ​​​​अभ्यास में पेश करने का भी प्रयास कर रहे हैं मानसिक बिमारी. इस क्षेत्र में कई कार्यों का मुख्य लक्ष्य मस्तिष्क के एक या दूसरे क्षेत्र को नुकसान के जवाब में उसके कामकाज में बदलाव का आकलन करना है - नुकसान और (या) ज़ोन का स्विचिंग, उनका विस्थापन, आदि, साथ ही गतिशील के जवाब में सक्रियण क्षेत्रों के पुनर्गठन का अवलोकन दवाई से उपचारऔर (या) पुनर्वास उपाय।

अंततः, विभिन्न प्रकार के रोगियों पर किए गए एफएमआरआई अध्ययन पूर्वानुमानित मूल्य निर्धारित करने में मदद कर सकते हैं विभिन्न विकल्पबिगड़ा कार्यों को बहाल करने और इष्टतम उपचार एल्गोरिदम विकसित करने के लिए कॉर्टेक्स का कार्यात्मक पुनर्गठन।

अध्ययन की संभावित विफलताएँ_

एफएमआरआई की योजना बनाते समय, आपको हमेशा विभिन्न मतभेदों, सीमाओं और संभावित को ध्यान में रखना चाहिए

स्वस्थ स्वयंसेवकों और रोगियों दोनों के लिए प्राप्त आंकड़ों की व्याख्या में त्रुटि के स्रोत।

इसमे शामिल है:

न्यूरोवास्कुलर इंटरेक्शन और हेमोडायनामिक्स को प्रभावित करने वाला कोई भी कारक और, परिणामस्वरूप, बोल्ड कंट्रास्ट; इसलिए, किसी को हमेशा मस्तिष्क रक्त प्रवाह में संभावित परिवर्तनों को ध्यान में रखना चाहिए, उदाहरण के लिए, सिर और गर्दन की मुख्य धमनियों में रुकावट या गंभीर स्टेनोज़ के कारण, रिसेप्शन वासोएक्टिव औषधियाँ; बिगड़ा हुआ ऑटोरेग्यूलेशन के कारण घातक ग्लियोमा वाले कुछ रोगियों में बोल्ड प्रतिक्रिया में कमी या उलटा होने के भी ज्ञात तथ्य हैं;

रोगी में किसी भी एमआरआई परीक्षा (पेसमेकर, क्लौस्ट्रफ़ोबिया, आदि) के लिए सामान्य मतभेद हैं;

खोपड़ी के चेहरे (सेरेब्रल) भागों (गैर-हटाने योग्य डेन्चर, क्लिप, प्लेट इत्यादि) के क्षेत्र में धातु संरचनाएं, "ग्रेडिएंट इको" मोड में स्पष्ट कलाकृतियों का निर्माण करती हैं;

कार्य के दौरान विषय की ओर से सहयोग की कमी (कठिनाई), उसकी संज्ञानात्मक स्थिति और दृष्टि, श्रवण आदि में कमी के साथ-साथ कार्य को पूरा करने के लिए प्रेरणा और उचित ध्यान की कमी के साथ जुड़ी हुई है;

कार्य करते समय विषय की स्पष्ट गति;

गलत तरीके से नियोजित अध्ययन डिजाइन (पसंद)। नियंत्रण कार्य, ब्लॉक की अवधि या संपूर्ण अध्ययन, आदि);

कार्यों का सावधानीपूर्वक विकास, जो नैदानिक ​​एफएमआरआई के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, साथ ही परिणामी सक्रियण क्षेत्रों की तुलना करने में सक्षम होने के लिए समय के साथ लोगों के समूह या एक ही विषय का अध्ययन करते समय; कार्य प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य होने चाहिए, अर्थात अध्ययन की पूरी अवधि के दौरान समान होने चाहिए और सभी विषयों द्वारा पूरे किए जा सकते हैं; उन रोगियों के लिए एक संभावित समाधान जो स्वतंत्र रूप से आंदोलन-संबंधी कार्य नहीं कर सकते हैं, अंगों को स्थानांतरित करने के लिए विभिन्न उपकरणों का उपयोग करके निष्क्रिय प्रतिमानों का उपयोग करना है;

स्कैनिंग मापदंडों का गलत चयन (इको टाइम - टीई, पुनरावृत्ति समय - टीआर);

विभिन्न चरणों में गलत डेटा पोस्ट-प्रोसेसिंग पैरामीटर;

प्राप्त सांख्यिकीय डेटा की गलत व्याख्या, सक्रियण क्षेत्रों की गलत मैपिंग।

निष्कर्ष

उपरोक्त सीमाओं के बावजूद, एफएमआरआई महत्वपूर्ण और बहुआयामी है। आधुनिक तकनीकेंन्यूरोइमेजिंग, जो अंतःशिरा कंट्रास्ट की आवश्यकता के बिना उच्च स्थानिक रिज़ॉल्यूशन और गैर-आक्रामकता के लाभों को जोड़ती है

प्रवर्धन और विकिरण के संपर्क में। हालाँकि, यह तकनीक बहुत जटिल है, और एफएमआरआई के साथ काम करने वाले शोधकर्ता को सौंपे गए कार्यों को सफलतापूर्वक पूरा करने के लिए, एक बहु-विषयक दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है - अध्ययन में न केवल न्यूरोरेडियोलॉजिस्ट, बल्कि बायोफिजिसिस्ट, न्यूरोफिज़ियोलॉजिस्ट, मनोवैज्ञानिक, भाषण चिकित्सक और डॉक्टर भी शामिल होते हैं। क्लिनिक के जरिए डॉक्टर की प्रैक्टिस, गणितज्ञ। केवल इस मामले में एफएमआरआई की पूरी क्षमता का उपयोग करना और वास्तव में अद्वितीय परिणाम प्राप्त करना संभव है।

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