Ce este rezonanța magnetică?

Imagistica prin rezonanță magnetică (IRM) este cea mai răspândită tehnică neuroimagistică din neuroștiință datorită numeroaselor sale avantaje, principalele fiind faptul că aceasta este o tehnică neinvazivă și este tehnica de rezonanță magnetică cu cea mai mare rezoluție spațială.

Fiind o tehnică non-invazivă, nu este necesară deschiderea niciunei rani pentru ao efectua și este, de asemenea, nedureroasă. Rezoluția sa spațială permite identificarea structurilor la milimetri, are o rezoluție temporală bună, mai mică decât a doua, deși nu este la fel de bună ca alte tehnici, cum ar fi electroencefalografia (EEG).

Rezoluția spațială ridicată permite investigarea aspectelor și a caracteristicilor morfologice la nivelul țesutului. Ca și metabolismul, volumul sângelui sau hemodinamica.

Această tehnică este considerată inofensivă, adică nu produce nici un prejudiciu în organismul persoanei căreia i se face, din acest motiv este, de asemenea, nedureroasă. Deși participantul trebuie să intre într-un câmp magnetic, acesta nu reprezintă un risc pentru individ, deoarece acest câmp este foarte mic, de obicei egal sau mai mic de 3 teslas (3 T).

Dar nu toate sunt avantaje, RM este o tehnică dificil de efectuat și analizat, astfel încât profesioniștii trebuie să efectueze o pregătire prealabilă. În plus, sunt necesare instalații și utilaje scumpe, prin urmare, are un cost spațial și economic ridicat.

Fiind o tehnică atât de complexă, este necesară o echipă multidisciplinară. Această echipă include de obicei un fizician, cineva care cunoaște fiziopatologia (ca un neuroradiolog) și cineva care proiectează experimentele, de exemplu, un neuropsiholog.

În acest articol, baza fizică a rezonanței magnetice va fi explicată mai sus, dar se va concentra în principal pe bazele psihofiziologice și informații practice pentru persoanele care trebuie să se supună unui RMN.

Baze psiho-psihologice de rezonanță magnetică

Funcționarea creierului se bazează pe schimbul de informații prin intermediul sinapselor chimice și electrice.

Pentru a efectua această activitate este necesar să o consumăm și consumul de energie este realizat printr-un proces metabolic complex care, pe scurt, se traduce într-o creștere a unei substanțe numite adenozin trifosfat, mai bine cunoscut sub numele de ATP, care este sursa de energie pe care creierul o folosește pentru a funcționa.

ATP se face din oxidarea glucozei, prin urmare, pentru ca creierul să funcționeze, oxigenul și glucoza trebuie livrate. Pentru a vă oferi o idee, un creier în repaus consumă 60% din toată cantitatea de glucoză pe care o consumăm, aproximativ 120 g. Deci, în cazul în care alimentarea cu glucoză sau oxigen a fost întreruptă, creierul ar suferi daune.

Aceste substanțe ajung la neuronii care le necesită prin perfuzia sângelui, prin paturile capilare. Prin urmare, cu cât activitatea creierului este mai mare, cu atât este mai mare nevoia de glucoză și oxigen și cu o creștere a fluxului sanguin cerebral într-o manieră localizată.

Deci, pentru a verifica ce zonă a creierului este activă, ne putem uita la consumul de oxigen sau glucoză, creșterea fluxului cerebral regional și modificări ale volumului cerebral al sângelui.

Tipul de indicator care va fi utilizat va depinde de mai mulți factori, printre care se numără caracteristicile sarcinii care trebuie îndeplinită.

Câteva studii au arătat că atunci când stimularea creierului are loc o perioadă prelungită, primele schimbări observate sunt glucoza și oxigenul, atunci există o creștere a fluxului cerebral regional și dacă stimularea continuă, va exista o creștere din volumul total al creierului (Clarke & Sokoloff, 1994, Gross, Sposito, Pettersen, Panton, & Fenstermacher, 1987, Klein, Kuschinsky, Schrock, & Vetterlein, 1986).

Oxigenul este transportat prin vasele cerebrale atașate la hemoglobină. Când hemoglobina conține oxigen, se numește oxihemoglobină și atunci când este lăsată fără ea, deoxyhemoglobin. Deci, când începe activarea creierului, există o creștere localizată a oxihemoglobinei și o scădere a deoxihemoglobinei.

Acest echilibru produce o schimbare magnetică în creier care este ceea ce este colectat în imaginile MR.

După cum se știe, oxigenul intravascular este transportat legat de hemoglobină. Atunci când această proteină este plină de oxigen, se numește oxihemoglobină și, atunci când este eliberată, devine deoxihemoglobină.

În timpul activării cerebrale va exista o creștere locoregională a oxihemoglobinei arteriale și capilare, cu toate acestea, concentrația de deoxihemoglobină va scădea datorită, așa cum sa explicat mai sus, la scăderea transportului de oxigen în țesuturi.

Această scădere a concentrației de deoxihemoglobină, datorită proprietății sale paramagnetice, va determina o creștere a semnalului în imaginile fMRI.

În rezumat, RMN se bazează pe identificarea modificărilor hemodinamice ale oxigenului din sânge prin efectul BOLD, deși nivelurile fluxului sanguin pot fi de asemenea deduse indirect prin metode precum imagistica și perfuzie și ASL ( spin arterial etichetare ).

Mecanismul efectului BOLD

Tehnica MRI cea mai utilizată astăzi este cea efectuată pe baza efectului BOLD. Această tehnică permite identificarea modificărilor hemodinamice datorită modificărilor magnetice produse în hemoglobină (Hb).

Acest efect este destul de complex, dar voi încerca să-l explic în cel mai simplu mod posibil.

Primul care a descris acest efect a fost Ogawa și echipa sa. Acești cercetători au dat seama că atunci când Hb nu conține oxigen, deoxyhemoglobinul este paramagnetic (atrage câmpuri magnetice), dar când oxigenat complet (oxyHb) se schimbă și devine diamagnetic (repetă câmpurile magnetice) (Ogawa și colab. ., 1992).

Atunci când există o prezență mai mare de deoxihemoglobină, câmpul magnetic local este modificat și nucleele au nevoie de mai puțin timp pentru a reveni la poziția lor inițială, deci există un semnal T2 mai mic și, invers, cu atât mai redusă este recuperarea nucleelor și semnalul minus T2 este recepționat.

În concluzie, detectarea activității creierului cu mecanismul efectului BOLD are loc după cum urmează:

  1. Activitatea creierului unei anumite zone crește.
  2. Neuronii activi necesită oxigen, pentru a obține energie, pe care o obțin din neuronii din jurul lor.
  3. Zona din jurul neuronilor activi pierde oxigen, de aceea, la început, crește deoxhemoglobina și scade T2.
  4. La sfarsitul timpului (6-7s) zona recupereaza si creste oxihb, astfel incat T2 creste (intre 2 si 3% folosind campuri magnetice de 1, 5 T).

Rezonanță magnetică funcțională

Datorită efectului BOLD, pot fi efectuate rezonanțe magnetice funcționale (fMRI). Rezonanța magnetică funcțională diferă de rezonanța magnetică uscată prin faptul că, în primul caz, participantul efectuează un exercițiu în timp ce efectuează un RMN, astfel încât activitatea creierului să poată fi măsurată atunci când efectuează o funcție și nu doar în repaus .

Exercițiile constau din două părți, în timp ce participantul îndeplinește sarcina și apoi este lăsat să se odihnească în timpul perioadei de odihnă. Analiza fMRI se realizează prin compararea voxelului cu voxel imaginile primite în timpul terminării sarcinii și în timpul de odihnă.

Prin urmare, această tehnică permite relaționarea activității funcționale cu anatomia cerebrală cu o mare precizie, ceea ce nu se întâmplă cu alte tehnici cum ar fi EEG sau magnetoencefalografia.

Deși fMRI este o tehnică destul de precisă, aceasta măsoară indirect activitatea creierului și există mai mulți factori care pot interfera cu datele obținute și pot modifica rezultatele fie interne ale pacientului, fie externe, cum ar fi caracteristicile câmpului magnetic sau post-procesare.

Informații practice

Această secțiune va explica câteva informații care ar putea fi interesante dacă trebuie să participați la un studiu IRM, fie pacient sau un control sănătos.

RMN poate fi efectuată în aproape orice parte a corpului, cele mai frecvente fiind abdomenul, cervicul, toracele, creierul sau craniul, inima, lombarul și pelvina. Aici se va explica creierul, deoarece este cel mai apropiat de domeniul meu de studiu.

Cum se efectuează testul?

Studiile RMN ar trebui să fie efectuate în centre specializate și cu facilitățile necesare, cum ar fi spitale, centre de radiologie sau laboratoare.

Primul pas este să te îmbraci în mod corespunzător, trebuie să elimini toate lucrurile care au metal, astfel încât să nu interfereze cu IRM-ul.

Apoi vi se va cere să stați pe o suprafață orizontală care este introdusă într-un fel de tunel, care este scanerul. Unele studii necesită să vă așezați într-un anumit mod, dar, de obicei, este, de obicei, cu capul în jos.

În timp ce se efectuează IRM, nu veți fi singur, medicul sau persoana care controlează aparatul vor fi plasate într-o cameră conectată protejată de câmpul magnetic care de obicei are o fereastră pentru a vedea tot ce se întâmplă în camera RMN. Această cameră are, de asemenea, monitoare în care persoana responsabilă poate vedea dacă totul merge bine în timp ce se efectuează IRM.

Testul durează între 30 și 60 de minute, deși poate dura mai mult, mai ales dacă este o fMRI, în care trebuie să efectuați exercițiile pe care le indicați în timp ce RMN-ul vă colectează activitatea creierului.

Cum să vă pregătiți pentru test?

Când vi se spune că trebuie efectuat un test RMN, medicul trebuie să se asigure că nu aveți dispozitive metalice în corp care ar putea interfera cu RMN, cum ar fi următoarele:

  • Supape de inimă artificială
  • Clipuri pentru anevrism cerebral.
  • Defibrilator sau stimulator cardiac.
  • Implanturi în urechea internă (cohlear).
  • Nefropatie sau dializă.
  • Articulațiile artificiale recent plasate.
  • Stenturi (stenturi vasculare).

În plus, ar trebui să-i spuneți medicului dacă ați lucrat cu metale deoarece aveți nevoie de un studiu pentru a examina dacă aveți particule de metal în ochi sau nări, de exemplu.

De asemenea, trebuie să vă informați medicul dacă suferiți de claustrofobie (teama de spații închise), deoarece, dacă este posibil, medicul vă va sfătui să efectuați un IRM deschis, care este mai separat de corp. Dacă nu este posibil și sunteți foarte anxios, vi se poate prescrie anxiolitice sau pastile de dormit.

În ziua examenului nu trebuie să consumați alimente sau băuturi înainte de test, cu aproximativ 4 sau 6 ore înainte.

Trebuie să încercați să aduceți cel puțin numărul de articole metalice la studiu (bijuterii, ceasuri, mobile, bani, cărți de credit etc.), deoarece acestea pot interfera cu RM. Dacă le luați, va trebui să le lăsați pe toți în afara încăperii în care se află mașina RM.

Cum se simte?

Examenul RMN este complet nedureros, dar poate fi un pic enervant sau incomod.

Mai întâi de toate, poate provoca anxietate atunci când trebuie să stați într-un spațiu închis atâta timp. În plus, aparatul trebuie să fie cât se poate de posibil, deoarece dacă nu poate cauza erori în imagini. Dacă nu sunteți în stare să stați încă o perioadă atât de lungă, vi se poate da un medicament pentru a vă relaxa.

În al doilea rând, aparatul produce o serie de zgomote continue, care pot fi enervante, pentru a reduce sunetul pe care îl poți purta dopuri pentru urechi, verificând întotdeauna cu medicul dumneavoastră în prealabil.

Aparatul are un interfon cu care puteți comunica cu persoana însărcinată cu examenul, deci dacă simțiți ceva care pare anormal, îl puteți consulta.

Nu este necesar să stați în spital, după încercare puteți să vă întoarceți acasă, să mâncați dacă doriți și să vă faceți o viață normală.

Pentru ce este?

IRM este utilizat, împreună cu alte teste sau dovezi, pentru a face un diagnostic și pentru a evalua starea unei persoane care suferă de o boală.

Informațiile pe care le obțineți depind de locul în care va fi efectuată rezonanța. Rezonanțele magnetice ale creierului sunt utile pentru detectarea semnelor cerebrale caracteristice următoarelor condiții:

  • Anomalie congenitală a creierului
  • Sângerări în creier (hemoragie subarahnoidă sau intracraniană)
  • Infecția creierului
  • Brain tumorile
  • Tulburările hormonale (cum ar fi acromegalie, galactoree și sindromul Cushing)
  • Scleroza multiplă
  • cursă

În plus, poate fi de asemenea util să se determine cauza condițiilor cum ar fi:

  • Slăbiciune musculară sau amorțeală și furnicături
  • Modificări în gândire sau comportament
  • Pierderea auzului
  • Dureri de cap atunci când sunt prezente alte simptome sau semne
  • Dificultatea de a vorbi
  • Probleme de vedere
  • demență

Aveți riscuri?

Rezonanța magnetică utilizează câmpuri magnetice și, spre deosebire de radiații, nu a fost încă găsită în niciun studiu care cauzează vreun fel de daune.

Studiile RMN contrastante, care necesită utilizarea unui colorant, sunt de obicei efectuate cu gadoliniu. Acest colorant este foarte sigur și reacțiile alergice rareori apar, deși pot fi dăunătoare persoanelor cu afecțiuni renale. Prin urmare, dacă suferiți de orice problemă la rinichi, trebuie să informați medicul înainte de a efectua studiul.

Imagistica MR magnetică poate fi periculoasă dacă persoana transportă dispozitive metalice cum ar fi stimulatoarele cardiace și implanturile, deoarece nu le pot face să funcționeze la fel de bine ca înainte.

În plus, trebuie să efectuați un studiu dacă există riscul ca în interiorul corpului să existe niște trompete metalice, deoarece câmpul magnetic le poate determina să se miște și să provoace leziuni organice sau de țesut.