Idi na sadržaj

Neurosnimanje

Nepregledano
S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Neurosnimanje
Parasagitalna magnetna rezonanca glave kod pacijenta sa benignom porodičnom makrocefalijom
Dijagnostička metodaIndirektno (direktno) slika strukture, funkcije/farmakologije nervnog sistema

Neurosnimanje je upotreba kvantitativnih (računarskih) tehnika za proučavanje neuroanatomske strukture i funkcije centralnog nervnog sistema, razvijene kao objektivan način naučnog proučavanja zdravog ljudskog mozga na neinvazivan način. Sve se više koristi i za kvantitativna istraživanja bolesti mozga i psihijatrijskih bolesti. Neurosnimanje je visoko multidisciplinarna grana koja uključuje neuronauku, računarstvo, psihologiju i statistiku i nije medicinska specijalnost. Neurosnimanje se ponekad miješa s neuroradiologijom.

Neuroradiologija je medicinska specijalnost koja koristi nestatističko snimanje mozga u kliničkom okruženju, koju prakticiraju radiolozi koji su ljekari. Neuroradiologija se prvenstveno fokusira na prepoznavanje moždanih lezija, kao što su vaskularne bolesti, moždani udari, tumori i upalne bolesti. Za razliku od neurosnimanja, neuroradiologija je kvalitativna (zasnovana na subjektivnim utiscima i opsežnoj kliničkoj obuci), ali ponekad koristi osnovne kvantitativne metode. Tehnike funkcionalnog snimanja mozga, kao što je funkcionalna magnetna rezonanca (fMRI), uobičajene su u neurosnimanju, ali se rijetko koriste u neuroradiologiji. Neurosnimanje se dijeli u dvije široke kategorije:

Historija

[uredi | uredi izvor]
Strukturna magnetna rezonanca (strukturna MRI) glave, od vrha do baze lobanje

Prvo poglavlje historije neurosnimanja seže do italijanskog neuroznanstvenika Angela Mossa koji je izumio 'ravnotežu ljudske cirkulacije', koja je mogla neinvazivno mjeriti preraspodjelu krvi tokom emocijske i intelektualne aktivnosti.[1]

U 1918., Američki neurohirurg Walter Dandy uveo je tehniku ventrikulografije. Rendgenske slike ventrikularnog sistema unutar mozga dobijene su ubrizgavanjem filtriranog zraka direktno u jednu ili obje lateralne komore mozga. Dandy je također primijetio da zrak unesen u subarahnoidni prostor putem lumbalne spinalne punkcije može ući u moždane komore i također prikazati odjeljke cerebrospinalne tekućine oko baze mozga i preko njegove površine. Ova tehnika je nazvana pneumoencefalografija.

Godine 1927., Egas Moniz uveo je cerebralnu angiografiju, pomoću koje su se i normalni i abnormalni krvni sudovi u i oko mozga mogli vizualizirati s velikom preciznošću.

Početkom 1970-ih, Allan McLeod Cormack i Godfrey Newbold Hounsfield uveli su kompjuteriziranu aksijalnu tomografiju (CAT ili CT skeniranje), te su sve detaljnije anatomske slike mozga postale dostupne u dijagnostičke i istraživačke svrhe. Cormack i Hounsfield su za svoj rad 1979. godine osvojili Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu. Ubrzo nakon uvođenja CAT-a početkom 1980-ih, razvoj radioliganda omogućio je jednofotonsku emisionu kompjuteriziranu tomografiju (SPECT) i pozitronsku emisionu tomografiju (PET) mozga.

Manje-više istovremeno, istraživači, uključujući Petera Mansfielda i Paula Lauterbura, koji su 2003. godine dobili Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu, razvili su magnetnu rezonancu (MRI ili MR skeniranje). Početkom 1980-ih MRI je uveden u kliničku praksu, a tokom 1980-ih dogodila se prava eksplozija tehničkih usavršavanja i dijagnostičkih MR primjena. Naučnici su ubrzo saznali da se velike promjene protoka krvi mjerene PET-om mogu snimiti i ispravnom vrstom MRI. Funkcionalna magnetna rezonanca (fMRI) je rođena i od 1990-ih, fMRI je dominirala u oblasti mapiranja mozga zbog svoje niske invazivnosti, nedostatka izloženosti zračenju i relativno široke dostupnosti.

Početkom 2000-ih, oblast neurosnimanja dostigla je fazu u kojoj su ograničene praktične primjene funkcionalnog snimanja mozga postale izvodljive. Glavno područje primjene su grubi oblici interfejsa mozak-računar.

Svjetski rekord u prostornoj rezoluciji MRI slike cijelog mozga bio je volumen (slika) od 100 mikrometara postignut 2019. godine. Akvizicija uzorka trajala je oko 100 sati.[2] Prostorni svjetski rekord za cijeli ljudski mozak bilo kojim metodom bio je rendgenski tomografski snimak izveden u ESRF-u (Evropskom postrojenju za sinhrotronsko zračenje), koji je imao rezoluciju od oko 25 mikrona i trajao je oko 22 sata. Ovaj snimak bio je dio atlasa ljudskih organa koji sadrži rendgenske tomografske snimke drugih organa u ljudskom tijelu s istom rezolucijom.[3][4]

Ključna ideja za magnetnu rezonancu je da se vektor neto magnetizacije može pomicati izlaganjem spin sistema energiji frekvencije jednake energetskoj razlici između spinskih stanja (npr. radiofrekventnim impulsom). Ako se sistemu dostavi dovoljno energije, moguće je učiniti vektor neto magnetizacije ortogonalnim u odnosu na vektor vanjskog magnetnog polja.

Indikacije

[uredi | uredi izvor]

Neuroradiologija često slijedi nakon neurološkog pregleda u kojem je ljekar pronašao razlog za detaljnije istraživanje pacijenta koji ima ili može imati neurvni poremećaj.

Uobičajene kliničke indikacije za neurosnimanje uključuju traumu glave, simptome slične moždanom udaru, npr.: iznenadna slabost/utrnulost u jednoj polovini tijela, poteškoće s govorom ili hodanjem; napadi, iznenadna pojava jake glavobolje, iznenadna promjena nivoa svijesti iz nejasnih razloga.

Druga indikacija za neuroradiologiju je CT, MRI i PET-vođena stereotaktička hirurgija ili radiohirurgija za liječenje intrakranijalnih tumora, arteriovenskih malformacija i drugih hirurški izlječivih stanja.[5][6][7]

Jedan od češćih neuroloških problema koje osoba može iskusiti je jednostavna sinkopa.[8][9] U slučajevima jednostavne sinkope u kojoj pacijentova anamneza ne ukazuje na druge neurološke simptome, dijagnoza uključuje neurološki pregled, ali rutinsko neurološko snimanje nije indicirano jer je vjerovatnoća pronalaska uzroka u centralnom nervnom sistemu izuzetno mala i pacijent vjerovatno neće imati koristi od postupka.[9]

Neuroradiologija nije indicirana za pacijente sa stabilnim glavoboljama koje su dijagnosticirane kao migrena.[10] Studies indicate that presence of migraine does not increase a patient's risk for intracranial disease.[10] Dijagnoza migrene koja ukazuje na odsustvo drugih problema, poput papiledema, ne bi ukazivala na potrebu za radiološkim istraživanjima.[10] Tokom provođenja pažljive dijagnoze, ljekar treba razmotriti da li glavobolja ima uzrok osim migrene i da li bi mogla biti potrebna radiološka istraživanja.[10][11]

Tehnike snimanja mozga

[uredi | uredi izvor]

Kompjuterizovana aksijalna tomografija

[uredi | uredi izvor]

Kompjuterizovana tomografija (CT) ili Kompjuterizovana aksijalna tomografija (CAT) skeniranje koristi seriju rengenska kristalografijarendgenskih snimaka glave snimljenih iz mnogo različitih pravaca. CT skeniranje, koje se obično koristi za brzi pregled povreda mozga, koristi kompjuterski program koji izvodi numerički integralni proračun (inverzna Radonova transformacija) na izmjerenoj seriji rendgenskih snimaka kako bi se procijenilo koliko se rendgenskog snopa apsorbuje u malom volumenu mozga. Informacije se obično prikazuju kao poprečni presjeci mozga.[12]

Magnetna rezonanca

[uredi | uredi izvor]
Sagittal MRI presjek na srednjoj liniji

Magnetna rezonanca (MRI) koristi magnetna polja i radio talase za dobijanje visokokvalitetnih dvodimenzijskih ili trodimenzijskih slika moždanih struktura bez upotrebe jonizujućeg zračenja (X-zraka) ili radioaktivnih trasera.

Rekord za najveću prostornu rezoluciju cijelog intaktnog mozga (postmortem) je 100 mikrona, iz Opće bolnice Massachusetts. Podaci su objavljeni u Scientific Data 30. oktobra 2019. godine.[13]

Pozitronska emisiona tomografija

[uredi | uredi izvor]

Pozitronska emisiona tomografija (PET) i pozitronska emisiona tomografija mozga mjere emisije radioaktivno obilježenih metabolički aktivnih hemikalija koje su ubrizgane u krvotok. Podaci o emisiji se računarski obrađuju kako bi se dobile dvodimenzijske ili trodimenzijske slike distribucije hemikalija u mozgu.[14]:57 Pozitroni koji emituju radioizotope koji se koriste proizvode se ciklotronom, a hemikalije se označavaju ovim radioaktivnim atomima. Označeni spoj, nazvan "radiotraser", ubrizgava se u krvotok i na kraju stiže do mozga. Senzori u PET skeneru detektuju radioaktivnost dok se spoj akumulira u različitim regijama mozga. Računar koristi podatke koje su prikupili senzori za stvaranje višebojnih dvodimenzijskih ili trodimenzijskih slika koje pokazuju gdje spoj djeluje u mozgu. Posebno su korisni širok spektar liganada koji se koriste za mapiranje različitih aspekata aktivnosti neurotransmitera, pri čemu je daleko najčešće korišteni PET traser označeni oblik glukoze (vidi Fludeoksiglukoza (18F) (FDG)).

Najveća korist od PET skeniranja je što različiti spojevi mogu prikazati protok krvi i kisik i glukozni metabolizam u tkivima radnog mozga. Ova mjerenja odražavaju količinu moždane aktivnosti u različitim regijama mozga i omogućavaju da se sazna više o tome kako mozak funkcioniše. PET skeniranje je bilo superiornije u odnosu na sve ostale metode metaboličkog snimanja u smislu rezolucije i brzine završetka (samo 30 sekundi) kada je prvi put postalo dostupno. Poboljšana rezolucija omogućila je bolje proučavanje područja mozga aktiviranog određenim zadatkom. Najveći nedostatak PET skeniranja je taj što je, zbog brzog opadanja radioaktivnosti, ograničeno na praćenje kratkih zadataka.[14]:60 Prije pojave fMRI tehnologije, PET skeniranje je bila preferirana metoda funkcionalnog (za razliku od strukturnog) snimanja mozga i nastavlja da daje veliki doprinos neuroznanosti.

PET skeniranje se također koristi za dijagnosticiranje bolesti mozga, a najznačajniji su tumori mozga, epilepsija i bolesti koje oštećuju neurone i uzrokuju demenciju (poput Alzheimerove bolesti), a sve one uzrokuju velike promjene u metabolizmu mozga, što zauzvrat uzrokuje lako uočljive promjene na PET snimcima. PET je vjerovatno najkorisniji u ranim slučajevima određenih demencija (klasični primjeri su Alzheimerova bolest i Pickova bolest) gdje je rano oštećenje previše difuzno i ne pravi veliku razliku u volumenu i bruto strukturi mozga da bi dovoljno promijenilo CT i standardne MRI snimke kako bi se pouzdano razlikovalo od "normalnog" raspona kortikalne atrofije koja se javlja sa starenjem (kod mnogih, ali ne svih) osoba, a koja "ne" uzrokuje kliničku demenciju.

FDG-PET skeniranje se također često koristi u procjeni pacijenata s epilepsijom koji i dalje imaju napade uprkos adekvatnom medicinskom tretmanu. Kod fokalne epilepsije, gdje napadi počinju u malom dijelu mozga prije nego što se prošire na druga mjesta, to je jedna od mnogih modaliteta koji se koriste za identifikaciju regije mozga odgovorne za početak napada. Tipično, područje mozga gdje napadi počinju je disfunkcionalno čak i kada pacijent nema napad i unose manje glukoze, stoga i manje FDG u poređenju sa zdravim regijama mozga..[15] Ove informacije mogu pomoći u planiranju operacije epilepsije kao tretmana za epilepsiju otpornu na lijekove.

Drugi radiotraseri su također korišteni za identifikaciju područja početka napadaja, iako nisu komercijalno dostupni za kliničku upotrebu. To uključuje 11C-flumazenil, 11C-alfa-metil-L-triptofan, 11C-metionin, 11C-cerfentanil.[15]

Jednofotonska emisiona kompjuterizovana tomografija

[uredi | uredi izvor]

Jednofotonska emisiona kompjuterizovana tomografija (SPECT) je slična PET-u i koristi gama zrake-emitujuće radioizotope i gama kameru za snimanje podataka koje računar koristi za konstruisanje dvo- ili trodimenziiskih slika aktivnih regija mozga.[16] SPECT se oslanja na injekciju radioaktivnog trasera, ili "SPECT agensa", koji mozak brzo apsorbira, ali se ne redistribuira. Apsorpcija SPECT agensa je gotovo 100% završena u roku od 30 do 60 sekundi, što odražava cerebralni protok krvi (CBF) u vrijeme injekcije. Ova svojstva SPECT-a čine ga posebno pogodnim za snimanje epilepsije, što je obično otežano problemima s kretanjem pacijenta i različitim vrstama napada. SPECT pruža "snimak" cerebralnog protoka krvi jer se snimci mogu dobiti nakon završetka napada (sve dok je radioaktivni traser ubrizgan u vrijeme napada). Značajno ograničenje SPECT-a je njegova slaba rezolucija (oko 1 cm) u poređenju s MRI. Danas se često koriste SPECT uređaji s dvostrukim detektorskim glavama, iako su na tržištu dostupni i uređaji s trostrukim detektorskim glavama. Tomografska rekonstrukcija (uglavnom se koristi za funkcionalne "snimke" mozga) zahtijeva višestruke projekcije detektorskih glava koje rotiraju oko ljudske lobanje, pa su neki istraživači razvili SPECT uređaje sa šest i 11 detektorskih glava kako bi skratili vrijeme snimanja i postigli veću rezoluciju.[17][18]

Kao i PET, SPECT se također može koristiti za razlikovanje različitih vrsta bolesti koje uzrokuju demenciju, i sve se više koristi u tu svrhu. SPECT skeniranje pomoću izoflupana obilježenog s I-123 (također nazvano DaT skeniranjem) korisno je u razlikovanju Parkinsonove bolesti od drugih uzroka tremora.[19]

SPECT skeniranje se također koristi u procjeni epilepsije otporne na lijekove. Ovo koristi Tc99 obilježeni heksametil-propilen amin-oksim (Tc99HMPAO) ili etil-cisteinatski dimer (Tc99ECD) kao trasere. Radiotraser se ubrizgava u pacijentovu venu čim se otkrije početak napada, a skeniranje se vrši u roku od nekoliko sati nakon završetka napada. Ova tehnika se naziva iktalni SPECT i oslanja se na povećani protok krvi u područjima početka napada tokom napada. Interiktalni SPECT je skeniranje koje se radi korištenjem istih trasera, ali u vrijeme kada pacijent nema napad. Između napada, smanjenje protoka krvi uočava se u područjima početka napada i nije toliko izraženo kao povećanje protoka krvi tokom napada.[20]

Kranijski ultrazvuk

[uredi | uredi izvor]

Kranijski ultrazvuk se obično koristi samo kod beba, čije otvorene fontanele pružaju akustične prozore koji omogućavaju ultrazvučno snimanje mozga. Prednosti uključuju odsustvo ionizujućeg zračenja i mogućnost skeniranja pored kreveta, ali nedostatak detalja mehkog tkiva znači da je MRI poželjnija za neka stanja.[21]

Datoteka:FMRIscan.jpg
Aksijalni MRI presjek na nivou bazalnih ganglija, koji prikazuje promjene fMRI BOLD signala preklopljene u crvenim (povećanje) i plavim (smanjenje) tonovima

Funkcionalna magnetna rezonanca (fMRI) i arterijsko spin označavanje (ASL) oslanjaju se na paramagnetska svojstva oksigeniranog i deoksigeniranog hemoglobina kako bi se vidjele slike promjena protoka krvi u mozgu povezanih s neuronskom aktivnošću. To omogućava generiranje slika koje odražavaju koje se moždane strukture aktiviraju (i kako) tokom obavljanja različitih zadataka ili u stanju mirovanja. Prema hipotezi o oksigenaciji, promjene u korištenju kiseonika u regionalnom cerebralnom protoku krvi tokom kognitivne ili bihevioralne aktivnosti mogu se povezati s regionalnim neuronima kao direktno povezanim s kognitivnim ili bihevioralnim zadacima kojima se posvećuje pažnja.

Većina fMRI skenera omogućava ispitanicima da im se prikažu različite vizualne slike, zvukovi i stimulusi dodira, te da izvrše različite radnje poput pritiskanja dugmeta ili pomicanja džojstika. Posljedično, fMRI se može koristiti za otkrivanje moždanih struktura i procesa povezanih s percepcijom, mišljenjem i djelovanjem. Rezolucija fMRI trenutno je oko 2-3 milimetra, ograničena prostornim širenjem hemodinamskog odgovora na neuronsku aktivnost. Uveliko je zamijenio PET za proučavanje obrazaca aktivacije mozga. Međutim, PET zadržava značajnu prednost mogućnosti identifikacije specifičnih moždanih receptora (ili transportera) povezanih s određenim neurotransmiterima putem svoje sposobnosti da prikaže radioaktivno obilježene "ligande" receptora (receptorski ligandi su bilo koje hemikalije koje se lijepe za receptore). Postoji i značajna zabrinutost u vezi s valjanošću nekih statističkih podataka korištenih u fMRI analizama; stoga je valjanost zaključaka izvedenih iz mnogih fMRI studija.[22]

Sa tačnošću između 72% i 90% gdje bi šansa dostigla 0,8%,[23] fMRI tehnike mogu odlučiti koju od skupa poznatih slika ispitanik gleda.[24]

Nedavne studije o mašinskom učenju u psihijatriji koristile su fMRI za izgradnju modela mašinskog učenja koji mogu razlikovati osobe sa ili bez suicidalnog ponašanja. Studije snimanja u kombinaciji s algoritmima mašinskog učenja mogu pomoći u identifikaciji novih markera u neurosnimanju koji bi mogli omogućiti stratifikaciju na osnovu rizika od samoubistva pacijenata i pomoći u razvoju najboljih terapija i tretmana za pojedinačne pacijente.[25]

Difuzno optičko snimanje

[uredi | uredi izvor]

Difuzno optičko snimanje (DOI) ili difuzna optička tomografija (DOT) je metoda medicinskog snimanja koja koristi blisku infracrvenu svjetlost za generiranje slika tijela. Tehnika mjeri optičku apsorpciju hemoglobina i oslanja se na apsorpcijski spektar hemoglobina koji varira u zavisnosti od njegovog statusa oksigenacije. Difuzna optička tomografija visoke gustine (HD-DOT) direktno je upoređena sa fMRI korištenjem odgovora na vizuelnu stimulaciju kod ispitanika proučavanih objema tehnikama, sa uvjerljivo sličnim rezultatima.[26] HD-DOT je također upoređen sa fMRI u smislu jezičkih zadataka i funkcionalne povezanosti u mirovanju.[27]

Optički signal povezan s događajem

[uredi | uredi izvor]

Optički signal povezan s događajem (EROS) je tehnika skeniranja mozga koja koristi infracrveno svjetlo kroz optička vlakna za mjerenje promjena u optičkim svojstvima aktivnih područja moždane kore. Dok tehnike poput difuznog optičkog snimanja (DOT) i spektroskopije bliske infracrvene svjetlosti (NIRS) mjere optičku apsorpciju hemoglobina, te se stoga zasnivaju na protoku krvi, EROS koristi svojstva raspršenja samih neurona i na taj način pruža mnogo direktniju mjeru ćelijske aktivnosti. EROS može precizno odrediti aktivnost u mozgu unutar milimetara (prostorno) i unutar milisekundi (vremenski). Njegov najveći nedostatak je nemogućnost detekcije aktivnosti dublje od nekoliko centimetara. EROS je nova, relativno jeftina tehnika koja je neinvazivna za ispitanika. Razvijen je na Univerzitetu Illinois u Urbana-Champaignu, gdje se sada koristi u Laboratoriji za kognitivno neurosnimanje dr. Gabriele Gratton i dr. Monice Fabiani.

Magnetoencefalografija

[uredi | uredi izvor]

Magnetoencefalografija (MEG) je tehnika snimanja koja se koristi za mjerenje magnetnih polja proizvedenih električnom aktivnošću u mozgu putem izuzetno osjetljivih uređaja kao što su superprovodni uređaji za kvantnu interferenciju (SQUID) ili uređaji bez relaksacije spin izmjene[28] (SERF) magnetometri. MEG nudi vrlo direktno mjerenje neuronske električne aktivnosti (u poređenju sa fMRI na primjer) sa vrlo visokom vremenskom, ali relativno niskom prostornom rezolucijom. Prednost mjerenja magnetnih polja proizvedenih neuronskom aktivnošću je u tome što su vjerovatno manje iskrivljena okolnim tkivom (posebno lobanjom i vlasištem) u poređenju sa električnim poljima mjerenim elektroencefalografijom (EEG). Konkretno, može se pokazati da magnetna polja proizvedena električnom aktivnošću nisu pod utjecajem okolnog tkiva glave, kada se glava modelira kao skup koncentričnih sfernih ljuski, od kojih je svaka izotropni homogeni provodnik. Prave glave su nesferne i imaju uglavnom anizotropne provodljivosti (posebno bijela masa i lobanja). Dok anizotropija lobanje ima zanemariv uticaj na MEG (za razliku od EEG-a), anizotropija bijele mase snažno utječe na MEG mjerenja za radijalne i duboke izvore.[29] Međutim, treba napomenuti da se u ovoj studiji pretpostavljalo da je lobanja uniformno anizotropna, što ne važi za stvarnu glavu: apsolutne i relativne debljine diploe i tabličnih slojeva variraju između i unutar kostiju lubanje. Zbog toga je vjerovatno da na MEG utiče i anizotropija lobanje,[30] iako vjerovatno ne u istoj mjeri kao EEG.

Postoje mnoge upotrebe za MEG, uključujući pomoć hirurzima u lokalizaciji patologije, pomoć istraživačima u određivanju funkcije različitih dijelova mozga, neurofeedback i druge.[nedostaje referenca]

Funkcionalno ultrazvučno snimanje

[uredi | uredi izvor]

Funkcionalno ultrazvučno snimanje (fUS) je medicinska ultrazvučna tehnika snimanja za otkrivanje ili mjerenje promjena u neuronskim aktivnostima ili metabolizmu, na primjer, mjesta moždane aktivnosti, obično mjerenjem protoka krvi ili hemodinamskih promjena. Funkcionalni ultrazvuk oslanja se na ultrasenzitivni Doppler i ultrabrzo ultrazvučno snimanje koje omogućava snimanje protoka krvi visoke osjetljivosti.[nedostaje referenca]

Kvantni optički pumpani magnetometar

[uredi | uredi izvor]

U junu 2021. godine, istraživači su u preprinta--> izvijestili o razvoju prvog modularnog kvantnog skenera mozga koji koristi magnetsko snimanje i mogao bi postati novi pristup skeniranju cijelog mozga.[31][32]

Prednosti i nedostaci tehnika neurosnimanja

[uredi | uredi izvor]

Funkcionalna magnetna rezonanca (fMRI)

[uredi | uredi izvor]

fMRI se obično klasifikuje kao metoda minimalnog do umjerenog rizika zbog svoje neinvazivnosti u poređenju s drugim metodima snimanja. fMRI koristi kontrastno sredstvo ovisno o nivou oksigenacije krvi (BOLD) kako bi se dobio ovaj oblik snimanja. BOLD kontrast je prirodni proces u tijelu, tako da se fMRI često preferira u odnosu na metode snimanja koje zahtijevaju radioaktivne markere za dobijanje sličnog snimanja.[33] Problem kod upotrebe fMRI je njena upotreba kod osoba s medicinskim implantatima ili uređajima i metalnim predmetima u tijelu. Magnetna rezonanca (MR) koju emituje oprema može uzrokovati kvar medicinskih uređaja i privući metalne predmete u tijelo ako se ne pregleda pravilno. Trenutno, FDA klasificira medicinske implantate i uređaje u tri kategorije, ovisno o MR kompatibilnosti: MR-sigurni (sigurni u svim MR okruženjima), MR-nesigurni (nesigurni u bilo kojem MR okruženju) i MR-uslovno (MR-kompatibilni u određenim okruženjima, što zahtijeva dodatne informacije).[34]

CT-skeniranje je uvedeno 1970-ih i brzo je postalo jedna od najčešće korištenih metoda snimanja. CT-skeniranje se može obaviti za manje od sekunde i dati brze rezultate za kliničare, a njegova jednostavnost korištenja dovela je do povećanja broja CT-skeniranja u Sjedinjenim Državama sa tri miliona u 1980. na 62 miliona u 2007. Kliničari često rade više skeniranja, pri čemu je 30% pojedinaca prošlo najmanje 3 skeniranja u jednoj studiji o korištenju CT skeniranja.[36] CT-skeniranje može izložiti pacijente nivoima zračenja 100-500 puta većim od tradicionalnih rendgenskih snimaka, pri čemu veće doze zračenja daju bolju rezoluciju snimanja.[37] Iako jednostavan za korištenje, povećana upotreba CT skeniranja, posebno kod asimptomatskih pacijenata, predstavlja zabrinutost jer su pacijenti izloženi značajno visokim nivoima zračenja.[36]

Pozitronska emisiona tomografija (PET)

[uredi | uredi izvor]

Kod PET skeniranja, snimanje se ne oslanja na intrinzične biološke procese, već se oslanja na stranu supstancu ubrizganu u krvotok koja putuje do mozga. Pacijentima se ubrizgavaju radioizotopi koji se metaboliziraju u mozgu i emituju pozitrone kako bi se stvorila vizualizacija moždane aktivnosti.[33] Količina zračenja kojoj je pacijent izložen tokom PET-skeniranja je relativno mala, uporediva s količinom zračenja iz okoline kojoj je pojedinac izložen tokom godine. PET radioizotopi imaju ograničeno vrijeme izloženosti u tijelu jer obično imaju vrlo kratko vrijeme poluraspada (~2 sata) i brzo se raspadaju.[38] Trenutno je fMRI preferirana metoda snimanja moždane aktivnosti u poređenju sa PET-om, jer ne uključuje zračenje, ima veću vremensku rezoluciju od PET-a i lakše je dostupna u većini medicinskih okruženja.[33]

Magnetoencefalografija (MEG) i elektroencefalografija (EEG)

[uredi | uredi izvor]

Visoka vremenska rezolucija MEG-a i EEG-a omogućava ovim metodama da mjere moždanu aktivnost do milisekunde. Ni MEG ni EEG ne zahtijevaju izlaganje pacijenta zračenju da bi funkcionisali. EEG elektrode detektuju električne signale koje proizvode neuroni kako bi izmjerile moždanu aktivnost, a MEG koristi oscilacije u magnetnom polju koje proizvode ove električne struje za mjerenje aktivnosti. Prepreka u širokoj upotrebi MEG-a je zbog cijene, jer MEG sistemi mogu koštati milione dolara. EEG je mnogo šire korištena metoda za postizanje takve vremenske rezolucije jer EEG sistemi koštaju mnogo manje od MEG sistema. Nedostatak EEG-a i MEG-a je što obje metode imaju lošu prostornu rezoluciju u poređenju sa fMRI.[33]

Također pogledajte

[uredi | uredi izvor]

Reference

[uredi | uredi izvor]
  1. ↑ Sandrone S, Bacigaluppi M, Galloni MR, Martino G (novembar 2012). "Angelo Mosso (1846-1910)". Journal of Neurology. 259 (11): 2513–4. doi:10.1007/s00415-012-6632-1. hdl:2318/140004. PMID 23010944. S2CID 13365830.
  2. ↑ "100-Hour-Long MRI of Human Brain Produces Most Detailed 3D Images Yet". 10. 7. 2019.
  3. ↑ "World's brightest x-rays reveal COVID-19's damage to the body". National Geographic Society. 26. 1. 2022. Arhivirano s originala, 26. 1. 2022.
  4. ↑ "Human Organ Atlas".
  5. ↑ Thomas DG, Anderson RE, du Boulay GH (januar 1984). "CT-guided stereotactic neurosurgery: experience in 24 cases with a new stereotactic system". Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 47 (1): 9–16. doi:10.1136/jnnp.47.1.9. PMC 1027634. PMID 6363629.
  6. ↑ Heilbrun MP, Sunderland PM, McDonald PR, Wells TH, Cosman E, Ganz E (1987). "Brown-Roberts-Wells stereotactic frame modifications to accomplish magnetic resonance imaging guidance in three planes". Applied Neurophysiology. 50 (1–6): 143–52. doi:10.1159/000100700. PMID 3329837.
  7. ↑ Leksell L, Leksell D, Schwebel J (januar 1985). "Stereotaxis and nuclear magnetic resonance". Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 48 (1): 14–8. doi:10.1136/jnnp.48.1.14. PMC 1028176. PMID 3882889.
  8. ↑ Miller TH, Kruse JE (oktobar 2005). "Evaluation of syncope". American Family Physician. 72 (8): 1492–500. PMID 16273816.
  9. 1 2 American College of Physicians (septembar 2013), "Five Things Physicians and Patients Should Question", Choosing Wisely: an initiative of the ABIM Foundation, American College of Physicians, pristupljeno 10. 12. 2013, which cites
  10. 1 2 3 4 American Headache Society (septembar 2013), "Five Things Physicians and Patients Should Question", Choosing Wisely: an initiative of the ABIM Foundation, American Headache Society, arhivirano s originala, 3. 12. 2013, pristupljeno 10. 12. 2013, koji citiraju
  11. ↑ Levivier M, Massager N, Wikler D, Lorenzoni J, Ruiz S, Devriendt D, David P, Desmedt F, Simon S, Van Houtte P, Brotchi J, Goldman S (juli 2004). "Use of stereotactic PET images in dosimetry planning of radiosurgery for brain tumors: clinical experience and proposed classification". Journal of Nuclear Medicine. 45 (7): 1146–54. PMID 15235060.
  12. ↑ Jeeves MA (1994). Mind Fields: Reflections on the Science of Mind and Brain. Grand Rapids, MI: Baker Books. str. 21.
  13. ↑ Dockrill P (10. 7. 2019). "100-Hour-Long MRI of Human Brain Produces Most Detailed 3D Images Yet". www.sciencealert.com.
  14. 1 2 Nilsson LG, Markowitsch HJ (1999). Cognitive Neuroscience of Memory. Seattle: Hogrefe & Huber Publishers.
  15. 1 2 Sarikaya I (12. 10. 2015). "PET studies in epilepsy". American Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 5 (5): 416–430. PMC 4620171. PMID 26550535.
  16. ↑ Philip Ball Brain Imaging Explained
  17. ↑ "SPECT Systems for Brain Imaging". Pristupljeno 24. 7. 2014.
  18. ↑ "SPECT Brain Imaging". Pristupljeno 12. 1. 2016.
  19. ↑ Akdemir ÜÖ, Bora Tokçaer A, Atay LÖ (april 2021). "Dopamine transporter SPECT imaging in Parkinson's disease and parkinsonian disorders". Turkish Journal of Medical Sciences. 51 (2): 400–410. doi:10.3906/sag-2008-253. PMC 8203173 Provjerite vrijednost parametra |pmc= (pomoć). PMID 33237660.
  20. ↑ Kim S, Mountz JM (2011). "SPECT Imaging of Epilepsy: An Overview and Comparison with F-18 FDG PET". International Journal of Molecular Imaging. 2011. doi:10.1155/2011/813028. PMC 3139140. PMID 21785722. Nepoznati parametar |article-number= zanemaren (pomoć)
  21. ↑ Massachusetts General Hospital. "Team publishes on highest resolution brain MRI scan". medicalxpress.com.
  22. ↑ Eklund A, Nichols TE, Knutsson H (juli 2016). "Cluster failure: Why fMRI inferences for spatial extent have inflated false-positive rates". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 113 (28): 7900–7905. Bibcode:2016PNAS..113.7900E. doi:10.1073/pnas.1602413113. PMC 4948312. PMID 27357684.
  23. ↑ Smith K (5. 3. 2008). "Mind-reading with a brain scan". Nature News. Nature Publishing Group. Pristupljeno 5. 3. 2008.
  24. ↑ Keim B (5. 3. 2008). "Brain Scanner Can Tell What You're Looking At". Wired News. CondéNet. Pristupljeno 16. 9. 2015.
  25. ↑ Videtič Paska A, Kouter K (august 2021). "Machine learning as the new approach in understanding biomarkers of suicidal behavior". Bosnian Journal of Basic Medical Sciences. 21 (4): 398–408. doi:10.17305/bjbms.2020.5146. PMC 8292863 Provjerite vrijednost parametra |pmc= (pomoć). PMID 33485296.
  26. ↑ Eggebrecht AT, White BR, Ferradal SL, Chen C, Zhan Y, Snyder AZ, Dehghani H, Culver JP (juli 2012). "A quantitative spatial comparison of high-density diffuse tomography and fMRI cortical mapping". NeuroImage. 61 (4): 1120–8. doi:10.1016/j.neuroimage.2012.01.124. PMC 3581336. PMID 22330315.
  27. ↑ Eggebrecht AT, Ferradal SL, Robichaux-Viehoever A, Hassanpour MS, Dehghani H, Snyder AZ, Hershey T, Culver JP (juni 2014). "Mapping distributed brain function and networks with diffuse optical tomography". Nature Photonics. 8 (6): 448–454. Bibcode:2014NaPho...8..448E. doi:10.1038/nphoton.2014.107. PMC 4114252. PMID 25083161.
  28. ↑ Boto E, Holmes N, Leggett J, Roberts G, Shah V, Meyer SS, et al. (mart 2018). "Moving magnetoencephalography towards real-world applications with a wearable system". Nature (jezik: engleski). 555 (7698): 657–661. Bibcode:2018Natur.555..657B. doi:10.1038/nature26147. PMC 6063354. PMID 29562238.
  29. ↑ Wolters CH, Anwander A, Tricoche X, Weinstein D, Koch MA, MacLeod RS (april 2006). "Influence of tissue conductivity anisotropy on EEG/MEG field and return current computation in a realistic head model: a simulation and visualization study using high-resolution finite element modeling". NeuroImage. 30 (3): 813–26. doi:10.1016/j.neuroimage.2005.10.014. hdl:11858/00-001M-0000-0019-1079-8. PMID 16364662. S2CID 5578998.
  30. ↑ Ramon C, Haueisen J, Schimpf PH (oktobar 2006). "Influence of head models on neuromagnetic fields and inverse source localizations". BioMedical Engineering OnLine. 5 (1). doi:10.1186/1475-925X-5-55. PMC 1629018. PMID 17059601. Nepoznati parametar |article-number= zanemaren (pomoć)
  31. ↑ "Researchers build first modular quantum brain sensor, record signal". phys.org (jezik: engleski). Pristupljeno 11. 7. 2021.
  32. ↑ Coussens T, Abel C, Gialopsou A, Bason MG, James TM, Orucevic F, Kruger P (10. 6. 2021). "Modular optically-pumped magnetometer system". arXiv:2106.05877 [physics.atom-ph].
  33. 1 2 3 4 Crosson B, Ford A, McGregor KM, Meinzer M, Cheshkov S, Li X, Walker-Batson D, Briggs RW (2010). "Functional imaging and related techniques: an introduction for rehabilitation researchers". Journal of Rehabilitation Research and Development. 47 (2): vii–xxxiv. doi:10.1682/jrrd.2010.02.0017. PMC 3225087. PMID 20593321.
  34. ↑ Tsai LL, Grant AK, Mortele KJ, Kung JW, Smith MP (oktobar 2015). "A Practical Guide to MR Imaging Safety: What Radiologists Need to Know". Radiographics. 35 (6): 1722–37. doi:10.1148/rg.2015150108. PMID 26466181.
  35. ↑ Center for Devices and Radiological Health. "MRI (Magnetic Resonance Imaging) - MRI Safety Posters". www.fda.gov. Pristupljeno 10. 4. 2018.[mrtav link]
  36. 1 2 Brenner DJ, Hall EJ (novembar 2007). "Computed tomography--an increasing source of radiation exposure". The New England Journal of Medicine. 357 (22): 2277–84. doi:10.1056/NEJMra072149. PMID 18046031. S2CID 2760372.
  37. ↑ Smith-Bindman R (juli 2010). "Is computed tomography safe?". The New England Journal of Medicine. 363 (1): 1–4. doi:10.1056/NEJMp1002530. PMID 20573919.
  38. ↑ What happens during a PET scan?. 30. 12. 2016.

Vanjski linkovi

[uredi | uredi izvor]

Šablon:Psihijatrija Šablon:Neuronauka Šablon:Vizualizacija Šablon:Testovi i procedure centralnog nervnog sistema

Preuzeto iz "https://bs.wikipedia.org/w/index.php?title=Neurosnimanje&oldid=3780442"