Magnetoencefalografija

The Magnetoencefalografija preučuje magnetno aktivnost možganov. Skupaj z drugimi metodami se uporablja za modeliranje možganskih funkcij. Ta tehnika se uporablja predvsem pri raziskavah in za načrtovanje težkih nevrokirurških posegov na možganih.

Kaj je magnetoencefalografija?

Magnetoencefalografija, imenovana tudi MEG je metoda pregleda, ki določa magnetno aktivnost možganov. Merjenje izvajajo zunanji senzorji, tako imenovani SQUID. SQUID-i delujejo na osnovi superprevodnih tuljav in lahko registrirajo najmanjše spremembe v magnetnem polju. Superprevodnik zahteva temperaturo, ki je skoraj absolutna nič.

To hlajenje lahko dosežemo le s tekočim helijem. Magnetoencefalografi so zelo drage naprave, še posebej, ker vsak mesec potrebuje približno 400 litrov tekočega helija. Glavno področje uporabe te tehnologije so raziskave. Teme raziskav so na primer razjasnitev sinhronizacije različnih možganskih področij med gibi zaporedja ali razjasnitev razvoja tremorja. Magnetoencefalografija se uporablja tudi za prepoznavanje možganov, ki so odgovorni za obstoječo epilepsijo.

Funkcija, učinek in cilji

Magnetoencefalografija se uporablja za merjenje majhnih sprememb magnetnega polja, ki nastanejo med nevronsko aktivnostjo možganov. Pri prenosu dražljaja se v živčnih celicah stimulirajo električni tokovi.

Vsak električni tok ustvari magnetno polje. Različna aktivnost živčnih celic ustvarja vzorec aktivnosti. Obstajajo značilni vzorci aktivnosti, ki označujejo delovanje posameznih možganskih področij v različnih dejavnostih. V primeru prisotnosti bolezni pa se lahko pojavijo odklonski vzorci. Pri magnetoencefalografiji ta odstopanja zaznamo z rahlimi spremembami magnetnega polja.

Magnetni signali možganov ustvarjajo električne napetosti v tuljavah magnetoencefalografa, ki so zapisani kot merilni podatki. Magnetni signali v možganih so v primerjavi z zunanjimi magnetnimi polji izredno majhni. So v območju nekaj femtotesla. Zemljino magnetno polje je že 100 milijonov krat močnejše od polj, ki jih ustvarjajo možganski valovi.

To kaže na izzive magnetoencefalografa pri zaščiti pred zunanjimi magnetnimi polji. Praviloma je magnetoencefalograf nameščen v kabini z elektromagnetno zaščito. Tam se vpliv nizkofrekvenčnih polj iz različnih objektov na električni pogon duši. Poleg tega ta zaščitna komora ščiti pred elektromagnetnim sevanjem.

Fizikalni princip zaščite temelji tudi na dejstvu, da zunanja magnetna polja niso tako odvisna od lokacije kot magnetna polja, ki jih ustvarijo možgani. Intenzivnost magnetnih signalov možganov se z razdaljo zmanjšuje kvadratno. Polja, ki so manj odvisna od lokacije, je mogoče zavreti s sistemom tuljave magnetoencefalografa. To velja tudi za magnetne signale iz srčnih utripov. Čeprav je zemeljsko magnetno polje sorazmerno močno, ne vpliva na merjenje.

To izhaja iz dejstva, da je zelo konstanten. Vpliv zemeljskega magnetnega polja postane opazen šele, ko je magnetoencefalograf izpostavljen močnim mehanskim vibracijam. Magnetnoencefalograf lahko brez odlašanja zabeleži celotno aktivnost možganov. Sodobni magnetni encefalografi vsebujejo do 300 senzorjev.

Imajo izgled čelade in so nameščeni na glavi za merjenje. V magnetoencefalografih se razlikuje med magnetometri in gradiometri. Medtem ko imajo magnetometri prevlečno tuljavo, gradiometri vsebujejo dve nabiralni tuljavi na razdalji 1,5 do 8 cm. Obe tuljavi, podobno kot zaščitna komora, imata učinek, da se magnetna polja z majhno prostorsko odvisnostjo potisnejo še pred meritvijo.

Na področju senzorjev se že pojavljajo novi napredki. Tako so razvili mini senzorje, ki delujejo tudi pri sobni temperaturi in lahko merijo jakost magnetnega polja do pikotesle. Pomembne prednosti magnetoencefalografije so njena visoka časovna in prostorska ločljivost. Časovna ločljivost je boljša od milisekunde. Nadaljnje prednosti magnetoencefalografije pred EEG (elektroencefalografija) so njena enostavna uporaba in številčno enostavnejše modeliranje.

Tu lahko najdete svoja zdravila

Tveganja, neželeni učinki in nevarnosti

Pri magnetoencefalografiji ni pričakovati zdravstvenih težav. Postopek se lahko uporablja brez tveganja. Vendar je treba upoštevati, da lahko kovinski deli na telesu ali tetovaže z barvnimi pigmenti, ki vsebujejo kovino, vplivajo na rezultate merjenja med meritvijo.

Poleg nekaterih prednosti pred EEG (elektroencefalografija) in drugimi metodami za pregled delovanja možganov ima tudi slabosti. Visoka časovna in prostorska ločljivost se očitno izkaže za prednost. Gre tudi za neinvazivni nevrološki pregled. Glavna pomanjkljivost pa je dvoumnost obratnega problema. Z obratno težavo je rezultat znan. Vendar vzrok, ki je privedel do tega rezultata, večinoma ni znan.

Kar zadeva magnetoencefalografijo, to dejstvo pomeni, da izmerjene aktivnosti možganskih področij ni mogoče jasno določiti na funkcijo ali motnjo. Uspešna dodelitev je mogoča le, če velja prej izdelani model.Pravilno modeliranje posameznih možganskih funkcij je mogoče doseči le s povezovanjem magnetoencefalografije z drugimi funkcionalnimi metodami pregleda.

Te presnovno funkcionalne metode so funkcionalno slikanje z magnetno resonanco (fMRI), blizu infrardeče spektroskopije (NIRS), pozitronsko emisijska tomografija (PET) ali računalniška tomografija z enim fotonskim emisijam (SPECT). To so slikovne ali spektroskopske metode. Kombinacija njihovih rezultatov vodi k razumevanju procesov, ki potekajo na posameznih možganskih območjih. Druga pomanjkljivost MEG je visok faktor stroškov postopka. Ti stroški so posledica potrebe po uporabi velikih količin tekočega helija v magnetoencefalografiji za ohranjanje superprevodnosti.