FMRI eli toiminnallinen magneettiresonanssi on suhteellisen uusi tutkimus aivotoiminnasta.FMRI-tutkimus sallii mm arvioida tarkasti syöpätyyppi, diagnosoida nopeasti multippeliskleroosi ja Alzheimerin tauti ja selittää ihmismielen mysteeri, joka on fantomikipu potilailla, joilla on amputaatio. Mikä on fMRI ja miten se toimii?
FMRI, toisin sanoen toiminnallinen magneettikuvaus, on ei-invasiivinen menetelmä kuvata ihmisen aivojen toimintaa normaalin toiminnan aikana käyttäen veren hapetusasteen muuttamisen ilmiötä.
FMRI hyödyntää sitä, että aivotoiminta on sähköinen prosessi. Lisääntynyt aivojen sähköinen aktiivisuus ja erityisesti suurempi neuronien aktiivisuus lisää energian, ts. Hapen ja glukoosin, kysyntää. Tämän prosessin seurauksena on lisääntynyt verenkierto aivojen alueella, jolla on lisääntynyt hermosolujen aktiivisuus. FMRI toimii rekisteröimällä hermosolujen aktiivisuuden ja havaitsemalla muutokset veren hapetuksessa ja verenkierrossa.
FMRI - mikä on toiminnallinen magneettikuvaus?
Rakenteellinen resonanssi perustuu niiden atomien magneettisiin ominaisuuksiin, joista kehon solut on tehty. Kun atomit sijoitetaan ulkoiseen magneettikenttään, niihin kohdistuu sähkömagneettinen pulssi radiotaajuudella. Tämän seurauksena fyysiset prosessit käynnistyvät, joiden ansiosta atomien ytimet magnetoituvat ja niistä tulee itse sähkömagneettisen kentän lähde. Heidän lähettämänsä energia otetaan talteen tietokoneella, analysoidaan ja muunnetaan kuvaksi. On syytä mainita, että solujen atomeilla on erilaiset magneettiset ominaisuudet, joten kukin niistä palauttaa eri intensiteetin signaalin. Tämän ansiosta on mahdollista erottaa eri kudokset - terveet ja patologisesti muuttuneet kudokset.
Toiminnallisessa resonanssissa signaalin lähde ovat veren happiatomit, joita hemoglobiini kuljettaa. Hapetetulla verellä (oksihemoglobiini), toisin sanoen verellä, joka virtaa aktiivisempien paikkojen läpi aivoissa, on erilaiset magneettiset ominaisuudet kuin verellä, josta puuttuu happi (deoksihemoglobiini). Tästä syystä ero aktiivisten ja passiivisten alueiden lähettämän signaalin välillä. Lääketieteellisessä terminologiassa MRI-signaalin voimakkuuden riippuvuutta veren happitasosta kutsutaan BOLDiksi (veren happitasosta riippuva).
Miltä fMRI-skannaus näyttää?
Skannerissa makaava koehenkilö suorittaa joitain yksinkertaisia kognitiivisia ja havaintotehtäviä, jotka liittyvät aivojen asianmukaiseen työhön, esim. Puhuminen, muistaminen tai käden liikuttaminen. Jos neuronit työskentelevät intensiivisesti tietyllä alueella, paikallinen verenkierto lisääntyy siellä ja happipitoisuus muuttuu. Paikalliset happipitoisuuden muutokset ja niihin liittyvät muutokset deoksihemoglobiinipitoisuudessa visualisoidaan BOLD-signaalin muutoksissa. Tämä signaali luetaan ja käännetään tietokoneen kuvan kielelle. Tämä luo aivojen hapetetun kartan.
Kuinka valmistautua testiin?
Poista ennen tutkimusta kaikki metalliosilla varustetut esineet (vyöt, korut, kellot) sekä vähemmän ilmeiset esineet, kuten nikotiinilaasti.
Menettelyn vasta-aiheet
- jossa on sydämentahdistin, lonkan implantti, aneurysman pidike, luuruuvi tai muu ferromagneettisista materiaaleista tehty kirurginen implantti
- klaustrofobia
- selkäongelmat, jotka tekevät mahdottomaksi makaamaan paikallaan jopa 90 minuuttia
- raskaus
- tatuointi rautaoksidipigmentillä
