Магнитно-резонансная томография

Исследование мозгаМагнитно-резонансная томография (MPT)

Магнитно-резонансная томография (MPT) является методом визуализации, который преимущественно используется в медицинских обследованиях для получения четких изображений внутреннего строения человеческого тела. Он основан на принципах ядерного магнитного резонанса, что является спектроскопическим методом, который ученые используют для получения информации о химических и физических свойствах молекул.

По существу, магнитно-резонансная томография начиналось как томографический метод визуализации – метод для получения изображений внутреннего строения тела. Сегодня МРТ значительно расширило свои границы и сейчас включает ряд разных подходов, которые выявляют структуру, функцию, взаимосвязи и химический состав любой части тела.

Магнитно-резонансная томография основана на поглощении и испускании энергии в радиочастотном диапазоне электромагнитного спектра. Человеческое тело в основном состоит из жировой ткани и воды – ткани тела содержат большое число атомов водорода. Эти водородные ядра и составляют основу сигнала МРТ. 

Воксел – объемный элемент, который представляет значение в трехмерном пространстве. Он аналогичен пикселю, который служит для представления данных в двумерных изображениях. Воксел часто используют для представления и анализа медицинских и научных результатов. При визуализации мозг разделяют на определенное число вокселей, и в пределах каждого воксела можно проводить разные статистические тесты.

Каждый воксел в человеческом теле состоит из более чем одного вида ткани. Приближение к вокселу выявляет клетки и в каждой клетке содержатся молекулы воды.

Каждая молекула воды состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Если мы приблизимся при рассмотрении одного атома водорода за пределы электронного облака, то мы увидим ядро, состоящее из одного протона.

Исследование мозгаВоксел как минимальный объемный элемент мозга. Вокселы мозга. Воксел представляет единицу объема в трехмерном пространстве. В мозге разрешение сканера определяет, насколько маленькими будут размеры воксела. Параметры, как повышение силы поля в сканере, увеличивают пространственное разрешение, а значит, улучшают возможность выделения отдельных структур мозга. Воксел мозга выделяет сигнал из одной части мозга, где локальное молекулярное окружение влияет на магнитный ответ. В иллюстративных целях воксел, показанный на рисунке, намного больше, чем реально используемые при МРТ-сканированиях.

В магнитном поле, как в MPT-сканере, магнитная ориентация каждого атома водорода выстраивается по направлению линий магнитного поля, и протон вращается в данной ориентации. Приложение короткого электромагнитного (радиочастотного) импульса временно искажает осевое направление атома в магнитном поле.

Когда радиочастотный импульс заканчивается, атомы начинают возвращаться к направлению по линии магнитного поля, этот процесс называется релаксация. Во время этой стадии атом теряет свою энергию, испуская ее, что обеспечивает получение информации о его окружении.

Возвращение атома в исходное положение относительно магнитного поля называется продольной релаксацией, а время, равное примерно 1 мс, требуемое для возвращения в это состояние определенного количества ткани, называют Временем 1 или Т1. Это является основой для получения Т1-взвешенных изображений, которые дают основную часть структурных MPT-изображений. Т2-взвешенные изображения основаны на локальном смещении по фазе спинов, вследствие приложения поперечного энергетического импульса; это время поперечной релаксации называют «Время 2» или Т2.

Исследование мозгаСигнал, лежащий в основе метода функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). (а) Вне сканера атомы в мозге ориентированы в произвольном направлении, (б) Когда испытуемого помещают в сканер, атомы выстраиваются в линию по направлению вектора магнитного поля (В0). Однако упорядочивание не совершенно, так как соседние атомы влияют друг на друга, (в) При таком начальном уровне атомы вращаются вокруг оси у, т. е. вектора В0 поля, (г) Когда прикладывают радиочастотный (РЧ) импульс, он оказывает влияние на спины атомов, направляя их «вниз». Процесс называется стадией неравновесного состояния, и при возвращении в равновесное состояние относительно В0 поля атом испускает энергию, которую он получает от РЧ-импульса. (д) Локальное окружение атома, т. е. серое вещество, белое вещество, кость или цереброспинальная жидкость, определяет скорость релаксации. Эта основа различий на MPT-изображении делает возможным определение разных тканей в теле.

Параметры Т1 и Т2 обеспечивают основу для большинства способов медицинской визуализации. В разных частях тела, например мозге, различные ткани имеют разную скорость возникновения Т1 и Т2 релаксации. Три основные ткани мозга –   серое вещество (СВ), белое вещество (БВ) и цереброспинальная жидкость (ЦСЖ).

Влияние этих тканей обусловливает разную интенсивность сигнала – контраст – которая позволяет легко разделять их. Варьируя разные параметры при сканировании, например частоту и амплитуду радиочастотного импульса или время от возбуждения до регистрации, становится возможным выделять разные признаки тканей и их различия.

Это можно четко увидеть на снимках, показывающих различия между Т1- и Т2-взвешенными изображениями (рисунок ниже). На рисунке показано, что опухоль мозга, которая практически не видна на Т1-взвешенном изображении, отчетливо выделяется на Т2-взвешенном изображении.

Причиной этого служит то, что опухоль содержит значительно больше воды и поэтому дает больший сигнал при Т2-взвешенной визуализации в связи с более медленным временем продольной релаксации. Так как продольная релаксация происходит в воде очень быстро, дополнительное количество воды в опухоли не оказывает влияния на сигнал в Т1-взвешенном изображении.

Исследование мозгаТ1- и Т2-взвешенные изображения. Обратите внимание, что опухоль практически не видна на Т1-взвешенном изображении (Т1W), в то время как на Т2-взвешенном изображении ее можно легко локализовать – круглое темное пятно в левом полушарии мозга на правом рисунке. TRA – трактография, IC1 — независимый компонент 1.

Применение технологий структурного сканирования является очевидным выбором при исследовании изменений в мозге в связи со старением, мозговыми травмами или дегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера. На основе визуализации морфологии (строения) мозга становится возможным постановка вопросов относительно того, как изменяется структура мозга в результате развития, старения или дегенеративных заболеваний.

Например, были продемонстрированы возрастные изменения в разных частях коры и мозжечка. Используя структурные MPT изображения и вырисовывая анатомические области, исследователи смогли сравнить относительные размеры этих структур в разном возрасте.

На рисунке ниже показано, что в мозге в процессе старения происходят значительные изменения. Более того, существует нелинейная взаимосвязь между возрастом и объемом мозга, что опровергло ранние предположения о старении мозга. И наконец, значительным открытием в этой области стало заключение о том, что существуют региональные различия в старении мозга.

Исследование мозгаСтарение мозга происходит неравномерно в разных его областях. Вверху: пример структурных границ мозга, нарисованных как области интереса. Обратите внимание, что срезы состоят как из серого вещества, так и из белого; белое вещество отмечено более светлым цветом. Все вокселы белого вещества, которые отражают увеличение сигнала в группе старых людей по сравнению с более молодыми взрослыми, отмечены желтым цветом. Внизу, возрастные изменения в двух областях мозга, таламусе и прилежащем ядре (отмечены стрелкой), в возрасте от 10 до 100 лет. Можно отметить два основных эффекта. Во-первых, в обеих структурах наблюдаются три зависящих от времени фазы: (1) стремительное уменьшение объема обеих структур в подростковом возрасте и раннем периоде взрослой жизни; (2) плоская и относительно стабильная фаза до позднего периода взрослой жизни; (3) потеря объема в позднем периоде взрослой жизни. Во-вторых, у этих структур наблюдается разная траектория потери в объеме.

Магнитно-резонансная томография (МРТ) – метод будущего

Магнитно-резонансный сканер с его высокой пространственной разрешающей способностью и широким применением является незаменимым инструментом в когнитивной нейронауке. Усовершенствования в МРТ происходят во всем, но, в целом, можно выделить две категории развития: технические и аналитические устройства.

Технические усовершенствования включают создание сканеров, создающих более сильное поле. Увеличение силы магнитного поля улучшает способность сканера регистрировать сигналы.

Так, заменяя сканер с силой поля 1,5 Тесла (1,5 Т) сканером с силой поля 3 Т, мы получаем более высокое пространственное разрешение как для структурных, так и функциональных изображений. Несмотря на то что 3 Т и 4 Т являются сегодня стандартами используемой силы поля, появляются сканеры с еще большей силой поля, такие как 7 Т и 11 Т.

Сканирование коры полем в 7 Т и выше дает возможность выделять разные слои в коре. Это очень важно не только потому, что мы получаем лучшее разрешение для уже созданных исследований, но и из-за того, что у ученых появятся новые идеи по изучению мозга и пониманию его работы.

Совершенствования силы поля дополняются другими техническими успехами, такими как улучшение аппарата, генерирующего магнитные импульсы, или регистрирующего устройства, которое воспринимает сигналы. Эти происходящие изменения, очень вероятно, внесут значительный вклад в возможность сканировать мозг с чрезвычайно высокой разрешающей способностью и иногда в формирование новых подходов получения данных.

Несмотря на то, что данные усовершенствования обещают усиление разрешения, они также связаны с некоторыми специфическими трудностями. Например, повышение силы поля, что улучшает соотношение сигнал-шум в большинстве областей мозга, ведет к значительной потере сигнала в некоторых областях.

Так как BOLD-сигнал (см. ранее) зависит от относительного объема оксигенированной крови в регионе, области, которые имеют кислород, не являющийся частью крови, влияют на сигнал. Медиальная височная доля и вентральная префронтальная кора лежат рядом с носовыми воздушными пазухами. В результате BOLD-сигнал в этих областях испорчен сигналом из не мозговых областей, заполненных кислородом.

При переходе от силы поля в 1,5 Т к 3 Т, это стало проблемой, которую нельзя игнорировать. фМРТ-данные по активации гиппокампа, миндалины и орбитофронтальной коры были искажены потерей сигнала при 3 Т. Для того чтобы избежать этого, сейчас в исследованиях используют специализированные последовательности, которые уменьшают артефакты в этих областях.

Однако с переходом от стандартных 3 Т или 4 Т сканеров к сканерам с силой поля 7 Т и выше эти проблемы возникают снова. Только усовершенствования в методах погашения шума могут устранить эти недостатки.

Другой областью прогресса является усовершенствование программного обеспечения. За несколько лет в области нейровизуализации произошел значительный прорыв в числе способов обработки данных. Множество этих улучшений привязано не только к магнитно-резонансной томографии, а также значимы для большинства или всех подходов по нейровизуализации. В то время как в ранние годы фМРТ- визуализация анализировала блоки проб, позже, новая связанная с событием парадигма привела к образованию новых аналитических методов.

Одним из них является анализ паттернов нервной активации с помощи динамического причинно-следственного моделирования (ДПСМ). В общем, ДПСМ является способом определить, как активация в мозге вызвана или возникает в определенное время. Существует два способа проанализировать эти данные.

Анализ функциональной взаимосвязи фокусируется на корреляции между областями мозга. Например, кто-то может спросить, является ли случайной одновременная активация дорсолатеральной префронтальной коры (ДЛ-ПФК) и гиппокампа во время задачи на кодирование. Так, можно вычислить, насколько сильно коррелируют две (или более) области мозга – иными словами, силу относительной корреляции двух или более областей.

Второй способ анализа заключается в поиске эффективной взаимосвязи между областями. При этом ученые пытаются выйти за пределы простой корреляции и вычислить причинно-следственную связь и эффекты взаимодействия между областями. В нашем примере с гиппокампом и ДЛ-ПФК, ученые не только задают вопрос о том, как коррелируют эти области, но и как одна область вызывает активацию в другой.

Сегодня оба этих подхода постоянно развиваются и интенсивно используются для анализа результатов нейровизуализации. Однако так как они опираются на специфическую экспериментальную парадигму и регистрацию данных, могут быть использованы только специально созданные схемы экспериментов.

Диффузионно-тензорная визуализация (ДТВ) и трактография

Магнитно-резонансная томография (МРТ) можно использовать для измерения движения молекул воды во времени. В свободной и неограниченной (изотропной) среде вода будет диффундировать равномерно во всех направлениях, что также известно под названием броуновского движения.

Если измерять диффузию в такой среде, то результирующее изображение будет иметь форму сферы. Если вода находится в ограниченной (анизотропной) среде, она не может свободно диффундировать, а может только двигаться вдоль структур, которые образуют для нее физические границы.

Например, в стакане с водой молекулы воды в центре могут свободно перемещаться во всех направлениях. Потенциал движения для одной молекулы одинаковый во всех направлениях.

Однако если в стакан с водой поместить трубочку, то потенциал движения молекул в трубочке будет значительно ограничен. Если измерять диффузию воды в этой трубочке, она больше не будет сферической или эквипотенциальной, а образует продолговатое облако.

В биологической среде, например в мозге, диффузия воды сильно ограничена. Однако существует систематическая разница между белым и серым веществом.

В то время как серое вещество обладает незначительной внутренней структурой, белое вещество состоит из волокон, которые ограничивают диффузию молекул в одном направлении больше, чем в другом. Так же как помещенные в стакан с водой несколько трубочек препятствуют движению воды через их стенки, так и нервные волокна запрещают диффузию молекул в поперечном направлении, но не в продольном.

Связи внутри мозга состоят из пучков волокон (аксонов). Используя диффузионно-тензорную визуализацию, возможно измерять относительное направление и связанность этих трактов белого вещества.

Таким образом, диффузионно-тензорная визуализация (ДТВ) может использоваться для выявления изменений белого вещества при неврологических заболеваниях, а также можно узнать, как определенная область мозга связана с другими, прослеживая волокна из этой области (метод называется прослеживанием волокон).

Магнитно-резонансная спектроскопия (МРС)

Магнитно-резонансная спектроскопия (МРС) очень близко связана с магнитно- резонансной томографией. Оба этих метода используют магнитные свойства атомных ядер для получения информации о биологическом образце. Однако существует ключевое различие: в то время как МРТ измеряет распределение магнитного поля, МРС определяет количество сигнала от каждой химической среды (химического или молекулярного распределения).

Другими словами, МРТ позволяет исследовать определенную область внутри организма или образца, но дает относительно мало информации о химической или физической природе этой области.

Магнитно-резонансная спектроскопия (МРС) обеспечивает огромной объем химических данных об этой области. Частотное распределение, называемое спектром, является аналогом оптическому спектру веществ, которые ответственны за их видимые цвета.

Таким образом, МРС может определять химический состав данной области мозга. МРТ и МРС можно объединить для получения пространственного распределения химических веществ в мозге.

Оставить комментарий

http://alcoholismhls.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_bye.gif 
http://alcoholismhls.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_good.gif 
http://alcoholismhls.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_negative.gif 
http://alcoholismhls.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_scratch.gif 
http://alcoholismhls.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_wacko.gif 
http://alcoholismhls.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_yahoo.gif 
http://alcoholismhls.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_cool.gif 
http://alcoholismhls.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_heart.gif 
http://alcoholismhls.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_rose.gif 
http://alcoholismhls.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_smile.gif 
http://alcoholismhls.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_whistle3.gif 
http://alcoholismhls.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_yes.gif 
http://alcoholismhls.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_cry.gif 
http://alcoholismhls.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_mail.gif 
http://alcoholismhls.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_sad.gif 
http://alcoholismhls.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_unsure.gif 
http://alcoholismhls.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_wink.gif 
 
Стопалкоголь-Элит
Восстанавливающие

Отзывы пациентов

Отзыв Николая: «Год назад я прошел сеанс по методу снятия подсознательных барьеров в центре В.А. Цыганкова. После этого сеанса весь год не пил, чувствовал себя хорошо. Сейчас пришел вновь, чтобы пройти такой же сеанс».

Отзыв Тамары: «Мне было очень плохо, и я не могла решить свою проблему с выпивками самостоятельно. Пришла на прием к Владимиру Анатольевичу Цыганкову и за один сеанс я почувствовала себя намного лучше. На душе стало спокойно, настроение улучшилось, нет тяги к алкоголю. Могу сама жить без спиртного и чувствовать радость от того, что способна управлять своей жизнью».

Отзыв Павла: «Поставил защиту от алкоголя полгода назад. Получил хорошее самочувствие, начал сбрасывать лишний вес, да и в семье все наладилось. Решил поставить защиту еще на год. Благодарю сотрудников центра Владимира Цыганкова за вниматеьное отношение и квалифицированную помощь!».

Отзыв Степана Тимофеевича: «Я пил почти каждый день долгие годы. Потом принял решение поставить защиту от алкоголя и не нуждаться в нем больше. Но для того, чтобы поставить защиту от алкоголя требовалось не пить семь дней, а я не мог уже и одного дня не пить. Помог мне «Стопалкоголь-Элит». Я стал пить отвар этого фитосбора и уже через несколько дней заметил, что заметно снизилась тяга к алкоголю, самочувствие стало лучше. Я сделал над собой небольшое усилие, не пил семь дней и записался на сеанс постановки защиты по методу снятия подсознательных барьеров в центр Владимира Анатольевича Цыганкова. После этого не пью уже 8 лет. Я очень благодарен В.А. Цыганкову. Дай Бог ему много лет жизни и хорошего здоровья!»

Отзыв Алексея: «Мне хочется выразить благодарность Владимиру Анатольевичу Цыганкову за то, что он помог мне остановить мое пьянство три года тому назад. Дай Вам Бог здоровья и долгих лет жизни, уважаемый Владимир Анатольевич! Мне помог «Стопалкогль-Элит» и восстанавливающие фитосборы».

Отзыв Татьяны: «Метод снятия подсознательных барьеров – замечательный. Жизнь кардинально изменилась в лучшую сторону, улучшилось психологическое состояние, абсолютно исчезла тяга к алкоголю. Прошла тревожность и депрессия. Чувствую себя здоровой. Искренне благодарю всех, кто мне в этом помог!».

Отзыв Михаила: «С благодарностью вспоминаю, как легко и комфортно прошел сеанс по методу безопасного кодирования. Спасибо за возвращение к нормальной жизни! Не пью уже 9 месяцев. Через три месяца приду к вам продлевать защиту от алкоголя еще на год. Благодарю персонал центра Владимира Цыганкова за доброжелательное отношение».

Отзыв Александра Ивановича: «Я пил более 20 лет. Никак не мог остановиться. Слишком сильной была тяга. Но 5 лет назад я смог все-таки бросить пить насовсем. Мне помогли фитосборы «Стопалкоголь-Элит» и «Восстанавливающие». Восстанавливающие сборы оказались особо полезными: восстановилась печень, восстановились почки. Даже врачи удивились. Теперь я к ним уже не хожу и таблетки не принимаю. Уже 5 лет живу трезво. Большое спасибо центру Владимира Цыганкова!»

Отзыв Веры: «Присоединяюсь к добрым отзывам о Владимире Анатольевиче Цыганкове. Я пила долго и много. Два года назад перенесла инфаркт. Именно тогда я пришла к Владимиру Анатольевичу Цыганкову и он поставил мне защиту от алкоголизма. Потом он научил меня управлять своими мыслями и чувствами, научил справляться со стрессами и страхами. Хожу в храм, а вместо алкоголя пью душистые, вкусные и полезные лекарственные травы. Я живу новой, счастливой жизнью».

Отзыв Станислава Михайловича: «Когда я впервые прошел сеанс по методу снятия подсознательных барьеров, то продержался без спиртного недолго - через 9 месяцев начал пить снова, хотя защита от алкоголя была на 1 год. Выпить уговорили друзья, сказали, мол, ничего страшного не произойдет, срок неупотребления уже подходит к концу. По глупости я послушался из выпил... и запои вновь вернулись. Я записался снова в центр Владимира Цыганкова на сеанс по методу снятия подсознательных барьеров. Мне поставили защиту от алкоголя сначала на 6 месяцев, в потом на 1 год. Полтора года уже не пью и чувствую себя прекрасно. Второй раз ошибки не совершу, никому не удастся уговорить меня выпить. Мне этого не хочется и не надо. И поэтому защиту от алкоголя продлю опять».

Отзывы наших пациентов смотрите здесь

Свежие комментарии
Поделитесь ссылкой!

Отзывы родственников наших пациентов

Отзыв Инны: «Мой муж пил три десятка лет. Как я ни пыталась его лечить, ничего не помогало. Когда я обратилась за помощью к Владимиру Анатольевичу Цыганкову, он мне открыл глаза на то, что я себя веду с мужем неправильно. Я поняла, что делать НЕ НАДО, а что делать НУЖНО. А вскоре и муж сам, без какого-либо давления с моей стороны бросил пить и начал лечиться. Благодарю Вас, Владимир Анатольевич! Вы заслуживаете самых добрых отзывов, и самых лучших отзывов заслуживает Ваша профессиональная помощь пьющим людям и их женам».

Отзыв Ирины Ивановны: «Мой сын был запойный, более 10 лет пьянствовал беспробудно. Что я только ни перепробовала, ничего не помогало его вылечить. Но однаждыя с помощью психолога Владимира Анатольевича Цыганкова отказалась от ненужных и неправильных действий, а стала делать то, что реально может замотивировать сына на прекращение пьянства и лечение. Дела пошли в гору. Сын сам пошел в центр Владимира Анатольевича, поставил защиту от алкоголя по методу снятия подсознательных барьеров. Теперь уже четыре года прошло, как он не пьет совсем. Теперь я понимаю, что роль матери бесконечно огромна в деле реальной помощи сыну».

Отзыв Дарьи: «Я благодарна психологам центра Владимира Цыганкова за то, что они помогли мне увидеть свою страшную болезнь – созависимость от пьющего мужа. Они дали мне мне возможность адекватно посмотреть на себя, на мужа, на нашу жизнь и сделать необходимые шаги для создания трезвой, здоровой семьи».

Отзывы родственников наших пациентов смотрите здесь

Рубрики сайта
Яндекс.Метрика