Hjärnavbildning Flashcards
Hjärnavbildningstekniker kan användas för att undersöka både hjärnans struktur och hjärnans funktion. Vilka tekniker kan användas för att undersöka struktur respektive funktion?
Struktur:
Magnetisk resonanstomografi (MRI)
Datortomografi (CT)
Diffusion tensor imaging (DTI)
Funktion:
Funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI)
Positronemissionstomografi (PET)
Elektroencefalografi (EEG)
Funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI):
Kännetecken: Mäter förändringar i blodflödet och syresättningen i hjärnan när den är aktiv. Används för att kartlägga funktionella hjärnaktiviteter, identifiera aktiva hjärnområden och utforska kognitiva processer. Har hög spatial upplösning.
FÖRDELAR:
• Bra tidsupplösning
• Bra rumslig upplösning
• Icke-invasiv
• Ingen joniserande strålning
NACKDELAR:
• Dyrt
• Kan vara obekvämt
• Omvänd slutledning– problem med MRI. Du ser aktivitet i en del av hjärnan och antar dess funktion men det kan vara involverad i en annan aktivitet som utförs.
Vilka hjärnavbildningstekniker används idag mest i klinisk praktik, och varför?
Magnetisk resonanstomografi (MRI):
MRI ger detaljerade bilder av hjärnvävnadens struktur med hög kontrast och upplösning. Det är icke-invasivt och använder inte skadlig strålning, vilket gör det säkert för upprepade undersökningar. MRI kan användas för att visualisera olika hjärnstrukturer, inklusive hjärnvävnad, blodkärl och ventriklar. Det är också användbart för att upptäcka sjukdomar och avvikelser som tumörer, blödningar, infektioner och demenssjukdomar. MRI används vid en mängd olika kliniska situationer, inklusive utredning av neurologiska och psykiatriska tillstånd, diagnostik av hjärnskador efter trauma, utvärdering av hjärnans blodflöde och hjärt- och kärlsjukdomar som påverkar hjärnan.
Datortomografi (CT): CT-skanningar ger snabbt resultat och är särskilt användbara vid akuta situationer, såsom huvudskador, blödningar eller misstänkt stroke. De ger också detaljerade bilder av hjärnan och dess strukturer. CT är också mer tillgänglig än vissa andra tekniker och kräver mindre tid för patienten att genomgå. CT används främst vid akuta situationer och för att snabbt bedöma strukturella problem som kräver omedelbar intervention, såsom blödningar eller skallfrakturer. Det används också vid utvärdering av huvudskador och för att lokalisera tumörer eller andra strukturella avvikelser. Om du har en skada som är väldigt nära skallen så kommer den inte upptäckas vilket gör den olämplig för vissa diagnoser.
Valet mellan MRI och CT beror på det kliniska scenariot, symtomen och det som behöver utredas. Båda teknikerna har sina fördelar och begränsningar, och ibland används de i kombination för att få en komplett bild av patientens tillstånd. Andra hjärnavbildningstekniker som PET används också i klinisk praktik, men oftast för mer specifika syften, såsom att bedöma ämnesomsättningen i hjärnan eller upptäcka hjärnsjukdomar som Alzheimer’s.
Hur används funktionell MR kliniskt idag?
- Pre-kirurgisk bedömning av funktion (epilepsi, tumörer) Operationsplanering.En av de främsta användningarna av fMRI är att kartlägga hjärnans funktionella aktivitet. Detta kan användas för att identifiera vilka områden av hjärnan som aktiveras när en patient utför specifika uppgifter eller utsätts för olika stimuli. Det är användbart för att lokalisera aktiva hjärnområden före kirurgi, särskilt vid avlägsnande av tumörer eller behandling av epilepsi.
*: fMRI används för att hjälpa till att diagnostisera och utvärdera olika sjukdomar och tillstånd som påverkar hjärnan. Det kan användas för att studera förändringar i hjärnaktivitet vid sjukdomar som depression, ångest, schizofreni, bipolär sjukdom och neurodegenerativa sjukdomar som Alzheimer’s sjukdom.
fMRI har använts för att undersöka hjärnans reaktioner på smärta och effekterna av smärtlindring. Det kan hjälpa forskare och läkare att förstå smärta och utvärdera effektiviteten av smärtlindrande behandlingar
fMRI används inom forskningen för att studera olika kognitiva processer som minne, språkförståelse, beslutsfattande och uppmärksamhet. Detta ger insikter i hur hjärnan fungerar och hur dessa processer påverkas vid olika tillstånd. - Uppföljning: fMRI kan användas för att utvärdera effekterna av olika behandlingsmetoder, såsom farmakoterapi eller psykoterapi, på hjärnaktivitet. Detta kan hjälpa till att anpassa behandlingsstrategier för patienter med psykiatriska sjukdomar
- I huvudsak forskning:fMRI används för att studera hjärnplasticitet, dvs. hjärnans förmåga att anpassa sig och förändras i svar på träning eller inlärning. Detta har betydelse för rehabilitering efter hjärnskador eller stroke.
Hur skiljer sig CT och MR åt? Ge minst två exempel.
CT: CT använder röntgenstrålning för att skapa bilder av kroppens strukturer, inklusive hjärnan. Detta innebär att patienten utsätts för en liten mängd joniserande strålning under en CT-skanning. Även om strålningsdosen är relativt låg, kan upprepade CT-skanningar över tid öka risken för strålningsexponering.
MRI: MRI använder inte joniserande strålning utan starka magnetfält och radiovågor för att generera bilder av vävnadens struktur och funktion. Därför innebär en MRI-skanning inte någon strålningsrisk, och den kan utföras säkert vid upprepade tillfällen.
CT: CT-skanningar ger generellt bra kontrast mellan mjukvävnad (som hjärnvävnad) och ben. Detta gör CT till ett effektivt verktyg för att visualisera skallfrakturer och benavvikelser.
MRI: MRI erbjuder överlägsen kontrast för att visualisera mjukvävnad och är särskilt känsligt för att upptäcka abnormiteter i hjärnvävnadens struktur och funktion. Det är därför mer lämpligt för att diagnostisera hjärnsjukdomar, tumörer, inflammation och andra mjukvävnadsproblem.
CT används när det krävs en snabb utredning, som vid trauma och stroke.
* MRT är bäst när bilderna behöver vara mycket detaljerade, letar efter cancer, orsaker till demens eller neurologiska sjukdomar, eller tittar på platser där ben kan störa.
Ibland behöver MRI utföras innan man går in i psykologisk behandling, då det kan vara något strukturellt som orsakar de psykologiska besvären
Computerized Tomography (CT)
*Röntgenstrålar appliceras runt kroppen. Detektorer (mottagare) är placerade på båda sidor.
* Ju tätare vävnaden är, desto mer röntgenstrålar kommer den att absorbera, desto mindre röntgenstrålar når detektorn.
* Vävnader som luft och vatten är områden med låg densitet och kommer att visas som mörka.
* Ben är en vävnad med hög densitet och kommer att visas som ljus.
Fördelar:
*Snabb, endast några sekunder
* bra upplösning
Används ofta för att upptäcka strukturella förändringar, skador, blödningar och tumörer. Ger snabbt resultat och är bra för akuta situationer.
Nackdelar:
*Med förbehåll för rörelseartefakter- om du flyttar bilden blir det inte så bra
* Artefakter från ben kan störa upptäckten av sjukdom.
Om du har en skada som är väldigt nära skallen så kommer den inte upptäckas
*Inte lämplig för vissa diagnoser (t.ex. akut ischemisk stroke, demyelinisering…)
Magnetic Resonance Imaging
MRT bygger på de vetenskapliga principerna för kärnmagnetisk resonans (NMR).
Den typiska MRI-skannern har en magnetfältstyrka på 3-Tesla (3T), 60 000
gånger starkare än jordens magnetfält. Vissa atomisotoper absorberar och avger elektromagnetisk energi när de befinner sig i ett oscillerande magnetfält.
Vanligtvis har du atomer som roterar runt sig själv, när de hamnar i en magnetisk field så roterar atomerna parallellt mot magneten. Sen stänger du av det återgår de till samma rotation . Hjärnvävnad har olika magnetiska egenskaper.
Strukturell MRT ger oss högupplösta anatomiska bilder av hjärnan. Kan avslöja hjärnans struktur, inklusive storlek, form och eventuella abnormiteter. Ger icke-invasiva och högupplösta bilder. Den ger information om formen, storleken och integriteten hos hjärnstrukturer.
Fördelar:
* Bra rumslig upplösning
* Non invasive för det har inga röntgen
* Ingen joniserande strålning
Nackdelar:
* Dyr
* Obekvämt- du måste ligga väldigt stilla och kan ta ett tag innan det blir klart vilket kan vara obekvämt (klaustrofobiskt)
Electroencephalogram
EEG innebär att man använder hårbottenelektroder för att registrera elektrisk aktivitet från hjärnan till hårbotten. De två elektroderna upptäcker skillnaden i elektriska potentialer som kan uppstå nära hårbottenelektroden och avslöjar därmed den underliggande hjärnaktiviteten. Kan bara mäta kortikala aktiviteter, inte subkortikala aktiviteter. Specialiserade på att utvärdera resultaten av MRI-scanner. Eftersom den är billig och enkel kan den genomföras som en andra läsning om man behöver utvärdera något från en MRI scan Viktigt för utredning av epilepsi. Orsakerna till epilepsi var okända tills EEG-experiment visade att olika typer är associerade med olika onormala elektriska rytmer i hjärnan
Fördelar:
* billigt
* Optimal tidsupplösning (1 ms eller bättre).
* Direkt mått på hjärnans aktivitet.
Nackdelar:
*Dålig rumslig upplösning
Positron-emission Tomography
PET är baserat på detektion av gammastrålar som sänds ut av en positronemitterande radiospårare. O-märkt vatten har använts främst för blodflödesmätningar. C och F kan användas för att söka efter mönster av enzymer eller receptorer. Användbar för till exempel parkinson. Du kan se koncentrationen av dopamin i hjärnan.
Fördelar:
* Direkt spårning av intressanta molekyler.
NACKDELAR:
* Väldigt dyr
* Inkräktande
* Joniserande strålar
* Dålig rumslig upplösning
* Dålig tidsupplösning
Du kan inte låta någon gå igenom upprepande PET scans om det inte finns en anledning för det
