Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
REZONANSMAGNETYCZNY
2
Naskutekopisanegowyżejnieproporcjonalnego
wzrosturegionalnegoprzepływukrwitowarzyszącego
aktywacjineuronalnejdochodzidowzrostupH.
SYGNAŁWCZYNNOŚCIOWYM
REZONANSIEMAGNETYCZNYM
Żelazozawartewhemoglobinie(hem)jestwewnątrz-
naczyniowymśrodkiemkontrastowymskracającym
czasrelaksacjiT2orazT2*(efektywnyczaszanikure-
laksacjipoprzecznejczułynaniejednorodnośćpola
magnetycznego).WskaźnikT2*maszczególnezastoso-
waniewbadaniachmetodąfMRI,ponieważefektwy-
wieranynaT2*jestkilkukrotniesilniejszyniżnaT2.
Natlenowanakrewzawieraoksyhemoglobinę,któ-
ramawłaściwościdiamagnetyczneiwywieraniewiel-
kiefektpodatnościmagnetycznej.Dlategoniezmienia
wistotnymstopniumiejscowegopolamagnetycznego
icozatymidzie–niemapraktyczniewpływunamiej-
scowyT2*.Odtlenowaniehemoglobinywtkankach
prowadzinatomiastdopowstaniadeoksyhemoglobi-
ny,którejżelazomawłaściwościparamagnetyczne.De-
oksyhemoglobinawznacznymstopniuzmieniamiej-
scowepolemagnetyczne,skracającT2*(skrócenie
czasuT2*prowadzidoobniżeniasygnału).
MiejscowyczasT2*,którywarunkujekontrast
wmetodziefMRI,zależyodstosunkuodtlenowanej
inatlenowanejhemoglobinywdanymwokselu.
Wokresach,kiedymózgwykazujespoczynkowąak-
tywność,wysokiestężeniedeoksyhemoglobinywło-
żyskunaczyniowympowodujeskrócenieczasuT2*
(obniżeniesygnału).Porozpoczęciuaktywnościneu-
ronalnejspadastężeniedeoksyhemoglobiny,co
zmniejszaefektskracaniaczasuT2*iobserwujesię
podwyższeniesygnałuzobszarówaktywnych.Zjawi-
skotonazywanejestkontrastemzależnymodpozio-
muutlenowaniakrwi(BOLD).
Odpowiedźhemodynamicznanaokreślonąakty-
wacjępojawiasięzopóźnieniem5–8sekund.Podobne
opóźnieniejestobserwowaneprzypowstawaniukon-
trastuBOLD.
Głównymczynnikiemodgrywającymrolęwwy-
krywaniuzmianpodatnościmagnetycznejjestsiła
polawytwarzanegoprzezmagnes(B0).Przywiększym
natężeniupola(tymsamymzwiększeniustosunkusy-
gnał–szum)mierzalnesąwiększezmianysygnału.Wy-
korzystującpodobnyparadygmat,uzyskanozmianę
sygnałuwkorzewzrokowejo15%waparacieonatęże-
niupola4Tiwielokrotnieniższąwsystemie1,5T.
Zmianypodatnościsąwykrywanezapomocąse-
kwencjigradientowych.Niedogodnościązwiązaną
zobrazowaniemgradientowymjestobserwowanie
efektuBOLDwżyłachomniejszejiwiększejśrednicy,
anietylkowłożyskuwłośniczkowym.Odprowadzanie
krwiprzezżyłyzobszarówaktywacjimożespowodo-
waćutratękorelacjiprzestrzennejmiędzyaktywnością
neuronalnąizmianąsygnału.Aktywacjęmożnawtedy
zaobserwowaćwgłównychzatokachżylnych.Efekt
tenmożebyćograniczonyprzezmieszaniesiękrwi
zsąsiadującychzesobąobszarówaktywnychinieak-
tywnych.Sekwencjeechaspinowegopokazująwwięk-
szościprzypadkówzmianysygnałuwłożyskuwło-
śniczkowym.Jednakżestopieńzmianysygnałuwtych
sekwencjachjestzmniejszonyprzezwłaściwąim
mniejszączułośćnaróżnicepodatności,zastosowanie
spinechofMRIjestdlategoograniczonedosystemów
owiększymnatężeniupola.
AbymócśledzićprzebiegzmianefektuBOLD,
koniecznajestmożliwośćszybkiegoobrazowania.Po-
nieważefektBOLDzależyodzmianpodatności
magnetycznej,optymalnąsekwencjądostosowania
wbadaniachczynnościowychjestobrazowanieecho-
planarne(EPI)opartenaobrazowaniuechagradien-
towego.
METODYBADANIA
CZYNNOŚCIOWEGO
REZONANSUMAGNETYCZNEGO
Uzyskiwanieinformacjioaktywacjipoleganaporów-
nywaniupoziomusygnałuwdwóchlubwięcejróż-
nychstanach.Pierwszystannazywanyjestspoczynko-
wym,wktórymzakładasię,żeosobabadananie
wykonujedanejaktywności,drugizaśaktywnym,pod-
czasktóregomamiejscedanaczynnośćlubprocespo-
znawczy(zawierającystymulację,aktywnośćpoznawczą
orazodpowiedź).Zakładasię,żeróżnicaaktywności
międzytymidwomastanamiprzedstawiaaktywność
neuronalną.Uzyskanewtensposóbmapyaktywności
neuronalnejnakładanesąnaobrazanatomiczny.
Douzyskaniadanychczynnościowegorezonansu
magnetycznegoobecniestosowanesądwiemetody:
metodazblokowana(blockdesign)orazmetodapoje-
dynczejpróby(single-trialdesign),inaczejnazywana
metodązależnąodzdarzenia(event-relateddesign).
Wmetodziezblokowanejczasbadaniapodzielo-
nyjestnakilkaprzeplatającychsięokresówbraku
9
