خدمات آزمایشگاه تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI)

بر اساس ملاحظات بیولوژیکی، می توان اینگونه تعریفی راجع به تصویربرداری عملکردی و ساختاری درنظر گرفت که تصویربرداری عملکردی برای روش ارائه اطلاعات فیزیولوژیکی داینامیک (پویا) مورد استفاده قرار می گیرد در حالی که تصویربرداری ساختاری اطلاعات آناتومیک ایستا را ارائه می دهد.

تکنیک های ساختاری و عملکردی قابل انجام در آزمایشگاه ملی نقشه برداری مغز به شرح زیر می باشد:

1. Structural MRI (T1, T2, T2*, PD, …)
2. fMRI (rest, task) با استفاده از سکانس معمولی EPI و سکانس سریع Multi band
3. DTI با استفاده از سکانس معمولی EPI و سکانس سریع Multi band
4. Arterial spin labeling (ASL) perfusion
5. 31C MR Spectroscopy
6. 13P MR Spectroscopy
7. 1H MR Spectroscopy
8. Relaxometry
9. Volumetry and Morphometry
10. تصویربرداری از رت (که فقط بصورت استراکچرال قابل انجام می باشد.)

تصویربرداری ساختاری یا Structural:

توالی های T2- و T1-weighted تقریباً پایه اصلی هر پروتکل بالینی MRI را تشکیل می دهند و بصورت دوبعدی یا سه بعدی قابل انجام می باشد. بنابراین مشکلات پاتولوژیک اغلب بر حسب رفتار سیگنال T1 و T2و T2* علاوه بر افزایش کنتراست، مکان آناتومیکی و ویژگی‌های مورفولوژیکی توصیف می‌شوند.

تصویربرداری از فانتوم:

تصویربرداری از فانتوم بمنظور ریلکسومتری و اهداف دیگر با کیفیت مناسب انجام می گردد. سکانس های معمول MRI با تغییرات جزئی برای انجام ریلکسومتری در بافت ها و در فانتوم مورد استفاده قرار می گیرند. نقشه T1 در مقادیر مختلف زمان آسایش طولی یا longitudinal relaxation برای دریافت منحنی شدت سیگنال در مقابل زمان تولید می‌شود که از آنجا می‌توان T1 را محاسبه کرد. به طور مشابه، نقشه های T2 یا T2*از یک منحنی شدت سیگنال در مقابل زمان بر اساس زمان های آسایش عرضی یا transverse relaxation times مختلف به دست می آیند.

والیومتری:

والیومتری یا حجم سنجی مغز امکان تشخیص ناهنجاری های ظریف مغز که آشکار کردن آنها در بررسی بصری دشوار یا غیرممکن است را فراهم می نماید. این نوع ازمون ها به طور فزاینده ای در محیط بالینی برای ارزیابی تغییرات حجم مغز در طیف وسیعی از کاندیشن های نورولوژیکی استفاده می شود. برای انجام این آزمون ها از سکانس های روتین ساختاری استفاده می شود.

تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی یا fMRI:

تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی یا fMRI، یک تکنیک تصویربرداری است که می تواند به دو شکل در حالت استراحت و در حین انجام تسک انجام شود. در حالت استراحت آزمودنی بدون حرکت روی تخت دراز می کشد و در حالتی که چشمان او بسته یا باز هستند (بسته به نوع مطالعه) تصویربرداری انجام می شود . fMRI در حالت استراحت، نوسانات خود به خودی با فرکانس پایین در سیگنال BOLD را اندازه گیری می کند و با استفاده از آن ساختار عملکردی مغز را بررسی کند. بکارگیری این تکنیک امکان شناسایی نت ورک های مختلف مغز را فراهم کرده است.

در حالت تسک، بسته به نوع مطالعه تحریک به آزمودنی ارائه میگردد و فرد باید به آن دقت کند یا متناسب با دستورالعملی که قبل از آزمون به او ارائه شده است پاسخ دهد. fMRI می تواند تغییرات در اکسیژن رسانی نسبی خون همراه با افزایش جریان خون در مناطقی از مغز را که در حین انجام یک کار فعال هستند ارزیابی کند.

این تکنیک تأثیر زیادی در علوم اعصاب شناختی داشته واکنون کاربردهای امیدوارکننده ای در پزشکی بالینی و پزشکی بین رشته ای دارد. شناخته شده ترین کاربرد بالینی fMRI برای نقشه برداری قبل از جراحی است. این روش جراح مغز و اعصاب را راهنمایی می کند تا بافت مغزی را که در صورت آسیب دیدگی، باعث نقص بالینی جدید شود را از اسیب در حین جراحی حفظ کند.

نرم افزار Neuro3D

برای پی بردن به اینکه فرد در حین انجام ازمون حرکت داشته یا خیر می توان از نرم افزارهای مختلفی استفاده کرد که بصورت انلاین حرکت ازمودنی را به نمایش درییاورد. در ازمایشگاه ملی نقشه برداری مغز این امکان فراهم گردیده تا با استفاده از نرم افزارهای موجود میزان حرکت ازمودنی در حین ازمون در سه راستای x و yو z را به نمایش دراورد و این امکان برای محقق فراهم می شود که بلافاصله متوجه خراب شدن داده خود شود و در صورت صلاحدید ازمون خود را مجددا در همان جلسه تکرار نماید.

 

 

تکنیک Arterial Spin Labeling (ASL) Perfusion:

تکنیک ASL یک تکنیک تصویربرداری رزونانس مغناطیسی برای اندازه‌گیری پرفیوژن بافتی با استفاده از یک ردیاب ذاتی می باشد. ماهیت غیر تهاجمی و توانایی آن برای اندازه گیری کمی پرفیوژن بافتی، ASL را برای تحقیقات و مطالعات بالینی ایده آل می کند. پیشرفت های فنی اخیر حساسیت آن را افزایش داده و همچنین کاربردهای بالقوه آن را بویژه در مباحث نورولوژیکی گسترش داده است. بیشترین کاربرد ASL جهت تشخیص و پیش بینی بیماری های عروق مغزی یا cerebrovascular می باشد. ازمایشگاه ملی نقشه برداری مغز با دارا بودن دانش لازم و نیز سکانس های موردنیاز امکان کسب داده در این زمینه را فراهم نموده است.

تکنیک Magnetic Resonance Angiography (MRA):

تکنیک MRA یک تکنیک غیرتهاجمی و به سرعت در حال تکامل است که برای مطالعه عروق شریانی محیطی توسعه یافته است. این تکنیک با استفاد از مواد کنتراست و نیز بدون مواد کنتراست قابل اجرا می باشد. این اطلاعات مورفولوژیکی در مورد رگ های مغزی با تکیه بر جریان خون به عنوان مبنای فیزیکی برای ایجاد کنتراست بین بافت های ساکن و چرخش های متحرک ارائه می دهد. Selective MRI اطلاعات عملکردی مناسبی در مورد سیستم عروق مغزی مانند جهت جریان، منشاء جریان، و وجود یا عدم وجود collateralها می دهد.

تصویربرداری تشدید مغناطیسی انتشاری یا Diffusion Weighted Imaging (DWI)

تصویربرداری DWI مرزهای علوم اعصاب را با امکان بررسی ریزساختار ماده سفید مغز انسان زنده تغییر داده است.

تقریباً 60 تا 70 درصد بدن انسان از آب تشکیل شده است. این روش یک روش تولید کنتراست سیگنال بر اساس تفاوت حرکت میکروسکوپی تصادفی پروتون های آب می باشد. در یک محیط کاملا همگن، انتشار تصادفی و همسانگرد بوده و احتمال انتشار در همه جهات یکسان است. مولکول های آب در محیط های خارج سلولی انتشار نسبتاً آزاد را تجربه می کنند در حالی که مولکول های درون سلولی انتشار نسبتاً محدودی را نشان می دهند. بافت‌های مختلف بدن انسان دارای معماری سلولی مشخص و نسبت‌های داخل و خارج سلولی هستند. و از این رو دارای خواص انتشار مشخصی هستند. همچنین نسبت نسبی توزیع آب بین این محفظه ها تحت تأثیر فرآیندهای پاتولوژیک است.

تصویربرداری DWI اطلاعات کمی و کیفی در مورد خواص انتشار فراهم می کند.

تصویربرداری تانسور انتشاری یا(Diffusion Tensor Imaging) DTI:

ماده سفید حاوی آکسون هایی است که یک قسمت از مغز را به قسمت های دیگر متصل می کند. DTI می تواند این آکسون ها و مسیرها را شناسایی کند. در واقع DTI اطلاعات ردیابی فیبر را در اختیار محققان قرار می دهد.

DTI از انتشار آب به عنوان یک کاوشگر برای تعیین آناتومی یک شبکه مغزی استفاده می کند، که اساساً اطلاعاتی را در مورد آناتومی ساکن ارائه می دهد و تحت تأثیر عملکردهای مغز قرار نمی گیرد.

تصویربرداری از حیوانات:

تصویربرداری از rat با استفاده از کویل رت و بعد از بی هوشی با تزریق قابل انجام است. تصویربرداری استراکچرال، طیف نگاری تشدید مغناطیسی سینگل وکسل، و DTI با کیفیت مناسب انجام می گردد. تصویربرداری از خرگوش، میمون و موارد دیگر نیز قابل انجام است.

آزمون های مولتی مدال:

با توجه به اینکه کلیه تجهیزات موجود در ازمایشگاه ملی نقشه برداری مغز دارای یک بخش سازگار با ام ار ای هستند تصویربرداری های مولتی مدال بصورت روتین قابل انجام است. ازمون ها شامل موارد زیر می باشد:

• EEG-fMRI
• tCS-fMRI
• fNIRS-fMRI
• TMS-fMRI
• EEG-MRS