Магнитоэнцефалография (MEG) основана на измерении магнитного поля, генерируемого электрической активностью нейронов. Обычно магнитоэнцефалография сочетается с магнитно-резонансной томографией, чтобы получить то, что называется магнитным источником изображения. Технология, которая помогает записать эти мельчайшие магнитные поля, представляет собой сверхпроводящий детектор квантовых помех, который подобен высокочувствительному измерителю магнитного поля. Для ослабления внешнего магнитного шума MEG размещается внутри магнитоэкранированного помещения. Фактическими датчиками, регистрирующими магнитные поля, являются магнитометры и / или градиометры. Поля MEG проходят через датчики без каких-либо искажений. Это значительное преимущество MEG в отношении электроэнцефалографии. MEG обеспечивает высокое пространственное и временное разрешение. В настоящее время MEG имеет два одобренных показания, одно предназначено для оперативного картографирования головного мозга, а другое - для лечения эпилепсии. Исследования MEG дмонстрируют функциональную ткань головного мозга внутри опухолей головного мозга.
Измерения магнитного поля проводятся в диапазоне от фемто-тесла до пико-тесла. MEG обеспечивает очень точное разрешение времени активности нейронов. Комбинация MEG и MRI называется магнитным источником изображения (MSI). Магнитная проницаемость биологических тканей почти такая же, как у пустого пространства, и поэтому магнитное поле не искажается скальпом или черепом. Однако магнитные поля уменьшаются как 1 / r 3 с расстоянием « r ». Когда нейроны активируются синхронно, они генерируют электрические токи и, следовательно, магнитные поля, которые затем регистрируются MEG вне головы. Как и при электроэнцефалографии (ЭЭГ), источником магнитных полей является дендритный ток пирамидальных нейронов, которые генерируют вспышки активности синхронно и параллельно. Аксональные и синаптические токи и их магнитные поля обычно компенсируются.
Обычная амплитуда магнитных полей, создаваемых мозгом, чрезвычайно мала, они не превышают нескольких сотен фемто-тесла ( 10-15 Т). По сравнению с этим магнитное поле Земли находится между 10 -4 и 10 -5 Т, а МРТ обычно составляет 1,5-3 Т. Существуют две основные проблемы при записей MEG :: записывать эти небольшие магнитные поля и - экранировать относительно более сильные магнитные поля Земли. Технология, которая помогла записать эти мельчайшие магнитные поля, представляет собой сверхпроводящий детектор квантовых помех, который подобен высокочувствительному измерителю магнитного поля. Для функционирования сверхпроводников необходимо обеспечить чрезвычайно холодную среду, которая достигается за счет использования жидкого гелия, который составляет всего 3 ° от абсолютного нуля (-452 ° F или -270 ° C).
MEG не обнаруживает радиальные диполи, но на MEG видны тангенциальные диполи, это связано с тем, что соответствующее магнитное поле радиального диполя остается в пределах полости черепа и, следовательно, не может быть обнаружено датчиками снаружи. У MEG есть основная проблема - идентификации источника. Определение активного сайта в мозге из магнитных полей, записанных вне головы, представляет собой «обратную задачу». Эта проблема не имеет уникального решения. Таким образом, локализация источника представляет собой приближения, основанные на определенных предположениях, которые должны быть первоначально сделаны. Обычно используется предположение, касающееся упрощенных моделей нейронных генераторов , как эквивалентного тока диполя (ECD).
Распад магнитных полей как функция расстояния более выражен, чем для электрических полей. Поэтому МEG более чувствительна к поверхностной кортикальной активности, что должно быть полезно для изучения неокортикальной эпилепсии. Данные MEG всегда регистрируются совместно с MRI Brain для предоставления MSI. Это обеспечивает уникальную комбинацию хороших анатомических деталей с нейрофизиологическими данными.
Итак, ЭЭГ регистрирует электрическую активность, а MEG регистрирует магнитную активность мозга. В ЭЭГ электроды помещают на кожу головы. MEG выполняется с использованием дьюара, который содержит несколько сенсорных катушек, не касающихся головы пациента. MEG прежде всего обнаруживает магнитные поля, индуцируемые внутриклеточными токами, тогда как ЭЭГ кожи головы чувствительна к электрическим полям, генерируемым внеклеточными токами. Несмотря на то , что MEG более чувствительна к обнаружению токов, которые касаются поверхности кожи головы, ЭЭГ чувствительна к тангенциальным и радиальным вспышкам нейронов. MEG требует 3-4 см 2синхронной кортикальной эпилептической активности для обнаружения эпилептического спайка, тогда как для скальпирования EIG-шипов требуется не менее 6-20 см 2 синхронизированной области коры. Магнитные поля не искажаются тканевой проводимостью головы, черепа, цереброспинальной жидкости (CSF) и мозга; напротив, электрические поля могут быть искажены костями черепа и CSF. MEG обеспечивает лучшее пространственное разрешение локализации источника (2-3 мм), чем ЭЭГ (7-10 мм).
При хирургическом лечении эпилепсии наиболее важной частью информации является выявление местоположение очага эпилептиформной активности , и MEG может существенно способствовать этой локализации. MEG также помогает идентифицировать активную кору, и это помогает определить область, которую можно безопасно удалить во время операции по поводу эпилепсии. ЭЭГ почти всегда регистрируется одновременно с MEG. И поэтому данные EEG и MEG доступны для анализа во всех спонтанных MEG-записях, сделанных для эпилепсии.
Добавить комментарий