magnetencefalografi

De magnetencefalografi studerar hjärnans magnetiska aktivitet. Tillsammans med andra metoder används det för att modellera hjärnfunktioner. Denna teknik används främst i forskning och för att planera svåra neurokirurgiska ingrepp i hjärnan.

Vad är magnetoencefalografi?

Magnetoencefalografi, även kallad JAG G är en undersökningsmetod som bestämmer hjärnans magnetiska aktivitet. Mätningen utförs av externa sensorer, de så kallade SQUID. SQUID fungerar på basis av superledande spolar och kan registrera de minsta förändringarna i magnetfältet. Superledaren kräver en temperatur som är nästan absolut noll.

Denna kylning kan endast uppnås med flytande helium. Magnetoencefalograferna är mycket dyra anordningar, speciellt eftersom cirka 400 liter flytande helium krävs för att arbeta varje månad. Det huvudsakliga användningsområdet för denna teknik är forskning. Forskningsämnen är till exempel förtydligande av synkroniseringen av olika hjärnområden under rörelsesekvenser eller förklaringen av en tremors ursprung. Magnetoencefalografi används också för att identifiera hjärnans område som är ansvarig för en befintlig epilepsi.

Funktion, effekt och mål

Magnetoencefalografi används för att mäta de små förändringarna i magnetfältet som genereras under hjärnans neuronala aktivitet. I nervcellerna stimuleras elektriska strömmar när stimuli överförs.

Varje elektrisk ström skapar ett magnetfält. Nervcellernas olika aktivitet skapar ett aktivitetsmönster. Det finns typiska aktivitetsmönster som kännetecknar funktionen hos enskilda hjärnområden i olika aktiviteter. I närvaro av sjukdomar kan emellertid avvikande mönster uppstå. Vid magnetoencefalografi upptäcks dessa avvikelser av små förändringar i magnetfältet.

Hjärnans magnetiska signaler genererar elektriska spänningar i spolarna i magnetoencefalografen, som registreras som mätdata. De magnetiska signalerna i hjärnan är extremt små jämfört med externa magnetfält. De ligger inom ett par femtotesla. Jordens magnetfält är redan 100 miljoner gånger starkare än fälten som genereras av hjärnvågor.

Detta visar magnetoencefalografens utmaningar när det gäller att skydda dem från yttre magnetfält. Som regel installeras därför magnetoencefalografen i en elektromagnetiskt skärmad kabin. Där dämpas påverkan av lågfrekventa fält från olika elektriskt drivna föremål. Dessutom skyddar denna skärmningskammare mot elektromagnetisk strålning.

Den fysiska principen för skärmning är också baserad på det faktum att de yttre magnetfälten inte är lika beroende av platsen som de magnetiska fälten som genereras av hjärnan. Intensiteten hos hjärnans magnetiska signaler minskar kvadratiskt med avståndet. Fält som är mindre beroende av plats kan undertrycks av magnetsencefalografens spolsystem. Detta gäller även magnetiska signaler från hjärtslag. Även om jordens magnetfält är relativt starkt stör det inte mätningen.

Det är resultatet av att det är väldigt konstant. Först när magnetoencefalografen utsätts för starka mekaniska vibrationer märks påverkan av jordens magnetfält. En magnetoencefalograf kan registrera hjärnans totala aktivitet utan dröjsmål. Moderna magnetiska encefalografier innehåller upp till 300 sensorer.

De har ett hjälmliknande utseende och placeras på huvudet för mätning. I magnetoencefalografier görs en skillnad mellan magnetometrar och gradiometrar. Medan magnetometrar har en uppsamlingsspole, innehåller gradiometrar två uppsamlingsspolar på ett avstånd av 1,5 till 8 cm. De två spolarna, liksom skärmningskammaren, påverkar att magnetfält med lite rumsligt beroende undertrycks redan före mätningen.

Det finns redan nya utvecklingar inom sensorsområdet. Så minisensorer har utvecklats som också fungerar vid rumstemperatur och kan mäta magnetfältstyrkor upp till en picotesla. Viktiga fördelar med magnetoencefalografi är dess höga temporära och rumsliga upplösning. Tidsupplösningen är bättre än ett millisekund. Ytterligare fördelar med magnetoencefalografi jämfört med EEG (elektroencefalografi) är dess användarvänlighet och numeriskt enklare modellering.

Du hittar din medicin här

Risker, biverkningar och faror

Inga hälsoproblem kan förväntas när man använder magnetoencefalografi. Förfarandet kan användas utan risk. Det bör emellertid noteras att metalldelar på kroppen eller tatueringar med metallinnehållande färgpigment kan påverka mätresultaten under mätningen.

Förutom vissa fördelar jämfört med EEG (elektroencefalografi) och andra metoder för att undersöka hjärnfunktion har det också nackdelar. Den höga tiden och rymdupplösningen visar sig vara en fördel. Det är också en icke-invasiv neurologisk undersökning. Den största nackdelen är emellertid tvetydigheten i det omvända problemet. Med det omvända problemet är resultatet känt. Men orsaken till detta resultat är i stort sett okänd.

När det gäller magnetoencefalografi betyder detta faktum att den uppmätta aktiviteten i hjärnområdena inte tydligt kan tilldelas en funktion eller störning. En framgångsrik uppdrag är endast möjlig om den tidigare utarbetade modellen gäller.Korrekt modellering av de enskilda hjärnfunktionerna kan endast uppnås genom att koppla magnetoencefalografi till de andra funktionella undersökningsmetoderna.

Dessa metabola funktionella metoder är funktionell magnetisk resonansavbildning (fMRI), nära infraröd spektroskopi (NIRS), positron emission tomography (PET) eller single-photon emission computography tomography (SPECT). Dessa är avbildnings- eller spektroskopiska metoder. Kombinationen av deras resultat leder till en förståelse för de processer som sker i de enskilda hjärnområdena. En annan nackdel med MEG är processens höga kostnadsfaktor. Dessa kostnader är resultatet av användning av stora mängder flytande helium, som är nödvändigt vid magnetoencefalografi, för att bibehålla superledningsförmåga.