Magnetoencephalography

The Magnetoencephalography mengkaji aktiviti magnet otak. Bersama dengan kaedah lain, ia digunakan untuk memodelkan fungsi otak. Teknik ini digunakan terutamanya dalam penyelidikan dan untuk merancang intervensi bedah saraf yang sukar di otak.

Apa itu magnetoencephalography?

Magnetoencephalography, juga disebut MEG adalah kaedah pemeriksaan yang menentukan aktiviti magnet otak. Pengukuran dilakukan oleh sensor luaran, yang disebut SQUID. SQUID berfungsi berdasarkan gegelung superkonduktor dan dapat mendaftarkan perubahan terkecil dalam medan magnet. Superkonduktor memerlukan suhu yang hampir sama dengan sifar.

Penyejukan ini hanya dapat dicapai dengan helium cair. Magnetoencephalographs adalah alat yang sangat mahal, terutamanya kerana sekitar 400 liter helium cair diperlukan untuk beroperasi setiap bulan. Bidang utama aplikasi teknologi ini adalah penyelidikan. Topik kajian, misalnya, penjelasan mengenai penyegerakan kawasan otak yang berlainan semasa urutan pergerakan atau penjelasan perkembangan gegaran. Magnetoencephalography juga digunakan untuk mengenal pasti kawasan otak yang bertanggungjawab untuk epilepsi yang ada.

Fungsi, kesan & matlamat

Magnetoencephalography digunakan untuk mengukur perubahan kecil dalam medan magnet yang dihasilkan semasa aktiviti saraf otak. Arus elektrik dirangsang dalam sel-sel saraf semasa rangsangan dihantar.

Setiap arus elektrik menghasilkan medan magnet. Aktiviti sel saraf yang berbeza menghasilkan corak aktiviti. Terdapat corak aktiviti khas yang mencirikan fungsi kawasan otak individu dalam aktiviti yang berbeza. Sekiranya terdapat penyakit, pola penyimpangan dapat timbul. Dalam magnetoencephalography, penyimpangan ini dikesan oleh sedikit perubahan pada medan magnet.

Isyarat magnetik otak menghasilkan voltan elektrik dalam gegelung magnetoencephalograph, yang direkodkan sebagai data pengukuran. Isyarat magnetik di otak sangat kecil berbanding medan magnet luaran. Mereka berada dalam beberapa femtotesla. Medan magnet bumi sudah 100 juta kali lebih kuat daripada medan yang dihasilkan oleh gelombang otak.

Ini menunjukkan cabaran magnetoencephalograph dalam melindungi mereka dari medan magnet luaran. Oleh itu, sebagai peraturan, magnetoencephalograph dipasang di kabin terlindung elektromagnet. Di sana, pengaruh medan frekuensi rendah dari pelbagai objek elektrik dikendalikan. Sebagai tambahan, ruang pelindung ini melindungi daripada sinaran elektromagnetik.

Prinsip fizikal pelindung juga didasarkan pada fakta bahawa medan magnet luaran tidak terlalu bergantung pada lokasi seperti medan magnet yang dihasilkan oleh otak. Keamatan isyarat magnetik otak menurun secara kuadratik dengan jarak. Medan yang kurang bergantung pada lokasi dapat ditekan oleh sistem gegelung magnetoencephalograph. Ini juga berlaku untuk isyarat magnet dari degupan jantung. Walaupun medan magnet bumi relatif kuat, ia tidak mengganggu pengukuran.

Ini berpunca dari kenyataan bahawa ia sangat berterusan. Pengaruh medan magnet bumi hanya dapat dilihat apabila magnetoencephalograph terkena getaran mekanikal yang kuat. Magnetoencephalograph mampu merekodkan keseluruhan aktiviti otak tanpa berlengah. Ensefalografi magnetik moden mengandungi sehingga 300 sensor.

Mereka mempunyai penampilan seperti helmet dan diletakkan di kepala untuk pengukuran. Dalam magnetoencephalographs, perbezaan dibuat antara magnetometer dan gradiometers. Walaupun magnetometer mempunyai gegelung pick-up, gradiometers mengandungi dua gegelung pick-up pada jarak 1.5 hingga 8 cm. Seperti ruang pelindung, kedua gegelung mempunyai kesan bahawa medan magnet dengan sedikit pergantungan spatial ditekan bahkan sebelum pengukuran.

Sudah ada perkembangan baru dalam bidang sensor. Oleh itu, sensor mini dikembangkan yang juga berfungsi pada suhu bilik dan dapat mengukur kekuatan medan magnet hingga picotesla. Kelebihan penting dari magnetoencephalography adalah resolusi temporal dan spatialnya yang tinggi. Resolusi masa lebih baik daripada satu milisaat. Kelebihan lain dari magnetoencephalography berbanding EEG (electroencephalography) adalah kemudahan penggunaannya dan pemodelan secara numerik lebih mudah.

Anda boleh mendapatkan ubat anda di sini

Risiko, kesan sampingan & bahaya

Tidak ada masalah kesihatan yang diharapkan ketika menggunakan magnetoencephalography. Prosedurnya boleh digunakan tanpa risiko. Walau bagaimanapun, perlu diperhatikan bahawa bahagian logam pada badan atau tatu dengan pigmen warna yang mengandung logam dapat mempengaruhi hasil pengukuran semasa pengukuran.

Selain beberapa kelebihan berbanding EEG (electroencephalography) dan kaedah lain untuk memeriksa fungsi otak, ia juga mempunyai kekurangan. Resolusi masa dan ruang yang tinggi jelas membuktikan kelebihan. Ia juga merupakan pemeriksaan neurologi yang tidak invasif. Kelemahan utama, bagaimanapun, adalah kekaburan masalah terbalik. Sekiranya masalah terbalik, hasilnya diketahui. Walau bagaimanapun, sebab yang menyebabkan keputusan ini tidak diketahui.

Berkenaan dengan magnetoencephalography, fakta ini bermaksud bahawa aktiviti yang diukur dari kawasan otak tidak dapat diberikan dengan jelas pada fungsi atau gangguan. Tugasan yang berjaya hanya dapat dilakukan jika model yang telah dibuat sebelum ini berlaku.Pemodelan fungsi otak individu yang betul hanya dapat dicapai dengan menggabungkan magnetoencephalography dengan kaedah pemeriksaan fungsional yang lain.

Kaedah fungsional metabolik ini adalah pengimejan resonans magnetik fungsional (fMRI), spektroskopi inframerah dekat (NIRS), tomografi pelepasan positron (PET) atau tomografi terkomputerasi pelepasan foton tunggal (SPECT). Ini adalah kaedah pengimejan atau spektroskopi. Gabungan hasilnya membawa kepada pemahaman mengenai proses yang berlaku di kawasan otak individu. Kelemahan lain dari MEG adalah faktor kos proses yang tinggi. Kos ini terhasil daripada penggunaan helium cair dalam jumlah besar, yang diperlukan dalam magnetoencephalography, untuk mengekalkan superkonduktiviti.