Magnetoencephalography

Các Magnetoencephalography nghiên cứu hoạt động từ tính của não. Cùng với các phương pháp khác, nó được sử dụng để mô hình hóa các chức năng của não. Kỹ thuật này chủ yếu được sử dụng trong nghiên cứu và lập kế hoạch cho các can thiệp phẫu thuật thần kinh khó trên não.

Từ vựng là gì?

Magnetoencephalography, còn được gọi là MEG là một phương pháp kiểm tra xác định hoạt động từ tính của não bộ. Phép đo được thực hiện bởi các cảm biến bên ngoài, được gọi là SQUID. SQUIDs hoạt động trên cơ sở cuộn dây siêu dẫn và có thể ghi lại những thay đổi nhỏ nhất trong từ trường. Chất siêu dẫn yêu cầu nhiệt độ gần như bằng không tuyệt đối.

Việc làm mát này chỉ có thể đạt được với helium lỏng. Máy đo từ tính là thiết bị rất đắt tiền, đặc biệt là vì cần khoảng 400 lít helium lỏng để hoạt động mỗi tháng. Lĩnh vực ứng dụng chính của công nghệ này là nghiên cứu. Các chủ đề nghiên cứu, ví dụ, làm rõ sự đồng bộ của các vùng não khác nhau trong các chuỗi chuyển động hoặc làm sáng tỏ sự phát triển của chứng run. Chụp từ não cũng được sử dụng để xác định vùng não chịu trách nhiệm về chứng động kinh hiện có.

Chức năng, tác dụng và mục tiêu

Magnetoencephalography được sử dụng để đo những thay đổi nhỏ trong từ trường được tạo ra trong quá trình hoạt động của tế bào thần kinh của não. Trong các tế bào thần kinh, các dòng điện được kích thích khi các kích thích được truyền qua.

Mọi dòng điện đều tạo ra từ trường. Hoạt động khác nhau của các tế bào thần kinh tạo ra một mô hình hoạt động. Có các mô hình hoạt động điển hình đặc trưng cho chức năng của các vùng não riêng lẻ trong các hoạt động khác nhau. Tuy nhiên, khi có bệnh, các mô hình lệch lạc có thể phát sinh. Trong phương pháp điện não đồ từ, những sai lệch này được phát hiện bằng những thay đổi nhỏ trong từ trường.

Các tín hiệu từ của não tạo ra các điện áp trong các cuộn dây của máy từ não, được ghi lại dưới dạng dữ liệu đo lường. Các tín hiệu từ trường trong não cực kỳ nhỏ so với từ trường bên ngoài. Chúng nằm trong phạm vi của một vài femtotesla. Từ trường của trái đất đã mạnh hơn 100 triệu lần so với từ trường do sóng não tạo ra.

Điều này cho thấy những thách thức của máy đo từ tính trong việc che chắn chúng khỏi từ trường bên ngoài. Theo quy định, máy đo điện não đồ được lắp đặt trong một cabin được che chắn bằng điện từ. Ở đó, ảnh hưởng của trường tần số thấp từ các vật thể hoạt động bằng điện khác nhau bị giảm bớt. Ngoài ra, buồng che chắn này chống lại bức xạ điện từ.

Nguyên tắc vật lý của việc che chắn cũng dựa trên thực tế là từ trường bên ngoài không phụ thuộc vào vị trí như từ trường do não tạo ra. Cường độ tín hiệu từ trường của não giảm bậc hai theo khoảng cách. Các trường ít phụ thuộc vào vị trí có thể bị triệt tiêu bởi hệ thống cuộn dây của máy đo điện não đồ. Điều này cũng áp dụng cho các tín hiệu từ tính từ nhịp tim. Mặc dù từ trường của trái đất tương đối mạnh nhưng nó không ảnh hưởng đến phép đo.

Điều đó dẫn đến thực tế là nó rất không đổi. Ảnh hưởng của từ trường trái đất chỉ đáng chú ý khi máy từ não tiếp xúc với các dao động cơ học mạnh. Máy đo từ não có thể ghi lại toàn bộ hoạt động của não mà không bị chậm trễ. Các máy đo từ tính hiện đại có tới 300 cảm biến.

Chúng có hình dáng giống mũ bảo hiểm và được đặt trên đầu để đo. Trong máy đo điện não đồ, người ta phân biệt được từ kế và dụng cụ đo trọng sai. Trong khi từ kế có một cuộn dây nhận, thì máy đo trọng lượng có hai cuộn dây nhận ở khoảng cách từ 1,5 đến 8 cm. Giống như buồng che chắn, hai cuộn dây có tác dụng làm cho từ trường ít phụ thuộc không gian bị triệt tiêu ngay cả trước khi đo.

Đã có những phát triển mới trong lĩnh vực cảm biến. Vì vậy, các cảm biến mini được phát triển có thể hoạt động ở nhiệt độ phòng và có thể đo cường độ từ trường lên đến một picotesla. Ưu điểm quan trọng của phương pháp ghi não từ là độ phân giải theo thời gian và không gian cao. Độ phân giải thời gian tốt hơn một phần nghìn giây. Ưu điểm hơn nữa của phương pháp ghi từ não so với EEG (điện não đồ) là dễ sử dụng và mô hình số đơn giản hơn.

Bạn có thể tìm thấy thuốc của mình tại đây

Rủi ro, tác dụng phụ và nguy hiểm

Không có vấn đề sức khỏe nào được dự kiến ​​khi sử dụng phương pháp đo từ tính. Quy trình này có thể được sử dụng mà không có rủi ro. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng các bộ phận kim loại trên cơ thể hoặc hình xăm có sắc tố màu chứa kim loại có thể ảnh hưởng đến kết quả đo trong quá trình đo.

Ngoài một số ưu điểm so với EEG (điện não đồ) và các phương pháp khác để kiểm tra chức năng não, nó cũng có những nhược điểm. Độ phân giải không gian và thời gian cao rõ ràng là một lợi thế. Nó cũng là một cuộc kiểm tra thần kinh không xâm lấn. Tuy nhiên, nhược điểm chính là sự mơ hồ của vấn đề nghịch đảo. Với bài toán nghịch đảo, kết quả đã biết. Tuy nhiên, nguyên nhân dẫn đến kết quả này phần lớn vẫn chưa được biết.

Đối với phương pháp đo từ não đồ, thực tế này có nghĩa là hoạt động đo được của các vùng não không thể được chỉ định rõ ràng cho một chức năng hoặc rối loạn. Chỉ có thể thực hiện nhiệm vụ thành công nếu áp dụng mô hình đã làm trước đó.Mô hình chính xác của các chức năng não riêng lẻ chỉ có thể đạt được bằng cách kết hợp từ tính não với các phương pháp kiểm tra chức năng khác.

Các phương pháp chức năng chuyển hóa này là chụp cộng hưởng từ chức năng (fMRI), quang phổ hồng ngoại gần (NIRS), chụp cắt lớp phát xạ positron (PET) hoặc chụp cắt lớp vi tính phát xạ đơn photon (SPECT). Đây là các phương pháp hình ảnh hoặc quang phổ. Sự kết hợp các kết quả của chúng dẫn đến sự hiểu biết về các quá trình diễn ra trong các vùng não riêng lẻ. Một nhược điểm khác của MEG là yếu tố chi phí cao của quy trình. Những chi phí này là kết quả của việc sử dụng một lượng lớn helium lỏng, cần thiết trong phương pháp từ não đồ, để duy trì tính siêu dẫn.