30. Томографические методы исследования: позитронно-эмиссионная томография.
Позитронно-эмиссионная томография
В отличие от традиционных радиологических процедур (рентген, компьютерная и магнитно-резонансная томография), которые позволяют получать только изображения структур человеческого тела, позитронно-эмиссионный томограф (PET) дает возможность проводить количественный анализ и визуализировать функцию органов на уровне метаболизма. Это дает поистине огромные возможности для применения ПЭТ в диагностике заболеваний мозга человека и фундаментальных исследованиях его функций, и в том числе психики, мышления, внимания, творчества и т.п
Пациенту внутривенно вводят из капельницы химическое вещество (1). Сканер (2) испускает на обследуемые части тела гамма-излучение малой энергии (3). Гамма-излучение вынуждает радиоактивное химическое вещество в крови пациента излучать фотоны (5). Полученная компьютером информация о излучении отражается на дисплее (6). На сегодня в мире эксплуатируется около 300 ПЭТ. Из них около 250 - в Европе, около 100 в Германии. По нашим сведениям в России эксплуатируется 3-4 установки ПЭТ.
Принцип действия:
Дисбаланс нейтронов и протонов в ядрах того или иного элемента (водород, кислород, азот, фосфор и др.) – вызывает эмиссию позитронов (частицы, равные по массе электрону, но имеющие противоположный заряд). В качестве источников позитронов часто используют инертные газы - ксенон-133, криптон; золото 195м. Позитроны аннигилируют с электронами с испусканием 2х фотонов (гамма-квантов) во взаимоперпендикулярных направлениях. Ингаляция, внутривенно.
31. Магнитно-резонансная томография. 31. Термоэнцефалоскопия ТЕРМОЭНЦЕФАЛОСКОПИЯ англ. thermoencephaloscopy – неинвазивный метод отображения мозговой активности, разработанный в институте высшей нервной деятельности и нейрофизиологии И. А. Шевелевым в 1980 г. Его действие основано на том, что активность мозговых зон связана с локальными изменениями температуры. Излучаемое тепло в диапазоне инфракрасных волн улавливается камерой специального тепловизора. Камера создает термокарту поверхности мозга за 40 мс, что позволяет снимать до 20 карт в секунду с последующим усреднением и вычитанием фоновой активности. Т. способна различать локальное изменение температуры до 0,014 °C. Пространственное разрешение Т. ограничивается диффузией тепла по костям и коже головы, и этот метод непригоден для изучения активности глубоких структур мозга. О. А. Гончаров Подробнее: http://www.anypsy.ru/glossary/termoentsefaloskopiya.
Магнитно-резонансная томография
Технология МРТ достаточно сложна: используется эффект резонансного поглощения атомами электро-магнитных волн. Человека помещают в магнитное поле, которое создает аппарат. Молекулы в организме при этом разворачиваются согласно направлению магнитного поля. После этого радиоволной проводят сканирование. Изменение состояния молекул фиксируется на специальной матрице и передается в компьютер. Магнитно-резонансный томограф по своему внешнему виду похож на компьютерный. Исследование проходит так же, как и при компьютерной томографии.
Метод магнитно-ядерного резонанса позволяет изучать организм человека на основе насыщенности тканей организма водородом и особенностей их магнитных свойств. Ядро водорода состоит из одного протона, который имеет магнитный момент (спин) и меняет свою пространственную ориентацию в мощном магнитном поле. Эта ориентация меняется и при воздействии внешних радиочастотных импульсов, подаваемых на специфической для протона при данном магнитном поле резонансной частоте. На основе параметров протона (спинов) и их векторном направлении, которые могут находиться только в двух противоположных фазах, можно установить, в каких именно тканях находится тот или иной атом водорода. Если поместить протон во внешнее магнитное поле, то его магнитный момент будет либо сонаправлен, либо противоположно направлен магнитному моменту поля, причём во втором случае его энергия будет выше. При воздействии на исследуемую область электромагнитным излучением определённой частоты, часть протонов поменяют свой магнитный момент на противоположный, а потом вернутся в исходное положение. При этом системой сбора данных томографа регистрируется выделение энергии во время «расслабления», или релаксации предварительно возбужденных протонов.
Первые томографы имели напряжённость магнитного поля 0,005 Т, и качество изображений, полученных на них, было низким. Современные томографы имеют мощные источники сильного магнитного поля. В качестве таких источников применяются как электромагниты (до 9,4 T), так и постоянные магниты (до 0,5 T). При этом, так как поле должно быть весьма сильным, применяются сверхпроводящиие электромагниты, работающие в жидком гелии. Преимущества перед ПЭТ – не нужен изотоп и высокая временная разрешающая способность (300-500 мс).
