Magnetoencephalography: Rawatan, Kesan & Risiko

Magnetoencephalography meneliti aktiviti magnet dari otak. Bersama dengan kaedah lain, ia digunakan untuk membuat model otak fungsi. Teknik ini digunakan terutamanya dalam penyelidikan dan untuk merancang prosedur bedah saraf yang sukar di otak.

Apa itu magnetoencephalography?

Magnetoencephalography mengkaji aktiviti magnet otak. Bersama dengan kaedah lain, ia digunakan untuk memodelkan fungsi otak. Magnetoencephalography, juga dikenal sebagai MEG, adalah kaedah pemeriksaan yang menentukan aktiviti magnet otak. Dalam proses ini, pengukuran dibuat oleh sensor luaran yang disebut SQUIDs. SQUID berfungsi berdasarkan gegelung superkonduktor dan dapat mendaftarkan perubahan medan magnet terkecil. Superkonduktor memerlukan suhu yang hampir dengan sifar mutlak. Penyejukan ini hanya dapat dicapai dengan helium cair. Magnetoencephalographs adalah alat yang sangat mahal, terutamanya kerana input bulanan kira-kira 400 liter helium cecair diperlukan untuk operasi mereka. Bidang utama aplikasi teknologi ini adalah penyelidikan. Topik kajian adalah, sebagai contoh, penjelasan mengenai penyegerakan kawasan otak yang berlainan semasa urutan pergerakan atau penjelasan perkembangan gegaran. Selanjutnya, magnetoencephalography juga digunakan untuk mengenal pasti kawasan otak yang bertanggungjawab untuk hadiah epilepsi.

Fungsi, kesan, dan tujuan

Magnetoencephalography digunakan untuk mengukur perubahan medan magnet kecil yang dihasilkan semasa aktiviti neuron otak. Arus elektrik teruja pada neuron semasa penghantaran rangsangan. Setiap arus elektrik menghasilkan medan magnet. Dalam proses ini, corak aktiviti dibentuk oleh aktiviti sel saraf yang berbeza. Terdapat corak aktiviti khas yang mencirikan fungsi kawasan otak individu semasa melakukan aktiviti yang berbeza. Sekiranya terdapat penyakit, pola penyimpangan dapat timbul. Penyimpangan ini dikesan dalam magnetoencephalography oleh sedikit perubahan medan magnet. Dalam proses ini, isyarat magnetik dari 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 untuk melindungi mereka dari medan magnet luaran. Oleh itu, magnetoencephalograph biasanya dipasang di kabin terlindung elektromagnet. Di sana, pengaruh medan frekuensi rendah dari pelbagai objek yang dikendalikan secara elektrik dikurangkan. Selain itu, ruang pelindung ini melindungi daripada sinaran elektromagnet. Prinsip fizikal pelindung juga didasarkan pada fakta bahawa medan magnet luaran tidak mempunyai pergantungan spasial yang besar seperti medan magnet yang dihasilkan oleh otak. Oleh itu, intensiti isyarat magnet otak menurun secara kuadratik dengan jarak. Medan dengan ketergantungan spasial yang lebih rendah dapat ditekan oleh sistem gegelung magnetoencephalograph. Ini juga berlaku untuk isyarat magnetik degup jantung. Walaupun medan magnet bumi cukup kuat, ia juga tidak memberikan pengaruh yang mengganggu pada pengukuran. Ini berpunca dari kenyataan bahawa ia sangat berterusan. Hanya apabila magnetoencephalograph terkena getaran mekanikal yang kuat, pengaruh medan magnet bumi menjadi ketara. Magnetoencephalograph dapat merekodkan keseluruhan aktiviti otak tanpa penangguhan masa. Magnetoencephalographs moden mengandungi sehingga 300 sensor. Mereka mempunyai penampilan seperti helmet dan diletakkan di atas kepala untuk pengukuran. Magnetoencephalographs dibahagikan kepada magnetometer dan gradiometers. Walaupun magnetometer mempunyai satu gegelung pickup, gradiometers mengandungi dua gegelung pengambilan yang jaraknya antara 1.5 hingga 8 cm. Seperti ruang pelindung, kedua gegelung mempunyai kesan bahawa medan magnet dengan pergantungan ruang rendah ditekan bahkan sebelum pengukuran. Sudah ada perkembangan baru dalam bidang sensor. Sebagai contoh, sensor miniatur telah dikembangkan yang juga dapat beroperasi pada suhu bilik dan mengukur kekuatan medan magnet hingga satu picotesla. Kelebihan penting magnetoencephalography adalah resolusi temporal dan spasial yang tinggi. Oleh itu, resolusi masa lebih baik daripada satu milisaat. Kelebihan lain dari magnetoencephalography berbanding EEG (electroencephalography) kemudahan penggunaannya dan pemodelan secara numerik lebih mudah.

Risiko, kesan sampingan, dan bahaya

Tidak kesihatan masalah dijangkakan semasa 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. Sebagai tambahan kepada beberapa kelebihan berbanding EEG (electroencephalography) dan kaedah lain untuk memeriksa fungsi otak, ia juga mempunyai kekurangan. Resolusi masa dan ruang yang tinggi jelas membuktikan kelebihannya. Di samping itu, ia adalah kaedah pemeriksaan neurologi yang tidak invasif. Walau bagaimanapun, kelemahan terbesar adalah ketidak-unikan Masalah Invers. Dalam Masalah Terbalik, hasilnya diketahui. Walau bagaimanapun, penyebab yang menyebabkan keputusan ini sebahagian besarnya tidak diketahui. Berkenaan dengan magnetoencephalography, fakta ini bermaksud bahawa aktiviti yang diukur dari kawasan otak tidak dapat ditugaskan secara jelas untuk fungsi atau gangguan. Hanya jika model yang dihuraikan sebelumnya betul, tugasan yang berjaya dapat dilakukan. Walau bagaimanapun, pemodelan fungsi otak individu yang betul hanya dapat dicapai dengan menggabungkan magnetoencephalography dengan kaedah pemeriksaan fungsional yang lain. Kaedah fungsi metabolik ini berfungsi pengimejan resonans magnet (fMRI), spektroskopi inframerah dekat (NIRS), tomografi pelepasan positron (PET), atau pelepasan foton tunggal tomografi dikira (SPEK). Ini adalah teknik pengimejan atau spektroskopi. Gabungan hasilnya membawa kepada pemahaman mengenai proses yang berlaku di kawasan otak individu. Kelemahan lain dari MEG adalah kos prosedur yang tinggi. Kos ini disebabkan oleh penggunaan sejumlah besar helium cair yang diperlukan dalam magnetoencephalography untuk mengekalkan superkonduktiviti.