ZOBRAZOVACÍ METODY Základy neurověd ZOBRAZOVACÍ METODY CNS • diagnostika změn při patologii • Info o struktuře či funkci CNS • dělení: •Invazivní x neinvazivní (nativní) •Strukturální x funkční Výsledek obrázku pro zobrazovací metody cns ELEKTROENCEFALOGRAFIE (EEG) • záznam bioelektrických potenciálů mozku • povrchové struktury (horizontálně orientované pyramidové neurony) • postsynaptické signály z dendritů (nikoliv axonální) • „Paralelou k EEG je situace, kdy bychom ze záznamu mikrofonů umístěných v různých místech nad hlavami ohromného davu hlučících lidí činili soud o celkové náladě a stavu tohoto davu.“ Výsledek obrázku pro eeg EEG- ELEKTRICKÝ POTENCIÁL • elektrický potenciál vzniká součinností talamu a kortexu •AKČNÍ POTENCIÁL: • 1.SNÍŽÍ SE POLARITA NEURONU (-40mV) 2.Otevření Na+ kanálků pro příjem Na+ iontů 3.Na+ ionty vnikají dovnitř neuronu 4. ZVÝŠÍ SE POALRITA NEURONU (+50mV) 5. Na+ kanálky se uzavírají 6. K+ kanálky se otevírají 7. REPOLARIZACE (-90mV) 8.Uzavření K+ kanálků 9. 9. • EEG- ELEKTRODY • snímání pomocí čepice/ jednotlivých elektrod • počet elektrod (6-256); norma 32 • povrchové / podpovrchové (elektrokortikografie) • označení elektrod: 1.Dle lobu písmeno: •F (frontal) •P (parietal •C (central) •T (temporal) •O (occipital) 2.Dle hemisféry číslo: Lichá čísla pro levou hemisféru Sudá pro pravou hemisféru 1. EEG- PŘÍPRAVA V KOSTCE • FÁZE PŘÍPRAVY 1.Vyměření obvodu hlavy- výběr čepice 2.Nasazení čepice (referenční elektroda přesně mezi nasionem a inionem) 3.Aplikace vodivého gelu do elektrod 4.Ladění impedance (odpor; čistota signálu) Soubor:21 electrodes of International 10-20 system for EEG.svg EEG- ELEKTROENCEFALOGRAM • SPEKTRÁLNÍ ANALÝZA- transformace signálu EEG do podoby vlnových délek • měrnou jednotkou je Hz ( 1 Hz = 1 harmonická složka/s) • FREKVENČNÍ PÁSMA •8-13 Hz Alfa •14-30 Hz Beta •4-8 Hz Théta •0,5-4Hz Delta •30-100 Hz Gama Výsledek obrázku pro elektroencefalogram EVOKOVANÉ POTENCIÁLY (EVENT-RELATED POTENTIALS) = bioelektrické zpracování a odpověď mozku na zevní senzorický stimulus vyvolané podněty: - zrakovými – visual (VEP) - sluchovými – brainstem auditory (BAEP) - somatosenzorickými (SSEP) - motorickými (MEP) Výsledek obrázku pro event related potentials EEG: LIMITY • artefakty • nepřesnost (povrchové struktury) • Do jisté míry může vyřešit MULTIMODALITA • EKG • fMRI (kombatibilní EEG) Nebo odstíněná místnost (nejlépe Faradayova klec) EEG: VYUŽITÍ • diagnostika (EEG, EEG Holter, Video-EEG) • epilepsie •Spánkové poruchy • výzkum (zj. vícečetně kanálové EEG) • terapie (EEG-biofeedback) • • • •SHRNUTÍ: https://www.youtube.com/watch?v=1ovv6lmPHSI Výsledek obrázku pro VIDEO EEG VÝPOČETNÍ TOMOGRAFIE (CT) • první zobrazovací metoda • analýza měkkých tkání • absorpce a průnik rentgenového (gama) záření • tomo = řez; zobrazování v řezech • KONSTRUKCE CT • gantra • rentgenka • scintilační detektory CT: VYUŽITÍ •Zj. v oblasti urgentní medicíny diagnostika: •traumat •postižení mozku, míchy •cévních mozkových příhod •nádorů mozku •zánětlivého postižení CNS (absces) CT: VÝHODY & LIMITY VÝHODY • přesnost a rychlost (přesnost možno ještě vylepšit podáním kontrastní látky) • 100% detekce krvácení NEVÝHODY • falešně negativní závěr • rentgenové záření • kontraindikace: těhotenství (riziko poškození plodu) CT: ZAJÍMAVOST • otcem matematické teorie o níž se tomografie opírá je rodák z Děčína Johann Radon •1979 Housfeld a Cormack: Nobelova cena za lékařství a fyziologii Výsledek obrázku pro johann radon MAGNETICKÁ REZONANCE Výsledek obrázku pro MAGNETICKÁ REZONANCE ceitec • na principu změny magnetických vlastností tkáně v silném magnetickém poli • magnetické pole až 4 Tesla (nejčastěji 1,5T) • polarizace kyslíku v těle (H2O) • měření v čase: •T1 = vystavení magnetickému poli •T2 = relaxace (návrat do klidového stavu) • diskriminace mezi bílou a šedou hmotou mozkovou • MRI: VÝHODY & NEVÝHODY VÝHODY •3D zobrazení • ne X-ray • prakticky nezobrazuje lebeční kost (malý podíl vody) x CT • NEVÝHODY • kontraindikace: kovy • časová rozlišovací schopnost FUNKČNÍ MAGNETICKÁ REZONANCE •Využívá vlastní hemoglobinu •Přitékající krev obsahuje okysličený hemoglobin (vysoce magnetický) •„využitá krev“ odtéká z mozkových oblastí odkysličená (méně magnetická) •Funkční zobrazení- aktivovaná místa (spotřebovávají více kyslíku) 1.Perfúze - průtok krve v aktivovaný částech 2.BOLD signál – snímání kolísání oxihemoglobinu a deoxihemoglobinu Výsledek obrázku pro bold signál TRANSKRANIÁLNÍ MAGNETICKÁ STIMULACE (TMS) • není zobrazovací metoda, ale terapeutická a experimentální • častá kombinace se zobraz. metodou (EEG, fMRI atp.) • cívka vysílá magnetický impulz, který je převeden na korových oblastech (cca 2 cm pod aplikační cívkou) na elektrický impuls • efekt se liší podle lokalizování impulzu (motorický kortex, frontální oblasti, okcipitální oblasti atp.) •Opakované užití (rTMS) LITERATURA KE STUDIU • Kulišťák, P. (2011). Neuropsychologie. Praha: Portál. (49-68) •