Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Методы визуализации мозга
Содержание
- 1. Методы визуализации мозга
- 2. Нейровизуализация Структурная визуализация Функциональная визуализация Компьютерная томографияМагнитно-резонансная томографияФункциональная магнитно-резонансная томография Позитронно-эмиссионная томография ЭлектроэнцефалографияМагнитоэнцефалографияВызванные потенциалыГДЕ?КОГДА?
- 3. Методы структурной нейровизуализации
- 4. Компьютерная томография метод диагностики, при котором измеряется ослабление рентгеновского излучения, прошедшего через объект (тень от объекта).
- 5. Первый компьютерный томограф и первая томограмма (1972
- 6. Слайд 6
- 7. РентгенографияПервый рентгеновский снимок, 1896 г.В 1901 году
- 8. При прохождении рентгеновского излучения через различные ткани
- 9. Слайд 9
- 10. Слайд 10
- 11. Слайд 11
- 12. Слайд 12
- 13. Слайд 13
- 14. Слайд 14
- 15. КТ используется для диагностики:Структурных аномалийВоспалительных заболеванийКровоизлиянийТравм костной и хрящевой ткани
- 16. Магнитно-резонансная томография
- 17. Ядерный магнитный резонансПрецессия атомных ядер вокруг линий
- 18. Распределение ядер при отсутствии (а) и наличии
- 19. если кроме постоянного внешнего магнитного поля на
- 20. За счет полученной энергии атомы могут сопротивляться
- 21. После прекращения действия радиочастотного импульса образованный магнитными
- 22. Т1 - Соответствуют распределению анатомической массы тканей
- 23. Слайд 23
- 24. МРТ используется:для диагностики изменений в мягких тканяхпозволяет
- 25. Преимущества МРТ1. Замена рентгеновских лучей радиоволнами. снимает
- 26. Недостатки МРТ1. Необходимость создания магнитного поля большой
- 27. Слайд 27
- 28. Методы функциональной нейровизуализации
- 29. Функциональная магнитно-резонансная томография
- 30. BOLD-контраст (контраст, зависимый от уровня оксигенации крови)Гемоглобин,
- 31. Морозов С.П., 2008Существование многих локусов активации отражается
- 32. Слайд 32
- 33. Brain areas underlying visual mental imagery and
- 34. Cognitive control and brain resources in major
- 35. Позитронно-эмиссионная томография
- 36. В основе ПЭТ лежит позитронный бета-распад радионуклеотида.
- 37. Позитронный распадпроисходит при избытке протонов При этом
- 38. Слайд 38
- 39. углерод-11 [11C]-меченые метионин и лейциноценка потребления
- 40. Слайд 40
- 41. PET studies in Parkinson's disease motor and
- 42. Anterior cingulate gyrus dysfunction and selective attention
- 43. В основе лежит регистрация электрических или магнитных
- 44. Слайд 44
- 45. ЭлектроэнцефалографияМагнитоэнцефалография
- 46. Слайд 46
- 47. ЭЭГ в норме
- 48. ЭЭГ при эпилепсии
- 49. Слайд 49
- 50. Слайд 50
- 51. Вызванные потенциалыответы мозга на экзогенные и эндогенные
- 52. Выделение ВП происходит за счет многократного усреднения
- 53. Принцип регистрации ВПИспытуемому подаются два типа стимулов:
- 54. Слева – единичные неусредненные записи на четыре
- 55. Слайд 55
- 56. Sams et al. (1985). Зависимость негативности рассогласования
- 57. Негативность рассогласования, как критерий обучения иностранному языку.Справа
- 58. Слайд 58
- 59. Скачать презентанцию
Нейровизуализация Структурная визуализация Функциональная визуализация Компьютерная томографияМагнитно-резонансная томографияФункциональная магнитно-резонансная томография Позитронно-эмиссионная томография ЭлектроэнцефалографияМагнитоэнцефалографияВызванные потенциалыГДЕ?КОГДА?
Слайды и текст этой презентации
Слайд 2Нейровизуализация
Структурная
визуализация
Функциональная
визуализация
Компьютерная томография
Магнитно-резонансная томография
Функциональная магнитно-резонансная томография
Слайд 4Компьютерная томография
метод диагностики, при котором измеряется ослабление рентгеновского излучения,
прошедшего через объект (тень от объекта).
Слайд 5Первый компьютерный томограф и первая томограмма (1972 г.)
В 1979 году
Годфри Хаунсфилд и Аллан Кормак «за разработку компьютерной томографии» были
удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине.
Слайд 7Рентгенография
Первый рентгеновский снимок, 1896 г.
В 1901 году Вильгельм Рентген становится
первым в истории физики лауреатом Нобелевской премии.
Рентгеновская трубка
Слайд 8При прохождении рентгеновского излучения через различные ткани оно ослабляется.
Оставшееся
излучение регистрируется на рентгеночувствительную пленку.
Полученное изображение – это суммарное изображение
всех структур, просвеченных рентгеновским пучком (тень)Кости сильнее всего поглощают рентгеновское излучение, поэтому на рентгенограмме выглядят светлыми.
Слайд 15КТ используется для диагностики:
Структурных аномалий
Воспалительных заболеваний
Кровоизлияний
Травм костной и хрящевой ткани
Слайд 17Ядерный магнитный резонанс
Прецессия атомных ядер вокруг линий магнитного поля
Атомное
ядро можно представить как электрически заряженный шарик, вращающийся вокруг своей
оси.Вращение заряда приводит к появлению магнитного поля, т. е. магнитного момента ядра, который направлен вдоль оси вращения.
Если этот магнитный момент поместить в постоянное внешнее магнитное поле, то вектор этого момента начинает прецессировать, т.е. вращаться вокруг направления внешнего поля.
Слайд 18Распределение ядер при отсутствии (а) и наличии (б) внешнего магнитного
поля
Протон имеет две ориентации, в которых он может находиться
в магнитном поле:низкоэнергетическую и высокоэнергетическую
Слайд 19если кроме постоянного внешнего магнитного поля на ядро воздействовать переменным
радиочастотным импульсом резонансной частоты, то ядро начинает взаимодействовать с этим
импульсом — он как бы сильнее раскачивает ядро, амплитуда прецессии увеличивается, и ядро поглощает энергию переменного поля.
Слайд 20За счет полученной энергии атомы могут сопротивляться внешнему магнитному полю,
принимаю высокоэнергетическую ориентацию и совершают синхронное вращение, вызывая собственно ядерный
резонанс.Е
Слайд 21После прекращения действия радиочастотного импульса образованный магнитными моментами ядер суммарный
вектор намагниченности возвращается в исходное состояние.
При этом излучается энергия,
которая регистрируется датчиками.Время, за которое протоны возвращаются к равновесному состоянию называется временем релаксации.
При МРТ определяется время релаксации Т1 и Т2.
Т1 — время, необходимое для возврата протонов в исходное положение во внешнем магнитном поле после радиочастотного импульса.
Т2 характеризует скоростью выхода протонов из состояния однонаправленности осей вследствие различия электромагнитных влияний соседних протонов.
Е
Е
Т1
Т2
Слайд 22Т1 - Соответствуют распределению анатомической массы тканей по ходу выбранного
среза
Т2 - Определяется преимущественно гидратацией тканей (свободной и связанной H2O)
Время
релаксации протона зависит от окружающих его молекул и атомов, разное у разных тканей и зависит от гидратации и химического состава.
Слайд 24МРТ используется:
для диагностики изменений в мягких тканях
позволяет точно оценить структуру
органов, выявить имеющиеся патологии, опухоли, травматические изменения
Т1-взвешенное изображение: ликвор гипоинтенсивный
Т2-взвешенное
изображение: ликвор гиперинтенсивный
Слайд 25Преимущества МРТ
1. Замена рентгеновских лучей радиоволнами.
снимает лучевую нагрузку на
пациента и врача
2. Чувствительность метода к водороду (самый распространенный
элемент мягких тканей)контрастность изображения обеспечивается за счет разности в концентрациях водорода в различных участках органов и тканей.
исследованию не мешает фон от костных тканей, т.к. концентрация водорода в них даже ниже, чем в окружающих тканях.
3. Чувствительность к различным химическим связям у различным молекул
повышает контрастность изображения.
4. Большая разрешающая способность исследования (меньше 1 мм).
5. Изображение сосудистого русла без дополнительного контрастирования и даже с определением параметров кровотока.
Слайд 26Недостатки МРТ
1. Необходимость создания магнитного поля большой напряженности
требует огромных энергозатрат
при работе оборудования
2. Низкая чувствительность метода
требует увеличения времени просвечивания.
приводит
к появлению искажений картинки от дыхательных движений снижается эффективность исследования легких и сердца
3. Невозможность надежного выявления камней, кальцификатов, некоторых видов патологии костных структур.
4. Невозможность обследования пациентов с искусственными водителями ритма, крупными металлическими имплантатами.
Слайд 30BOLD-контраст (контраст, зависимый от уровня оксигенации крови)
Гемоглобин, после отдачи атомов
кислорода (=дезоксигемоглобин) меняет свою структуру, становясь парамагнетиком (сильномагнитным веществом).
При активации
организма возрастает метаболическая активность мозга. Это связано с увеличением объема и скорости мозгового кровотока. Первые 4-5 минут активности происходит активное поглощение нейронами глюкозы без поглощения кислорода (анаэробный гликолиз). Это приводит к снижению относительной концентрации парамагнитного дезоксигемоглобина.
Слайд 31Морозов С.П., 2008
Существование многих локусов активации отражается в неравномерном распределении
в мозге деоксигемоглобина, что создает неоднородность магнитного поля и возрастание
интенсивности MP-сигнала на Т2* изображениях.Функциональная МРТ позволяет выявлять участки мозга с активно работающими нейронными клетками
Слайд 33Brain areas underlying visual mental imagery and visual perception: an
fMRI study
Ganis, G., Thompson, W. L., & Kosslyn, S. M.
2004, Cognitive Brain Research, 20(2), 226-241.
Слайд 34Cognitive control and brain resources in major depression: an fMRI
study using the n-back task Harvey, P. O., Fossati, P.,
Pochon, J. B., Levy, R., LeBastard, G., Lehéricy, S., ... & Dubois, B. 2005, Neuroimage, 26(3), 860-869Depressed patients and control subjects showed bilateral activation of the lateral prefrontal cortex, anterior cingulate and parietal cortex. Activation of these regions was modulated by the complexity of the task. Within this n-back neural network, depressed patients showed greater activation of the lateral prefrontal cortex and the anterior cingulate compared to healthy subjects. This study provides evidence that depressed patients need greater activation within the same neural network to maintain a similar level of performance as controls during a working memory task. Our findings suggest that depression may impair the cognitive capacity of depressed patients by recruiting more brain resources than controls during cognitive control.
фМРТ активность:
пациенты с депрессией – здоровые испытуемые
Пациенты с депрессией показали большую активность префронтальной коры и передней цингулярной коры при выполнении когнитивных задач по сравнению со здоровыми испытуемыми.
Т.о. для того чтобы выполнять когнитивную задачу с такой же эффективностью, как и здоровым испытуемым, пациентам с депрессией необходима более сильная активация мозговых структур.
Слайд 36В основе ПЭТ лежит позитронный бета-распад радионуклеотида.
Радионуклеотид входит в
состав радиофармпрепарата и вводится в организм пациента перед обследованием.
Радиофармпрепарат -
радионуклеотиды или их соединения с различными неорганическими или органическими веществами.Для диагностических целей применяются радионуклеотиды, которые при введении в организм участвуют в исследуемых видах обмена веществ или изучаемой деятельности органов
Слайд 37Позитронный распад
происходит при избытке протонов
При этом образуются:
новый элемент (расположен
влево от «материнского» в периодической таблице)
протон ядра превращается нейтрон и
позитрон e+, а энергия выделяется в форме электронного нейтрино νe .Позитрон мгновенно аннигилирует с одним из электронов окружающего вещества, излучая два гамма-кванта с противоположно направленным импульсом.
Детектирование таких гамма-квантов позволяет легко восстановить точку аннигиляции.
Слайд 39углерод-11
[11C]-меченые метионин и лейцин
оценка потребления аминокислот и синтеза
белков и таким образом индикатор жизнеспособности опухоли.
азот-13
[13N]-меченый аммиак
измерение
кровотока. Метка двигается из сосудов в ткани с помощью активного транспорта и путем пассивной диффузии. После того как метка оказывается внутри клетки, она преимущественно метаболизируется.кислород-15
[15O]-меченая вода, кислород, двуокись углерода
исследование локального кровоснабжения головного мозга
фтор-18
[18F]- деоксиглюкоза, L-[18F]-допа
оценка метаболизма глюкозы, диагностика болезни Паркинсона
Изотопы, применяемые в ПЭТ:
![углерод-11 [11C]-меченые метионин и лейциноценка потребления аминокислот и синтеза белков и таким образом индикатор жизнеспособности опухоли.](/img/tmb/7/642291/242e6dede55c62da7a6cd0e6c7fd374f-800x.jpg "Методы визуализации мозга углерод-11 [11C]-меченые метионин и лейциноценка потребления аминокислот и синтеза белков и")
Слайд 41PET studies in Parkinson's disease motor and cognitive dysfunction
Pavese,
N.
2012, Parkinsonism & related disorders, 18, S96-S99.
L-[18F]-допа
[18F]- деоксиглюкоза
Слайд 42Anterior cingulate gyrus dysfunction and selective attention deficits in schizophrenia:[15O]
H2O PET study during single-trial Stroop task performance. Carter, C.
S., Mintun, M., Nichols, T., & Cohen, J. D. 1997, American Journal of Psychiatry, 154(12), 1670-1675.Разница в активности мозга (передняя цингулярная кора) между Здоровыми испытуемыми и пациентами с шизофренией при выполнении теста Струпа.
[15O] H2O
![Anterior cingulate gyrus dysfunction and selective attention deficits in schizophrenia:[15O] H2O PET study during single-trial Stroop task](/img/tmb/7/642291/88320ae52da7225b2068c7cfcab25787-800x.jpg "Методы визуализации мозга Anterior cingulate gyrus dysfunction and selective attention deficits in schizophrenia:[15O] H2O")
Слайд 43В основе лежит регистрация электрических или магнитных полей, возникающих при
работе нервных клеток коры и подкорковых ядер мозга.
Электроэнцефалография
Магнитоэнцефалография
Вызванные потенциалы
Слайд 51Вызванные потенциалы
ответы мозга на экзогенные и эндогенные фиксированные стимулы\события
Стимулы –
внешние (экзогенные): зрительный, слуховой, тактильный, вестибулярный, обонятельный, вкусовой;
События – внутренние
(эндогенные): ожидание, опознание, принятие решения, инициация двигательного акта и т.д..
Слайд 52Выделение ВП происходит за счет многократного усреднения каждого последующего ответа
с предыдущим
Без математической обработки ВП не виден, т.к. замаскирован спонтанной
активностью мозга.
Слайд 53Принцип регистрации ВП
Испытуемому подаются два типа стимулов: «Х» и «О».
Внизу показана непрерывная запись ЭЭГ.
Прямоугольниками отмечены «эпохи» - участки записи,
которые будут усреднены для выделения ВП
Слайд 54Слева – единичные неусредненные записи на четыре последовательных стимула,
Справа –
усреднение ВП в ответ на стимулы «Х» и «О»
Слайд 56Sams et al. (1985).
Зависимость негативности рассогласования от разницы по
высоте тона между двумя стимулами.
Испытуемые различают стимулы только для
1016 и 1032 Гц.Oddball парадигма:
Слайд 57Негативность рассогласования, как критерий обучения иностранному языку.
Справа – НР в
ответ на хорошо различимые фонемы финского языка
Слева - НР в
ответ на фонемы финского языка, различимые только для носителей языка (фиолетовый) или изучавших финский язык иностранцев (оранжевый) 
