BEYİN GÖRÜNTÜLEME TEKNİKLERİ

Merve GÖKTAŞ- Özlem OĞUZ

Kafatası inceleyenler (frenolojistler), kafatasının

yu zeyindeki yumruları inceleyerek beyni anlayabileceklerini

du s u nmu s lerdir. Gu nu mu zde buna inanması zor olsa

da bu kisilerin, kafatasının dısından aras tırarak beyni

anlamaya calısma tutkusu yıllar boyunca pek cok kisiyi

bu yu lemis tir. S imdi, cag daş beyin go ru ntu leme

tekniklerinin ortaya cıkısı ile bu incelemeyi gerc ekten

yapabiliyoruz. Modern tarayıcılar, sinirsel ve sinir yolları ile

ilgili yapıların, beyin kan akımı ile enerji metabolizmasının

ve farklı eylemleri yaptıg ımızda sinirsel aktivitede ortaya

cıkan deg is ikliklerin harika go ru ntu lerini sag lamak icin

cesitli yolları kullanırlar.

GEÇMİŞTE SIKLIKLA KULLANILAN METHODLAR

Lezyonların tespiti için yapılan beyin

otopsileri

Wada testi

Beyin anjiyogramı

OTOPSİ

19. yy’ın sonlarına doğru, Broca, Wernicke ve

diğer bilim adamlarının hastalarında

gözlemledikleri linguistik semptomlar üzerine

uygulanmıştır. Geçmişte yaygın olarak

kullanılmasına rağmen, günümüzde bunun

yerinin görüntüleme teknikleri almıştır.

WADA TESTİ

Wada testi, dil için dominant hemisferi bulmak amacıyla

yapılan bir testtir. İnvaziv bir yöntemdir.

Hastaya , carotis arterden sodyum amital verilir. Etkisi

10-15 dakika sürer ve uygulandığı hemisfer geçici felce

uğrar. Hastanın vücudunun bir tarafında felç meydana gelir.

Eğer dominant hemisferdeysek dil fonksiyonu devre dışı

kalır. Aynı prosedür diğer hemisfer için de uygulanır.

Neticesinde dominant hemisfer sağdır, soldur ve ya bileteral

dominans vardır şeklinde tanılama yapılabilir.

ANJIOGRAM

Anjiogram bir tür X ışını ile

inceleme yöntemidir. Bu

inceleme ile beyin atar

damarları ve toplardamarları

gösterilir.

Kontrast madde enjeksiyonu yapılır ve sonrasında

da beyinin damarlanması görüntülenir. Böylece

damarlanma yapısındaki anormallikler (anevrizma-

beyinde baloncuk, arteriovenöz malformasyon-damar

yumağı gibi) saptanmış olur.

Anevrizma Avm

GÜNÜMÜZ NÖRODİLBİL İM ÇALIŞMALARINDA SIKÇA KULLANILAN

METHODLAR

TMS (Trankskraniyal Magnetik

Stimulasyon-Uyarım)

CT/BT (Bilgisayarlı Tomografi)

MRI (Magnetik Rezonans Görüntüleme)

fMRI (Fonksiyonel Manyetik Rezonans

Görüntüleme)

…

EEG (Elektroensefalografi)

ERP (Olay İlişkili Potansiyeller)

PET (Pozitron Emisyon Tomografi)

SPECT (Tek Foton Emisyon Bilgisayarlı

Tomografi)

TMS (TRANSKRANİAL MAGNETİK STİMULASYON

Transkranial manyetik stimülasyon,

manyetik alan kullanarak beyindeki

sinir hücrelerini uyaran bir işlemdir.

Thompson (1910)

TMS…

TMS’da saçlı kafa derisinin üzerine elektro manyetik

bir bobin (coil) yerleştirilir. Kapasitörler de tutulan enerji

ile manyetik alan oluşturulur. Bu manyetik alan 100-200

mikro-saniyede artıp azalma özelliğindedir. Beyindeki

hücrelerin elektriksel iletisine müdahale edilmiş olur.

Örneğin, motor corteksin uyarılması ile bilek ve

parmak kasları 20 ms içinde inerve edilir. Ya da görsel

korteksin uyarılması, harfleri tanıyamamaya neden olur.

AVANTAJ VE DEZAVANTAJLARI

+ İyi bölgesel çözümleme;

+ Diğer görüntüleme teknikleriyle kullanılabilmesi

- Sadece kortikal yüzeylerin çalışılabilmesi (i.e.

temporal lob)

- Uyarı-odak yetersizliği

- Nöbetlere sebep olabilme

CT/BT (BİLGİSAYARLI TOMOGRAFİ)

Bilgisayarlı beyin

tomografisinde de X ışını

yardımıyla inceleme yapılır.

İncelemede beyinin 3 boyutlu

görüntülemesi, X ışını farklı

açılarda kullanılarak elde edilir.

CT

Görüntüler özel bir yazılım

aracılığı ile bilgisayarda görüntüye

dönüştürülür ve beyindeki

anormallikler veya tümör saptanır.

Bilgisayarlı beyin tomografisi

özellikle kemik dokuya komşuluğu

olan veya kemik dokuda hasar

yaratmış beyin tümörlerinin

tanısında oldukça yararlıdır.

DEZAVANTAJLAR

BT incelemelerinde başlıca risk iyonizan ışınkullanılmasıdır.

Diğer bir risk faktörü de kontrast maddekullanımına bağlı yan etkilerdir. Çok küçükçocuklarda hareketi engellemek için incelemeninanestezi altında yapılması gerekir. Anestezininkomplikasyonları BT çekiminde olası bir risk faktörüdür.

MRI (MAGNETİK REZONANS ÇÖZÜMLEME)

MR cihazı adından kolayca

anlaşılacağı üzere

manyetizmaya dayanır. Cihaz

manyetik alan altında atomların

manyetik alan yönüne

yönelmesi ve belirli bir

frekansta salınım yapmalarına

dayanır.

MRI…

Manyetik Rezonans yani MR’ı, en basit şekilde, ‘güçlü bir

manyetik alan ortamında radyofrekans dalgaları aracılığıyla

görüntü oluşturma tekniği’ olarak tarif etmek mümkün.

Radyasyon içermeyen bir teknik olan MR’la özellikle

yumuşak dokuların görüntülemesinde çok başarılı sonuçlar

alınabiliyor.

CT VS MRI

MR görüntüsü BT görüntüsünden tamamen farklı bilgiler taşır.

BT de yoğunluk önemli iken MRI da atom dağılımı önemlidir.

Yoğunlukları farklı olmayan yumuşak dokuları BT ayıramazken, atomik içerikleri farklı yumuşak dokuları bu yöntemle ayırt edillir.

NASIL ÇALIŞIR?

Protonlar, yani H+ iyonları normal ortamlarda kendi

eksenlerinde titreşim hareketi yaparlar. Bu iyonlar bir manyetik

alana girdiklerinde ise manyetik alanın yönüne göre dizilme

eğilimi gösterir ve bu yön doğrultusunda hareketlerine devam

ederler.

Üzerlerine yüksek frekanslı RF dalgası uygulandığında ise bu

protonlar RF dalgalarının bazılarını soğurur bazılarını ise

yayarlar. Bu durum protonların (H+ iyonları) yoğunluk, dağılım

ve dizilişlerine göre değişiklikler gösterir.

İşte MR cihazı protonların RF ve Manyetik Alan

altındaki bu özelliklerine dayanarak görüntülerini

oluşturur ve klinik anlamda insan vücudunun büyük

bir kısmının sudan (H2O) oluşması nedeniyle bir çok

hastalığın özellikle de tümörlerin teşhisinde kullanılır.

FMRI (FONKSİYONEL MANYETİK REZONANS GÖRÜNTÜLEME)

FMRI…

Fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme ile beyinin özel

işlev gören alanlarının saptanması sağlanır. Örneğin konuşma

merkezi, bedenimizde motor hareketleri sağlayan bölgelerin

görüntülenmesi gibi.

Bu tekniğin işleyişi standart manyetik rezonans görüntüleme

gibidir. Ancak kan damarlarındaki oksijen miktarının ölçümünü

ve bunlardaki küçük değişimleri sağlayarak daha ileri bilgi

düzeyi sağlar. Oksijen miktarındaki bu değişimler, organın hangi

bölgelerinin işlevsel olduğunu gösterir.

FMRI…

Örneğin konuşma merkezi ve ona yakın olan bir

tümörün ilişkisinin detaylandırılması gerektiğinde;

hasta çekim sırasında elindeki bir sayfadaki

yazılanları okur, aynı sırada özel yazılımlar

kullanılarak yapılan görüntülemede konuşma merkezi

saptanır. Tümörün bu bölgeyle komşuluk ilişkisi

belirlenir.

BOLD

Belli bir görev sırasında beyinde o görevle ilişkili bölgelerde

kan akımı artışı ve buna sekonder oksijen artışı olduğu

bilinmektedir. İlgili bölgeye gelen oksijen miktarı ihtiyaç

duyulandan daha fazla olduğu için deoksihemoglobin

konsantrasyonunda azalma ortaya çıkmaktadır. Bu azalma f-

MRG sinyalinde artışa sebep olmaktadır. Bu sürece ise kan

oksijen düzeyi-bağımlı effekti (blood oxygen level-

dependent) (BOLD) adı verilmektedir.

EEG (ELEKTROENSEFALOGRAFİ)

EEG, beyindeki sinir hücreleri

tarafından hem uyanıklık, hem

de uyku halindeyken üretilen

elektriksel faaliyetin kağıt

üzerine beyin dalgaları halinde

yazdırılmasıdır.

EEG…

EEG'de çekim küçük elektrotların saçlı deriye

yerleştirilmesiyle yani "pasta" denilen iletken bir madde

aracılığı ile yapıştırılmasıyla olur. Bu elektrotların ikisi

arasındaki elektriksel potansiyel değişiklikleri bilgisayara

kayıt edilir ve sonuç uzman tarafından yorumlanarak,

hastaya gerekli bilgi verilir.

Elde edilen kaydın incelenmesinde, normale oranla

sapmalar bulunmasına dayanılarak, beynin birçok çalışma

bozukluğu (sara vb.) teşhis edilebilir.

EEG…

ERP (OLAY İLİŞKİLİ POTANSİYELLER)

ERP…

Olay Iliskili Potansiyeller, basit anlatımıyla, bir kisiye sık

olarak (50- 500 kere) verilmiş olay/uyarılara kis inin verdiğ i

fizyolojik tepkinin kesin zaman ile EEG sinde bir tepki ve/veya

kognitif yanıt olarak alınmasıdır.

Olaylar veya uyarılar genellikle bir cok hedef olmayan

uyarının arasına yerlestirilmiş az sayıda hedef uyarı seklindedir

ve bunlar genellikle gö rsel veya isitsel olur. Kis i hedef uyaranı

her yakaladığ ında bir bir tus a basmak gibi spesifik bir olay

beklenir.

PET (Pozitron Emisyon Tomografi)

PET, özel bir tip kamera ve radyoaktifmaddenin kullanıldığı üst düzey birgörüntüleme tekniğidir.

PET…

Bir s eker tü revi olan glikozun pozitron tipi ıs ıma

yapan radyoaktif madde (Flor–18) ile is aretlenmis

molekü lu (F–18- FDG) hastaya damar yolundan

uygulanır.

Belli bir sü re verilen radyoaktif maddenin tü m

vü cuda yayılması ve ilgili dokularda tutulması icin

beklenir (yaklasık 45–60 dakika).

…

Kamera altına alınan hastanın, toplam 12-20 dk

sü re ic erisinde, tü m vü cut bilgisayarlı tomografi ve

pozitron emisyon tomografi (PET) gö rü ntü leri ü ç

boyutlu olarak elde edilir.

Organ ve dokulardaki normal ve normal dıs ı

metabolik fonksiyon gö steren patolojik alanların ü ç

boyutlu gö rü ntü lenmesi sağ lanır.

…

Vücutta şekeri fazla oranda kullanan hücreler tarafından tutulanFDG, PET tarayıcıda tespit edilerek tüm vücudun metabolikgörüntüsü oluşturulur. Bu sayede henüz Tomografi, MR gibimorfolojik yöntemler denilen incelemelerde bulgusaptanmazken, PET ile metabolik değişiklikleri dolayısıylahastalıkları erkenden saptamak mümkündür.

Beyinde epileptik odakların saptanmasında, kalpte koroner arter rahatsızlıklarında, enfarktüs geçirmiş bölge ve kalp kası etkinliğinin belirlenmesinde, akciğer kanserlerinin derecelendirilmesinde ..vb kullanılır.

SPECT (TEK FOTON EMİSYONBİLGİSAYARLI TOMOGRAFİ)

Nükleer tıp görüntülemeleri, kan

damarına az miktarda radyoaktivite

içeren bir madde zerk edilerek ve

gelişmiş bir makinayla maddenin

izlediği yolun görüntüsü çekilerek

yapılır. Bu yöntem, vücudun çeşitli

bölgelerinden görüntü almak için,

farklı radyasyon formları ile yapılır.

SPECT…

Radyontiklid görüntülerinin çoğunda, elde edilen

görüntünün iyileştirilmesi için bir bilgisayar kullanılır.

SPECT olarak bilinen bu teknikte, kamera etrafınızda

dönerek gama ışınlarının pek çok açıdan görüntülerini

alır. Bilgisayar, bu bilgiyi, çok daha detaylı ve kesin bir

görüntü geliştirmek için kullanır.

TEŞEKKÜRLER. SORUSU OLAN?