Nörogörüntüleme

Nörogörüntüleme veya beyin görüntüleme; sinir sisteminin yapısını, işlevini veya farmakolojisini doğrudan veya dolaylı yollarla görüntülemek için çeşitli tekniklerin kullanımıdır. Tıp, sinirbilim ve psikolojide kullanımına görece yeni başlanan bir disiplindir.[1] Klinik ortamda nörogörüntülemenin yapılmasında ve yorumlanmasında görevli hekimler de nöroradyolog olarak adlandırılır.

Nörogörüntüleme
İyi huylu makrosefali hastalığı olan birine ait kafanın para-sajital düzlemden çekilen MRI görüntüsü
Amaç Sinir sistemini işlevsel açıdan görüntülemek

Nörogörüntüleme kabaca iki kategoriye ayrılır:

  • Yapısal Görüntüleme (Structural imaging): Sinir sisteminin yapısının görüntülenmesi ve kafatasının içerisindeki  geniş çaplı (büyük boyutlarda) hastalık (tümör gibi) ve sakatlıkların tespiti için gerçekleştirilir.
  • İşlevsel Görüntüleme (Functional imaging): Daha küçük boyutlardaki metabolik hastalıkları ve lezyonları (Alzheimer hastalığındaki gibi) teşhis edebilmede, bilişsel psikoloji araştırmalarında ve beyin-bilgisayar arayüzleri geliştirmede kullanılır. Beyinde ilgili merkezlerin bilgiyi (information) işlemesi sürecini direkt olarak görüntüleyebilmemizi sağlar. Böyle bir işleme süreci, beyinde ilgili bölgedeki metabolik aktivitenin artmasına ve taramada “parlamasına” sebep olur. Nörogörüntülemenin kullanıldığı alanlara bir başka örnek de daha tartışmalı olan “düşünce tanıma” (mind identification) veya “zihin-okuma” (mind-reading) alanlarıdır.

Tarihçe
Kafatasının üstünden altına doğru bir bilgisayarlı tomografi örneği

Nörogörüntülemenin tarihçesi İtalyan sinirbilimci Angelo Mosso’nun, duygusal ve entelektüel aktiviteler esnasında kanın beyindeki dağılımını girişimsel-olmayan (non-invasive) (cildin bütünlüğünü bozmayan) şekilde ölçen “insan dolaşım dengesi” aletine kadar uzanıyor.[2]

1918’de Amerikan beyin cerrahı Walter Dandy, ventrikülografi isimli bir teknik ortaya çıkardı. Beyindeki ventriküler sistemin X-Ray görüntüleri, filtrelenmiş havanın beyinde lateralventriküllere enjekte edilmesiyle elde edildi. Dandy aynı zamanda subaraknoid boşluğa bel omurundan enjekte edilen havanın serebralventriküllere girebildiğini ve normalde beyin-omurilik sıvısı içeren bölgeleri ortaya çıkardığını gözlemledi. Bu teknik de pnömoensefalografi (beyindeki beyin-omurilik sıvısını boşaltıp yerine hava enjekte ederek X-Ray görüntülerinde beynin daha net gözükmesini sağlayan bir teknik) olarak adlandırıldı.

1927’de Egas Moniz, beyindeki hem normal hem abnormal damarları yüksek eş değerlikte görüntülemeyi sağlayan beyin anjiyografisi isimli metodu ortaya çıkardı.

1970’lerin başında Allan McLeod Cormack ve Godfrey Newbold Hounsfield bilgisayarlı tomografiyi (BT) buldu ve böylece beynin araştırma ve tanıya yönelik çok daha detaylı anatomik görüntüleri elde edilmeye başlandı. Cormack ve Hounsfield bu teknikle 1979’da Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülünü kazandı. 1980’lerin başında radyoligandların geliştirilmesiyle tek-foton emisyonlu bilgisayarlı tomografi ve pozitron emisyon tomografisi gibi teknikler ortaya çıkarıldı.

Yaklaşık aynı zamanlarda Peter Mansfield ve Paul Lauterbur gibi araştırmacılar tarafından manyetik rezonans görüntüleme tekniği (MRI veya MR taraması) geliştirildi ve bu teknik 2003’te Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülüne layık görüldü. 1980’lerin başında MRI klinikte kullanılmaya başlandı ve 1980’ler boyunca tekniğe bazı düzeltmeler ve tanısal MR uygulamaları getirildi. Bilim insanları daha sonra PET’le ölçülen kan akışındaki büyük değişimlerin aynı zamanda doğru tipteki bir MRI tekniği ile ölçülebileceğini öğrendi. Bu şekilde işlevsel (fonksiyonel) manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) doğdu ve 1990’lardan beri fMRI düşük girişimselliği (invasiveness), kişiyi radyasyona maruz bırakmaması ve görece yaygın erişilebilirliğiyle beyin görüntüleme ve haritalama alanını domine etmektedir.

2000’lerin başında nörogörüntüleme alanı, işlevsel beyin görüntülemenin bazı pratik uygulamalarının gerçekleştirilebileceği bir noktaya erişti. Bu bağlamda ana uygulama alanı henüz basit formlardaki beyin-bilgisayar arayüzleridir.

Klinikte Kullanıldığı Durumlar

Nörogörüntüleme, hekimin nörolojik muayene sonucunda sinirsel bir hastalığı olan veya olmasından şüphelenilen bir hastayı daha detaylı incelemeye gerek duymasını halinde kullanılır.

Kişilerin tecrübe edebileceği yaygın sinirsel problemlerden biri de bayılmadır.[3] Bu durumda hastanın geçmişi sinirsel semptomlara işaret etmiyorsa teşhiste nörolojik muayene kullanılır fakat rutin nörogörüntülemeye gerek duyulmaz çünkü bu durumlarda bayılma sebebinin merkezi sinir sisteminde bulunma ihtimali son derece düşüktür ve hasta büyük ihtimalle nörogörüntüleme prosedürünün yararını görmeyecektir.[4]

Nörogörüntüleme sürekli baş ağrısı olan ve migren tanısı konmuş hastalar için de önerilmez. Çalışmalar migrenin hastalarda intrakraniyal (intracranial) hastalık riskini artırmadığını ve papil ödemi gibi diğer problemler olmadan migren teşhisi konulan hastalarda nörogörüntülemenin  gerekli olmadığını göstermektedir. Bununla birlikte hekim, özenli bir tanı sürecinde baş ağrısının migren dışında bir sebebi olup olmadığını ve varsa nörogörüntülemenin gerekebileceğini dikkate almalıdır.[5]

İntrakraniyal tümörler, arteriyövenöz anomaliler ve ameliyatla tedavi edilebilecek diğer durumlarda BT, MRI ve PET rehberliğinde yapılan stereotaktik ameliyatlar, nörogörüntülemenin kullanımını gerektiren bir diğer alandır.[6][7][8][9]

Beyin Görüntüleme Teknikleri

Bilgisayarlı Aksiyal Tomografi (Computed Axial Tomography)

Bilgisayarlı tomografi (BT) ya da bilgisayarlı aksiyal tomografi (BAT), kafaya çok sayıda farklı açıdan X-Ray ışınlarının gönderildiği bir tarama tekniğidir. Yaygın olarak beyindeki zedelenmeleri hızlıca görüntülemek için kullanılır. BT taramaları, beynin küçük bir kısmında bir X-Ray ışınının ne kadarının soğurulduğunu bulmak için sayısal integral hesaplamaları (ters Radon dönüşümü gibi) yapan bir bilgisayar programı kullanır. Bu bilgi yaygın olarak beyin kesitlerine ait görüntülerin elde edilmesi için kullanılır.[10]

Dağınık Optik Görüntüleme (Diffuse Optical Imaging)

Dağınık optik görüntüleme veya dağınık optik tomografi, vücuda ait görüntüler oluşturmak için kızılötesine yakın dalgaboylarında ışık kullanan bir medikal görüntüleme tekniğidir. Hemoglobinin optik soğurmasını ölçen bu teknik, hemoglobinin soğurma spektrumunun oksijene bağlı olup olmamasına bağlı olarak değişmesini kullanır. Yüksek yoğunluklu dağınık optik görüntüleme (HD-DOT) ile işlevsel manyetik rezonans görüntüleme, iki teknikle de incelenen deneklerin görsel uyaranlara verdikleri tepkilerle ilgili bir çalışmada karşılaştırılmış ve güven verici ölçüde benzer sonuçlar elde edilmiştir.[11] HD-DOT aynı zamanda fMRI ile dil ile ilgili görevler ve dinlenme anındaki işlevsel bağlantısallık konularında da karşılaştırılmış durumda.[12]

Olaya Bağlı Optik Sinyal, optik fiberler aracılığıyla kızılötesi ışınlar yollayarak serebral korteksteki aktif bölgelerin optik özelliklerindeki değişimleri ölçen bir beyin tarama tekniğidir. Dağınık optik görüntüleme hemoglobinin optik soğurmasını ölçtüğü için kan akışına bağlı bir teknikken olaya bağlı optik sinyal direkt olarak nöronların aktif haldeyken ışığı saçmasında meydana gelen değişikliklerden faydalanır; böylece hücresel aktivitenin daha isabetli ölçümünü sağlar. Bu teknik beyinde gerçekleşen aktivitelerin lokasyonunu milimetreler düzeyinde, zamanını da milisaniyeler düzeyinde bir çözünürlükle tespit eder. Tekniğin en büyük problemi ise kafatasından en fazla birkaç santimetre derinliğinde ölçüm yapabilmesidir. Görece yeni, ucuz ve girişimselci-olmayan bir tekniktir. Urbana-Champaign’deki Illinois Üniversitesinde geliştirilmiş olup buradaki Bilişsel Nörogörüntüleme Laboratuvarında Dr. Gabriele Gratton ve Dr. Monica Fabiani tarafından kullanılmaktadır.

Manyetik Rezonans Görüntüleme (Magnetic Resonance Imaging)
Sajital düzlemde iki hemisferin tam orta çizgisinden alınan bir MRI kesiti

Manyetik rezonans görüntüleme, iyonize edici radyasyon ve radyoaktif izleyiciler olmadan beyin yapılarının yüksek kalitede iki veya üç boyutlu görüntülerini oluşturmak için manyetik alanlar ve radyo dalgaları kullanır.

İşlevsel Manyetik Rezonans Görüntüleme (Functional Magnetic Resonance Imaging)
Örnek FMRI görüntüsü.

Fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) ve arteriyel spin etiketleme teknikleri, beyinde sinirsel aktiviteye bağlı olarak değişen kan akışınını görüntüleyebilmek için oksijene bağlanmış ve bağlanmamış hemoglobinin paramanyetik özelliklerinden faydalanır. Bu da dinlenme durumunda veya çeşitli görevlerin gerçekleştirilmesi sırasında hangi beyin bölgelerinin aktifleştiğini (ve nasıl aktifleştiklerini) görüntülemeyi sağlar. Oksijen durumu (oxygenation) hipotezine göre bilişsel veya davranışsal aktiviteler sırasında hangi bölgelerdeki kan akışında oksijen miktarında değişim gözleniyorsa, o bölgeler o sıradaki aktiviteyle direkt olarak ilişkilendirilebilir.

Çoğu fMRI tarayıcısı deneklere farklı görsel, işitsel veya dokunsal uyaranlar verilebilmesine ve bir tuşa basmak veya oyun konsolunu hareket ettirmek gibi farklı hareketleri yapabilmelerine olanak tanıyor. Sonuç olarak fMRI; algı, düşünce ve hareketle ilişkili beyin yapılarını ve süreçleri ortaya çıkarmak için kullanılabiliyor. fMRI’ın şu anki çözünürlüğü 2-3 milimetre ve bu sınır sinirsel aktiviteye bağlı oluşan hemodinamik tepkinin uzamsal yayılma göstermesinden ( ve hemoglobinin oksijene bağlılık oranının sadece aktif hücrenin olduğu noktalarda değil, çevre bölgelerde de değişmesinden) kaynaklanıyor. Beyindeki aktivite örüntülerinin incelenmesinde fMRI, PET yönteminin yerini almış durumda. Fakat PET; radyoaktif izleyiciyle işaretlenmiş reseptör ligandlarını (reseptör ligandı, bir reseptöre bağlanan herhangi bir kimyasaldır) kullanarak beyinde belirli nörotransmiterlere bağlanan ilgili reseptörleri tespit edebilmesi avantajına sahip.

Sağlıklı bireylerle yapılan araştırmaların yanı sıra, hastalık teşhisinde de fMRI giderek daha fazla kullanılıyor. fMRI kan akışındaki oksijen seviyesine oldukça hassas olduğundan, beyinde iskemi (dokuya giden kan miktarının aşırı düşük olması durumu) veya inme sonucu meydana gelen erken değişikliklere de son derece duyarlı. Bazı inme türlerinde pıhtıları dağıtacak maddeler ilk birkaç saatte kullanılabilirken, sonrasında bu maddelerin kullanımı tehlikeli olmaya başlıyor. Dolayısıyla nörolojide inmenin belli türlerinin erken teşhisi önem kazanıyor. fMRI’da görülen değişimler, bu maddelerle tedavi uygulayıp uygulamama kararına yardımcı olabiliyor. Ayrıca fMRI teknikleri, deneğin belli bir anda bir görüntü setinden hangisini gördüğünü %72 ilâ %90 arasındaki bir eşdeğerlikle tahmin edebiliyor[13] (aynı tahminin şansla doğru çıkması ihtimali %0.8[14]).

Manyetoensefalografi

Manyetoensefalografi (MEG), Süperiletken Kuantum Girişim Cihazı (SQUID) gibi mıknatıs ölçerlerle beyinde elektriksel aktivite sonucu oluşan manyetik alanları ölçen bir görüntüleme tekniğidir. MEG; fMRI’a kıyasla nöronlardaki elektriksel aktiviteyi çok daha direkt olarak ölçer, yüksek zamansal çözünürlüğe fakat düşük uzamsal çözünürlüğe sahiptir. Sinirsel aktivite sonucu üretilen manyetik alanları ölçmenin avantajı, manyetik alanların elektroensefalografide (EEG) ölçülen elektrik alanların aksine çevre dokulardan (özellikle kafa derisi ve kafatası) daha az etkilenmesidir. Spesifik olarak elektriksel aktivite sonucu üretilen manyetik alanların çevredeki kafa dokusundan etkilenmediği, kafanın her biri homojen ve izotropik (yönbağımsız) iletkenler olan iç içe geçmiş küresel kabuklar olarak modellenmesiyle gösterilebilir. Fakat gerçek kafalar küresel değildir ve (özellikle beyaz madde ve kafatasının)  iletkenlikleri büyük ölçüde anizotropiktir. Kafatası anizotropisinin MEG’ye olan etkisi ihmal edilebilir ölçüdeyken (EEG’nin aksine), beyaz madde anizotropisininbeynin derin bölgelerindeki kaynaklardan yapılan MEG ölçümlerini önemli ölçüde etkilediği bulunmuştur.[15] Fakat bu çalışmada kafanın da homojen bir biçimde anizotropik olduğu varsayılmıştır ki bu gerçek kafalar için doğru değildir. Dolayısıyla MEG’nin kafatası anizotropisinden de etkilenmesi olasıdır[16], fakat bu etki EEG’deki kadar yüksek değildir.

MEG’nin; bir hastalığı lokalize etmede cerrahlara, beyinde belli yolakların işlevini belirlemede de araştırmacılara yardımcı olması gibi birçok kullanım alanı vardır.

Pozitron Emisyon Tomografisi

Pozitron Emisyon Tomografisi (PET), kana enjekte edilen radyoaktif olarak işaretlenmiş ve metabolik olarak aktif kimyasallardan yayılan radyasyonu ölçer. Ölçülen emisyon verileri bilgisayar tarafından bu kimyasalların beyindeki dağılımına ait 2 veya 3 boyutlu görüntüler oluşturacak biçimde işlenir.[17] Pozitron yayan radyoizotoplar bir tür parçacık hızlandırıcıda (kiklotron) üretilir ve kimyasallar bu radyoaktif atomlarla işaretlenir. Radyoaktif işaretleyici olarak adlandırılan bu bileşik damardan enjekte edilir ve beyne ulaşır. PET tarayıcılarındaki sensörler, işaretleyici madde beynin çeşitli bölgelerinde birikirken o bölgelerdeki radyoaktiviteyi ölçer. Bir bilgisayar, sensörler tarafından toplanan verileri kullanarak, ilgili maddenin beynin hangi bölgeleri tarafından kullanıldığını gösteren 2 veya 3 boyutlu renklendirilmiş görüntüler oluşturur. Özellikle nörotransmitter aktivitesinin farklı yönlerini haritalamak için kullanılan ligandlar oldukça kullanışlı olmakla beraber, PET’te en yaygın olarak kullanılan işaretleyici, glikozun işaretlenmiş bir formu olan Fludeoxyglucose’dur.

PET taramasının en büyük avantajı; farklı bileşiklerin çalışan beyinde kan akışını, oksijen seviyesini ve glikoz metabolizmasını gösterebilmesidir. Bu ölçümler beynin çeşitli bölgelerindeki aktivite miktarını yansıtır ve beynin nasıl çalıştığı hakkında daha fazla şey öğrenmeyi sağlar. PET taramaları piyasaya ilk çıktığında, uzamsal çözünürlük ve tamamlanma süresi bakımından (30 saniye gibi az bir süre) diğer tüm metabolik görüntüleme yöntemlerinden üstündü. Uzamsal çözünürlüğün gelişmesi, belirli bir görev esnasında beynin hangi bölgelerinin aktifleştiği konusunda daha iyi çalışmaların yapılmasını sağladı. PET taramasının en büyük sorunu, radyoaktivite hızlıca azaldığı için ancak kısa süreli görevlerin incelenebilmesiydi.[18] fMRI teknolojisinden önce PET, işlevsel beyin görüntüleme (yapısal görüntülemenin aksine) için tercih edilmekteydi ve bugün de sinirbilime büyük katkılar sağlamaya devam ediyor.

PET taramaları beyin hastalıklarının teşhisinde de kullanılmaktadır. Bunun en önemli sebebi demans hastalıklarına (Alzheimer gibi) yol açan beyin tümörleri, inmeler ve nöronlara zarar veren hastalıkların hepsinin beyin metabolizmasında ciddi, dolayısıyla PET taramalarında kolayca görülebilen değişimlere sebep olması. PET taramasının muhtemelen en kullanışlı olduğu evreler, belli bazı demans hastalıklarının (Alzheimer ve Pick hastalıkları gibi) erken evreleridir. Bunun sebebi de erken evredeki hasarın beyinde fazla dağılmış olması, beyin hacmi ve kaba yapısında çok az değişime yol açması ve bu tarz hasarların BT veya MRI görüntülerinde kortikalatrofinin (körelme) “normal” miktarlarından, yani yaşlanmayla oluşan fakat klinik demans hastalıklarına yol açmayan durumdan ayırt edilememesidir.

Tek-Foton Emisyon Bilgisayarlı Tomografisi (Single Photon Emission Computed Tomography)

Tek-foton emisyon BT (SPECT), PET’e benzer bir yönteme sahiptir.Gama ışını yayan radyoizotoplar ile bir bilgisayarın beynin aktif bölgelerine ait 2 veya 3 boyutlu görüntüler oluşturmak için kullandığı verileri kaydeden gamma kamerası kullanır.[19] SPECT, bir radyoaktif işaretleyicinin enjeksiyonuna dayanır ve bu madde beyin tarafından hızlıca alınır fakat tekrar dağıtılmaz. SPECT işaretleyicisinin beyin tarafından alınması, enjeksiyon anında serebral dolaşıma bağlı olarak 30 ilâ 60 saniyede tamamlanır. Bu da SPECT’i, normalde hastaların hareket etmeleri ve nöbet tiplerinin çeşitliliği nedeniyle zor yapılabilen epilepsi görüntülemelerine uygun kılar. Radyoaktif işaretleyici nöbet esnasında enjekte edildiği sürece SPECT, kan akışının epilepsi anındaki görüntüsünü verir. SPECT’in önemli bir sorunu, MRI’a göre düşük olan uzamsal çözünürlüğüdür (yaklaşık 1 cm). Günümüzde ikili dedektör başlığı olan SPECT makineleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Beyin yapısının tomografik olarak yeniden inşası (çoğunlukla beynin anlık işlevsel fotoğraflarını elde etmek için), kafatasının etrafında dönen dedektör başlıklarından çıkan çoklu projeksiyonlara ihtiyaç duyar. Bazı araştırmacılar çözünürlüğü artırıp görüntüleme için gereken zamanı azaltmak adına 6 ilâ 11 tane dedektör başlığı içeren SPECT makineleri geliştirmiştir.[20][21]

SPECT de PET gibi, demans hastalığına yol açan çeşitli süreçleri ayırt etme amacıyla giderek daha fazla kullanılmaktadır. PET, FDG gibi yarı ömrü en fazla 110 dakika olan işaretleyicileri kullanmak durumundadır ve bunlar parçacık hızlandırıcılarda üretilebildiğinden oldukça pahalı olup PET’in gerçekleştirileceği yere ulaştırılma süreleri birkaç yarı ömrü geçerse kullanılmaları mümkün değildir. Öte yandan SPECT, yarı-ömrü çok daha uzun işaretleyicilerden (technetium-99m gibi) faydalanabilir ve sonuç olarak kullanıma çok daha elverişlidir.

Nörogörüntüleme Tekniklerinin Avantajları ve Bu Teknikler Hakkındaki Endişeler

İşlevsel Manyetik Rezonans Görüntüleme (fMRI)

fMRI, diğer tekniklere göre girişimsel-olmayan bir teknik olduğu için az ilâ orta derecede riskli olarak sınıflandırılır. fMRI, görüntüleme için kandaki oksijen seviyesine bağlı (blood oxygenation level dependent – BOLD) kontrastı kullanır. BOLD kontrastı vücutta doğal olarak oluşur, bu yüzden de benzer görüntüler elde etmek için radyoaktif işaretleyicilere ihtiyaç duyan diğer tekniklere göre çoğunlukla tercih edilir.[22] fMRI’ın kullanımı hakkında bir endişe, vücudunda protez, implant gibi metalik objeler bulunan kişilerde uygulanma durumudur. Bu objelerden yayılan manyetik rezonans (MR) , tıbbi cihazların bozulmasına ve vücuda başka metallerin çekilmesine sebep olabilir. FDA, günümüzde tıbbi implant ve cihazları MR’a uygunluğuna göre; MR için güvenli, MR için güvenli değil ve duruma göre güvenli olarak üç kategori sunar.[23]

  • İmplantlar ve Cihazlar İçin FDA Tarafından Hazırlanan Güvenlik İşaretleri
  • MR İçin Güvenli[24]
  • Bazen Güvenli
  • MR İçin Güvenli Değil

Bilgsayarlı Tomografi (BT) Taramaları

BT, 1970’lerde piyasaya çıkarılmıştır ve hızlıca en çok kullanılan görüntüleme tekniklerinden biri haline gelmiştir. BT taraması bir saniyenin altında gerçekleştirilebilir ve klinisyenler için hızlı sonuçlar sunar. Klinisyenler çoğunlukla birden fazla BT taraması alırlar; BT taraması istenen hastaların yüzde 30’u bir seferde en az 3 taramaya girer.[25] BT taramaları, hastaları geleneksek X-Ray ışınlarına göre 100 ilâ 500 kat daha fazla radyasyona maruz bırakır; radyasyon miktarı arttıkça daha yüksek çözünürlüklü görüntüler elde edilir.[26] Kullanımı basit olmakla beraber özellikle semptom göstermeyen hastalarda BT kullanımı, yüksek miktarda radyasyon sebebiyle bir endişe konusudur.[25]

Pozitron Emisyon Tomografisi (PET)

PET taramalarında görüntüleme doğal biyolojik süreçlere değil, kana enjekte edilen (ve dolaşımla beyne ulaşan) yabancı bir madde sayesinde yapılır. Hastalara beyinde metabolizmaya katılan moleküllere eklenen radyoizotoplar enjekte edilir ve onlardan yayılan pozitronlar beyin aktivitesinin görüntülenmesini sağlar.[22] Hastanın PET taramasında maruz kaldığı radyasyon miktarı, yıl boyunca çevreden aldığı radyasyona göre daha düşük seviyededir. PET radyoizotoplarının yarı-ömürleri çok kısa olup (2 saat civarı) çabuk bozunduklarından, vücutta kalma süreleri de düşüktür.[27] Günümüzde beyin aktivitesini görüntülemede fMRI, PET’ten daha çok tercih edilir çünkü radyasyon içermez, zamansal çözünürlüğü PET’e göre daha yüksektir ve çoğu tıbbi ortamda daha kolayca bulunabilir.[22]

Manyetoensefalografi (MEG) ve Elektroensefalografi (EEG)

MEG ve EEG’nin yüksek zamansal çözünürlükleri, onları beyin aktivitesini milisaniyeler düzeyinde ölçmeye elverişli kılar. İki metodun da çalışması için hastanın radyasyona maruz bırakılması gerekmez. Beyindeki aktiviteyi ölçmek için EEG elektrotları nöronlarda üretilen elektrik sinyallerini tespit ederken, MEG bu elektrik sinyallerinin manyetik alanda yarattığı dalgalanmaları ölçer. MEG’nin yaygın olarak kullanılmasının önündeki bir engel ise pahalı oluşudur, sistemlerin fiyatı milyonlarca doları bulabilmektedir. EEG, çok daha düşük maliyetinden ötürü bahsedilen zamansal çözünürlüklere ulaşmak için çok daha yaygın olarak kullanılan bir yöntem. Bu iki tekniğin fMRI’a göre dezavantajı ise daha düşük uzamsal çözünürlüğe sahip olmalarıdır.[22]

Eleştiri ve Uyarılar

Bazı bilim insanları, bilimsel dergilerde ve popüler basında “beyinde yeteneklerden, belirli belleklerden ve sevgi gibi duyguların üretilmesinden sorumlu bölgelerin keşfi” gibi beyin görüntüleme temelli iddiaları eleştirdi. Çoğu görüntüleme tekniği görece düşük çözünürlüğe sahip; tek bir üç boyutlu pikselin (voksel) içerisine yüz binlerce nöron sığdırılabiliyor. Ayrıca canlılarda birçok işlev için beynin birden fazla bölgesi kullanılıyor; bu da bahsedilen türden bir iddiayı hem kullanılan ekipmanın yetersizliğinden ötürü onaylanamaz kılıyor hem de bu tarz iddialar genelde beyin işlevlerinin anatomik olarak nasıl bölündüğü hakkında yanlış varsayımlara dayanıyor. Çoğu beyin işlevinin yalnızca çok fazla sayıda küçük beyin devresi incelenebildiğinde doğru olarak açıklanabileceği tahmin ediliyor. Beyin görüntülemeye dair çalışmaların çoğu aynı zamanda örnek hacminin düşüklüğü ve ekipmanın yeterince iyi kalibre edilememesi gibi, bu çalışmaların tekrarlanabilirliğini ortadan kaldıran teknik problemlere de sahip – büyük yankı uyandıracak bir makale veya haber üretebilmek adına bu tarz sorunlar ne yazık ki ihmal edilebiliyor. Bazı durumlarda beyin görüntüleme teknikleri ticari amaçlarla veya yalan dedektörü olarak kullanılabiliyor fakat bu yöntemler bilimsel olarak onaylanmış değil.[28]

Kaynakça
  1. Filler, Aaron; Filler, Aaron (13 Temmuz 2009). "The History, Development and Impact of Computed Imaging in Neurological Diagnosis and Neurosurgery: CT, MRI, and DTI". Nature Precedings. doi:10.1038/npre.2009.3267. ISSN 1756-0357.
  2. Sandrone, Stefano; Bacigaluppi, Marco; Galloni, Marco R.; Martino, Gianvito (Kasım 2012). "Angelo Mosso (1846–1910)". Journal of Neurology (İngilizce). 259 (11): 2513-2514. doi:10.1007/s00415-012-6632-1. ISSN 0340-5354.
  3. Miller, Thomas H.; Kruse, Jerry E. (15 Ekim 2005). "Evaluation of syncope". American Family Physician. 72 (8): 1492-1500. ISSN 0002-838X. PMID 16273816.
  4. "American College of Physicians". Choosing Wisely (İngilizce). 26 Nisan 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 5 Eylül 2020.
  5. "Five Things Physicians and Patients Should Question". 8 Ekim 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi.
  6. Thomas, D. G.; Anderson, R. E.; Boulay, G. H. du (1 Ocak 1984). "CT-guided stereotactic neurosurgery: experience in 24 cases with a new stereotactic system". Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry (İngilizce). 47 (1): 9-16. doi:10.1136/jnnp.47.1.9. ISSN 0022-3050. PMC 1027634 $2. PMID 6363629.
  7. Heilbrun, M. Peter; Sunderland, Peter M.; McDonald, Paul R.; Jr, Trent H. Wells; Cosman, Eric; Ganz, Edward (1987). "Brown-Roberts-Wells Stereotactic Frame Modifications to Accomplish Magnetic Resonance Imaging Guidance in Three Planes". Stereotactic and Functional Neurosurgery (İngilizce). 50 (1-6): 143-152. doi:10.1159/000100700. ISSN 1011-6125.
  8. Leksell, L.; Leksell, D.; Schwebel, J. (1 Ocak 1985). "Stereotaxis and nuclear magnetic resonance". Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry (İngilizce). 48 (1): 14-18. doi:10.1136/jnnp.48.1.14. ISSN 0022-3050. PMC 1028176 $2. PMID 3882889.
  9. Levivier, Marc; Massager, Nicolas; Wikler, David; Lorenzoni, José; Ruiz, Salvador; Devriendt, Daniel; David, Philippe; Desmedt, Françoise; Simon, Stéphane; Houtte, Paul Van; Brotchi, Jacques (1 Temmuz 2004). "Use of Stereotactic PET Images in Dosimetry Planning of Radiosurgery for Brain Tumors: Clinical Experience and Proposed Classification". Journal of Nuclear Medicine (İngilizce). 45 (7): 1146-1154. ISSN 0161-5505. PMID 15235060.
  10. Jeeves MA (1994). Mind Fields: Reflections on the Science of Mind and Brain (İngilizce). s. 21.
  11. Eggebrecht, Adam T.; White, Brian R.; Ferradal, Silvina L.; Chen, Chunxiao; Zhan, Yuxuan; Snyder, Abraham Z.; Dehghani, Hamid; Culver, Joseph P. (16 Temmuz 2012). "A quantitative spatial comparison of high-density diffuse optical tomography and fMRI cortical mapping". NeuroImage (İngilizce). 61 (4): 1120-1128. doi:10.1016/j.neuroimage.2012.01.124. ISSN 1053-8119. PMC 3581336 $2. PMID 22330315.
  12. Eggebrecht, Adam T.; Ferradal, Silvina L.; Robichaux-Viehoever, Amy; Hassanpour, Mahlega S.; Dehghani, Hamid; Snyder, Abraham Z.; Hershey, Tamara; Culver, Joseph P. (Haziran 2014). "Mapping distributed brain function and networks with diffuse optical tomography". Nature Photonics (İngilizce). 8 (6): 448-454. doi:10.1038/nphoton.2014.107. ISSN 1749-4893. PMC 4114252 $2. PMID 25083161.
  13. Keim, Brandon (5 Mart 2008). "Brain Scanner Can Tell What You're Looking At". Wired. ISSN 1059-1028. Erişim tarihi: 5 Eylül 2020.
  14. Smith, Kerri (5 Mart 2008). "Mind-reading with a brain scan". Nature (İngilizce): news.2008.650. doi:10.1038/news.2008.650. ISSN 0028-0836.
  15. Wolters, C. H.; Anwander, A.; Tricoche, X.; Weinstein, D.; Koch, M. A.; MacLeod, R. S. (15 Nisan 2006). "Influence of tissue conductivity anisotropy on EEG/MEG field and return current computation in a realistic head model: A simulation and visualization study using high-resolution finite element modeling". NeuroImage (İngilizce). 30 (3): 813-826. doi:10.1016/j.neuroimage.2005.10.014. ISSN 1053-8119.
  16. Ramon, Ceon; Haueisen, Jens; Schimpf, Paul H. (23 Ekim 2006). "Influence of head models on neuromagnetic fields and inverse source localizations". BioMedical Engineering OnLine. 5 (1): 55. doi:10.1186/1475-925X-5-55. ISSN 1475-925X. PMC 1629018 $2. PMID 17059601.
  17. Nilsson L, Markowitsch HJ. Cognitive Neuroscience of Memory (İngilizce). Hogrefe & Huber Publishers. s. 57.
  18. Nilsson L, Markowitsch HJ. Cognitive Neuroscience of Memory (İngilizce). Hogrefe & Huber Publishers. s. 60.
  19. "MeSH Browser". meshb.nlm.nih.gov. 8 Ekim 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 5 Eylül 2020.
  20. Inkling. "SPECT Systems for Brain Imaging". Inkling (İngilizce). 18 Ekim 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 5 Eylül 2020.
  21. "SPECT Brain Imaging: Background, Indications, Contraindications". 24 Temmuz 2020.
  22. Crosson, Bruce; Ford, Anastasia; McGregor, Keith M.; Meinzer, Marcus; Cheshkov, Sergey; Li, Xiufeng; Walker-Batson, Delaina; Briggs, Richard W. (2010). "Functional imaging and related techniques: an introduction for rehabilitation researchers". Journal of Rehabilitation Research and Development. 47 (2): vii-xxxiv. doi:10.1682/jrrd.2010.02.0017. ISSN 1938-1352. PMC 3225087 $2. PMID 20593321.
  23. Tsai, Leo L.; Grant, Aaron K.; Mortele, Koenraad J.; Kung, Justin W.; Smith, Martin P. (1 Ekim 2015). "A Practical Guide to MR Imaging Safety: What Radiologists Need to Know". RadioGraphics. 35 (6): 1722-1737. doi:10.1148/rg.2015150108. ISSN 0271-5333.
  24. Center for Devices and Radiological Health. "MRI (Magnetic Resonance Imaging) - MRI Safety Posters". www.fda.gov. 5 Temmuz 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2018-04-10.
  25. Brenner, David J.; Hall, Eric J. (29 Kasım 2007). "Computed Tomography — An Increasing Source of Radiation Exposure". New England Journal of Medicine. 357 (22): 2277-2284. doi:10.1056/NEJMra072149. ISSN 0028-4793. PMID 18046031.
  26. Smith-Bindman, Rebecca (1 Temmuz 2010). "Is Computed Tomography Safe?". New England Journal of Medicine. 363 (1): 1-4. doi:10.1056/NEJMp1002530. ISSN 0028-4793. PMID 20573919.
  27. Information, National Center for Biotechnology; Pike, U. S. National Library of Medicine 8600 Rockville; MD, Bethesda; Usa, 20894 (30 Aralık 2016). What happens during a PET scan? (İngilizce). Institute for Quality and Efficiency in Health Care (IQWiG).
  28. Satel S, Lilienfeld SO (2015). (2013). Brainwashed: The Seductive Appeal of Mindless Neuroscience (İngilizce). Basic Books. ISBN 978-0465062911.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.