Jubilæumsskrift 2007 - DSKFNM Dansk Selskab for Klinisk Fysiologi ...
Jubilæumsskrift 2007 - DSKFNM Dansk Selskab for Klinisk Fysiologi ...
Jubilæumsskrift 2007 - DSKFNM Dansk Selskab for Klinisk Fysiologi ...
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
12. Funktionel MRI<br />
Henrik BW Larsson, professor, overlæge, dr.med.<br />
Etablering af medicinsk MRI i Danmark<br />
Magnetisk resonans billeddannelse (MRI) og spektroskopi<br />
(MRS) til brug <strong>for</strong> undersøgelser af mennesker<br />
blev etableret i 1985 på Hvidovre Hospital, finansieret<br />
af Spies Fonden. Lederen af den første MR-skanner var<br />
den navnkundige Ole Henriksen (1944-2006), som var<br />
klinisk fysiolog. Det er bemærkelselsværdigt at Ole<br />
Henriksen allerede ved etableringen af denne skanner<br />
havde ideer om, hvordan den nye teknik kunne bruges<br />
inden<strong>for</strong> funktionelle/fysiologiske undersøgelser. Hans<br />
<strong>for</strong>udsigelser må her 22 år senere siges at være blevet<br />
indfriet i højeste grad.<br />
Teknikken bag MRI<br />
Fysikken bag MRI hviler på visse atomkernes magnetiske<br />
egenskaber (magnetisk dipolmoment). Når disse<br />
atomkerner anbringes i et kraftigt magnetfelt sker en<br />
vis grad af polarisering af magnetiseringen. Denne<br />
polarisering kan ændres, hvis atomkernerne exciteres<br />
med radiobølger, med passende frekvens, hvorved<br />
energien i systemet ændres. Efter ophør af denne<br />
excitation, vender magnetiseringen tilbage til den<br />
oprindelige tilstand, hvorunder der udsendes radiobølger,<br />
som opfanges med en radioantenne, og som ved<br />
hjælp af avanceret computerteknik omdannes til bl.a.<br />
tomografiske billeder. Der er ikke brug af radioaktive<br />
stoffer eller røntgenstråling. Den væsentligste atomkerne<br />
er brint (protoner) som findes i vand. Almindelig<br />
MR-billeder er således ”vandbilleder”. MR-billeder<br />
har typisk en rumlig opløsning på et par millimeter,<br />
men det er muligt at øge opløsningen til brøkdele af<br />
en millimeter, med et tilsvarende længere tids<strong>for</strong>brug.<br />
Omvendt kan man optage et MR-billede, <strong>for</strong> eksempel<br />
en skive gennem hjernen, på bare 50 ms. Prisen<br />
her<strong>for</strong> er selvfølgelig en reduceret billedkvalitet. I<br />
praksis vælger man den type MR-billeder, der opfylder<br />
ens behov. Ønsker man at måle blodgennemstrømning<br />
af hjerne eller hjerte, prioriteres en tidsopløsning<br />
på omkring 1 s til at følge passagen af kontraststof<br />
gennem organet. Den rumlige opløsning er da ca. 3-5<br />
millimeter.<br />
44<br />
Magnetisk Resonans i fysiologien<br />
Det har vist sig, at MR-teknikken, ud over at kunne<br />
gengive anatomi med stor præcision, er overordentlig<br />
velegnet til at måle funktionelle/fysiologiske processer<br />
i mennesket. Kombineres dette med MR-billedoptagelse,<br />
kan man lave funktionelle billeder af<br />
organerne, se Figur 1. Her skal kort nævnes en række<br />
muligheder, hvis basis hver er en lærebog værdig.<br />
Lokalisering af vigtige centre i hjernen med MRI er nu<br />
veletableret (såkaldt BOLD imaging) og benyttes både<br />
klinisk og <strong>for</strong>skningsmæssigt (1). Princippet bygger<br />
på, at deoxyhæmoglobin er paramagnetisk, mens<br />
oxyhæmoglobin er diamagnetisk. Når eksempelvis en<br />
hånd bevæges, øges hjernens gennemblødning lokalt<br />
i primær motorisk cortex (og andre relevante områder),<br />
<strong>for</strong>modentlig udløst af lokal synaptisk aktivitet.<br />
Dette medfører en udvaskning af deoxyhæmoglobin<br />
lokalt, det vil sige, at mængden af paramagnetisk<br />
substans falder, hvor<strong>for</strong> MR-signalet ændres lokalt.<br />
Både motoriske, sensoriske, auditive, visuelle områder<br />
kan fastlægges, og til en vis grad også højere<br />
cognitive funktioner som sprog og hukommelse.<br />
Denne metode er i dag en af de vigtigste metoder til<br />
at studere funktionen af den menneskelige hjerne.<br />
<strong>Klinisk</strong> anvendes metoden til præoperativ kortlægning<br />
<strong>for</strong>ud <strong>for</strong> tumorkirurgi på hjernen.<br />
Der findes i dag 2-3 metoder til at bestemme blodgennemstrømningen<br />
i hjernen ved brug af MRI. Enten<br />
benytter man et intravenøst indgivet MR kontraststof<br />
eller også benytter man protoner i blodet, som man<br />
mærker ’magnetisk’. Der er mulighed <strong>for</strong> absolut kvantificering<br />
af blodgennemstrømningen, se Figur 1. Med<br />
MRI er det også muligt at kortlægge de større nervefiberbaner<br />
i hjernen ved diffusionstensor imaging og<br />
dermed få et indblik i den strukturelle konnektivitet<br />
hos det enkelte menneske (2). Måling af diffusion af<br />
protoner, uden speciel hensyntagen til retning, bruges<br />
i dag verden over i diagnostik af akut slagtilfælde<br />
(apoplexia cerebri), idet diffusionen falder i minutterne<br />
efter svær iskæmis opståen, <strong>for</strong>modentlig relateret<br />
til ophør af Na-K-pumpen med deraf følgende cel-<br />
<strong>Jubilæumsskrift</strong> <strong>for</strong> <strong>Dansk</strong> <strong>Selskab</strong> <strong>for</strong> <strong>Klinisk</strong> <strong>Fysiologi</strong> og Nuklearmedicin
Change language