Page 23 - IFM_201401

Inżynier i Fizyk Medyczny 1/2014 vol. 3

21

diagnostyka

/

diagnostics

artykuł naukowy

/

scientific paper

Aspekty praktyczne, techniczne

i metodologiczne

O ile w ośrodkach zajmujących się wyłącznie naukowo badaniami

fMRI przeprowadzanie eksperymentów jest proste ze względu

na to, że wymagany sprzęt stanowi stały element wyposażenia

pracowni, osoby badane są zdrowe i chętnie współpracują, wyniki

badań nie są potrzebne natychmiast, o tyle badanie fMRI wwarun-

kach klinicznych stanowi poważne wyzwanie. Aby je prawidłowo

przeprowadzić, pracownia powinna dysponować nie tylko odpo-

wiedniej klasy systememMR, ale także dedykowanym oprogramo-

waniem oraz dodatkowym specjalistycznym sprzętem. Natężenie

pola magnetycznego powinno wynosić co najmniej 1,5 Tesli w kli-

nicznych skanerachMR, a systemMRmusimiećmożliwośćwykona-

nia protokołu odbierającego sygnał BOLD za pomocą sekwencji EPI

[9, 10]. Konieczna jest również stacja robocza tak oprogramowana,

by można było na niej opracowywać oraz przedstawiać w formie

graficznej surowe dane uzyskane w czasie akwizycji. Analiza taka

jest czasochłonna i wymaga współpracy różnych specjalistów [11].

Z literatury wynika [12, 13], że w ośrodkach zajmujących się

opracowywaniem danych badań fMRI najczęściej stosowanymi

programami są SPM, FSL, BrainVoyager oraz ANFI. Programy te,

na potrzeby opracowania indywidualnego badania, niezależnie

od swego pochodzenia, powinny gwarantować przeprowadze-

nie kluczowych operacji na surowych danych, takich jak: wyrów-

nanie obrazów, korekcja ruchów, przestrzenne wygładzenie da-

nych oraz analiza statystyczna [14].

Badanie fMRI powinno być tak przygotowane, aby uwzględnia-

ło rozmaite ograniczenia pacjenta. Podczas każdego badania fMRI

wykonywana jest procedura badawcza zawierająca odpowiedni

„paradygmat” (zdefiniowany schemat pomiaru funkcjonalnego

obejmujący stymulację) dostosowany do wymagań danego pro-

blemu. Najczęściej stosowany paradygmat to tzw. klasyczny sche-

mat blokowy (

blocked design

) [15]. Składa się on z naprzemiennych

bloków odpowiadających warunkowi kontrolnemu i aktywacji. Do-

kładnie polega to na tym, że u pacjenta umieszczonego w skanerze

MR, w czasie trwania sekwencji EPI gromadzącej kolejne obrazy

przekrojów mózgu, aktywowane są odpowiednie obszary. Zazwy-

czaj planuje się kilka bloków aktywacyjnych przedzielonych jedna-

kowo długimi blokami kontrolnymi, czyli bez stymulacji (Rys. 3).

Parametrical design

i

event-related design

to inne paradygmaty sto-

sowane wbadaniach fMRI, lecz niepolecane wpraktyce klinicznej.

Dodatkowe wyposażenie niezbędne do przeprowadzania

opisywanych badań w zależności od stosowanych bodźców to:

słuchawki z mikrofonem, panel z przyciskami kontrolujący re-

akcje pacjenta (dostosowane do pracy w polu magnetycznym),

projektor multimedialny z ekranem do prezentowania obrazów,

komputer oraz urządzenie stymulujące czucie.

Ważne jest, aby pacjent przed badaniem odbył trening z zada-

niami, które później będzie wykonywał w czasie procedury ba-

dawczej. Po badaniu należy upewnić się, czy wszystkie zadania

zostały prawidłowo wykonane, a jeśli nie, to – o ile to możliwe

– badanie trzeba niezwłocznie powtórzyć. Należy też zwrócić

szczególną uwagę na wygodne ułożenie pacjenta i takie unie-

ruchomienie głowy, by zminimalizować artefakty ruchowe [16].

Omówienie poszczególnych

procedur stosowanych w badaniach

określających obszary mózgu

odpowiedzialne za mowę, ruch i czucie

Przedoperacyjne badanie fMRI

funkcji mowy [17-19]

Aby optymalnie określić obszary mózgu odpowiedzialne za

funkcje mowy, pacjent powinien wykonać zadania obejmujące

trzy aspekty: płynność werbalna (

verbal fluency

), pasywne słu-

chanie (

passive listening

) oraz rozumienie mowy (

comprehension

)

.

1.

W obrębie zadań dotyczących płynności werbalnej dyspo-

nujemy kilkoma paradygmatami:

a)

dopasowywanie czasowników do prezentowanych rze-

czowników (prezentacja akustyczna lub wizualna),

b)

generowanie słów zaczynających się na prezentowaną

literę (prezentacja akustyczna lub wizualna),

c)

generowanie słów zawierających prezentowany trzon

(prezentacja akustyczna lub wizualna),

d)

generowanie słów z określonej kategorii (prezentacja

akustyczna lub wizualna),

e)

nazywanie prezentowanych obrazków lub krzywych linii

(prezentacja wizualna).

2.

Zadanie pasywnego słuchania – stosowane są dwa

paradygmaty:

a)

słuchanie standardowych zdań, tekstu lub opowiadania

(prezentacja akustyczna),

b)

słuchanie tekstu z wybranej przez pacjenta ulubionej

książki lub gazety (prezentacja akustyczna).

3.

Zadanienarozumieniemowy–stosowanesądwaparadygmaty:

a)

jednowyrazowa odpowiedź na zadane hasło (prezenta-

cja akustyczna lub wizualna),

b)

czytanie prezentowanych słów lub zdań (prezentacja

wizualna).

Oczywiście w warunkach klinicznych rzadko istnieje możli-

wość przeprowadzenia tych wszystkich zadań w czasie jednego

badania. Należy więc wybrać te, które przede wszystkim będą

możliwe do wykonania przez pacjenta oraz dostarczą najwięcej

koniecznych informacji.

Rys. 3

Paradygmat blokowy stosowany w badaniach fMRI

Page 23 - IFM_201401_v9 150