1/23/2017. Metoder för morfologisk och funktionell hjärnavbildning. Jarl Risberg Neuroutbildarna i Lund. René Descartes ( )

Transkript

1 Metoder för morfologisk och funktionell hjärnavbildning Jarl Risberg Neuroutbildarna i Lund Specialistkurs i Neurovetenskaper 26/ Arne Brun René Descartes ( ) Tallkottkörteln (epifysen) Corpus pineale 1

2 Wilhelm Conrad Röntgen ( ) Nobelpris i fysik 1901 First published X-ray picture of the skull (1904) tumor or thick hair? Transactions of the American Röntgen Ray Society Pneumoencephalogram (invented in 1919) Cerebral angiography ( :ies) 2

3 CT Hög täthet Låg täthet Magnetic Resonance Imaging MRI method CT skalle MR skalle Joniserande strålning Tidigare endast tvärsnitt nu multidetektor CT med många tunna snitt, som kan rekonstrueras i valfri projektion Ingen joniserande strålning Valfri projektion Hög mjukdelskontrast med hög sensitivitet för patologi Information om morfologi, funktion (diffusion, perfusion, cortikala aktiveringsstudier) och vävnadens metabolism (MR spektroskopi) E-M Larsson E-M Larsson 3

4 Diffusion tensor (banorna i hjärnan) Funktionell hjärnavbildning Observations upon the vascularity of the human occipital lobe during visual activity Angelo Mosso ( ) Efter 10 min vila i mörker Tyst läsning av en tidningsartikel Efter 3 min vila i mörker Fulton J.F., Brain

5 ln( radioaktivitet ) 1/23/2017 Hur mäter man blodflödet i en sådan här kärlbädd? David H. Ingvar Metoder för blodflödesmätning i hjärnan: 2/ mätning av genomsköljning av en (radioaktiv) spårsubstans 133 Xenon artär HJÄRNAN 6 ven tid (minuter) Genom detektion av strålningen från hjärnan mäts av den regionala utsköljningen och absolutnivån på blodflödet (per 100g hjärnvävnad). Risberg and Ingvar

6 Spider Phobia Spider phobia Johanson, Risberg & Smith,

7 Metoder för blodflödesmätning i hjärnan: 3/ mätning av en spårsubstans som fastnar i hjärnan Mikrosfärer artär HJÄRNAN ven Mikrosfärer fastnar i hjärnan i proportion till det regionala blodflödet (rcbf) Metoder för blodflödesmätning i hjärnan: mätning av en fritt diffusibel spårsubstans som fastnar i hjärnan 99mTc-HMPAO HJÄRNAN Fritt diffusibel (fettlöslig) Bunden (vattenlöslig) ven Till exempel 99m Tc-HMPAO (Ceretec) som fastnar i hjärnan i proportion till det regionala blodflödet (rcbf) 99m Tc-HMPAO-SPECT Normal 7

8 Demens av Alzheimertyp Sjukhistoria: 69-årig man med 4 års anamnes på tilltagande koncentrationssvårigheter, glömska och desorientering. Fynd vid 3-dimensionell rcbf-mätning: Blodflödessänkningar kortikalt inom temporal- och parietalloberna bilateralt och subkortikalt. Frontallobsdemens Sjukhistoria: 51-årig kvinna, tidigare frisk förutom struma. Från familj och arbetsplats har man noterat en tilltagande osäkerhetskänsla och mycket försämrat minne hos patienten. Psykometrisk bedömning visar på en organisk förändring där främst inlärnings och exekutiva funktioner är påverkade. Den verbala förmågan är däremot välbevarad. Fynd vid 3-dimensionell rcbf-mätning: Kraftigt sänkt hjärnblodflödesnivå inom båda frontalloberna. Subkortikalt ses sänkt flöde huvudsakligen frontalt. Vaskulär hjärnsjukdom Sjukhistoria: 69-årig man med hypertoni och angina pectoris. Cerebrovaskulär insult 1990 med vänstersidig svaghet som gått i god regress. De sista två åren regress av intellektuella funktioner, apraxi och gångsvårigheter. CTskalle visar gamla infarkter i båda hjärnhalvorna. Fynd vid 3-dimensionell rcbf-mätning: Uttalad flödessänkning inom frontal-, temporal- och parietalloberna samt subkortikalt på höger sida motsvarande arteria cerebri medias försörjningsområde. På vänster sida ses lätt sänkt flöde inom frontal- och temporalloberna. Normaltryckshydrocephalus Sjukhistoria: 52-årig kvinna med personlighetsförändring de senaste åren, i synnerhet det allra sista året. Hon har även försämrade minnes-funktioner och dålig balans. Fynd vid 3-dimensionell rcbfmätning: Uttalat sänkt flöde inom subkortikala periventrikulära strukturer med ökad volym av det subkortikala lågflödesområdet. PET -undersökning 8

9 Vid snabb aktivering går blodflödet och druvsockerkonsumtionen upp medan syrgaskonsumtionen är oförändrad. Magnetic Resonance Imaging 9

10 Specific astrocytes for specific circuits. Annual Reviews Aryn H. Gittis, and Daniel J. Brasier Science 2015;349: Published by AAAS Hypothetical illustration of the major cellular components comprising the neurovascular unit in the cerebral cortex. BOLD signalens storlek beror på balansen mellan aktivering (A) och deaktivering (D) TA = task condition A 2013 by American Physiological Society Jessica A. Filosa, and Jennifer A. Iddings Am J Physiol Heart Circ Physiol 2013;305:H609-H619 TB = task condition B Xu, Jiansong Neuroscience and Biobehavioral Reviews

11 Activation of visual cortex when watching faces (yellow-orange) or houses (blue) SLUT Tack för intresset! Haxby et al