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RM Funcional ou de Activação Cerebral Sofia Brandão Neurofisiologia 2009.

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Apresentação em tema: "RM Funcional ou de Activação Cerebral Sofia Brandão Neurofisiologia 2009."— Transcrição da apresentação:

1 RM Funcional ou de Activação Cerebral Sofia Brandão Neurofisiologia 2009

2 Visualização da activação cerebral – locais de maior consumo energético. RM Funcional

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5 Hemisférios Cerebrais, vista superior 1.Sulco Central 2.Giro Pré-central 3.Giro Pós-central 4.Sulco Pré-central 5.Sulco Pós-central 6.Giro Frontal Médio 7.Giro Frontal Superior 8.Lóbulo Parietal Superior 9.Giro Occipital 10.Cisura Longitudinal

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8 RM Funcional, técnica BOLD Magnetic properties of oxyhemoglobin and deoxyhemoglobin L. Pauling and C. Coryell, PNAS USA 22: (1936) BOLD effects in vivo S. Ogawa, et al., MRM, 14:68-78 (1990) BOLD activation experiments K. K. Kwong, et al., PNAS USA, 89: (1992) S. Ogawa, et al., PNAS USA, 89: (1992) P. A. Bandettini, et al., MRM, 25: (1992) J. Frahm, et al., JMRI, 2: (1992)

9 Um dos métodos não invasivos para identificar e avaliar propriedades do funcionamento cerebral Os primeiros trabalhos nesta área mostram que a fMRI é capaz de detectar áreas cerebrais com alterações no funcionamento durante a realização de uma tarefa específica. O exame de consiste na aquisição de séries de imagens do cérebro em períodos em que o paciente está em repouso e em períodos em que o paciente sofre uma estimulação em áreas sensitivas/motoras/cognitivas do encéfalo RM Funcional, técnica BOLD

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11 Aquisição de imagens em vários ciclos de estimulação e repouso - para um processamento estatístico posterior - que determinará as áreas do cérebro responsáveis pelo controlo da área estimulada. Estas regiões recebem um de fluxo sanguíneo que o necessário para suprir as necessidades de oxigénio no tecido em período de repouso. Através de um processamento estatístico é possível detectar que áreas do cérebro são responsáveis pela resposta ao estímulo emitido. RM Funcional, técnica BOLD

12 Permite mapear áreas do cérebro para planeamento cirúrgico, de forma a evitar que numa cirurgia no cérebro se faça exérese de partes do tecido nervoso responsáveis pela parte sensitiva e motora. MAV, epilepsia RM Funcional, técnica BOLD

13 Mecanismo da RMf pela técnica BOLD Actividade Cerebral Consumo de O2CBF Oxihemoglobina Desoxihemoglobina Susceptibilidade Magnética T2* Intensidade sinal

14 Menos desoxihemoglobina como resultado de um aumento no fluxo resulta num aumento no sinal (BOLD effect) RM Funcional, técnica BOLD

15 Propriedades Magnéticas da Oxihemoglobina e Desoxihemoglobina Deoxyhemoglobin: paramagnetic (c > 0) paramagnetic with respect to the surrounding tissue Oxyhemoglobin: diamagnetic (c < 0) isomagnetic with respect to the surrounding tissue

16 Oxihemoglobina e Desoxihemoglobina na rede capilar e veias durante a activação cerebral Oxyhemoglobina Deoxyhemoglobina Repouso Activação Fluxo sanguíneo normal Fluxo sanguíneo aumentado Oxihemoglobina Desoxihemoglobina

17 Efeitos T 2 * em fMRI excitação recepção sinal (S) acção repouso TE t

18 Séries de Activação e Mapas de Activação Off On Scan Number Signal Intensity

19 Desafios na RMf Sensibilidade (relação contraste-ruído) A mudança no sinal BOLD é ~1-2% em 1.5 T As pulsações fisiológicas (cardíaca e respiratória), os movimentos da cabeça e a instabilidade instrumental podem causar artefactos Especificidade Localização da activação – neurónios Artefactos de Susceptibilidade Magnética

20 Resolução Temporal Limitada pela função impulso-resposta BOLD, pela matriz, tempos de relaxamento protónicos, etc… Resolução Espacial Limitada pela relação sinal-ruído, etc… Ruído Acústico Desafios na RMf

21 Imagens Multi-Slice EPI originais Pouco detalhe anatómico Resolução Temporal ++

22 Mapas de Activação sobrepostos às Imagens Anatómicas

23 Desenhos experimentais em RMf Diagrama de Blocos em fMRI Event-Related fMRI Repouso Tarefa 20-60s 8-12s Adquirir imagens de resolução 128x128 pixels em 3 seg

24 Métodos de Análise dos dados em RMf Testes de Hipóteses t-test, cross-correlation, GLM, etc. Data-driven Análise de Componentes Principais (ACP), Análise de Componentes Independentes (ACI), e Análise de Clusters

25 EXEMPLOS

26 Estímulos Visuais

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28 Mapas de Activação Visual

29 Avaliação pré-operatória de LOE

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31 Áreas motoras mão dta e esq Área Linguagem e relação com o tumor

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33 A recent study of spatial working memory (Osmon, Zigun, Suchy, & O'Reilly) found differences in frontal, occipital, and parietal activation associated with gender. These differences suggested that men, typically better at spatial tasks, had more frontal relative to occipital activation while women had the opposite relationship.


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