โรงเรียนบ้านเบญจา

หมู่ที่ 1 บ้านเบญจา ตำบลพลูเถื่อน อำเภอพนม จังหวัดสุราษฎร์ธานี 84250

Mon - Fri: 9:00 - 17:30

090-4942070

แม่เหล็ก แนะนำและอธิบายเกี่ยวกับแม่เหล็กเรโซแนนท์ทำงานอย่างไร

แม่เหล็ก เทคโนโลยีทางการแพทย์พัฒนาไปไกลมากในช่วงไม่กี่ปีมานี้ ซึ่งปัจจุบันมีความเป็นไปได้ที่การสแกนด้วยภาพจะผ่าร่างกายออกเป็นภาพแผ่นเวเฟอร์บางๆ และสร้างแบบจำลองสามมิติของอวัยวะ และเนื้อเยื่อเพื่อค้นหาความผิดปกติและวินิจฉัยโรค การสแกนที่ค่อนข้างใหม่ที่เรียกว่า การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กเชิงฟังก์ชัน นำเทคโนโลยีนี้ไปอีกขั้น ไม่เพียงแต่ช่วยวินิจฉัยโรคของสมองเท่านั้น แต่ยังช่วยให้แพทย์สามารถเข้าใจกระบวนการทางจิต

เพื่อพิจารณาว่าเรากำลังคิดและรู้สึกอย่างไร การสร้างภาพโดยกิจ ด้วยเรโซแนนท์แม่เหล็ก อาจตรวจจับได้ว่าเราพูดความจริงหรือไม่ การสร้างภาพโดยกิจด้วยเรโซแนนท์แม่เหล็ก ใช้เทคโนโลยีเดียวกับการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก เอ็มอาร์ไอ ซึ่งเป็นการทดสอบแบบไม่รุกล้ำซึ่งใช้สนามแม่เหล็กแรงสูง และคลื่นวิทยุเพื่อสร้างภาพที่มีรายละเอียดของร่างกาย แต่แทนที่จะสร้างภาพอวัยวะและเนื้อเยื่อเช่นเอ็มอาร์ไอ

การสร้างภาพโดยกิจด้วยเรโซแนนท์แม่เหล็กจะดูการไหลเวียนของเลือดในสมอง เพื่อตรวจหาพื้นที่ของกิจกรรม การเปลี่ยนแปลงของการไหลเวียนของเลือดเหล่านี้ ซึ่งบันทึกในคอมพิวเตอร์ ช่วยให้แพทย์เข้าใจมากขึ้น เกี่ยวกับวิธีการทำงานของสมอง แนวคิดเบื้องหลังเอ็มอาร์ไอ มีมาตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 ในช่วงต้นทศวรรษที่ 1930 นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียชื่ออิซิโดร์ ไอแซก ราบี ได้ทดลองเกี่ยวกับสมบัติทางแม่เหล็กของอะตอม

เขาค้นพบว่าสนามแม่เหล็กรวมกับคลื่นวิทยุทำให้นิวเคลียสของอะตอมพลิก ซึ่งเป็นสมบัติที่ปัจจุบันรู้จักกันในชื่อเรโซแนนซ์แม่เหล็ก ในปี 1944 ราบี ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์จากผลงานการบุกเบิกของเขาในปี 1970 พอล เลาเตอร์เบอร์ ศาสตราจารย์ด้านเคมีที่สเตตยูนิเวอร์ซิตีออฟนิวยอร์ก และศาสตราจารย์ฟิสิกส์ ปีเตอร์ มานส์ฟิล จากมหาวิทยาลัยนอตทิงแฮม ในอังกฤษ ต่างใช้คลื่นสนามแม่เหล็กเป็นพื้นฐานในการพัฒนาเทคนิคการวินิจฉัยใหม่ที่เรียกว่าการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก

เครื่องสแกนเอ็มอาร์ไอ เชิงพาณิชย์เครื่องแรกผลิตขึ้นในปี 1980 จากนั้นในช่วงต้นทศวรรษ 1990 นักฟิสิกส์ชื่อเซจิโองาวะ ซึ่งทำงานอยู่ที่โนเกียเบลล์แลบส์ ในรัฐนิวเจอร์ซีย์ในขณะนั้นได้ค้นพบบางสิ่งขณะทำการศึกษาในสัตว์ เขาพบว่าเฮโมโกลบินที่ขาดออกซิเจน โมเลกุลในเลือดที่มีออกซิเจน ได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็กแตกต่างจากเฮโมโกลบินที่อุดมด้วยออกซิเจน โองาวะตระหนักว่าเขาสามารถใช้ความแตกต่างเหล่านี้ในการตอบสนองต่อออกซิเจนในเลือด

แม่เหล็ก

เพื่อทำแผนที่ภาพการทำงานของสมอง ในการสแกนเอ็มอาร์ไอปกติ แนวคิดพื้นฐานเบื้องหลังการค้นพบของโองาวะ ได้รับการเสนอโดยนักเคมี ไลนัส พอลิง เมื่อกว่าครึ่งศตวรรษก่อนหน้านี้ ในช่วงทศวรรษที่ 1930 พอลิง ได้ค้นพบว่าปฏิกิริยาของเลือดที่อุดมด้วยออกซิเจน และเลือดที่ขาดออกซิเจนต่อการดึงของสนามแม่เหล็กแตกต่างกันมากถึง 20 เปอร์เซ็นต์ ในการสร้างภาพโดยกิจด้วยเรโซแนนท์แม่เหล็ก

การระบุความแตกต่างเหล่านี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์ สามารถระบุได้ว่าส่วนใดของสมองมีการใช้งานมากที่สุด การสร้างภาพโดยกิจด้วยเรโซแนนท์แม่เหล็ก ขึ้นอยู่กับแนวคิดที่ว่าเลือดที่นำพาออกซิเจนจากปอดมีพฤติกรรมในสนามแม่เหล็กแตกต่างจากเลือดที่ปล่อยออกซิเจนไปยังเซลล์แล้ว กล่าวอีกนัยหนึ่ง เลือดที่อุดมด้วยออกซิเจนและเลือดที่ขาดออกซิเจน จะมีคลื่นสนามแม่เหล็กที่แตกต่างกัน นักวิทยาศาสตร์รู้ว่าสมองส่วนที่ใช้งานมากขึ้น โดยจะได้รับเลือดที่มีออกซิเจนมากขึ้น

การสร้างภาพโดยกิจด้วยเรโซแนนท์แม่เหล็ก ตรวจจับการไหลเวียนของเลือดที่เพิ่มขึ้นนี้ เพื่อระบุกิจกรรมที่มากขึ้น การวัดการไหลเวียนของเลือด ปริมาณเลือด และการใช้ออกซิเจนเรียกว่าสัญญาณที่ขึ้นกับระดับออกซิเจนในเลือด เครื่องเอ็มอาร์ไอ เป็นอุปกรณ์ราคาแพง ราคาระหว่าง 500,000 ถึง 2 ล้านเหรียญสหรัฐ ที่แสดงภาพสมองโดยใช้คลื่นวิทยุ และสนามแม่เหล็กที่แรงอย่างเหลือเชื่อเครื่องสแกนเอ็มอาร์ไอ สำหรับการวิจัยโดยทั่วไป มีความแรงของเทสลา 3 ตัว

ซึ่งเป็นแรงที่แรงกว่าสนามแม่เหล็กโลกประมาณ 50,000 เท่า เมื่อนอนอยู่ในเครื่องเอ็มอาร์ไอ ทรงกระบอก เครื่องจะเล็งคลื่นวิทยุไปที่โปรตอนซึ่งเป็นอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าในนิวเคลียสของอะตอมไฮโดรเจน ในบริเวณร่างกายที่กำลังศึกษาอยู่ เมื่อสนามแม่เหล็กกระทบกับโปรตอน พวกมันเรียงตัวกัน จากนั้นเครื่องจะปล่อยคลื่นวิทยุออกมาสั้นๆ ซึ่งทำให้โปรตอนหลุดออกจากแนว หลังจากการระเบิดของคลื่นวิทยุสิ้นสุดลง โปรตอนจะถอยกลับเข้าแถวและปล่อยสัญญาณที่เอ็มอาร์ไอจับได้

โปรตอนในบริเวณเลือดที่มีออกซิเจนจะสร้างสัญญาณที่แรงที่สุด คอมพิวเตอร์จะประมวลผลสัญญาณเหล่านี้เป็นภาพสามมิติของสมอง ซึ่งแพทย์สามารถตรวจสอบได้จากหลายมุม กิจกรรมของสมองถูกแมปเป็นรูปสี่เหลี่ยมที่เรียกว่าว็อกเซล แต่ละว็อกเซลเป็นตัวแทนของเซลล์ ประสาทหลายพันเซลล์ เพิ่มสีลงในภาพเพื่อสร้างแผนที่ของพื้นที่ที่ใช้งานมากที่สุดในสมอง การสร้างภาพโดยกิจด้วยเรโซแนนท์แม่เหล็กทำได้อย่างไร

การสแกนของการสร้างภาพโดยกิจด้วยเรโซแนนท์แม่เหล็ก มักจะดำเนินการกับผู้ป่วยนอก ซึ่งหมายความว่าจะเข้ามาที่โรงพยาบาลเพื่อทำการสแกนและออกจากโรงพยาบาลในภายหลัง ในระหว่างการทดสอบ อาจสวมชุดของโรงพยาบาลหรือเสื้อผ้าเองได้ แต่ไม่สามารถนำสิ่งที่เป็นโลหะ ซิป คลิปหนีบ เข็มกลัดแว่นตา เข้าไปในห้องได้ เพราะอาจรบกวนการทำงานของเครื่องเอ็มอาร์ไอได้ ระหว่างการทดสอบ นอนบนโต๊ะ ศีรษะอาจอยู่ในที่ค้ำยันเพื่อให้อยู่นิ่งๆ

จากนั้นก็เลื่อนเข้าไปในเครื่องเอ็มอาร์ไอ ทรงกระบอกขนาดใหญ่ก่อน อาจได้รับที่อุดหูเพื่อปกปิดเสียง เครื่องเอ็มอาร์ไอ มักจะมีเสียงดังมาก ในขณะที่เครื่องกำลังสแกนสมอง จะถูกขอให้ทำงานที่เพิ่มการไหลเวียนของเลือดที่มีออกซิเจนไปยังส่วนใดส่วนหนึ่งของสมอง ตัวอย่างเช่น อาจแตะนิ้วหัวแม่มือ กับนิ้ว ดูรูปภาพหรือตอบคำถามบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ การทดสอบสามารถอยู่ได้ทุกที่ตั้งแต่ไม่กี่นาทีถึงหนึ่งชั่วโมงหรือมากกว่านั้น หลังจากการสแกนเสร็จสิ้น

ผู้เชี่ยวชาญที่เรียกว่ารังสีแพทย์จะแปลผล แม้ว่าการทดสอบ การสร้างภาพโดยกิจด้วยเรโซแนนท์ แม่เหล็ก จะไม่ใช้รังสี แต่อาจไม่แนะนำให้ใช้สนามแม่เหล็กแรงสูงและคลื่นวิทยุกับคนบางกลุ่ม ได้แก่ หญิงตั้งครรภ์ ผู้ที่มีเครื่องกระตุ้นหัวใจหรือเครื่องกระตุ้นหัวใจภายใน ผู้ที่ใส่ลิ้นหัวใจเทียมหรือแขนขาเทียม ผู้ที่มีประสาทหูเทียม ผู้ที่มีสายสวนแช่ ผู้ที่ใช้คลิปเกี่ยวกับสมองโป่งพอง ผู้หญิงที่มีอุปกรณ์ในมดลูก IUD ผู้ที่มีหมุดโลหะ สกรู จาน หรือลวดเย็บกระดาษ

สำหรับการผ่าตัด การสร้างภาพโดยกิจด้วยเรโซแนนท์แม่เหล็ก สามารถบอกได้ว่ากำลังโกหกหรือไม่ แม้ว่าการทดสอบโพลีกราฟทำงานได้ค่อนข้างดี นักวิทยาศาสตร์กำลังค้นหาวิธีการตรวจจับการโกหกที่แม่นยำยิ่งขึ้น ซึ่งหนึ่งในนั้นก็คือ การสร้างภาพโดยกิจด้วยเรโซแนนท์แม่เหล็ก ในการศึกษาที่นำเสนอที่สมาคมประสาทวิทยาศาสตร์ นักวิจัยให้ไพ่แก่อาสาสมัครแล้วขอให้พวกเขาโกหกเกี่ยวกับไพ่ในขณะที่ทำการสแกน การสร้างภาพโดยกิจด้วยเรโซแนนท์แม่เหล็ก

เมื่ออาสาสมัครโกหก พื้นที่การตัดสินใจบางอย่างในสมองของพวกเขาจะสว่างขึ้น นี่ดูเหมือนจะเป็นหลักฐานที่น่าสนใจว่า การสร้างภาพโดยกิจด้วยเรโซแนนท์แม่เหล็ก สามารถจับข้อความเท็จได้ อย่างไรก็ตาม นักวิจัยหลายคนกล่าวว่า มันไม่ใช่ข้อพิสูจน์ว่า การสร้างภาพโดยกิจด้วยเรโซแนนท์แม่เหล็ก เป็นเครื่องจับเท็จที่แม่นยำ เนื่องจากพื้นที่ของสมองที่เกี่ยวข้องกับการโกหกนั้น เกี่ยวข้องกับกระบวนการคิดอื่นๆอีกจำนวนหนึ่งด้วย

บทความที่น่าสนใจ : โควิด19 อธิบายเกี่ยวกับความอ่อนแอระหว่างการติดเชื้อโควิด19