Aivokuvaus

Aivokuvaus tarkoittaa aivojen rakenteen ja toiminnan kuvaamista erilaisilla kuvantamismenetelmillä. Se kattaa sekä rakenteellisen että toiminnallisen kuvauksen, ja sitä käytetään kliinisesti diagnooseissa sekä tieteellisessä tutkimuksessa. Kuvantaminen on ensisijaisesti ei-invasiivista, ja joihinkin tutkimuksiin liittyy kontrastiainetta tai radioaktiivisia merkkejä.

Rakenteellinen aivokuvaus kartoittaa kudosten anatomiaa. Yleisimmät menetelmät ovat magneettikuvaus MRI ja tietokonetomografia CT. MRI tarjoaa korkean erottuvuuden pehmeille kudoksille ilman ionisoivaa säteilyä, mutta on herkempi implantaation ja claustrophobian suhteen. CT on nopea ja hyödyllinen akuutteihin tiloihin, mutta altistaa säteilylle. Kontrastiainetta voidaan käyttää vahvistamaan poikkeavia rakenteita.

Toiminnallinen aivokuvaus tutkii aivojen toimintaa. fMRI mittaa veren hapen kulutuksen muutoksia BOLD-signaalin avulla ja soveltuu kognitiivisten tehtävien sekä verkostojen kartoittamiseen. PET ja SPECT käyttävät radioaktiivisia merkkejä kuvatakseen aivojen aineenvaihduntaa ja verenkiertoa. EEG- ja MEG-mittaukset tarjoavat ajallisesti tarkkaa tietoa sähköisestä aktiivisuudesta, mutta tilallinen tarkkuus on usein rajoitettu.

Käytännön sovelluksia ovat kliiniset diagnoosit ja hoitosuunnittelu, kuten kasvain-, aivohalvaus-, trauma- ja epilepsian arviointi. Toiminnallinen kuvantaminen erityisesti fMRI- ja PET-tutkimukset tukevat leikkaussuunnittelua epilepsian fokusten paikantamisessa sekä aivoverkkojen kartoitusta ennen kirurgisia toimenpiteitä. Tutkimuksessa aivokuvauksella tutkitaan kognitiota, kehitystä ja suurten aivoverkkojen yhteyksiä.

Rajoituksia ja turvallisuusnäkökohdat huomioidaan jokaisessa tutkimuksessa. CT- ja PET-tutkimuksiin liittyy ionisoiva säteily, mikä rajoittaa toistuvaa käyttöä. MRI puolestaan ei käytä säteilyä, mutta voi olla ei-sopiva metallisten implantaattien vuoksi. Kontrastiaineet voivat aiheuttaa reaktioita, ja kustannukset sekä laitteiston saatavuus vaikuttavat käytettävyyteen. Tekniikoiden kehitys parantaa tarkkuutta ja moniulotteisuutta.