التصوير بالرنين المغناطيسي للدماغ

يستخدم التصوير بالرنين المغناطيسي للدماغ التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) لإنتاج صور ثنائية أو ثلاثية الأبعاد عالية الجودة للدماغ وجذع الدماغ والمخيخ دون استخدام الإشعاع المؤين ( الأشعة السينية ) أو المواد المشعة .

أُجريت أولى عمليات التصوير بالرنين المغناطيسي للدماغ البشري عام 1978 على يد مجموعتين من الباحثين في مختبرات إي إم آي بقيادة إيان روبرت يونغ وهيو كلو. ^{[ 1 ]} وفي عام 1986، طوّر تشارلز إل. دومولين وهوارد آر. هارت في شركة جنرال إلكتريك تصوير الأوعية بالرنين المغناطيسي ؛ ^{[ 2 ]} وحصل دينيس لو بيهان على أولى صور الانتشار، ثم حصل لاحقًا على براءة اختراع لبعض جوانب التصوير بالرنين المغناطيسي للانتشار . ^{[ 3 ]} وفي عام 1988، أثبت أرنو فيلينجر وزملاؤه إمكانية استخدام عوامل التباين المغناطيسي في تصوير التروية بالرنين المغناطيسي . ^{[ 4 ]} وفي عام 1990، لاحظ سيجي أوغاوا في مختبرات إيه تي آند تي بيل أن الدم منزوع الأكسجين والمحتوي على الهيموجلوبين منزوع الأكسجين ينجذب إلى المجال المغناطيسي، واكتشف التقنية التي يقوم عليها التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي . ^{[ 5 ]}

في أوائل الثمانينيات وحتى أوائل التسعينيات، كان الأطفال يرتدون أحيانًا خوذات "الجيداي"، المستوحاة من فيلم " عودة الجيداي " من سلسلة حرب النجوم، وذلك للحصول على صور عالية الجودة. استُخدمت الملفات النحاسية في الخوذة كهوائي راديو لالتقاط الإشارات، بينما شجعت جمعية "الجيداي" الأطفال على ارتداء الخوذات وعدم الخوف من الإجراء. لم تعد هذه الخوذات ضرورية مع تطور أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي.

في أوائل التسعينيات، طوّر بيتر باسير ولي بيهان، العاملان في معاهد الصحة الوطنية الأمريكية ، وآرون فيلر وفرانكلين هاو وزملاؤهما، تقنية تصوير موتر الانتشار (DTI). ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]} ونُشرت أول صورة لمسارات الدماغ بتقنية DTI في الولايات المتحدة الأمريكية كشكل 17 من براءة الاختراع الأمريكية رقم 5,560,360 (مُقدمة في 9 مارس 1993، ومُنحت في 1 أكتوبر 1996 - فيلر، هاو، ريتشاردز، وتسورودا). وفي عام 1992، وصف جوزيف هاجنال ويونغ وغرايم بيدر استخدام تسلسل نبضات FLAIR لإظهار مناطق الإشارة العالية في المادة البيضاء الطبيعية. ^{[ 10 ]} وفي العام نفسه، طوّر جون ديتر وآلان ب. كوريتسكي وزملاؤهما تقنية وسم الدوران الشرياني . ^{[ 11 ]} في عام 1997، قام يورغن ر. رايشنباخ وإي. مارك هاكه وزملاؤهما في جامعة واشنطن في سانت لويس بتطوير التصوير الموزون بالحساسية . ^{[ 12 ]}

نُشرت أول دراسة للدماغ البشري عند قوة مجال مغناطيسي 3.0 تسلا عام 1994، ^{[ 13 ]} وفي عام 1998 عند قوة مجال مغناطيسي 8 تسلا. ^{[ 14 ]} وأُجريت دراسات أخرى على الدماغ البشري عند قوة مجال مغناطيسي 9.4 تسلا (2006)، ^{[ 15 ]} و10.5 تسلا (2019)، ^{[ 16 ]} وحتى 11.7 تسلا (2024). ^{[ 17 ]}

حصل بول لاوتربور والسير بيتر مانسفيلد على جائزة نوبل في الطب أو علم وظائف الأعضاء لعام 2003 لاكتشافاتهما المتعلقة بالتصوير بالرنين المغناطيسي.

أعلى دقة مكانية مسجلة لدماغ كامل سليم (بعد الوفاة) هي 100 ميكرون، وقد سُجلت في مستشفى ماساتشوستس العام. نُشرت البيانات في مجلة "البيانات العلمية" بتاريخ 30 أكتوبر 2019. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

من مزايا التصوير بالرنين المغناطيسي للدماغ مقارنةً بالتصوير المقطعي المحوسب للرأس ، تباين الأنسجة الأفضل ^{[ 20 ]} ، كما أنه يُظهر تشوهات أقل عند تصوير جذع الدماغ . ويُعدّ التصوير بالرنين المغناطيسي متفوقًا أيضًا في تصوير الغدة النخامية ^{[ 21 ]} . إلا أنه قد يكون أقل فعالية في الكشف المبكر عن التهاب الدماغ ^{[ 22 ]} .

في حالة الارتجاج ، يُنصح بتجنب التصوير بالرنين المغناطيسي إلا في حال وجود أعراض عصبية متفاقمة، أو علامات عصبية موضعية، أو اشتباه في وجود كسر في الجمجمة أثناء الفحص. ^{[ 23 ]} عند تحليل الارتجاج، يمكن قياس التباين الجزئي، ومتوسط ​​الانتشار، وتدفق الدم الدماغي، والاتصال الكلي لمراقبة الآليات الفيزيولوجية المرضية التي تحدث أثناء فترة التعافي. ^{[ 24 ]}

في تحليل دماغ الجنين ، يوفر التصوير بالرنين المغناطيسي معلومات أكثر عن التلافيف الدماغية مقارنة بالتصوير بالموجات فوق الصوتية . ^{[ 25 ]}

يُعد التصوير بالرنين المغناطيسي حساساً في الكشف عن خراج الدماغ. ^{[ 26 ]}

يمكن استخدام عدد من طرائق التصوير أو التسلسلات المختلفة في تصوير الجهاز العصبي:

• _{صور الرنين المغناطيسي الموزونة} T1 (T1W) : يظهر السائل النخاعي داكنًا. _{تُعد صور الرنين المغناطيسي الموزونة} T1 مفيدة لتصوير التشريح الطبيعي.
• صور T2 _{الموزونة} (T2W) : يظهر السائل النخاعي فاتح اللون، بينما تظهر الدهون (وبالتالي المادة البيضاء ) أغمق من صور _T1 . تُعد صور T2 _{الموزونة} مفيدة لتصوير الأمراض. ^{[ 27 ]}
• الصور الموزونة بالانتشار (DWI): تستخدم تقنية DWI انتشار جزيئات الماء لتوليد التباين في صور الرنين المغناطيسي.
• صور كثافة البروتونات (PD): يحتوي السائل النخاعي على مستوى عالٍ نسبيًا من البروتونات ، مما يجعله يبدو ساطعًا. المادة الرمادية أكثر سطوعًا من المادة البيضاء. ^{[ 28 ]}

• تقنية استعادة الانعكاس مع تثبيط السائل ( FLAIR ): مفيدة لتقييم لويحات المادة البيضاء بالقرب من البطينات. ^{[ 29 ]} وهي مفيدة في تحديد زوال الميالين . ^{[ 30 ]}

يُستخدم التصوير بالرنين المغناطيسي للدماغ والرأس في تشخيصات متعددة، تشمل تحديد تمدد الأوعية الدموية، والسكتات الدماغية، والأورام، وإصابات الدماغ الأخرى. ^{[ 31 ]} في العديد من الأمراض، مثل باركنسون أو ألزهايمر ، يُفيد التصوير بالرنين المغناطيسي في التشخيص التفريقي عن الأمراض الأخرى. ^{[ 32 ] [ 33 ]} وقد استُخدمت بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي مع شبكات التعلم العميق لتحديد أورام الدماغ . ^{[ 34 ]}

• مشروع الاتصال البشري
• تاريخ التصوير العصبي

• 
  مناطق الدماغ في التصوير بالرنين المغناطيسي T1
• 
  صورة T1 (لاحظ أن السائل النخاعي داكن) مع التباين (السهم يشير إلى ورم سحائي في المنجل المخي)
• 
  صورة رنين مغناطيسي محورية طبيعية للدماغ بتقنية T2
• 
  صورة الرنين المغناطيسي لسطح الدماغ.