การสร้างภาพโดยกิจด้วยเรโซแนนท์แม่เหล็ก

thumb|300px|right|นักวิจัยกำลังดูภาพ fMRI|alt=นักวิจัยกำลังดูภาพ fMRI

**การสร้างภาพโดยกิจด้วยเรโซแนนท์แม่เหล็ก** ( หรือ functional MRI) เป็นการสร้างภาพด้วยเรโซแนนซ์แม่เหล็กวิธีหนึ่งที่วัดการทำงานของสมอง โดยจับความเปลี่ยนแปลงของการเดินโลหิตที่สัมพันธ์กัน เนื่องจาก การเดินโลหิตในสมองและการทำงานของเซลล์ประสาทนั้นควบคู่กัน เมื่อเขตหนึ่งในสมองกำลังทำงานอยู่ การเดินโลหิตในเขตนั้นก็เพิ่มขึ้นด้วย

แบบหลักของ fMRI ใช้ค่าความต่างของ BOLD  (blood-oxygen-level-dependent) ค้นพบโดย เซจิ โอกาวา เป็นการตรวจสมองและร่างกายแบบพิเศษเพื่อที่จะสร้างภาพการทำงานของเซลล์ประสาทในสมองหรือในไขสันหลัง ในมนุษย์หรือในสัตว์ โดยจับภาพความแปรเปลี่ยนของการเดินโลหิต (hemodynamic response) เมื่อเทียบกับพลังงานที่เซลล์ประสาทใช้ ตั้งแต่ต้นคริสต์ทศวรรษ 1990 fMRI  ได้กลายเป็นวิธีหลักในงานวิจัยเกี่ยวกับสมองเพราะว่าเป็นวิธีที่ไม่ต้องใช้ยาฉีด ไม่ต้องใช้ศัลยกรรม ไม่ต้องกินยา และไม่ต้องใช้กัมมันตรังสี

fMRI เป็นเทคนิคที่ใช้ทั้งในงานวิจัยและในการรักษา  (แม้ว่าจะใช้น้อยกว่าในการรักษา) สามารถใช้ร่วมกับการตรวจวัดสมองโดยวิธีอื่น ๆ เช่น EEG และ NIRS นักวิจัยกำลังค้นหาเทคนิคใหม่ ๆ ที่เพิ่มความละเอียดทั้งโดยพื้นที่และโดยกาลเวลา เทคนิคเหล่านั้นมักจะใช้ค่าการวัดอย่างอื่นที่ไม่ใช่ค่า BOLD

## คำอธิบายคร่าว ๆ
การสร้างภาพโดยวิธี fMRI ใช้เทคโนโลยีการสร้างภาพของ MRI ที่มีมาก่อน บวกกับการค้นพบคุณสมบัติของโลหิตที่สมบูรณ์ด้วยออกซิเจน  การสร้างภาพสมองด้วย MRI นั้นใช้สนามแม่เหล็กที่มีความเข้มสูงและคงที่เพื่อที่จะจัดแนวของนิวเคลียสในส่วนของสมองที่ต้องการจะศึกษา หลังจากนั้น สนามแม่เหล็กที่มีความเข้มสูงยิ่งกว่านั้น คือ **สนามแม่เหล็กเกรเดียนต์** (gradient field) ก็จะถูกปล่อยเพื่อปรับให้นิวเคลียสเหล่านั้นมีระดับแม่เหล็กที่สูงยิ่งขึ้นไป  และนิวเคลียสในแต่ละที่ในสมองก็จะได้รับผลต่าง ๆ กัน เมื่อ *สนามแม่เหล็กเกรเดียนต์* ถูกระงับ  นิวเคลียสเหล่านั้นก็กลับคืนไปสู่ภาวะเดิมอย่างช้า ๆ และพลังงานที่นิวเคลียสเหล่านั้นปลดปล่อย ก็จะถูกวัดด้วยขดลวดเพื่อบันทึกตำแหน่งและพิกัดของนิวเคลียสเหล่านั้น ดังนั้น ภาพที่ทำด้วย MRI จึงเป็นภาพนิ่งของโครงสร้างของสมอง ส่วนวิวัฒนาการที่สำคัญของ fMRI ก็คือการขยายสมรรถภาพของ MRI ให้บันทึกความเปลี่ยนแปลงในสมองที่เกิดจากการทำงานของเซลล์ประสาท การตรวจพบความเปลี่ยนแปลงนั้นเป็นไปได้ก็เพราะปฏิกิริยาต่อสนามแม่เหล็กที่ต่างกันระหว่างโลหิตแดง (สมบูรณ์ด้วยออกซิเจน) และโลหิตดำ (ขาดออกซิเจน)

รู้กันมาตั้งแต่คริสต์ทศวรรษ 1890 แล้วว่า ความเปลี่ยนแปลงของการเดินโลหิตและระดับออกซิเจนของโลหิตในสมอง (เรียกรวม ๆ กันว่า  hemodynamics) มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการทำงานของเซลล์ประสาท  เมื่อเซลล์ประสาททำงาน การเดินโลหิตเฉพาะที่ที่ไปสู่สมองเขตนั้นก็เพิ่มขึ้น และโลหิตที่สมบูรณ์ด้วยออกซิเจนก็เข้าไปแทนที่โลหิตที่ขาดออกซิเจนประมาณ 2 วินาทีหลังจากเซลล์เริ่มทำงาน การเพิ่มขึ้นของการเดินโลหิตนั้นถึงจุดสูงสุดในช่วงเวลา 4-6 วินาที  ก่อนที่จะลดลงไปสู่ระดับเดิม (และโดยปกติแล้วจะลดลงไปถึงระดับที่น้อยกว่าระดับเดิม) ส่วนออกซิเจนนั้นถูกขนส่งไปโดยโมเลกุลเฮโมโกลบินในเม็ดเลือดแดง แต่เฮโมโกลบินที่ขาดออกซิเจน  (Deoxygenated hemoglobi, ตัวย่อ dHb)  นั้นมีระดับแม่เหล็กที่สูงกว่าเฮโมโกลบินที่สมบูรณ์ด้วยออกซิเจน (oxygenated hemoglobin, ตัวย่อ  Hb) ที่จริงแล้วไม่ถูกดึงดูดเพราะสนามเหล็ก (คือมีคุณสมบัติเป็นไดอะแมกเนติก) ความแตกต่างกันนี้ทำให้เกิดสัญญาณแม่เหล็กที่แตกต่างกัน เนื่องจากว่าโลหิตที่เป็นไดอะแมกเนติกเข้าไปรบกวนสนามแม่เหล็กของเครื่อง MRI น้อยกว่า ความแตกต่างนี้ทำให้รู้ถึงตัวเซลล์ประสาทที่กำลังทำงานอยู่ในช่วงเวลาหนึ่ง

## หมายเหตุ

## ดู
* การตรวจเอกซ์เรย์คอมพิวเตอร์ (CT Scan, CAT Scan)

## อ้างอิง

*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*

## อ้างอิง
*Joseph P. Hornak, *The basics of MRI*, http://www.cis.rit.edu/htbooks/mri/inside.htm
*Richard B. Buxton, *Introduction to functional magnetic resonance imaging: Principles and techniques*, Cambridge University Press, 2002, ISBN 0-521-58113-3
*Roberto Cabeza and Alan Kingstone, Editors, *Handbook of Functional Neuroimaging of Cognition, Second Edition*, MIT Press, 2006, ISBN 0-262-03344-5

## อ่านเพิ่ม
*
*
* 

## แหล่งข้อมูลอื่น
* www.mri-tutorial.com MRI-TUTORIAL.COM – A free learning repository about neuroimaging
* BrainMapping.ORG project – Community web site for information Brain Mapping and methods
* fMRI Videos at RadiologyTube.com  – A collection of fMRI videos
* Columbia University Program for Imaging and Cognitive Sciences: fMRI

หมวดหมู่:การสร้างภาพด้วยเรโซแนนซ์แม่เหล็ก
หมวดหมู่:การตรวจทางการแพทย์