İşlevsel Yakın Kızılötesi Görüntüleme Yöntemi (fNIRS)

İçindekiler

Giriş

Günümüzde vücudumuzun bütün sistemleri için tedavi ve araştırma amaçlı kullanılabilen pek çok görüntüleme tekniği bulunmaktadır. Beyin araştırmalarında ve sinir sistemi hastalıklarının değerlendirilmesinde de manyetik rezonans görüntüleme, bilgisayarlı tomografi, elektroensefalografi(Beyin Çizgesi Yöntemi olarakta bilinir), manyetoensefalografi gibi yöntemler kullanılır. Beynin görüntülenmesi için kullanılan yöntemlerin farklı dezavantajları bulunmaktadır. Bilgisayarlı tomografi, beynin ayrıntılı görüntülenmesini sağlar ancak yüksek iyonize edici radyasyon içermesi sebebiyle çocuklar ve gebelerde kullanımı önerilmez ve araştırma amacıyla sıkça tekrar eden bilgisayarlı tomografi görüntülemeleri, sağlık sorunu yaratması endişesiyle gerçekleştirilemez. Elektroensefalografi, göz hareketlerinden ciddi anlamda etkilenmektedir. Beyin görüntüleme tekniklerinin çoğu, başın hareketlerinden büyük oranda etkilenmektedir ve hiperaktitive sorunu yaşayanlarda, küçük çocuklarda, klostrofobisi olanlarda (kapalı alanda kalma korkusu) sağlıklı sonuç vermemektedir.

İşlevsel Yakın Kızılötesi Görüntüleme Yönteminin İşlevi ve Avantajları Nelerdir?

İşlevsel Yakın Kızılötesi Görüntüleme Yöntemi, 1992 yılında kullanılmaya başlanan, diğer beyin görüntüleme tekniklerinin çoğu kısıtlamasına sahip olmadan daha rahat kullanılabilen bir yöntemdir. İşlevsel Yakın Kızılötesi Görüntüleme Yöntemi’nin (fNIRS: functional near infrared spectroscopy) çalışma mekanizması, beyin kanlanmasının ölçülmesi ile beyin etkinliğinin değerlendirilmesine dayanmaktadır. fNIRS ölçümleri, diğer beyin görüntüleme yöntemlerine göre daha doğal şekilde gerçekleştirilebilmektedir. Böylece beyin etkinlikleri ölçülen kişilerin kapalı alanda kalmaları, korkmaları, yüksek ses düzeylerinden rahatsız olmaları gibi durumlar sebebiyle beyin etkinliklerinde meydana gelen değişimlerin sonuçları etkilemesinin önüne geçilir. Baş hareketlerinden önemli ölçüde etkilenmediği için uyumsuz hastalarda ve küçük çocuklarda kullanıma uygundur. Kızıl ötesi ışınların enerjisi düşüktür ve hücrelerin zarar görmesine sebep olduğu gösterilmemiştir, iyonize edici ışınların kullanıldığı bilgisayarlı tomografi gibi tekniklerden üstün olarak tekrarlarla kullanılmasının kişinin sağlığını olumsuz etkilemesi beklenmez. Ölçümler gerçek zamanlıdır, işlevsel yakın kızılötesi görüntüleme yönteminin zamansal çözünürlüğü yüksektir. İşlevsel yakın kızılötesi görüntülemenin diğer beyin görüntülemelerine üstünlükleri, günümüzde, özellikle araştırma alanında yaygın olarak tercih edilmesinin sebebidir.

İşlevsel yakın kızılötesi görüntüleme yönteminde, cihazın üzerindeki verici kanallar, yakın kızılötesi dalga boyundaki ışınları beyin dokusuna gönderirler ve alıcı kanallar, kanda yoğun bulunan bir molekül olan hemoglobin tarafından bir kısmı emilen ışının, yansıyan kısmını ölçer ve elektriksel enerjiye çevirerek kaydeder. Yansıyan ışının dalga boyuna göre, bölgedeki hemoglobinin, dolayısıyla kanın miktarı yarı nicel ve nicel olarak ölçülebilir. Gönderilen ışının beyne ulaşana kadar ve beyinden çıktıktan sonra geçtiği yapılarda emilmesi, uzak bir ihtimalle de olsa yanlış sonuçlara sebep olabilmektedir. Bunun önüne geçilmesi için kanlanma hem beyni kapsayacak şekilde, hem de yüzeysel şekilde ölçülerek, iki ölçümün sonucu birbirinden çıkarılabilir. Kızılötesi ışının vericiden alıcıya giderken aldığı yol, bir yay şeklindedir. Derin ölçümün yapıldığı geniş ve yüzeysel ölçümün yapıldığı dar yayın, aynı vericiden çıkıp aynı alıcıya girmesiyle oluşan eğriye, görüntüsünün benzetilmesi sebebiyle muz fonksiyonu adı verilmektedir.

İşlevsel yakın kızılötesi görüntüleme, kullanılan yönteme ve beyin görüntülenmesi yapılan kişinin başının büyüklüğüne göre, sınırlı bir alanı ölçebilir. Gönderilen kızılötesi ışınların ulaştıkları derinlik, derin beyin yapılarındaki değişimlerin izlenmesi için yeterli olmayabilir. İşlevsel yakın kızılötesi görüntülemenin bebeklerde kullanılması, derin beyin yapılarının rahat görüntülenmesine olanak sağlarken, aynı zamanda bebeklerde kullanılabilecek en güvenli yöntemlerden biri olarak araştırma ve tetkikler sırasında gereksiz risklerin alınmasının önüne geçer.

İşlevsel yakın kızılötesi görüntüleme ile eş zamanlı olarak farklı beyin görüntüleme tekniklerinin gerçekleştirilmesi mümkündür. İşlevsel yakın kızılötesi görüntüleme; fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme, elektroensefalografi ve manyetoensefalografi ile birlikte kullanılabilir. Bu sayede araştırılan durum için beyinde meydana gelen değişimler farklı tetkiklerle ölçülebilir ve bu tetkiklerden elde edilen ölçümlerin birlikte değerlendirilmesi teker teker ölçülüp değerlendirilmelerine göre daha üstün sonuçlar verebilir.

Günümüzde işlevsel yakın kızılötesi görüntüleme yöntemi, giyilebilir kablosuz sistemler aracılığıyla gerçekleştirilebilmektedir. Bu durum, görüntüleme yönteminin kullanılabileceği alanların kapsamını artırmaktadır. Spor esnasında, açık havada, gün boyu, özel bir ortam ve koşulda beyin etkinliklerinin ölçümünü sağlar. Kişinin belirli durumlarda tetiklenen beyin kanlanması değişikliklerinin fark edilmesini mümkün kılar.

İşlevsel Yakın Kızılötesi Görüntülemenin Günümüzdeki Kullanım Alanları Nelerdir?

İşlevsel yakın kızılötesi görüntüleme yöntemi, günümüzde hem tedavi takibi ve teşhiste hem de araştırmalarda giderek artan kullanım alanlarına sahiptir. Bu kullanım alanları genel hatlarıyla şu şekilde sıralanabilir:

Nöroloji Alanı

Alzheimer
Demans (Bunama)
Depresyon
Epilepsi
Parkinson Hastalığı
Rehabilitasyon
İnme Tedavisi

Psikiyatri Alanı

Kaygı Bozukluğu (Anksiyete)
Yeme bozuklukları
Duygudurumu Bozuklukları
Kişilik Bozuklukları
Madde Bağımlığı Bozukluklar
Şizofrenik Bozukluklar

Psikoloji/Eğitim Alanı

Dikkat
Kavrama
Gelişimsel Bozukluklar
Gelişimsel Psikoloji
Duygular
Beyindeki İşlevsel Bağlantılar
Cinsiyet Farklılıkları
Dil
Hafıza
Algı
Mantık (Muhakeme)

Araştırma Alanları

Beyin Bilgisayar Arayüzü
Ağrı Araştırmaları
Uyku Araştırmaları
Sinir Ağlarının Haritalanması

Kaynaklar:

Görsel Kaynak: https://images.app.goo.gl/SPyQK2gQ6nuYtb8MA

Editör: Meryem Melisa KAR

İşlevsel Yakın Kızılötesi Görüntüleme Yöntemi (fNIRS)