Forfattere
Vidste du, at læger kigger på tusindvis af menneskers hjerner hver dag? På hospitaler over hele landet kigger vi ind i patienternes hjerner for at se, om noget er gået galt, så vi kan forstå, hvordan vi kan hjælpe med at behandle den enkelte patients tilstand. Hjerneafbildningsteknologi spiller en vigtig rolle i at hjælpe læger med at diagnosticere og behandle tilstande som hjerneskader . Bag kulisserne er der særlige kameraer, som giver os mulighed for at se dybt ind i patienternes hjerner hver dag.
Det medicinske område, der fokuserer på at optage og analysere billeder af hjernen og alle dele af kroppen, kaldes radiologi. Navnet radiologi kommer fra den første type “kamera” eller teknologi, der blev brugt til at tage disse billeder, kaldet røntgenmaskinen, som bruger stråling. Ordet radiologi stammer fra orddelene “radio”, som står for stråling, og “ologi”, som er et græsk suffiks, der betyder videnskabelig undersøgelse af noget. Opfindelsen af røntgenstrålen tilskrives den tyske maskiningeniør Wilhelm Conrad Röntgen, som i 1895 genererede og detekterede den elektromagnetiske stråling, der blev grundlaget for den røntgenteknologi, vi stadig bruger i dag. I figur 1 kan du se knoglerne i Röntgens kones hånd, som menes at være det første røntgenbillede af en menneskelig kropsdel. Du kan se de forskellige fingerknogler, kaldet falanger, og en mørk klat på ringfingeren, som er hendes vielsesring. Hvis du nogensinde har brækket en knogle, har du sandsynligvis fået taget et røntgenbillede for at fastslå, hvor bruddet opstod.
Når en patient får en hjerneskade, er noget af det første, radiologerne gør på hospitalets akutafdeling, at bruge en særlig slags “kamera”, som kaldes en computertomografi (CT). scanner, for at se på patientens hjerne. CT-scanneren, som den også kaldes, er en maskine, der giver lægerne mulighed for at se ind i en patients hjerne uden kirurgi. CT-teknologien bruger små stråler, der passerer gennem kroppen, ligesom røntgenstråler, og skaber forskellige signaler afhængigt af den type væv, de passerer igennem, hvad enten det er hud, knogler, hjerne eller andre vævstyper. Alle disse signaler opsamles af en computer, som rekonstruerer dem til et tredimensionelt billede af hjernen, som radiologen kan analysere på en computer for at lede efter skader. Den største forskel mellem CT og røntgen er, at røntgen kun skaber et enkelt, todimensionelt billede, svarende til et billede, du ville tage med din mobiltelefon. Selv om både røntgen og CT kan indsamle billeder på få sekunder, bruger begge teknikker stråling, og gentagen strålingseksponering kan øge risikoen for forskellige kræftformer. Radiologien er endda gået så langt som til at konstruere såkaldte “lavdosis”-CT-scannere, som oftest bruges på børnehospitaler, for at forsøge at reducere den mængde stråling, som unge patienter udsættes for.
Ud over CT-scanninger findes der en anden billeddannelsesteknologi kaldet magnetisk resonans (MRI) kan også bruges til at se ind i hjernen. MR-scannere bruger meget stærke magneter til at se på hjernen ved at bruge “excitabiliteten” af vandmolekylerne i vores kroppe. Når vi er unge, består vores kroppe af 70-80 % vand, og når vi bliver ældre, falder andelen til 50-60 %, så der er meget vand i vores kroppe, som kan hjælpe med denne form for billeddannelse! De magneter, som MR-scannere bruger, måles i en enhed, der kaldes Tesla (T). Det er meget stærke magneter, meget stærkere end jordens magnetfelt, som måles til mellem 25 og 65 mikroTesla (µT, en milliontedel af en Tesla). Den magnetiske styrke i kliniske MR-scannere er 1,5-3 Tesla, 30.000-60.000 gange stærkere end jordens magnetiske tiltrækningskraft! På grund af disse stærke magneter screenes alle patienter omhyggeligt for metal eller implanterbart elektronisk udstyr, som f.eks. pacemakere, før de lægges i en MR-scanner, fordi magneterne kan ophidse disse materialer og potentielt skade patienten. Til dato er der ikke identificeret nogen sikkerhedsproblemer med gentagne MR-scanninger, som , så længe patienten ikke har nogen MR-inkompatible apparater eller materialer i sin krop.
Ved scanning af hjernen med CT og MR bliver patienterne oftest bedt om at lægge sig på ryggen, hvorefter de placeres i scanneren, der er bygget som et rør. Når man tager billeder af hjernen, placeres patientens hoved i midten af røret, hvor maskinen har den bedste og mest ensartede billedstyrke (figur 2).
Efter en traumatisk hjerneskade er der forskellige former for skader på hjernen, som billeddannende teknologier kan hjælpe lægerne med at se. Gode billeddannelsesmetoder, der lader lægerne se hele hjernen, er meget vigtige for at finde ud af, præcis hvordan hjernen er blevet skadet. De mest almindelige skader er små blødninger i hjernen, kaldet mikroblødninger eller mikroblødninger (se figur 3), hvilket betyder en lille (“mikro”) udstrømning af blod fra et revet blodkar (“blødning”). Hvis du får næseblod, er det også en form for mikroblødning i næsemembranen. Hjernen har brug for en kontinuerlig tilførsel af ilt fra blodet for at kunne udføre sine daglige funktioner. Ilten transporteres til hjernen via blodkar, som findes i mange forskellige størrelser, fra store arterier til bittesmå kapillærer. De mindre blodkar menes at være særligt sårbare over for hjerneskader, fordi de kan strækkes og presses sammen, når hjernen bliver skubbet rundt i kraniet under en skade. På en CT-scanning ser disse mikroblødninger anderledes ud end det omgivende hjernevæv og har en klar “signatur”, da blodet samler sig i området (se pilene, der peger på de mørke prikker i venstre side af figur 3). MR-scanning er en mere følsom måde at identificere disse mikroblødninger og andre typer af hjerneskade på [1], men MR tager længere tid end CT, så når der er tale om alvorlige traumer, bruges CT stadig oftere til at få et hurtigt billede af, hvad der foregår i hjernen. En anden styrke ved MR frem for CT er, at den kan bruges til at tage forskellige slags billeder, hvorimod CT kun tager én type billede. Med MR kan vi kontrollere molekylernes magnetiske excitationsegenskaber på måder, der ændrer kontrasten på de billeder, vi indsamler. Hvor én type MR-billede kan få blod til at fremstå lyst, kan en anden få det til at fremstå mørkt, og disse forskelle i kontrast hjælper radiologerne til med større sikkerhed at afgøre, om de ser noget unormalt i hjernen, f.eks. blod eller blå mærker i hjernevævet som følge af en skade.
En anden almindelig hjerneskade kaldes en kontusion (se pilene, der peger på den lyse plet nederst til venstre i midterpanelet i figur 3), som er et blåt mærke på hjernen på grund af et traume. Ligesom blå mærker, man får på armen eller benet efter et fald, omfatter en hjernekontusion ofte en samling af blødninger i et lokaliseret område. I modsætning til et blåt mærke på armen eller benet, som heler med tiden og ikke efterlader mærker efter skaden, kan hjernekontusioner og skaden på det omkringliggende hjernevæv være mere permanent. Ved at se ind i hjernen ved hjælp af CT- eller MR-scanning kan lægerne visualisere hjernekontusioner, hvilket hjælper lægerne med at afgøre, hvordan de bedst kan diagnosticere, behandle og pleje patienter med traumatisk hjerneskade.
Ud over mikroblødninger og kontusioner er der en række traumatiske hjerneskader, der opstår i det, der kaldes det “ekstra-aksiale rum”. Det ekstraaksiale rum er rummet mellem hjernens overflade og indersiden af kraniet. Der er forskellige rum i det ekstraaksiale rum, kaldet det subdurale (se pilene, der peger på det lyse bånd øverst til venstre i det højre panel i figur 3), epidurale eller subaraknoide ekstraaksiale rum. Disse rum består af forskellige lag mellem hjernen og kraniet, og de indeholder en række blodkar, som kan gå i stykker og forårsage en blodansamling, der kaldes et hæmatom. Hæmatomer opstår oftest ved mere alvorlige hovedskader, der sker med større kraft og acceleration.
Endelig kan hjernen, ligesom ved en ankelforstuvning, også svulme op efter en skade eller indeholde et område med væskeansamlinger, som kaldes “ødem”. Læger er meget afhængige af CT- og MR-billeddannelse for at overvåge hjernen for ødem, for i modsætning til en forstuvet ankel, hvor huden kan udvide sig en smule, når der opstår hævelse, er kraniet en meget stiv knoglestruktur, der ikke udvider sig, når hjernen hæver, hvilket kan forårsage yderligere skade, hvis hjernehævelsen ikke behandles hurtigt.
Teknologiske fremskridt spiller en vigtig rolle for lægernes evne til at diagnosticere og behandle hovedskader i en teamtilgang. Fra akutlæger, der foretager de første vurderinger, til radiologer, der gennemgår og analyserer hjernebillederne, til neurokirurger, der måske opererer en patients hjerne, er der et mangfoldigt team af læger, der arbejder sammen om at give den bedst mulige behandling til hver enkelt patient. Og bag kulisserne er der disse “specialkameraer”, CT og MRI, som giver dem mulighed for at se ind i hjernen på tusindvis af patienter hver dag.
CT: Computertomografi.
MRI: Magnetisk resonansbilleddannelse.
[1] Yuh, E. L., Mukherjee, P., Lingsma, H. F., Yue, J. K., Ferguson, A. R., Gordon, W. A., et al., TRACK-TBI Investigators. 2013. Magnetisk resonansbilleddannelse forbedrer forudsigelse af 3-måneders resultat ved mild traumatisk hjerneskade. Ann. Neurol. 73:224-35. doi: 10.1002/ana.23783
Mange tenniskampe finder sted i varme omgivelser, når solen skinner. Tennisspillere skal derfor træne i varmen for at lære at præstere under varme forhold. Selvom de måske får rådet til at bære lyst tøj, bærer mange spillere sorte T-shirts under træning og kampe. Denne undersøgelse, der blev gennemført med unge, dygtige tennisspillere, undersøgte, om T-shirtens farve (sort eller hvid) havde nogen indflydelse på spillerne. Under to træningskampe i varmen (32 °C) målte vi luft- og T-shirt-temperaturen, hvor hårdt spillerne følte, at de arbejdede, hvor komfortable de følte sig med omgivelserne, og hvor trætte de følte sig. Resultaterne viste, at når man spiller tennis udendørs i varmen, har T-shirtens farve ingen indflydelse på fysiske faktorer som temperatur. At bære en sort T-shirt kan dog have en negativ indflydelse på mentale faktorer ved at øge atleternes følelse af at arbejde hårdt, træthed og ubehag.
…
Børn har brug for at bevæge sig. Bevægelse af kroppen kaldes også fysisk aktivitet. Fysisk aktive børn har sundere kroppe og sind. Når børn er fysisk aktive, hjælper det deres kroppe og sind med at føle sig godt tilpas. De fleste børn opfylder ikke de nationale anbefalinger for fysisk aktivitet. Skoler er et godt sted at hjælpe børn med at bevæge sig mere. En måde at gøre dette på er at give børnene mulighed for at være fysisk aktive i klasseværelset. Når børn er fysisk aktive i klasseværelset, kaldes det bevægelsesintegration. Når børn sidder for længe, kan de føle sig triste og ensomme, men når lærerne bruger bevægelsesintegration, føler børnene sig gladere og klar til at lære. I denne artikel vil vi tale om, hvorfor bevægelsesintegration er vigtigt, og hvordan det kan hjælpe børn med at klare sig bedre i skolen.
…
Cerebral synshandicap (CVI) er en synsforstyrrelse forårsaget af hjerneskade, der gør det vanskeligt at behandle information fra øjnene. Selvom deres øjne fungerer fint, har børn med CVI ofte svært ved at finde og genkende objekter, især på rodede eller travle steder. Klinikere, såsom øjenspecialister (der studerer øjne og synsfunktioner) og neuropsykologer (der studerer hjernefunktioner), arbejder på at identificere børn med CVI og støtte dem, hvis de har det. En nyttig test er en visuel søgeopgave, der viser, hvordan børn leder efter ting. Hvorfor er det svært for børn med CVI at søge? Videnskabelige forskere bruger værktøjer som øjenregistrering, der viser, hvor børn kigger hen under en søgning, og hjerneafbildning, der hjælper dem med at forstå, hvordan dele af hjernen arbejder sammen. Ved at kombinere klinisk praksis og videnskabelig forskning kan vi bedre forstå, hvordan børn med CVI oplever verden, og finde nye måder at hjælpe dem i dagligdagen.
…
Forestil dig at kunne styre dit yndlingsvideospil ved blot at tænke på det! Det lyder måske som science fiction, men denne utrolige teknologi er ved at blive en realitet takket være hjerne-computer-grænseflader (BCI’er). BCI’er muliggør kommunikation mellem hjernen og et kunstigt apparat. Forestil dig din hjerne som en kraftfuld maskine, der sender elektriske signaler, når du vil gøre noget, f.eks. styre en robotarm med tankerne, efter at du har mistet evnen til at bevæge dine hænder. BCI’er overfører hjernesignaler til en computer, som derefter lærer at forstå disse signaler og oversætte dem til instruktioner, der styrer enheden. I denne artikel udforsker vi en verden, hvor sind og maskiner interagerer, og hvor mulighederne kun er begrænset af vores fantasi.
…