fractal

Иван Сторожев


Previous Entry Share Next Entry
fractal

Как взвесить мозг живого человека?

Ответ на вопрос captainl в треде об интервью Савельева. Ответ не поместился в комменты, поэтому я его вынес сюда.

Первоначальный реплика captainl:

14. Нет, разбирать дальше бессмысленно. Слишком много. Ну разве что пару вопиющих примеров.
"после 50 лет каждые 10 лет человеческий мозг становится легче на 30 грамм".
Да, был такой анекдот, - «это череп Александра Македонского в 20 лет, а это его череп в 30 лет». Кто-нибудь знает способ взвешивания мозга живого человека с такой точностью? Нет-нет, усредненные показатели не годятся, ведь «вес мозга варьирует от одного до 2.3 кг». И отделять мозг нельзя – там же «переферия». И потом надо ведь через десять лет взвесить опять, а потом еще через 10 лет, и не у одного. А может быть это просто экстраполяция данных? Так ведь нет, алгоритмы математики у нас аллергию вызывают, казуистика для мозга.

   Сразу помечу, я не невролог и не нейрохирург, просто врач по образованию. Поэтому углубленного рассмотрения темы от меня ждать не приходится. Однако базовые знания по вопросу имею.

   Вес, это объем и плотность. Плотность известна довольно точно— мозг состоит из воды, в основном, но можно уточнить и получить объемное распределение плотности, теми же методами, что и размеры. Для определения, с точностью до долей мм, размеров мозга, вернее координат различных его структур,  в медицине чаще всего применяют различные варианты (компьютерной) томографии, наверное слышали. Так как томограммы, это набор сечений, то восстановление по ним объемной конфигурации и, тем более, общего объема, задача очевидная.

   Компьютерной томография называется неспроста :-) Там используют алгоритм восстановления изображения предмета по его проекциям с разных углов, в тонкости я не вникал. Впрочем, это как раз епархия captainl :-).Материалов разной степени популярности и дотошности в сети полно. Можно начать с краткой статьи в Википедии. Статья не очень, но там есть термины и персоналии. В английской Википедии изложение гораздо более подробное. Физические принципы, применяемые при томографии: рентген, ЯМР (ядерный (пара)магнитный резонанс и другие методы, как просвечивающие, так и эмиссионные. Например, позитронно-эмиссионный томограф. Общий принцип: введение изотопа с тропностью к тем или иным тканям с последующим измерением излучения набором щелевых детекторов. Потом восстанавливают картинку, аналогично рентгеновской компьютерной томографии.

Применяют и другие виды томографий, самые разнообразные варианты ультразвукового исследования, измерение (комплексного) электрического сопротивления (реография), рентгенографию с введением в кровеносные сосуды и/или желудочки мозга рентгеноконтрастного вещества. И многое, многое другое.

   По томограммам делают 3-D модели мозга (не вообще, а конкретного) с помощью 3-D принтера. Статья была в сети, может быть на мембране? Или в "В мире науке"? А может где-то ещё, не помню точно.

   Не надо думать, что исследования морфологии живого мозга -- это достижения исключительно компьютерной эры. Ещё в 50-е годы достаточно массово (десятки тысяч за 50-80 годы) умели проводить стереотаксические операции, т.е. вводить в глубинные структуры мозга зонды (электроды, коагуляторы и т.п.) с точностью позиционирования около миллиметра, без всяких компьютеров. А первые стереотаксическе аппараты появились ещё в XIX веке.Вот эти две картинки дают представление о предмете, обе сделаны в 70-е годы, если не раньше.

Математические расчеты во время операции.
22,06 КБ


Криозонд (жидкий азот) введён.
13,08 КБ

Картинки из монографии "КАНДЕЛЬ Э. И. Функциональная и стереотаксическая нейрохирургия/ АМН СССР.—М.: Медицина, 1981,368 с, ил."

 

   Между прочим, во время стереотаксических операций наркоз не применяют. Пациент находится в полном сознании, хирурги с ним разговаривают. Мозг сам по себе не чувствует боли.

   Теперь, думаю, понятно, что "приблизительно, с точностью до 1%" не в стат. исследованиях даже, а на конкретном живом и бодро разговаривающем мозге, верный этому мозгу кирдык. Ведь размеры нейронных структур, куда нужно попасть, составляют единицы милиметров.

   Понятно, что сейчас в стереотаксисе огромный прогресс, что радует, конечно, но и некоторую задумчивость тоже вызывает.Ведь стереотаксическии операции можно проводит быстро, массово, в амбулаторных условиях, и "не дырявя череп", т.е. бескровно.Насчет последнего пункта. Это не страшилка из голливудского триллера. Я слышал, краем уха, что в 80-е где-то в Горьковской (Нижегородской) области делалась соответствующая разработка. Принцип довольно простой: ФАР (фазированная антенная решетка) из ультразвуковых излучателей (УЗИ). Т.е. одновременно прибор и диагностический (снятие томограммы, определение координат цели) и, н-да, лечебный — если сфокусировать УЗИ в одной точке, можно получить самый разный эффект, от стимуляции нейронных центров, до их уничтожения. Тогда вроде не особенно хорошо выходило, технологии были не ах. Сейчас девайс можно дома собрать. Главный компоненты —  ФАР УЗИ, ПО управляющего компьютера, конечно. Ну и пустячок, методики :-).

   P.S.Не принимайте "сделать на кухне" слишком всерьёз. Впрочем если кухня находится на вилле, за $100млн, то почему нет ;-)

   P.S.S.Ничего не забыл?


Comments Disabled:

Comments have been disabled for this post.

?

Log in