МРТ-зображення голови людини
Магнітно-резонансна томографія (МРТ) - спосіб отримання томографічних медичних зображень для дослідження внутрішніх органів і тканин з використанням явища ядерного магнітного резонансу. Спосіб заснований на вимірюванні електромагнітного відгуку атомних ядер. найчастіше ядер атомів водню [1]. а саме на порушення їх певним поєднанням електромагнітних хвиль в постійному магнітному полі високої напруженості.
Історія [| ]
Однак є відомості про те, що сам пристрій МРТ було винайдено американським вченим, доктором Реймондом Дамадьяном [4] [5] [6]. Крім того, В. А. Іванов в 1960 році направив в Держкомітет СРСР у справах винаходів і відкриттів заявку на патент «Спосіб визначення внутрішньої будови матеріальних тіл» за номером 0659411/26 (включаючи методику і пристрій приладу), в якій були сформульовані принципи методу МРТ і приведена схема томографа [7] [8] [9] [10] [11].
Мультиплікація, складена з декількох перетинів голови людини
Деякий час існував термін ЯМР -томографія, який був замінений на МРТ в 1986 році в зв'язку з розвитком радіофобії у людей після Чорнобильської аварії. У новому терміні зникла згадка про «ядерному» походження методу, що і дозволило йому увійти в повсякденну медичну практику, однак і первинна назва також відомо і використовується.
В створення магнітно-резонансної томографії відомий внесок вніс також американський вчений вірменського походження Реймонд Дамадьян. один з перших дослідників принципів МРТ, тримач патенту на МРТ і творець першого комерційного МРТ-сканера.
Томографія дозволяє візуалізувати з високою якістю головний, спинний мозок та інші внутрішні органи. Сучасні технології МРТ роблять можливим неінвазивної (без втручання) досліджувати роботу органів - вимірювати швидкість кровотоку, струму спинномозкової рідини, визначати рівень дифузії в тканинах, бачити активацію кори головного мозку при функціонуванні органів, за які відповідає дана ділянка кори (функціональна МРТ (фМРТ)) .
Метод [| ]
Апарат для магніторезонансної томографії.
Метод ядерного магнітного резонансу дозволяє вивчати організм людини на основі насиченості тканин організму воднем і особливостей їх магнітних властивостей, пов'язаних з перебуванням в оточенні різних атомів і молекул. Ядро водню складається з одного протона. який має магнітний момент (спін) і змінює свою просторову орієнтацію в потужному магнітному полі, а також при впливі додаткових полів, званих градієнтними, і зовнішніх радіочастотних імпульсів, що подаються на специфічній для протона при даному магнітному полі резонансної частоті. На основі параметрів протона (спинив) і їх векторних напрямків, які можуть перебувати лише в двох протилежних фазах, а також їх прихильності до магнітного моменту протона можна встановити, в яких саме тканинах знаходиться той чи інший атом водню. Іноді можуть також використовуватися МР-контрасти на базі гадолінію або оксидів заліза [12].
Якщо помістити протон в зовнішнє магнітне поле, то його магнітний момент буде або сонаправлени, або протилежно спрямований магнітного поля, причому в другому випадку його енергія буде вище. При впливі на досліджувану область електромагнітним випромінюванням певної частоти частина протонів змінять свій магнітний момент на протилежний, а потім повернуться в початкове положення. При цьому системою збору даних томографа реєструється виділення енергії під час релаксації попередньо збуджених протонів.
Перші томографи мали індукцію магнітного поля 0,005 Тл. проте якість зображень, отриманих на них, була низькою. Сучасні томографи мають потужні джерела сильного магнітного поля. В якості таких джерел застосовуються як електромагніти (зазвичай до 1-3 Тл, в деяких випадках до 9,4 Тл), так і постійні магніти (до 0,7 Тл). При цьому, так як поле повинно бути досить сильним, застосовуються надпровідні електромагніти, що працюють в рідкому гелії. а постійні магніти придатні тільки дуже потужні, неодимові. Магнітно-резонансний «відгук» тканин в МР-томографах на постійних магнітах слабкіше, ніж у електромагнітних, тому область застосування постійних магнітів обмежена. Однак, постійні магніти можуть бути так званої «відкритої» конфігурації, що дозволяє проводити дослідження в русі, в положенні стоячи, а також здійснювати доступ лікарів до пацієнта під час дослідження і проведення маніпуляцій (діагностичних, лікувальних) під контролем МРТ - так звана інтервенційна МРТ .
Як правило, точність знімків МРТ отриманих на томографах 3 Тесла не відрізняється від точності знімків МРТ отриманих на томографах 1.5 Тесла [джерело не вказано 392 дня]. Чіткість зображення в цьому випадку скоріше залежить від настройки томографа. У той же час різниця між 1.5 Тесла і 1.0 Тесла, і тим більше 0.35 Тесла, може бути дуже значною. На обладнанні мрт нижче 1 Тесла не можна якісно зробити мрт черевної порожнини (МРТ внутрішніх органів) або МРТ малого таза, так як потужність таких апаратів занадто низька, щоб отримувати знімки високої роздільної здатності. На низькопольних апаратах (напруженістю менше 1 Тесла) можна проводити тільки дослідження МРТ голови, мрт хребта і МРТ суглобів з отриманням знімків звичайної якості.
Для визначення розташування сигналу в просторі, крім постійного магніту в МР-томографі, яким може бути електромагніт, або постійний магніт, використовуються градієнтні котушки, що додають до загального однорідного магнітного поля градиентное магнітне обурення. Це забезпечує локалізацію сигналу ядерного магнітного резонансу і точне співвідношення досліджуваної області і отриманих даних. Дія градієнта, що забезпечує вибір зрізу, забезпечує селективне збудження протонів саме в потрібній області. Потужність і швидкість дії градієнтних підсилювачів відноситься до одних з найбільш важливих показників магнітно-резонансного томографа. Від них багато в чому залежить швидкодія, роздільна здатність і співвідношення сигнал / шум.
Спостереження за роботою серця в реальному часі із застосуванням технологій МРТ.
Сучасні технології та впровадження комп'ютерної техніки зумовили виникнення такого методу, як віртуальна ендоскопія. який дозволяє виконати тривимірне моделювання структур, візуалізованими за допомогою КТ або МРТ. Даний метод є інформативним при неможливості провести ендоскопічне дослідження, наприклад при важкій патології серцево-судинної і дихальної систем. Метод віртуальної ендоскопії знайшов застосування в ангіології. онкології. урології та інших областях медицини.
Результати дослідження зберігаються в лікувальному закладі в форматі DICOM і можуть бути передані пацієнту або використані для дослідження динаміки лікування.
До і під час процедури МРТ [| ]
Перед скануванням потрібно зняти всі металеві предмети, перевірити наявність татуювань і лікарських пластирів [13]. Тривалість сканування МРТ становить зазвичай до 20-30 хвилин, але може тривати довше. Зокрема, сканування черевної порожнини займає більше часу, ніж сканування головного мозку.
Так як МР томографи виробляють гучний шум, обов'язково використовується захист для вух (беруші або навушники) [14]. Для деяких видів досліджень використовується внутрішньовенне введення контрастної речовини [13].
Перед призначенням МРТ пацієнтам рекомендується дізнатися: яку інформацію дасть сканування і як це відіб'ється на стратегії лікування, чи є протипоказання для МРТ, чи буде використовуватися контраст і для чого. Перед початком процедури: як довго триватиме сканування, де знаходиться кнопка виклику і яким способом можна звернутися до персоналу під час сканування [13].
МР-дифузія [| ]
МР-дифузія - метод, що дозволяє визначати рух внутрішньоклітинних молекул води в тканинах.
Дифузійно-зважена томографія - методика магнітно-резонансної томографії, заснована на реєстрації швидкості переміщення мічених радиоимпульсами протонів. Це дозволяє характеризувати збереження мембран клітин і стан міжклітинних просторів. Спочатку і найбільш ефективне застосування при діагностиці гострого порушення мозкового кровообігу, за ішемічним типом, в найгострішій і гострої стадіях. Зараз активно використовується в діагностиці онкологічних захворювань.
МР-перфузия [| ]
Метод дозволяє оцінити проходження крові через тканини організму.
Зокрема існують спеціальні характеристики, які вказують на швидкісний і об'ємний приплив крові, проникність стінок судин, активність венозного відтоку, а також інші параметри, які дозволяють диференціювати здорові і патологічно змінені тканини:
- Проходження крові через тканини мозку
- Проходження крові через тканини печінки
Метод дозволяє визначити ступінь ішемії головного мозку та інших органів.
МР-спектроскопія [| ]
Види МР спектроскопії:
- МР спектроскопія внутрішніх органів (in vivo)
- МР спектроскопія біологічних рідин (in vitro)
Магнітно-резонансна ангіографія (МРА) - метод отримання зображення просвіту судин за допомогою магнітно-резонансного томографа. Метод дозволяє оцінювати як анатомічні, так і функціональні особливості кровотоку. МРА заснована на відміну сигналу від переміщаються протонів (крові) від оточуючих нерухомих тканин, що дозволяє отримувати зображення судин без використання будь-яких контрастних засобів - безконтрастна ангіографія (фазово-контрастна МРА і час-пролітна МРА). Для отримання більш чіткого зображення застосовуються особливі контрастні речовини на основі парамагнетиков (гадоліній).
Функціональна МРТ [| ]
Функціональна МРТ (фМРТ) - метод картування кори головного мозку, що дозволяє визначати індивідуальне розташування і особливості областей мозку, що відповідають за рух, мова, зір, пам'ять і інші функції, індивідуально для кожного пацієнта. Суть методу полягає в тому, що при роботі певних відділів мозку кровотік в них посилюється. В процесі проведення фМРТ хворому пропонується виконання певних завдань, ділянки мозку з підвищеним кровотоком реєструються, і їх зображення накладається на звичайну МРТ мозку.
МРТ хребта з вертикалізації (осьовим навантаженням) [| ]
Порівняно недавно з'явилася інноваційна методика цього дослідження попереково-крижового відділу хребта - МР-томографія з вертикалізації. Суть дослідження полягає в тому, що спочатку проводиться традиційне МРТ-дослідження хребта в положенні лежачи, а потім проводиться вертикалізація (підйом) пацієнта разом зі столом томографа і магнітом. При цьому на хребет починає діяти сила тяжіння, а сусідні хребці можуть зміститися один щодо одного і грижа міжхребцевого диска стає більш вираженою. Також цей метод дослідження застосовується нейрохірургами для визначення рівня нестабільності хребта з метою забезпечення максимально надійної фіксації. У Росії поки це дослідження виконується в єдиному місці.
Вимірювання температури за допомогою МРТ [| ]
МРТ-термометрія - метод, заснований на отриманні резонансу від протонів водню досліджуваного об'єкта. Різниця резонансних частот дає інформацію про абсолютну температурі тканин. Частота випускаються радіохвиль змінюється з нагріванням або охолодженням досліджуваних тканин.
Ця методика збільшуєінформативність МРТ досліджень і дозволяє підвищити ефективність лікувальних процедур, заснованих на селективному нагріванні тканин. Локальне нагрівання тканин використовується в лікуванні пухлин різного походження. [15]
Особливості застосування медичного обладнання в приміщеннях, де проводиться МРТ [| ]
Поєднання інтенсивного магнітного поля, що застосовується при МРТ скануванні, і інтенсивного радіочастотного поля пред'являє екстремальні вимоги до медичного обладнання, що використовується під час досліджень. Воно повинно мати спеціальну конструкцію і може мати додаткові обмеження щодо використання поблизу установки МРТ.
Протипоказання [| ]
Існують як відносні протипоказання, при яких проведення дослідження можливо за певних умов, так і абсолютні, при яких дослідження неприпустимо.
Абсолютні протипоказання [| ]
Відносні протипоказання [| ]
Широко використовується в протезуванні титан не є феромагнетиком і практично безпечний при МРТ; виняток - наявність татуювань, виконаних за допомогою барвників на основі сполук титану (наприклад, на основі діоксиду титану).
Додатковим протипоказанням для МРТ є наявність кохлеарних імплантатів - протезів внутрішнього вуха. МРТ протипоказана при деяких видах протезів внутрішнього вуха, так як в кохлеарном імплантаті є металеві частини, які містять феромагнітні матеріали.
Якщо МРТ виконується з контрастом, то додаються такі протипоказання: