Magnetna rezonanca (MRI) je jedna od modernih metoda radijacijske dijagnostike, koja omogućava neinvazivno dobijanje slika unutrašnjih struktura ljudskog tijela.

Tehnika je nazvana magnetna rezonanca, a ne nuklearna magnetna rezonanca (NMRI) zbog negativnih asocijacija na riječ "nuklearna" kasnih 1970-ih. MRI se zasniva na principima nuklearne magnetne rezonancije (NMR), tehnike spektroskopije koju koriste naučnici za dobijanje podataka o hemijskim i fizičkim svojstvima molekula.

MRI je nastala kao tehnika tomografskog snimanja koja proizvodi slike NMR signala iz tankih sekcija koje prolaze kroz ljudsko tijelo. MRI je evoluirao od tomografske tehnike do volumetrijske tehnike snimanja.

Prednosti MRI

Najvažnija prednost MR u odnosu na druge metode radiološke dijagnostike je:
odsustvo jonizujućeg zračenja i, kao posljedicu, efekte kancerogeneze i mutageneze, čiji je rizik povezan (iako u vrlo maloj mjeri) sa izlaganjem rendgenskom zračenju.
MRI vam omogućava da provodite istraživanje u bilo kojoj ravnini, uzimajući u obzir anatomske karakteristike pacijentovog tijela, i, ako je potrebno, dobijete trodimenzionalne slike za preciznu procjenu relativnog položaja različitih struktura.
MRI ima visok kontrast mekih tkiva i omogućava vam da identificirate i karakterizirate patološke procese koji se razvijaju u različitim organima i tkivima ljudskog tijela.
MRI je jedina neinvazivna dijagnostička metoda koja ima visoku osjetljivost i specifičnost u otkrivanju edema i infiltracije kostiju.
razvoj MR spektroskopije i difuzione magnetne rezonance, kao i stvaranje novih organotropnih kontrastnih sredstava, osnova je za razvoj “molekularnog snimanja” i omogućava histohemijske studije in vivo.
MRI bolje vizualizira neke strukture mozga i kičmene moždine, kao i druge nervne strukture, pa se češće koristi za dijagnosticiranje oštećenja, tumorskih formacija nervnog sistema, kao i u onkologiji, kada je potrebno utvrditi; prisutnost i obim tumorskog procesa

Fizika MRI

MRI se zasniva na fenomenu nuklearna magnetna rezonanca, otvoren 1946 fizičari F. Bloch i E. Purcell (Nobelova nagrada za fiziku, 1952). Suština ovog fenomena leži u sposobnosti jezgara nekih elemenata pod utjecajem statičkog magnetskog polja da prime energiju radiofrekventnog impulsa. Godine 1973 Američki naučnik P. Lauterbur predložio je da se fenomen nuklearne magnetne rezonancije dopuni nametanjem gradijentnih magnetnih polja za prostornu lokalizaciju signala. Koristeći protokol za rekonstrukciju slike koji se koristio u kompjuterskoj tomografiji (CT) skeniranju u to vrijeme, uspio je dobiti prvu MR sliku. U narednim godinama, MRI je prošao niz kvalitativnih transformacija, postajući trenutno najsloženija i najraznovrsnija metoda radiološke dijagnostike. Princip MRI omogućava primanje signala iz bilo kojeg jezgra u ljudskom tijelu, ali najveći klinički značaj ima procjena raspodjele protona koji su dio bioorganskih spojeva, što određuje visok kontrast mekih tkiva metode, tj. pregledati unutrašnje organe.

Teoretski, svi atomi koji sadrže neparan broj protona i/ili neutrona su magnetni. Budući da su u magnetskom polju, orijentisani su duž njegovih linija. U slučaju primjene vanjskog naizmjeničnog elektromagnetnog polja, atomi, koji su zapravo dipoli, poravnavaju se duž novih linija elektromagnetnog polja. Kada se preurede duž novih linija sile, jezgre generišu elektromagnetski signal koji se može detektovati prijemnom zavojnicom.

U fazi nestanka magnetnog polja, jezgra dipola se vraćaju u prvobitni položaj, a brzina povratka u prvobitni položaj određena je dvije vremenske konstante, T1 i T2:
T1 je longitudinalno (spin-rešetka) vrijeme, koje odražava brzinu gubitka energije pobuđenih jezgara
T2 je vrijeme transverzalne relaksacije, koje ovisi o brzini kojom pobuđena jezgra međusobno razmjenjuju energiju

Signal primljen iz tkiva zavisi od broja protona (gustine protona) i vrednosti T1 i T2. Pulsne sekvence koje se koriste u MRI su dizajnirane da bolje iskoriste razlike između tkiva u T1 i T2 kako bi se stvorio maksimalni kontrast između normalnih i patoloških tkiva.

MRI vam omogućava da dobijete veliki broj vrsta slika pomoću pulsne sekvence sa različitim vremenskim karakteristikama elektromagnetnih impulsa.

Intervali impulsa su konstruisani tako da se jače ističu razlike u T1 i T2. Najčešće korištene sekvence su "inverzioni oporavak" (IR) I "spin echo" (SE), koje zavise od gustine protona.

Glavni tehnički parametar koji određuje dijagnostičke mogućnosti MRI, je jačina magnetnog polja, mjereno u T(tesla). Tomografi visokog polja (od 1 do 3 T) omogućavaju najširi spektar studija svih područja ljudskog tijela, uključujući funkcionalne studije, angiografiju i brzu tomografiju. Tomografi ovog nivoa su kompleksi visoke tehnologije, zahtijeva stalnu tehničku kontrolu i velike finansijske troškove.

protiv, tomografi niskog polja obično su ekonomični, kompaktni i manje zahtjevni sa tehničkog i operativnog gledišta. Međutim, sposobnost vizualizacije malih struktura na tomografima niskog polja ograničena je nižom prostornom rezolucijom, a raspon ispitivanih anatomskih područja pretežno je ograničen na mozak i kičmenu moždinu i velike zglobove.

Pregled jednog anatomskog područja pomoću MRI uključuje izvođenje nekoliko takozvanih impulsnih sekvenci. Različite sekvence impulsa omogućavaju dobijanje specifičnih karakteristika ljudskih tkiva, procenu relativnog sadržaja tečnosti, masti, proteinskih struktura ili paramagnetnih elemenata (gvožđe, bakar, mangan itd.).
Standardni MRI protokoli uključuju T1-ponderisane slike (osetljive na prisustvo masti ili krvi) I T2-ponderisane slike (osetljive na edem i infiltraciju) u dve ili tri ravni.

Strukture koje praktično ne sadrže protone(kortikalna kost, kalcifikacije, fibrokartilaginozno tkivo), kao i arterijski protok krvi imaju nizak intenzitet signala i na T1- i T2-ponderisanim slikama.

Vrijeme studija obično se kreće od 20 do 40 minuta ovisno o anatomskom području i kliničkoj situaciji.

Preciznost dijagnoze i karakterizacije hipervaskularnih procesa(tumori, upale, vaskularne malformacije) mogu biti značajno povećane kada se koristi intravenski poboljšanje kontrasta. Mnogi patološki procesi (na primjer, mali tumori mozga) se često ne otkrivaju bez intravenskog kontrasta.

Rijetki zemni metali su postali osnova za stvaranje MR kontrastnih sredstava gadolinijum (lijek) Magnevist). U svom čistom obliku, ovaj metal je vrlo toksičan, ali u obliku kelata postaje praktički bezbedan (i bez nefrotoksičnosti). Nuspojave se javljaju izuzetno rijetko (manje od 1% slučajeva) i obično su blage (mučnina, glavobolja, peckanje na mjestu injekcije, parestezije, vrtoglavica, osip). Kod zatajenja bubrega, učestalost nuspojava se ne povećava.
Primena MR kontrastnih sredstava tokom trudnoće se ne preporučuje, jer je brzina klirensa iz amnionske tečnosti nepoznata.

Razvijene su i druge klase kontrastnih sredstava za MRI, uključujući - organski specifičan I intravaskularno.

Ograničenja i nedostaci MRI

Dugo trajanje studije (od 20 do 40 minuta)
preduvjet za dobivanje visokokvalitetnih slika je pacijentovo mirno i nepomično stanje, što određuje potrebu za sedacijom kod nemirnih pacijenata ili primjenom analgetika kod pacijenata s jakim bolom
potreba da pacijent ostane u neudobnom, nefiziološkom položaju u nekim posebnim položajima (na primjer, prilikom pregleda ramenog zgloba kod velikih pacijenata)
strah od zatvorenih prostora (klaustrofobija) može biti nepremostiva prepreka za pregled
tehnička ograničenja povezana s opterećenjem na stolu tomografa pri pregledu pacijenata s viškom tjelesne težine (obično više od 130 kg).
Ograničenje pregleda može biti obim struka koji nije kompatibilan s promjerom tunela za tomograf (s izuzetkom pregleda na tomografima otvorenog tipa sa niskom jačinom magnetnog polja)
nemogućnost pouzdanog otkrivanja kalcifikacija i procjene mineralne strukture koštanog tkiva (ravne kosti, kortikalna ploča)
ne dozvoljava detaljnu karakterizaciju plućnog parenhima (u ovoj oblasti je inferioran u odnosu na mogućnosti CT)
u mnogo većoj mjeri nego kod CT-a javljaju se artefakti pokreta (kvalitet tomograma može biti naglo smanjen zbog artefakata kretanja pacijenta - disanja, otkucaja srca, vaskularne pulsacije, nevoljnih pokreta) i metalnih predmeta (fiksiranih unutar tijela ili u predmetima). odeće), kao i od pogrešnih podešavanja tomografa
Širenje i implementacija ove istraživačke tehnike značajno je ograničena zbog visoke cijene same opreme (tomograf, RF zavojnice, softver, radne stanice, itd.) i njenog održavanja

Glavne kontraindikacije za MRI (magnetnu rezonancu) su:

apsolutno:
prisustvo veštačkih pejsmejkera
prisustvo velikih metalnih implantata, fragmenata
prisustvo metalnih spajalica, stezaljki na krvnim sudovima
veštački srčani zalisci
umjetni zglobovi
težina pacijenta preko 160 kg

!!! Prisustvo metalnih zuba, zlatnih niti i drugog materijala za šavove i pričvršćivanje nije kontraindikacija za MRI pregled, iako umanjuje kvalitetu slike.

relativno:
klaustrofobija - strah od zatvorenih prostora
epilepsija, šizofrenija
trudnoća (prvi trimestar)
izuzetno teškog stanja pacijenta
nemogućnost da pacijent ostane miran tokom pregleda

U većini slučajeva nije potrebna posebna priprema za MRI pregled., ali pri pregledu srca i njegovih sudova treba obrijati dlake na grudima. Prilikom istraživanja karličnih organa(mokraćna bešika, prostata) potrebno je da dođete sa punom bešikom trbušne organe izvode se na prazan želudac.

!!! U prostoriju za MR skener ne treba unositi metalne predmete, jer ih magnetsko polje velikom brzinom može privući, uzrokovati ozljede pacijenta ili medicinskog osoblja i trajno oštetiti skener.

Pre bukvalno tri ili četiri veka, lekari su morali da postavljaju dijagnozu, a da nisu imali ništa tačnije od rendgenskog pregleda. Već tada je to bio kuriozitet za koji je malo ljudi čulo. Sada postoji toliko točnih studija koje pomažu dati jasnu predstavu o određenoj patologiji, njenoj veličini, obliku i opasnosti. Među takvim dijagnostičkim procedurama. Koji je njen princip?

Princip ove dijagnostičke procedure je fenomen NMR (), uz pomoć kojeg je moguće dobiti sloj po sloj slike organa i tkiva tijela.

Nuklearna magnetna rezonanca je fizički fenomen koji se sastoji od posebnih svojstava atomskih jezgri. Koristeći radio frekvencijski impuls, energija se emituje u elektromagnetnom polju u obliku posebnog signala. Računar prikazuje i hvata ovu energiju.

NMR omogućava da se sazna sve o ljudskom tijelu zahvaljujući zasićenosti potonjeg atomima vodika i magnetskim svojstvima tjelesnih tkiva. Moguće je utvrditi gdje se određeni atom vodika nalazi zahvaljujući vektorskom smjeru parametara protona, koji su podijeljeni u dvije faze smještene na suprotnim stranama, kao i njihovoj ovisnosti o magnetnom momentu.

Kako radi MRI

Prilikom postavljanja jezgra atoma u vanjsko magnetsko polje, moment magnetske prirode bit će usmjeren u suprotnom smjeru od magnetskog momenta polja. Kada je određeno područje tijela izloženo jednoj ili drugoj frekvenciji, neki protoni mijenjaju smjer, ali se onda sve vraća u normalu. U ovoj fazi, pomoću posebnog sistema u kompjuteru, prikupljaju se podaci dobijeni sa tomografa i snima se nekoliko „opuštenih“ atomskih jezgara.

Šta je magnetna rezonanca?

MRI je danas jedina metoda radijacijske dijagnostike koja može dati najtačnije podatke o stanju ljudskog tijela, metabolizmu, strukturi i fiziološkim procesima u tkivima i organima.

Tokom studije stvaraju se slike pojedinih dijelova tijela. Organi i tkiva su prikazani u različitim projekcijama, što im omogućava da se vide u poprečnom presjeku. Nakon medicinske procjene takvih slika, mogu se donijeti prilično precizni zaključci o njihovom stanju.

Općenito je prihvaćeno da je MRI osnovan 1973. godine. Ali prvi tomografi su se značajno razlikovali od modernih. Kvalitet slike im je bio loš, iako su bili bolji od današnjih tomografa. Prije nego što su se pojavili tomografi koji su izgledali kao moderni i radili sa istim kvalitetom i preciznošću, najveći svjetski umovi radili su na njihovom poboljšanju.

Savremeni skener za magnetnu rezonancu je uređaj visoke tehnologije koji radi zahvaljujući interakciji magnetnog polja i radio talasa. Uređaj izgleda kao tunelska cijev sa stolom koji se može uvlačiti na koji se postavlja pacijent. Rad ovog stola je dizajniran tako da se može pomicati ovisno o tomografskom magnetu.

Primjer modernog MRI aparata

Područje koje se ispituje okruženo je radiofrekventnim senzorima koji očitavaju signale i prenose ih na kompjuter. Dobijeni podaci se obrađuju na računaru, čime se dobija tačna slika. Ove fotografije se snimaju na film ili disk.

Rezultat nije snimak, već precizna slika traženog područja u nekoliko ravnina. Možete vidjeti meka tkiva u različitim dijelovima, dok koštano tkivo nije prikazano, što znači da neće ometati.

Ovom tehnikom moguće je vizualizirati vaskularni krevet, organe, različita tjelesna tkiva, nervna vlakna, ligamente i mišiće. Možete procijeniti i izmjeriti temperaturu bilo kojeg organa.

MRI se može uraditi ili bez njega. Kontrast čini opremu osjetljivijom.

Potpuno je bezbolno. Uopšte to ne možete osetiti u svom telu. Ali osjeća se mnogo različitih zvukova specifičnih za ovu proceduru: razni signali, kuckanje, razni šumovi. Neke klinike daju posebne čepove za uši kako pacijent ne bi bio iritiran ovim zvukovima.

Treba uzeti u obzir jednu važnu nijansu. Tokom pacijentove procedure, koja je magnet u obliku tunela. Ima ljudi koji se plaše zatvorenih prostora. Ovaj strah može biti različitog intenziteta – od blage anksioznosti do panike. Neke zdravstvene ustanove imaju objekte za takve kategorije pacijenata. Ako nema takvog tomografa, potrebno je da se javite svom lekaru o svojim problemima, on će vam pre pregleda propisati sedativ.

Za koju vrstu istraživanja je najprikladnije?

Magnetna rezonanca je neophodna kod dijagnosticiranja sljedećih stanja:

• mnoge bolesti upalne prirode, na primjer;
• poremećaji mozga i kičmene moždine (,);
• tumori, kako benigni tako i maligni. Ovo je jedina metoda koja daje najpreciznije podatke o metastazama, omogućavajući vam da vidite i one najmanje, koje su nevidljive u drugim studijama. Pomaže da se utvrdi da li se smanjuju nakon terapije ili, obrnuto, povećavaju;
• (vaskularni poremećaji, srčane mane);
• povrede organa i;
• utvrđivanje efikasnosti hirurškog lečenja, hemoterapije i zračenja;
• infektivni procesi u zglobovima i kostima.

Prednosti i mane MRI

Svaka tehnika ima svoje pozitivne strane i svoje nedostatke. Među prednostima ove studije su:

• tehnika ne uzrokuje bol ili bilo kakve neugodne senzacije, osim zvukova koje uređaj proizvodi tokom rada;
• nema štetnog radioaktivnog zračenja, koje je prisutno, na primjer, u rendgenskim metodama;
• nakon zahvata dobijaju se visokokvalitetne slike kontrastnih sredstava ne izazivaju iste nuspojave kao kod rendgenskog pregleda;
• nema potrebe;
• Studija je najinformativnija i najpreciznija među ostalim poznatim.

Studija omogućava dobijanje tačnih i pouzdanih podataka o strukturi, veličini, obliku tkiva i organa. Ponekad je magnetna rezonanca jedini način da se otkrije ozbiljna bolest u početnoj fazi, nažalost, efikasnost postupka nije dovoljno visoka u dijagnostici koštanog tkiva i disfunkcije zglobova. Ali svetila medicine su uspeli da pronađu izlaz ovde: ako (kompjuterska tomografija), možete dobiti potpuno pouzdane i informativne podatke.

Kao i svaka tehnika, magnetna rezonanca ima svoje kontraindikacije. One mogu biti relativne i apsolutne. Apsolutne kontraindikacije uključuju:

• ako pacijent ima ugrađen pejsmejker;
• elektromagnetni implantati u srednjem uhu;
• razni implantati metalnog ili feromagnetnog porijekla.

Relativne kontraindikacije uključuju:

• bolesti srca, jetre i bubrega u fazi dekompenzacije;
• zatajenje bubrega;
• klaustrofobija, anksioznost u;
• u prvom trimestru.

Koliko će ovaj ili onaj postupak biti efikasan zavisi od mnogih okolnosti. Na najmanju sumnju na prisustvo određene patologije, ne biste trebali odmah trčati na MRI. Unatoč točnosti ove metode, mogu postojati neke nijanse koje samo stručnjak može identificirati. Na primjer, sprovedite studiju sa ili bez kontrasta, ili uradite magnetnu rezonancu paralelno sa CT skeniranjem, ili druge studije, laboratorijske testove.

Internet je, naravno, veoma korisna i neophodna stvar, kao i savjeti prijatelja. Ali sve to ne može zamijeniti objektivan medicinski pregled i pregled. Samo stručnjak može ispravno pristupiti pitanju. Stoga prije odlaska na ovu proceduru potrebno je otići kod svog terapeuta i uzeti uputnicu, koja će ukazati na pretpostavljenu dijagnozu i koji organ ili područje treba pregledati.

Nakon studije, također je bolje otići specijalistu s dobivenim podacima. Možda će odlučiti naručiti neke dodatne studije kako bi se razjasnila situacija i propisao liječenje, ako je potrebno.

Poglavlje 5: Osnove i kliničke primjene snimanja magnetnom rezonancom

Poglavlje 5: Osnove i kliničke primjene snimanja magnetnom rezonancom

Magnetna rezonanca (MRI) je jedna od najmlađih metoda radijacijske dijagnostike. Metoda se zasniva na fenomenu nuklearne magnetne rezonancije, koji je poznat od 1946. godine, kada su F. Bloch i E. Purcell pokazali da neka jezgra u magnetskom polju induciraju elektromagnetski signal kada su izložena impulsima radio frekvencije. Godine 1952. dobili su Nobelovu nagradu za otkriće magnetne rezonancije.

Godine 2003. Nobelovu nagradu za medicinu dobili su britanski naučnik Sir Peter Mansfield i njegov američki kolega Paul Lauterbur za njihova istraživanja na polju MRI. Početkom 1970-ih. Paul Lauterbur je otkrio mogućnost dobivanja dvodimenzionalne slike stvaranjem gradijenta u magnetskom polju. Analizom karakteristika emitovanih radio talasa, utvrdio je njihovo poreklo. To je omogućilo stvaranje dvodimenzionalnih slika koje se ne mogu dobiti drugim metodama.

Dr. Mansfield je razvio Lauterburovo istraživanje tako što je ustanovio kako se signali koje ljudsko tijelo proizvodi u magnetskom polju mogu analizirati. Stvorio je matematički aparat koji omogućava da se ti signali pretvore u dvodimenzionalnu sliku u najkraćem mogućem vremenu.

Bilo je mnogo sporova oko prioriteta otvaranja magnetne rezonance. Američki fizičar Raymond Damadian proglasio se pravim izumiteljem MRI i tvorcem prvog tomografa.

Istovremeno, principe izgradnje magnetne rezonancije ljudskog tijela razvio je Vladislav Ivanov mnogo prije Raymonda Damadiana. Istraživanja koja su se tada činila čisto teorijskom, decenijama kasnije našla su široku praktičnu primenu u klinici (od 80-ih godina dvadesetog veka).

Za dobivanje MR signala i naknadnih slika koriste se konstantno homogeno magnetsko polje i radiofrekventni signal koji mijenja magnetno polje.

Glavne komponente svakog MRI skenera:

Magnet koji stvara vanjsko konstantno magnetsko polje sa vektorom magnetske indukcije B 0; SI jedinica magnetne indukcije je 1 T (Tesla) (za poređenje, Zemljino magnetsko polje je približno 5 x 10 -5 T). Jedan od glavnih zahtjeva

zahtjevi za magnetsko polje su njegova uniformnost u centru tunela;

Gradijentne zavojnice, koje stvaraju slabo magnetsko polje u tri smjera u središtu magneta, i omogućuju vam da odaberete područje od interesa;

Radiofrekventni kalemovi koji se koriste za stvaranje elektromagnetne pobude protona u tijelu pacijenta (predajne zavojnice) i za snimanje odgovora generirane ekscitacije (prijemne zavojnice). Ponekad se prijemni i predajni kalem kombinuju u jedan kada se ispituju različiti delovi tela, kao što je glava.

Prilikom izvođenja MR:

Objekt koji se proučava nalazi se u jakom magnetskom polju;

Primjenjuje se puls radio frekvencije, nakon čega se unutrašnja magnetizacija mijenja i postepeno se vraća na prvobitni nivo.

Ove promjene u magnetizaciji se očitavaju više puta za svaku tačku objekta koji se proučava.

FIZIČKE OSNOVE MRI

Ljudsko tijelo je otprilike 4/5 vode, oko 90% tvari je vodonik - 1 N. Atom vodonika je najjednostavnija struktura. U centru se nalazi pozitivno nabijena čestica - proton, a na periferiji je znatno manja čestica: elektron.

Samo elektron stalno rotira oko jezgra (protona), ali u isto vrijeme proton rotira. Rotira otprilike kao vrh oko svoje ose, a istovremeno njegova osa rotacije opisuje krug, tako da se dobija konus (vidi sliku 5.1, a, b).

Frekvencija rotacije protona (precesija) je vrlo visoka - otprilike 40 MHz, odnosno u 1 s. pravi oko 40 miliona obrtaja. Frekvencija rotacije je direktno proporcionalna jačini magnetnog polja i naziva se Larmorova frekvencija. Kretanje nabijene čestice stvara magnetsko polje čiji se vektor poklapa sa smjerom konusa rotacije. Tako se svaki proton može predstaviti kao mali magnet (spin), koji ima svoje magnetno polje i polove - sjeverni i južni (slika 5.1).

Protoni imaju najveći magnetni moment i, kao što je gore navedeno, najveću koncentraciju u tijelu. Izvan jakog magnetnog polja, ovi mali magneti (spinovi) su nasumično orijentisani. Kada su izloženi jakom magnetnom polju, koje čini osnovu instalacije za snimanje magnetnom rezonancom, oni se postavljaju duž glavnog magnetnog vektora B 0 . Rezultirajuća longitudinalna magnetizacija spinova će biti maksimalna (vidi sliku 5.2).

Nakon toga se primjenjuje snažan radiofrekventni puls određene (rezonantne) frekvencije, bliske Larmorovoj frekvenciji. On prisiljava sve protone da se preurede okomito (90°) na glavni magnetni vektor B 0 i vrše sinhronu rotaciju, uzrokujući samu nuklearnu rezonanciju.

Uzdužna magnetizacija postaje nula, ali nastaje poprečna magnetizacija, jer su svi spinovi usmjereni okomito na glavni magnetni vektor B 0 (vidi sliku 5.2).

Rice. 5.1. Princip nuklearne magnetne rezonancije: a - protoni rotiraju (precesiraju) oko svoje ose sa frekvencijom od približno 40 miliona obrtaja u sekundi; b - rotacija se dešava oko ose poput "vrha"; c - kretanje nabijene čestice uzrokuje stvaranje magnetskog polja, koje

može se predstaviti kao vektor

Pod uticajem glavnog magnetnog vektora B 0, spinovi se postepeno vraćaju u prvobitno stanje. Ovaj proces se zove opuštanje. Poprečna magnetizacija se smanjuje, a uzdužna raste (vidi sliku 5.2).

Brzina ovih procesa zavisi od prisustva hemijskih veza; prisustvo ili odsustvo kristalne rešetke; mogućnost oslobađanja slobodne energije sa prelaskom elektrona sa višeg na niži energetski nivo (za vodu su to makromolekuli u okruženju); nehomogenost magnetnog polja.

Vrijeme tokom kojeg se vrijednost glavnog vektora magnetizacije vraća na 63% početne vrijednosti naziva se vrijeme T1 relaksacija ili relaksacija spin-rešetke.

Nakon primjene radiofrekventnog impulsa, svi protoni rotiraju sinhrono (u istoj fazi). Zatim, zbog blage nehomogenosti magnetnog polja, spinovi, rotirajući na različitim frekvencijama (Larmorova frekvencija), počinju da se rotiraju u različitim fazama. Drugačija rezonantna frekvencija omogućava vam da "vežete" jedan ili drugi proton na određeno mjesto u objektu koji se proučava.

Vrijeme relaksacije T2 javlja se otprilike na početku defaziranja protona, što nastaje zbog nehomogenosti vanjskog magnetskog polja i prisutnosti lokalnih magnetskih polja unutar tkiva koje se proučava, odnosno kada spinovi počnu rotirati u različitim fazama. vrijeme,

tokom kojeg će se vektor magnetizacije smanjiti na 37% primarne vrijednosti naziva se vrijeme T2 relaksacija, ili spin-spin relaksacija.

Rice. 5.2.Faze MR pregleda: a - predmet se stavlja u jako magnetno polje. Svi vektori su usmjereni duž vektora B 0; b - isporučuje se radio frekvencijski rezonantni signal od 90°. Spinovi su usmjereni okomito na vektor B 0; c - nakon toga dolazi do povratka u prvobitno stanje (uzdužna magnetizacija raste) - T1 relaksacija; d - zbog nehomogenosti magnetnog polja, ovisno o udaljenosti od centra magneta, spinovi počinju da se rotiraju različitim frekvencijama - dolazi do defaziranja

Ove promjene magnetizacije očitavaju se više puta za svaku tačku objekta koji se proučava i, ovisno o početku mjerenja MR signala, karakterističnog za različite impulsne sekvence, dobijamo T2-ponderirane, T1-ponderirane ili protonske slike.

Kod MRI, radiofrekventni impulsi se mogu isporučiti u različitim kombinacijama. Ove kombinacije se nazivaju pulsne sekvence. Omogućavaju postizanje različitih kontrasta mekotkivnih struktura i korištenje posebnih istraživačkih tehnika.

T1-ponderisane slike (T1-WI)

Anatomske strukture su dobro definisane na T1-WI. T2-ponderirane slike (T2-ponderirane slike)

T2-WI ima niz prednosti u odnosu na T1-WI. Njihova osjetljivost na veliki broj patoloških promjena je veća. Ponekad postaju vidljive patološke promjene koje se ne mogu identificirati pomoću T1-ponderiranih sekvenci. Osim toga, vizualizacija patoloških promjena je pouzdanija ako se uporedi kontrast na T1- i T2-ponderiranim slikama.

U biološkim tečnostima koje sadrže molekule različitih veličina, unutrašnja magnetna polja se značajno razlikuju. Ove razlike dovode do

da se defaziranje spina događa brže, T2 vrijeme je kratko, a na T2-ponderiranim slikama cerebrospinalna tekućina, na primjer, uvijek izgleda svijetlo bijela. Masno tkivo na T1- i T2-ponderisanim snimcima daje hiperintenzivan MR signal, jer ga karakterišu kratka T1 i T2 vremena.

Osnovni fizički principi magnetne rezonancije detaljnije su opisani u udžbeniku prevedenom na ruski jezik, koji je uredio profesor Rinck iz Evropskog društva za magnetnu rezonancu u medicini.

Priroda primljenog signala zavisi od mnogih parametara: broja protona po jedinici gustine (gustina protona); T1 vrijeme (relaksacija spin-rešetke); vrijeme T2 (spin-spin relaksacija); difuzija u ispitivanim tkivima; prisutnost protoka tekućine (na primjer, protok krvi); hemijski sastav; korišteni slijed impulsa; temperatura objekta; jačina hemijske veze.

Primljeni signal se reflektuje u relativnim jedinicama sive skale. U poređenju sa gustinom rendgenskih zraka (Hounsfield jedinice - HU), koja odražava stepen apsorpcije rendgenskog zračenja u tjelesnim tkivima i predstavlja uporediv pokazatelj, intenzitet MR signala nije konstantna vrijednost, jer zavisi od gore navedeni faktori. S tim u vezi, apsolutne vrijednosti intenziteta MR signala se ne upoređuju. Intenzitet MR signala služi samo kao relativna procjena za dobijanje kontrasta između tjelesnih tkiva.

Važan indikator u MRI je omjer signal-šum. Ovaj odnos pokazuje koliko intenzitet MR signala premašuje nivo šuma koji je neizbežan u bilo kom merenju. Što je ovaj omjer veći, to je slika bolja.

Jedna od glavnih prednosti MRI je mogućnost stvaranja maksimalnog kontrasta između područja od interesa, kao što je tumor, i okolnog zdravog tkiva. Koristeći različite sekvence impulsa, možete postići veći ili manji kontrast slike.

Dakle, za različita patološka stanja moguće je odabrati pulsni niz u kojem će kontrast biti maksimalan.

Ovisno o jačini magnetnog polja, razlikuje se nekoliko tipova tomografa:

Do 0,1 Tesla - tomograf ultra niskog polja;

Od 0,1 do 0,5 T - nisko polje;

Od 0,5 do 1 T - sredina polja;

Od 1 do 2 T - visoko polje;

Više od 2 Tesle - ultra-visoko polje.

Godine 2004. FDA (Federal Food and Drug Administration, USA) odobrila je MRI skenere sa jačinom magnetnog polja do 3 Tesla uključujući i za kliničku upotrebu. Radi se sporadično na volonterima koji koriste 7 Tesla MRI skenera.

Za stvaranje konstantnog magnetnog polja koristite:

Trajni magneti, koji su napravljeni od feromagnetnih materijala. Njihov glavni nedostatak je velika težina - nekoliko

desetine tona sa malom indukcijskom silom - do 0,3 Tesla. Odsustvo glomaznog sistema za hlađenje i potrošnja električne energije za formiranje magnetnog polja su prednosti takvih magneta;

Elektromagneti ili otporni magneti su solenoid kroz koji prolazi jaka električna struja. Zahtevaju snažan sistem hlađenja i troše mnogo električne energije, ali u isto vreme mogu postići veliku uniformnost polja; Opseg magnetnog polja takvih magneta je od 0,3 do 0,7 Tesla.

Kombinacije otpornog i trajnog magneta proizvode takozvane hibridne magnete, koji proizvode jača polja od trajnih magneta. Jeftiniji su od supravodljivih, ali su inferiorniji u odnosu na snagu polja.

Najčešći su supravodljivi magneti, koji su otporni, ali iskorištavaju fenomen supravodljivosti. Na temperaturama blizu apsolutne nule (-273 °C, ili °K), dolazi do oštrog pada otpora i stoga se ogromne količine struje mogu koristiti za stvaranje magnetskog polja. Glavni nedostatak takvih magneta je glomazan, skup višestepeni sistem hlađenja koji koristi tečne inertne gasove (He, N).

Supravodljivi magnet MR sistem uključuje sljedeće komponente:

Superprovodni elektromagnet sa višestrukim sistemom hlađenja, spolja okružen aktivnim supravodljivim ekranom kako bi se minimizirao uticaj lutajućeg magnetnog polja; rashladno sredstvo je tečni helijum;

Stol za pacijente premješten u magnetnu rupu;

MR zavojnice za vizualizaciju različitih organa i sistema, koji mogu biti odašiljački, prijemni i prijemno-predajni;

Ormari sa elektronskom opremom, rashladnim sistemom, nagibima;

Računalni sistem za upravljanje, preuzimanje i pohranjivanje slika, koji također pruža sučelje između računalnog sistema i korisnika;

Upravljačke konzole;

Alarmni blok;

Intercom;

Sistem video nadzora pacijenata (slika 5.3). KONTRASTNA SREDSTVA

Radi bolje identifikacije patoloških promjena (prvenstveno tumora), signal se može pojačati intravenskom primjenom paramagnetnog kontrastnog sredstva, što će se očitovati povećanjem MR signala iz tumora, na primjer, u području ​​poremećaj krvno-moždane barijere.

Kontrastna sredstva koja se koriste u MRI mijenjaju trajanje T1 i T2 relaksacije.

U kliničkoj praksi najčešće se koriste helatna jedinjenja gadolinija retkih zemnih metala - Gadovist, Magnevist, Omniscan. Nekoliko nesparenih elektrona i mogućnost oslobađanja slobodne energije sa prelaskom elektrona sa višeg na niži energetski nivo omogućavaju značajno smanjenje T1 i T2 relaksacije.

Rice. 5.3. Izgled magnetno rezonantnog tomografa visokog polja: 1) magnetni tunel; 2) sto za pacijente koji se pomera u tunel (centar) magneta; 3) stoni kontrolni panel, sa sistemom za centriranje i pozicioniranje studijskog prostora; 4) radiofrekventne kalemove ugrađene u sto za proučavanje kičmenog stuba; 5) osnovne radiofrekventne kalemove za istraživanje mozga; 6) slušalice

da komuniciraju sa pacijentom

U nekim normalnim strukturama, fiziološka distribucija jedinjenja gadolinijuma obično dovodi do povećanog signala na T1-ponderisanim slikama. U šupljini lubanje razlikuju se samo one strukture koje nemaju krvno-moždanu barijeru, na primjer, hipofiza, epifiza, horoidni pleksus moždanih ventrikula i određena područja kranijalnih živaca. Pojačanje se ne dešava u ostatku centralnog nervnog sistema, u cerebrospinalnoj tečnosti, u moždanom stablu, u unutrašnjem uhu i u orbitama, sa izuzetkom horoidee.

Patološka žarišta sa povećanom propusnošću krvno-moždane barijere posebno su intenzivno suprotstavljena spojevima gadolinijuma: tumori, područja upale i oštećenja bijele tvari (slika 5.4).

Kontrastna sredstva na bazi gadolinijuma, koja utiču na relaksaciju T1, poboljšavaju vizualizaciju malih arterija i vena, kao i područja sa turbulentnim protokom, prilikom izvođenja MR angiografije.

Rice. 5.4. Tumor mozga. Kontrastno sredstvo se akumulira u tumorskom tkivu zbog narušavanja krvno-moždane barijere. Na postkontrastnim T1-ponderiranim slikama, tumor je karakteriziran izraženim hiperintenzivnim MR signalom (b) u poređenju

sa predkontrastnim slikama

METODE TOMOGRAFSKOG STUDIJA MAGNETNOJ REZONANCI

Standard Methods

Standardne MRI tehnike su dobijanje T1-, T2- i protonskih ponderisanih slika (srezova) u različitim ravnima, dajući dijagnostičke informacije o prirodi, lokalizaciji i opsegu patološkog procesa.

Osim toga, koriste se posebne tehnike: pojačavanje kontrasta (uključujući dinamičko kontrastno poboljšanje), MR angiografija, MR mijelografija, MR holangiopankreatografija, MR urografija), supresija masti, spektroskopija, funkcionalna MRI, MR difuzija, MR perfuzija, kinematička studija zglobova.

Softver za MR tomograf vam omogućava da obavite angiografiju i sa i bez uvođenja kontrastnog sredstva. U angiografiji bez kontrasta postoje dvije glavne tehnike: vremenska angiografija (ToF ili time-of-flight) i fazni kontrast (PC ili fazni kontrast). Tehnike se zasnivaju na istom fizičkom principu, ali se metode rekonstrukcije slike i mogućnosti vizualizacije razlikuju. Obje tehnike daju i dvodimenzionalne (2D) i trodimenzionalne (3D) slike.

Dobivanje angiografske slike temelji se na selektivnoj ekscitaciji (zasićenju) tankog dijela proučavanog područja radiofrekventnim impulsom. Zatim se očitava ukupni magnetni spin, koji se povećava u sudu zbog činjenice da protok krvi zamjenjuje "zasićene" spinove "nezasićenim" spinovima, koji imaju punu magnetizaciju i daju intenzivniji signal u odnosu na okolna tkiva (vidi Sl. 5.5) .

Intenzitet signala će biti veći, što je veća jačina magnetnog polja i brzina protoka krvi, ako je radiofrekventni puls okomit na krvnu žilu koja se ispituje. Intenzitet signala opada u područjima turbulentnog krvotoka (sakularne aneurizme, područja nakon stenoze) i u žilama s malom brzinom krvotoka. Ovi nedostaci su eliminisani u faznom kontrastu i trodimenzionalnoj vremenskoj angiografiji (3D ToF), gde se prostorna orijentacija kodira ne veličinom, već fazom okretanja. Za vizualizaciju malih arterija i vena prikladnije je koristiti fazni kontrast ili trodimenzionalnu angiografiju vremena leta (3D ToF). Upotreba tehnika faznog kontrasta omogućava vam da vizualizirate protok krvi unutar određenih brzina i vidite spor protok krvi, na primjer, u venskom sistemu.

Za kontrastnu MR angiografiju intravenozno se ubrizgavaju paramagnetna kontrastna sredstva koja poboljšavaju vizualizaciju malih arterija i vena, kao i područja s turbulentnim protokom, automatski injektor za MR tomografe.

Posebne tehnike

MR holangiografija, mijelografija, urografija- grupa tehnika ujedinjenih opštim principom vizualizacije samo tečnosti (hidrografija). MR signal iz vode izgleda hiperintenzivan u poređenju sa slabim signalom iz okolnog tkiva. Upotreba MR mijeografije sa fuzijom EKG-a pomaže u procjeni protoka cerebrospinalne tekućine u subarahnoidnom prostoru.

Dynamic MRI koristi se za otkrivanje prolaza kontrastnog materijala kroz područje od interesa nakon intravenske primjene lijeka. Maligni tumori doživljavaju brže upijanje i ispiranje u odnosu na okolna tkiva.

Tehnika suzbijanja masti koristi se za diferencijalnu dijagnozu tkiva i tumora koji sadrže masnoću. Kada koristite T2-ponderisane slike, tečnost i masnoća izgledaju sjajno. Kao rezultat stvaranja selektivnog impulsa karakterističnog za masno tkivo, MR signal iz njega je potisnut. U poređenju sa slikama prije smanjenja masnog tkiva, može se sa sigurnošću govoriti o lokaciji, na primjer, lipoma.

Rice. 5.5. Opća shema nekontrastne magnetne rezonantne angiografije. Snimanje slike se zasniva na selektivnoj ekscitaciji (zasićenju) tankog dijela proučavanog područja (tamni pojas) radiofrekventnim impulsom. U krvnom sudu struja krvi istiskuje "zasićene" okrete sa "nezasićenim" okretajima, koji imaju punu magnetizaciju i daju intenzivan MR signal u poređenju sa okolnim tkivima.

MR spektroskopija vodonik (1 H) i fosfor (31 R) omogućava kao rezultat odvajanja MR signala od različitih metabolita (kolin, kreatinin, N-acetilaspartat, izoniazid, glutamat, laktat, taurin, g-aminobutirat, alanin, citrat, adenozin trifosfataza, kreatin fosfosfosfosfat, infosfosfosfat, infosfat -Pi, 2, 3-fosfoglicerat) otkrivaju promjene na biohemijskom nivou, prije nego što se pojave promjene vidljive na tradicionalnim T1- i T2-ponderiranim slikama.

MRI se može izvesti funkcionalna tomografija mozak baziran na BOLD (Blood Oxygen Level Dependent) tehnici - u zavisnosti od nivoa kiseonika u krvi. Identificiraju se područja u kojima dolazi do povećanja protoka krvi i, shodno tome, dotoka kisika u korteks prema temi nadraženog analizatora ili motoričke zone.

Za identifikaciju promjena na mozgu u akutnom periodu ishemijskog moždanog udara, difuziona i perfuzijska MRI.

Difuzija se odnosi na kretanje slobodnih molekula vode, koje je smanjeno u ishemijskom moždanom tkivu. Tehnika MR difuzije omogućava identifikaciju područja smanjenja takozvanog mjerljivog koeficijenta difuzije (MCD) u područjima ishemijskog oštećenja mozga, kada promjene u konvencionalnoj (T1-, T2- i protonskoj) tomografiji još nisu otkrivene. u prvim satima. Zona identifikovana na difuzionim slikama odgovara zoni ireverzibilnih ishemijskih promena. ICD se određuje upotrebom posebne serije impulsnih sekvenci. Vrijeme skeniranja je nešto više od jedne minute i nije potrebno kontrastno sredstvo.

Termin "perfuzija tkiva" odnosi se na proces isporuke kiseonika kroz krv na kapilarnom nivou. Za perfuzionu MRI, kontrastno sredstvo od 20 mL se primjenjuje kao intravenski bolus pomoću auto-injektora velikom brzinom (5 mL/s).

MR perfuzijom se otkrivaju promjene na mikrocirkulacijskom nivou koje se otkrivaju već u prvim minutama od pojave kliničkih simptoma. Ovom tehnikom moguća je kvantitativna (MMT - prosječno vrijeme transporta, TTP - prosječno vrijeme dolaska CV) i semi-kvantitativna (CBF - cerebralni protok krvi, CBV - zapremina cerebralnog krvotoka) procjena parametara perfuzije.

Na MR skenerima otvorenog kruga to je moguće kinematička (u kretanju) pregled zgloba, kada se skeniranje radi uzastopno sa fleksijom ili ekstenzijom zgloba do određenog ugla. Dobijene slike procjenjuju pokretljivost zgloba i učešće određenih struktura (ligamenata, mišića, tetiva) u njemu.

KONTRAINDIKACIJE

Apsolutna kontraindikacija za MRI su metalna strana tijela, fragmenti, feromagnetni implantati, jer se pod utjecajem jakog magnetskog polja mogu zagrijati, pomjeriti i ozlijediti okolna tkiva.

Feromagnetski implantati uključuju pejsmejkere, automatske dispenzere lijekova, implantirane inzulinske pumpe, umjetni anus s magnetskim pečatom; umjetni srčani zalisci sa metalnim elementima, čelični implantati (stege/kopče na krvnim žilama, umjetni zglobovi kuka, metalni uređaji za osteosintezu), slušni aparati.

Vrtložne struje koje se generiraju visokim magnetnim poljima koje se mijenjaju u vremenu mogu uzrokovati opekotine kod pacijenata sa električno provodljivim implantiranim uređajima ili protetikom.

Relativne kontraindikacije za studiju: I trimestar trudnoće; klaustrofobija (strah od zatvorenih prostora); intretabilni konvulzivni sindrom; motorička aktivnost pacijenta. U potonjem slučaju, kod pacijenata u teškom stanju ili kod djece, koristi se anestezija.

PREDNOSTI METODE

Različite sekvence pulsa daju slike visokog kontrasta mekih tkiva, krvnih sudova, parenhimskih organa u bilo kojoj ravni sa specificiranom debljinom preseka do 1 mm.

Bez izlaganja zračenju, sigurnost za pacijenta, mogućnost ponovljenih pregleda.

Mogućnost izvođenja angiografije bez kontrasta, kao i holangiopankreatografije, mijelografije, urografije.

Neinvazivno određivanje različitih metabolita in vivo korištenjem vodonične i fosforne MR spektroskopije.

Mogućnost funkcionalnih studija mozga za vizualizaciju senzornih i motoričkih centara nakon njihove stimulacije.

NEDOSTACI METODE

Visoka osjetljivost na artefakte pokreta.

Ograničenje studija kod pacijenata koji su podvrgnuti hardverskoj podršci vitalnih funkcija (pejsmejkeri, dispenzeri lekova, ventilatori, itd.).

Loša vizualizacija koštanih struktura zbog malog sadržaja vode.

INDIKACIJE ZA MRI

Glava

1. Anomalije i malformacije mozga.

2. Tumori mozga:

Dijagnoza benignih tumora;

Dijagnoza intracerebralnih tumora sa procjenom njihovog maligniteta;

Procjena radikalnosti uklanjanja tumora i procjena efikasnosti kombinovanog liječenja;

Planiranje stereotaktičke intervencije i/ili biopsije za tumore mozga.

3. Cerebrovaskularne bolesti:

Dijagnoza arterijskih aneurizme i vaskularnih malformacija;

Dijagnoza akutnih i kroničnih cerebrovaskularnih nezgoda;

Dijagnoza stenotičnih i okluzivnih bolesti.

4. Demijelinizirajuće bolesti mozga:

Određivanje aktivnosti patološkog procesa.

5. Infektivne lezije mozga (encefalitis, apsces).

7. Hipertenzivno-hidrokefalni sindrom:

Utvrđivanje uzroka povišenog intrakranijalnog pritiska;

Dijagnoza nivoa i stepena opstrukcije kod okluzivnog hidrocefalusa;

Procjena stanja ventrikularnog sistema kod neokluzivnog hidrocefalusa;

Procjena protoka CSF.

8. Traumatske ozljede mozga:

Dijagnoza intrakranijalnih krvarenja i nagnječenja mozga.

9. Bolesti i oštećenja organa vida i ORL organa:

Dijagnoza intraokularnih krvarenja;

Detekcija stranih (nemetalnih) tijela u orbiti i paranazalnim sinusima;

Detekcija hemosinusa kod ozljeda;

Procjena prevalencije malignih tumora.

10. Praćenje efikasnosti liječenja različitih bolesti i povreda mozga.

Grudi

1. Pregled disajnih organa i medijastinuma:

Dijagnoza benignih i malignih tumora medijastinuma;

Određivanje tečnosti u perikardijalnoj šupljini, pleuralnoj šupljini;

Detekcija mekih tkiva u plućima.

2. Pregled srca:

Procjena funkcionalnog stanja miokarda, srčana hemodinamika;

Identifikacija direktnih znakova infarkta miokarda;

Procjena morfološkog stanja i funkcije srčanih struktura;

Dijagnoza intrakardijalnih tromba i tumora.

3. Pregled mliječnih žlijezda:

Procjena stanja regionalnih limfnih čvorova;

Procjena stanja implantata nakon protetike dojke;

MRI vođena punkciona biopsija formacija.

Kičma i kičmena moždina

1. Anomalije i malformacije kralježnice i kičmene moždine.

2. Povreda kičme i kičmene moždine:

Dijagnoza ozljede kičmene moždine;

Dijagnoza krvarenja i nagnječenja kičmene moždine;

Dijagnoza posttraumatskih promjena na kralježnici i kičmenoj moždini.

3. Tumori kičme i kičmene moždine:

Dijagnoza tumora koštanih struktura kralježnice;

Dijagnoza tumora kičmene moždine i njenih membrana;

Dijagnoza metastatskih lezija.

4. Intramedularne netumorske bolesti (siringomijelija, plakovi multiple skleroze).

5. Vaskularne bolesti kičmene moždine:

Dijagnoza arteriovenskih malformacija;

Dijagnoza spinalnog moždanog udara.

6. Degenerativno-distrofične bolesti kičmenog stuba:

Dijagnoza protruzija i hernija intervertebralnih diskova;

Procjena kompresije kičmene moždine, korijena živaca i duralne vrećice;

Procjena stenoze spinalnog kanala.

7. Upalne bolesti kičme i kičmene moždine:

Dijagnoza spondilitisa različite etiologije;

Dijagnoza epiduritisa.

8. Procjena rezultata konzervativnog i hirurškog liječenja bolesti i povreda kičme i kičmene moždine.

Stomak

1. Studija parenhimskih organa (jetra, pankreas, slezena):

Dijagnostika fokalnih i difuznih bolesti (primarni benigni i maligni tumori, metastaze, ciste, upalni procesi);

Dijagnoza ozljeda uslijed traume abdomena;

Dijagnoza portalne i bilijarne hipertenzije;

Proučavanje metabolizma jetre na biohemijskom nivou (fosforna MR spektroskopija).

2. Studija bilijarnog trakta i žučne kese:

Dijagnoza kolelitijaze sa procjenom stanja intra- i ekstrahepatičnih kanala;

Dijagnoza tumora;

Pojašnjenje prirode i težine morfoloških promjena kod akutnog i kroničnog kolecistitisa, kolangitisa;

Postholecistektomski sindrom.

3. Pregled stomaka:

Diferencijalna dijagnoza benignih i malignih tumora;

Procjena lokalne prevalencije raka želuca;

Procjena stanja regionalnih limfnih čvorova kod malignih tumora želuca.

4. Pregled bubrega i urinarnog trakta:

Dijagnoza tumorskih i netumorskih bolesti;

Procjena prevalencije malignih tumora bubrega;

Dijagnoza urolitijaze s procjenom urinarne funkcije;

Utvrđivanje uzroka hematurije, anurije;

Diferencijalna dijagnoza bubrežnih kolika i drugih akutnih bolesti trbušnih organa;

Dijagnoza ozljeda uslijed traume abdomena i lumbalnog dijela;

Dijagnoza specifičnih i nespecifičnih upala (tuberkuloza, glomerulonefritis, pijelonefritis).

5. Pregled limfnih čvorova:

Detekcija njihovih metastatskih lezija u malignim tumorima;

Diferencijalna dijagnoza metastatskih i upalnih limfnih čvorova;

Limfomi bilo koje lokacije.

6. Pregled krvnih sudova trbušne duplje:

Dijagnoza anomalija i strukturnih varijanti;

Dijagnoza aneurizme;

Detekcija stenoze i okluzije;

Procjena stanja intervaskularnih anastomoza.

karlica

1. Anomalije i kongenitalni razvojni poremećaji.

2. Povrede karličnih organa:

Dijagnoza intrapelvičnih krvarenja;

Dijagnoza oštećenja mokraćne bešike.

3. Pregled unutrašnjih genitalnih organa kod muškaraca (prostata, sjemene vezikule):

Dijagnoza upalnih bolesti;

Dijagnoza benigne hiperplazije prostate;

Diferencijalna dijagnoza malignih i benignih tumora;

Proučavanje metabolizma prostate na biohemijskom nivou (MR spektroskopija vodonika).

4. Pregled unutrašnjih genitalnih organa kod žena (materica, jajnici):

Dijagnoza upalnih i neupalnih bolesti;

Diferencijalna dijagnoza malignih i benignih tumora;

Procjena prevalencije malignog tumorskog procesa;

Dijagnoza urođenih mana i fetalnih bolesti.

Udovi

1. Anomalije i urođeni poremećaji razvoja udova.

2. Povrede i njihove posledice:

Dijagnoza oštećenja mišića, tetiva, ligamenata, meniskusa;

Dijagnoza intraartikularnih ozljeda (tečnost, krv, itd.);

Procjena integriteta kapsule velikih zglobova.

3. Upalne bolesti (artritis, burzitis, sinovitis).

4. Degenerativno-distrofične bolesti.

5. Neurodistrofične lezije.

6. Sistemske bolesti vezivnog tkiva (retikuloendotelioza i pseudotumorski granulomi, fibrozna degeneracija itd.).

7. Tumori kostiju i mekih tkiva:

Diferencijalna dijagnoza benignih i malignih bolesti;

Procjena prevalencije tumora.

Dakle, MRI je visoko informativna, sigurna, neinvazivna (ili minimalno invazivna) metoda radiološke dijagnostike.

Magnetna rezonanca(nuklearna magnetna rezonanca, MRI, nuklearna magnetna rezonanca, NMR, MRI) je neradiološka metoda za proučavanje unutrašnjih organa i ljudskih tkiva. Ne koriste se rendgenski zraci, što ovu metodu čini sigurnom za većinu ljudi.

Kako se istraživanje provodi

MRI tehnologija je prilično složen: koristi se efekat rezonantne apsorpcije elektromagnetnih valova od strane atoma. Osoba je smještena u magnetsko polje koje stvara uređaj. Molekuli u tijelu se odvijaju u skladu sa smjerom magnetskog polja. Nakon toga, skeniranje se vrši pomoću radio talasa. Promjena stanja molekula se bilježi na posebnoj matrici i prenosi na kompjuter, gdje se primljeni podaci obrađuju. Za razliku od kompjuterske tomografije, MRI vam omogućava da dobijete sliku patološkog procesa u različitim ravnima.

Magnetna rezonanca po izgledu je sličan kompjuterskom. Studija se provodi na isti način kao i kompjuterizovana tomografija. Stol se postupno pomiče duž skenera. MRI zahtijeva više vremena od CT skeniranja i obično traje najmanje 1 sat (dijagnoza jednog dijela kičme traje 20-30 minuta).

Metoda je imenovana magnetna rezonanca, umjesto nuklearne magnetne rezonancije (NMRI) zbog negativnih asocijacija na riječ "nuklearni" u kasnim 1970-im. MRI se zasniva na principima nuklearne magnetne rezonance (NMR), spektroskopske tehnike koju koriste naučnici za dobijanje podataka o hemijskim i fizičkim svojstvima molekula. MRI je nastala kao tehnika tomografskog snimanja koja proizvodi slike NMR signala iz tankih sekcija koje prolaze kroz ljudsko tijelo. MRI je evoluirao od tomografske tehnike do volumetrijske tehnike snimanja.

Metoda je posebno efikasna za proučavanje dinamički procesi(na primjer, stanje krvotoka i rezultati njegovog poremećaja) u organima i tkivima.

Prednosti snimanja magnetnom rezonancom

Trenutno o šteti magnetsko polje ništa se ne zna. Međutim, većina naučnika smatra da u uslovima kada ne postoje podaci o njegovoj potpunoj bezbednosti, trudnice ne bi trebalo da budu podvrgnute ovakvim studijama. Iz ovih razloga, kao i zbog visoke cijene i niske dostupnosti opreme, kompjuterska tomografija i nuklearna magnetna rezonanca propisuju se prema strogim indikacijama u slučajevima kontroverzne dijagnoze ili neuspjeha drugih metoda istraživanja. MRI se ne može raditi ni onim osobama u čijem se tijelu nalaze razne metalne strukture - umjetni zglobovi, srčani pejsmejkeri, defibrilatori, ortopedske konstrukcije koje podupiru kosti itd.

Kao i druge metode istraživanja, kompjuterska i magnetna rezonanca propisano samo od strane lekara. Ove studije ne provode sve medicinske ustanove, pa ako je potrebno, pokušajte kontaktirati dijagnostički centar.

MRI - magnetna rezonanca - je moderna, sigurna(bez jonizujućeg zračenja) i pouzdana metoda radiološke dijagnostike. MRI je jedinstvena i praktično bez premca studija za dijagnostiku bolesti centralnog nervnog sistema, kičme, mišićno-zglobnog sistema i niza unutrašnjih organa.

Za pregled nije potrebna posebna priprema, osim pregleda karličnih organa, kada je potrebna puna bešika. Tokom pregleda pacijent se postavlja u horizontalni položaj u uski tunel (cev) sa jakim magnetnim poljem na otprilike 15 do 20 minuta, u zavisnosti od vrste pregleda. Pacijent mora ostati potpuno miran u anatomskom području koje se ispituje. MRI procedura je bezbolna, ali je praćena velikom bukom. Slušalice će biti dostavljene kako bi se smanjila nelagoda.

Moguća je i psihička nelagoda zbog boravka u skučenom prostoru. Lica u pratnji mogu biti u sali za magnetnu rezonancu (MRI) sa pacijentom, pod uslovom da nemaju kontraindikacije za boravak u magnetnom polju i nakon potpisivanja informativne saglasnosti za svaku osobu koja se nalazi u zoni magnetnog zračenja.

Magnetna rezonanca - MRI - prije i poslije.

Prije provođenja MRI studije, morate ispuniti upitnik koji vam omogućava da identificirate sve kontraindikacije za postupak. Kontraindikacije za MR preglede su: pacijent ima pejsmejkere (pejsmejkere), slušne aparate i implantate nepoznatog porekla; neprikladno ponašanje pacijenta (psihomotorna agitacija, napad panike), stanje intoksikacije alkoholom ili drogama, klaustrofobija (strah i teška nelagoda u zatvorenim prostorima), nemogućnost da ostane nepomičan tokom cijelog istraživanja (na primjer, zbog jake boli ili neprikladnog ponašanja), potreba za stalnim praćenjem vitalnih znakova (EKG, krvni pritisak, frekvencija disanja) i provođenjem kontinuiranih mjera reanimacije (na primjer, umjetno disanje).

Ako postoji istorija operacijama i stranim tijelima(implantati) potrebna vam je potvrda za ugrađeni materijal ili potvrda ljekara koji je izvršio hiruršku intervenciju (implantaciju) o sigurnosti provođenja MRI studije sa ovim materijalom. Informacije za pacijentkinje: menstruacija, prisustvo intrauterinog uloška i dojenje nisu kontraindikacije za studiju. Trudnoća se smatra relativnom kontraindikacijom, pa je stoga potrebno mišljenje ginekologa o mogućnosti provođenja MR pregleda. Konačna odluka da se pacijentu odbije MR pregled donosi se neposredno prije pregleda od strane dežurnog radiologa MR.

Zbog prisustva jakih magnetsko polje U prostoriju za magnetnu rezonancu zabranjeno je transportovati kolica za ležeće bolesnike, invalidska kolica, pomoćne uređaje za kretanje (štake, štapovi, okviri) koji sadrže metalne komponente. Lični predmeti, nakit i dragocjenosti, odjeća koja sadrži metal i elektromagnetne uređaje nije dozvoljena u prostoriji za snimanje magnetnom rezonancom i može se ostaviti u sefu u kontrolnoj sobi za magnetnu rezonancu.
Magnetna rezonanca je bezopasna!

Pacijent treba da zna da magnetna rezonanca, kao studija, ima određene dijagnostičke granice, kao i moguću ograničenu osjetljivost i specifičnost u dijagnostici patoloških procesa. S tim u vezi, kao i ako postoje sumnje u uputnost provođenja studije, preporučuje se konsultacija sa svojim liječnikom ili liječnikom za magnetsku rezonancu. Odluku o obavljanju MR pregleda i odabiru anatomskog područja za pregled donosi sam pacijent, na osnovu uputnice ljekara ili na vlastitu inicijativu. Prije provođenja MRI studije, pacijent samostalno u pisanom obliku naznači anatomsko područje proučavanja, čime potvrđuje potrebu za proučavanjem ovog područja. Nakon obavljenog MR pregleda, reklamacije neće biti prihvaćene, a uplata za MRI pregled neće biti vraćena.

U nekim slučajevima postoji dijagnostička potreba za MR studije s intravenskim kontrastnim pojačanjem. Ove studije se sprovode samo po uputstvu lekara koji prisustvuje ili lekara za magnetnu rezonancu. Primjena kontrastnog sredstva nosi minimalan rizik od neželjenih reakcija. Od pacijenta će biti zatraženo da popuni dodatni upitnik - list sa informacijama o pristanku za intravensku primjenu kontrastnog sredstva. Kontraindikacije za unutrašnje kontrastno pojačavanje su trudnoća, dojenje, prethodno utvrđena preosjetljivost na lijekove ove grupe, kao i zatajenje bubrega.

Za povećanje dijagnostička efikasnost Pacijentima sa MRI studija preporučuje se da sa sobom ponesu podatke iz prethodnih MRI studija, druge metode zračenja, laboratorijske ili funkcionalne dijagnostike, kao i ambulantne kartice ili uputnice ljekara koji prisustvuju sa naznakom područja i svrhe studije.
Naš centar je opremljen Siemensovim skenerom za magnetnu rezonancu Magnetom Harmony

Naš centar obavlja MR studije mozga (glave), kičme, zglobova i cijelog tijela. Naša klinika poseduje skener magnetne rezonance koji se zasniva na upotrebi supravodljivog magneta jačine polja od 1,0 Tesla.

Kompaktan dizajn magneta (samo 160 cm uključujući kućište) i frontalni pristup pacijentu kako bi se osigurala udobnost pacijentu, značajno smanjujući problem klaustrofobije.

Skup gradijenata visokih performansi (20 mT/m sa brzinom uspona od 50 T/m/sec, 30 mT/m pri 75 T/m/sec i 30 mT/m pri 125 T/m/sec na svakom od osi x, y, z ), kružno polarizirana tehnologija višeelementnih radiofrekventnih zavojnica kombiniranih u jedan virtuelni niz za njihovu panoramsku upotrebu, i najnovije jedinstvene impulsne sekvence u njihovim klinički orijentiranim varijacijama (TrueFisp, VIBE, HASTE, EPI, PSIF-Diffusion, itd.) za sve vrste rutinskih i brzih pregleda sa i bez zadržavanja daha (neuro: glava i kičma, ortopedija, abdominalni, angiografski i kardiološki pregledi), ali i protonska spektroskopija, funkcionalne studije mozak itd.

Skener sa tehnologijom Maestro Class, omogućavajući inteligenciju i stručnost MRI (magnetna rezonanca) pregleda (Inline obrada i korekcija pristranosti u procesu prikupljanja 1D, 2D, 3D PACE podataka) i dalje povećanje brzine prikupljanja podataka pomoću iPAT tehnologije do 2- 3 puta. Kao rezultat toga, Maestro Class proširuje mogućnosti postojećih aplikacija i otvara nove.

Savremena medicinska dijagnostika zasniva se na dvije vrste istraživanja: primijenjenom (biološkom, hemijskom itd.) i vizualizaciji. Ako se prva vrsta istraživanja pojavila od pamtivijeka, kada je osoba utvrđivala prisutnost bolesti, kako kažu, "po mirisu i jeziku", onda je vizualizacija unutrašnjih organa bez oštećenja tijela postala moguća tek otkrivanjem sposobnosti. radioaktivnih materijala za proizvodnju prodornog zračenja, danas poznatog kao "rendgensko zračenje"

Otkrića fizičara u svijetu elementarnih čestica dala su medicini još jedan način da dobije slike svih tkiva i organa ljudskog tijela bez direktne implantacije. Magnetna rezonanca (MRI) je jedan od najnaprednijih i kontinuirano se razvija vrsta dobivanja informacija o stanju živih organizama.

U dijagnostici bolesti kičme MRI je vodeći vid snimanja, jer Struktura kičmenog stuba uključuje mnoge elemente mekog tkiva (intervertebralne diskove, ligamente, fasetne zglobne kapsule), za koje je magnetna rezonanca najbolja metoda „nedestruktivnog ispitivanja“.

Šta je MRI?

Metoda istraživanja slika pod nazivom Magnetna rezonanca zasniva se na jednom od otkrića kvantne fizike i fizike čestica da su jezgra određenih elemenata sposobna emitovati višak energije apsorbiran pod utjecajem orijentiranih magnetnih polja i radiofrekventnog zračenja.

Fenomen “nuklearne magnetne rezonance”, na kojoj se zasniva istraživanje magnetne rezonancije objekata (živih i neživih), otkriven je 1922. godine tokom eksperimenta za određivanje “spin kvantizacije” u elektronima. Tada su fizičari shvatili da koncept kvantne fizike "spin" (ugaoni moment čestice) ima fizički izraz.

Istraživanje efekata radiofrekventnog (RF) zračenja na čestice u jakom magnetnom polju 1937. godine otkrilo je da jezgra uzorka apsorbuju RF energiju određene frekvencije i emituju je nakon što je eksterni impuls isključen. Takav efekat mogu proizvesti samo čestice čija jezgra imaju električni naboj i spin. Takva svojstva su inherentna elementima čije jezgro sadrži jedan "dodatni" proton (tj. broj protona je veći od broja elektrona). Moderno MR snimanje koristi svojstva nekoliko "organskih" elemenata u istraživanju, od kojih je najpopularniji vodonik H(1).

Nalazeći se u jakom uniformnom magnetskom polju, jezgro vodika koje se sastoji od jednog protona, pod uticajem radio impulsa emitovanog na određenoj frekvenciji (Larmorova rezonantna frekvencija), može da „uzbudi“: energija apsorbovanog RF impulsa prenosi atom vodonika na viši energetski nivo. Ali ovo nestabilno stanje ne može opstati bez vanjskog utjecaja, a kada impulsi prestanu, dolazi do povratka u stabilno stanje (relaksacije). Tokom ovog procesa "hlađenja", jezgro emituje elektromagnetni talas koji se može detektovati. Ono što slijedi je stvar složenih matematičkih prostornih proračuna, tokom kojih se signal određenog atoma pretvara u “piksel” sa određenim koordinatama.

Šta uzrokuje da jezgro vodonika apsorbira energiju RF impulsa? To je interakcija vlastitog magnetnog polja jezgre i velikog, konstantnog magnetnog polja inducirano oko "istraživačkog objekta", orijentiranog u određenom smjeru, a koje stvaraju jaki elektromagneti. Svako jezgro atoma vodonika je jedan magnetni sistem sa jedinstvenom usmjerenošću magnetnog momenta. Magnetski momenti svih protona su prisiljeni da budu orijentisani u pravcu u kome je usmeren vektor magnetne indukcije spoljašnjeg polja. Energija RF impulsa emitovanog na frekvenciji koja se podudara sa frekvencijom rotacije protona se apsorbuje, menjajući položaj ose orijentisane duž opšteg smera magnetnog polja (rotira za 90 (T1) i 180 stepeni (T2)). Povratak u normalu, tj. “nepobuđeno” stanje sa okretanjem ose rotacije u prvobitnom smjeru je praćeno emisijom elektromagnetnog vala iste frekvencije na kojoj je energija apsorbirana. U položajima T1 i T2, jezgra vodonika „pohranjuju“ različite količine energije, pa se shodno tome razlikuje i snaga zračenja (prvo stanje daje manji zamah od drugog).

Ovo je najjednostavnije objašnjenje suštine nuklearne magnetne rezonancije u jednom sistemu, kao što je atom vodonika, ali u gustoj materiji je potrebna složenija primjena magnetnih polja da bi se dobili rezultati. U tu svrhu uvedena su dodatna magnetna polja nazvana „gradijent“. Uz njihovu pomoć možete promijeniti smjer općeg magnetskog polja u tri dimenzije, što vam omogućava da dobijete slike u bilo kojoj projekciji (ravnini) i generirate trodimenzionalne slike pomoću računalne obrade (kao kod kompjuterske rendgenske tomografije).

Da budemo pošteni, tomografiju bi trebalo nazvati „nuklearnom magnetskom“, jer Koristi se zračenje atomskih jezgara. Ali nakon nesreće koja je rezultirala uništenjem nuklearnog reaktora u nuklearnoj elektrani Černobil i kontaminacijom okolnih područja radioaktivnim emisijama, svako ime koje sadrži riječ „nuklearno“ doživljava se sa značajnim stepenom nezdravog skepticizma. Smanjenje je napravljeno kako bi se očuvao mir stanovništva koje nije upoznato s kvantnom fizikom.

Istorija pronalaska, uređaj i princip rada

Moderni skeneri za magnetnu rezonancu proizvode se u nekoliko tehnološki naprednih zemalja, od kojih Sjedinjene Američke Države čine do 40% ukupne proizvodnje. Ovo nije slučajno, jer... Većina najvećih tehnoloških otkrića vezanih za MR snimanje napravljena je u američkim istraživačkim centrima:

• 1937 - Profesor na Univerzitetu Kolumbija (Njujork, SAD) Isidor Rabi izveo je prvi eksperiment za proučavanje nuklearne magnetne rezonancije u molekularnim zracima;
• 1945. - na dva univerziteta (Stanford i Harvard) (F. Bloch i E. Purcell) izvršena su fundamentalna istraživanja NMR u čvrstim objektima;
• 1949. – E.F. Ramsey (Univerzitet Kolumbija) je formulisao teoriju hemijskog pomaka, koja je činila osnovu MR spektroskopije, koja je hemijskim laboratorijama obezbedila najprecizniju analitičku opremu;
• 1971-1977 - fizičar Raymond Vahan Damadian i grupa kolega (Brooklyn Medical Center) kreirali su prvi MRI skener i dobili slike unutrašnjih organa živih objekata (uključujući ljude). Tokom istraživanja, doktori su otkrili da se slike tumora veoma razlikuju od zdravih tkiva. Bilo je potrebno oko 7 godina za projektovanje i izvođenje radova;
• 1972 - hemičar Paul Lauterbur (Državni univerzitet u New Yorku) dobio je prvu dvodimenzionalnu sliku koristeći svoj razvoj u korištenju naizmjeničnih gradijentnih magnetnih polja.

1975. godine švicarski fizikalni hemičar Richard Ernst predložio je metode za povećanje osjetljivosti MRI (koristeći Fourierove transformacije, fazno i ​​frekvencijsko kodiranje), što je značajno povećalo kvalitetu dvodimenzionalnih slika.

Godine 1977. R. Damadian je predstavio naučnom svijetu prvu sliku dijela ljudskog grudnog koša, snimljenu na prvom MR skeneru. Nakon toga, tehnologija je samo poboljšana. Posebno veliki doprinos razvoju MRI dao je razvoj računarske tehnologije i programiranja, koji je omogućio programsko upravljanje složenim setom elektromagnetske opreme i obradu rezultirajućeg zračenja za dobijanje prostorne slike ili dvodimenzionalnih „kriški“. u bilo kojoj ravni.

Trenutno postoje 4 vrste MRI skenera:

1. Na trajnim magnetima (mali, prenosivi, sa slabim magnetnim poljem do 0,35 Tesla). Omogućava “terensko” istraživanje tokom operacija. Najviše se koriste trajni neodimijski magneti.
2. Na otpornim elektromagnetima (do 0,6 Tesla). Prilično glomazni stacionarni uređaji sa snažnim sistemom hlađenja.
3. Hibridni sistemi (trajni i otporni magneti);
4. O supravodljivim elektromagnetima (snažni stacionarni sistemi sa kriogenim rashladnim sistemom).

Naučnici postižu najviši kvalitet slike, jasnu i kontrastnu, koristeći kriogene MRI skenere sa jakim magnetnim poljima do 9,4 Tesla (u prosjeku 1,5 -3 Tesla). Ali praksa pokazuje da za dobivanje slike visokog kvaliteta nije potrebno toliko snažno polje, već brza obrada signala i dobar kontrast. Razvojem softvera, snaga magneta standardnih medicinskih MRI skenera smanjena je na 1-1,5 Tesla. Najsnažniji tomografi se proizvode za naučna medicinska istraživanja.

Standardni MRI skener sastoji se od nekoliko blokova:

1. Sistem sa više magneta:

• veliki toroidni magnet koji stvara konstantno polje;
• gradijentni magnetni namotaji, uz pomoć kojih se mijenja smjer vektora magnetske indukcije („pomeranje polova“) u tri dimenzije. Da bi se pomaknuo gradijent, izmišljeni su svitci različitih oblika i veličina (u obliku 8, u obliku sedla, upareni (Helmgotz), Maxwell, Golay). Kompjuterski kontrolisan rad pojedinačnih i uparenih zavojnica sposoban je da usmjeri momente jezgara u bilo kojem smjeru ili čak da ih okrene u odnosu na smjer koji je inicijalno zadao veliki magnet;
• zavojnice za podmetanje neophodne za stabilizaciju cjelokupnog polja. Mala magnetna polja ovih zavojnica kompenzuju spoljne smetnje ili moguću nehomogenost polja koje stvaraju veliki i gradijentni magneti;
• RF zavojnica. RF zavojnice stvaraju magnetsko polje koje pulsira na rezonantnoj frekvenciji. Razvijene su i koriste se tri vrste kalemova: predajni, prijemni i kombinovani (predajno-prijemni). RF emiter je ujedno i detektor, jer Kada se vanjsko zračenje stvoreno "opuštajućim" protonima usmjeri na zavojnicu, u njegovom kolu se pojavljuju indukcijske struje koje se bilježe kao RF signali. Dizajn detektorskih zavojnica dijele se na dva tipa: površinski i volumetrijski, tj. okružuju objekt. Oblici zavise od načina hvatanja signala koji uzimaju u obzir snagu i smjer zračenja. Na primjer, volumetrijski kavez za ptice koristi se za dobijanje boljih slika glave i ekstremiteta. Tomograf ima nekoliko uparenih i pojedinačnih RF zavojnica za sve vrste i smjerove RF signala.

Najmoćnije polje stvaraju supravodljivi magneti. Veliki prstenasti magnet koji stvara konstantno polje uronjen je u zapečaćenu posudu napunjenu tečnim helijumom (t = -269 o C). Ova posuda je zatvorena u drugu, veću, zatvorenu posudu. U prostoru između dva zida stvara se vakuum, koji ne dozvoljava helijumu da se zagreje ni za delić stepena (broj ugrađenih vakuumskih posuda može biti veći od dva). Što je manji otpor u žici zavojnice, to je veća snaga magnetnog polja. Upravo ovo svojstvo opravdava upotrebu supravodiča, čiji je otpor blizu 0 Ohma.

Sistem kontrole tomografa sastoji se od uređaja:

• kompjuter;
• programator gradijentnih impulsa (formira smjer magnetskog polja promjenom amplitude i vrste gradijentnih polja);
• gradijent pojačalo (kontroliše snagu gradijentnih impulsa promjenom izlazne snage kalemova);
• izvor i programator RF impulsa formiraju amplitudu rezonantnog zračenja;
• RF pojačalo mijenja snagu impulsa na potreban nivo.

Kompjuter upravlja blokovima generisanja polja i impulsa, prima podatke od detektora i obrađuje ih, pretvarajući tok analognih signala u digitalnu „sliku“, koja se prikazuje na monitoru i štampa.

MR skener (tj. magnetni sistem) je nužno okružen zaštitnim sistemom od eksternih „smetnji“ elektromagnetnog i radio zračenja, koje može doći od izvora radio signala i bilo kojih metalnih predmeta uhvaćenih u jakom magnetnom polju. Metalna mreža ili neprekidni lim za pokrivanje zidova prostorije stvara električno provodljiv štit tipa Faraday kavez.

MRI u medicinskoj dijagnostici

Magnetna rezonanca je potpuno drugačija od rendgenskog skeniranja, jer to bukvalno nije "analogni" (tj. fotografski) način dobivanja slike, već konstruiranje slike korištenjem digitaliziranih podataka. Odnosno, slika koju osoba vidi na ekranu je proizvod dekodiranja mnogih mikroskopski malih signala koje hvata detektor tomografa (RF zavojnica). Svaki od ovih elektromagnetnih impulsa ima određenu snagu i prostorne koordinate unutar tijela. Obradu i konstrukciju slike na osnovu primljenih impulsa „protonske relaksacije“ vrši moćno računalo pomoću posebnih programa.

MRI koristi skup sekvenci RF impulsa koji stvaraju specifične modove „uzbude“ protona vodonika u tjelesnim tkivima s jedinstvenim intenzitetom apsorpcije i odgovarajućim povratom energije. U stvari, sekvence su kompjuterski programi koji emituju RF signale određene amplitude i snage i kontrolišu gradijente magnetnog polja.

Vodonik je najzastupljeniji element u tijelu jer... ne samo prisutan u svim organskim molekulima, već i kao komponenta vode, koji se nalazi u većini tkiva. Zbog toga (a i zato što postoji samo jedan proton u jezgri, što olakšava izazivanje rezonancije) tomografija je bolja u snimanju mekih tkiva, u kojima je koncentracija vode mnogo veća. Na snimku MRI, kosti koje sadrže vrlo malo slobodnih molekula vode pojavljuju se kao tamno crna područja.

Brojni eksperimenti su pokazali koliko različito može biti vrijeme relaksacije protona ako se atom u kojem se nalazi ova elementarna čestica nalazi u određenoj vrsti tkiva. Štaviše, ako je ovo tkivo zdravo, vrijeme „reakcije“ će se značajno razlikovati. Upravo prema vremenu opuštanja, tj. povratnu brzinu RF impulsa, svjetlinu objekta određuje kompjuter.

U medicinskoj dijagnostici, MRI se koristi za ispitivanje ne samo gustih tkiva, već i tekućina: MR angiografija vam omogućava da odredite lokaciju krvnih ugrušaka, identificirate turbulenciju i smjer protoka krvi i izmjerite lumen krvnih žila. Posebne supstance koje menjaju vreme odziva protona u tečnosti pomažu u proučavanju tečnih medija. Kontrastna sredstva sadrže spojeve elementa gadolinijuma, koji ima jedinstvena magnetna svojstva atomskih jezgri, zbog čega se naziva "paramagnetnim".

MRI takođe meri osnovnu temperaturu bilo gde u telu. Beskontaktna termometrija se zasniva na merenju rezonantnih frekvencija tkiva (temperatura se meri na osnovu odstupanja frekvencije relaksacije kod vodoničnih otrova u atomima vode).

Konstrukcija slike zasniva se na fiksiranju tri osnovna parametra koja protoni imaju:

• vrijeme relaksacije T1 (spin-rešetka, rotacija ose rotacije protona za 90 o);
• vrijeme relaksacije T2 (spin-spin, rotacija ose rotacije protona za 180 o);
• gustina protona (koncentracija atoma u tkivu).

Druga dva uslova koja utiču na kontrast i osvetljenost slike su vreme ponavljanja sekvence i vreme početka eha.

Koristeći sekvence RF impulsa sa specifičnom snagom i amplitudom i mjerenjem vremena odziva T1 i T2, istraživači dobijaju slike istih tačaka tijela (tkiva) s različitim kontrastima i svjetlinom. Na primjer, kratko T1 vrijeme proizvodi snažan RF signal opuštanja, koji se pojavljuje kao svijetla tačka kada se slika. Kombinacijom svjetlosnih karakteristika tkiva u različitim sekvencama, detektuje se povećanje koncentracije vode, masti ili specifična promjena karakteristika tkiva, što ukazuje na prisustvo tumora ili zbijanje.

Da bismo upotpunili informacije o magnetnoj rezonanciji, mora se reći da kontrola magnetnih polja i radiofrekventnih impulsa nije bez „incidenata“, slika neobičnog izgleda. Zovu se "artefakti". Ovo je bilo koja tačka, područje ili karakteristika koja je prisutna na slici, ali nije prisutna u tijelu kao promjena tkiva. Razlog za pojavu takvih artefakata može biti:

• nasumične smetnje od nepoznatih metalnih predmeta uhvaćenih u magnetnom polju;
• kvarovi opreme;
• fiziološke karakteristike tijela ("fantomi", mrlje uzrokovane pomicanjem unutrašnjih organa tokom disanja ili otkucaja srca);
• pogrešne radnje operatera.

Da bi se eliminisali „artefakti“, vrši se vanredna kalibracija i testiranje opreme, provjeravaju se pacijent i soba na prisutnost stranih predmeta, a ponovljeni pregled se provodi u nekoliko načina.

Upotreba MRI u dijagnostici bolesti kičme

Kičma je najmobilniji dio mišićno-koštanog sistema. Meka tkiva su ta koja obezbeđuju i pokretljivost i integritet kičmenog sistema. Ako se izbroje sve poznate i uobičajene bolesti kičme, povrede mekih tkiva će činiti do 90% svih zabilježenih bolesti. A ako uključite neurološke bolesti kičmene moždine i kičmenih živaca i razne vrste tumora, onda će se statistika povećati na 95-97%. Drugim riječima, bolesti koje oštećuju koštano tkivo pršljenova su više nego rijetke u odnosu na bolesti mekih tkiva: intervertebralnih diskova, zglobnih kapsula, ligamenata i leđnih mišića.

Ako uporedimo simptome različitih poremećaja integriteta mekih tkiva, sličnost će biti izuzetna:

• bol (lokalni i raširen na određenom području);
• “radikularni sindrom” (povrede integriteta kičmenih nerava i povezana distorzija senzornih signala i odgovora);
• paraliza (plegija), pareza i gubitak osjetljivosti različite težine.

Zato rezultati magnetne rezonancije imaju visok status „odlučujuće riječi“ u vizualizacijskoj dijagnozi bolesti kralježnice. Ponekad je kvalitetna fotografija zahvaćenog područja jedini način da se konačno potvrdi dijagnoza postavljena na osnovu preliminarnog pregleda, neuroloških pretraga i analiza.

Indikacija za MRI pregled je prisustvo upalnih procesa u kičmenom stubu, praćenih aktivnom imunološkom reakcijom (povišena temperatura, otok tkiva, crvenilo kože). Testovi potvrđuju prisustvo imunološke reakcije, ali ne mogu ukazati na točnu lokaciju mjesta infekcije i upale. MRI skeniranje određuje koordinate žarišta i područje širenja upalnog procesa s točnošću od 1 mm. MR angiogram će ukazati na granice vaskularne tromboze i edema tkiva. U proučavanju hroničnih bolesti (osteohondroza u svim stadijumima, spondiloartroza i dr.), MR pokazuje izuzetnu korisnost.

Također, direktne indikacije za korištenje MRI su simptomi koji ukazuju na moguće stvaranje apscesa u epiduralnom području: jaka lokalizirana bol, „radikularni sindrom“, progresivni gubitak osjetljivosti i paraliza udova i unutrašnjih organa.

Zarazne bolesti koje mogu oštetiti sve vrste tkiva (tuberkuloza, osteomijelitis) zahtijevaju sveobuhvatan pregled pomoću MRI i kompjuterske tomografije (CT). MR tomogram otkriva lezije nervnog tkiva, hrskavičnih intervertebralnih diskova i zglobnih kapsula. CT dopunjuje cjelokupnu sliku podacima o razaranju koštanog tkiva tijela i procesa pršljenova.

Povrede kičmene moždine i tkiva u blizini (krvni sudovi, moždane ovojnice, unutrašnji periosteum kičmenog kanala) zahtevaju višestrane i mukotrpne MRI studije, jer Većina poremećaja nervnog tkiva povezana je sa stvaranjem tumora (benignih i kancerogenih), a povremeno i apscesa (epiduralnih i subduralnih). Studije magnetne rezonancije u početku su bile usmjerene na identifikaciju tumorskih formacija u centralnom nervnom sistemu. Dugoročna zapažanja i sistematizacija akumuliranog iskustva omogućavaju istraživačima da identifikuju tumore u nastajanju u prvoj fazi, „u povojima“.

Razvoj tehnologije skeniranja usmjeren je na povećanje detalja, kontrasta i svjetline slika objekata bilo koje veličine, kao i na što brže dobivanje podataka nakon emitiranja RF impulsa. Savremeni MRI skener je u stanju da u realnom vremenu „pokaže“ tekuće procese: otkucaje srca, kretanje tečnosti, disanje, kontrakciju mišića, stvaranje krvnih ugrušaka. Mali otvoreni MR skeneri sa trajnim magnetima omogućavaju operacije sa minimalnim oštećenjem površinskih tkiva (interventna MRI).

Kompjutersko programiranje vam omogućava da na osnovu podataka dobijenih sa skenera izgradite trodimenzionalnu sliku na ekranu monitora ili pomoću laserske tehnologije.

Razvija se smjer MRI studija kralježnice u vertikalnom položaju. Mobilna jedinica je opremljena stolom koji mijenja položaj za 90°, što omogućava bilježenje promjena u kičmenom stubu u realnom vremenu s povećanjem vertikalnih opterećenja. Takvi podaci su posebno vrijedni kada se proučavaju ozljede (razne vrste prijeloma) i spondilolisteza.

Prema recenzijama onih koji su podvrgnuti pregledu, oni ne doživljavaju nikakve bolne senzacije. Najviše ih impresionira buka koju oprema stvara: „jako kucanje u zidovima tunela, kao da bušilica radi u blizini“. To je pokretni dio trajnog magneta koji rotira.

Kontraindikacije

Jasna prepreka za obavljanje MRI pregleda je prisutnost u tijelu pacijenta implantata i uređaja koji sadrže metale koji imaju feromagnetna svojstva u bilo kojoj mjeri. Za informaciju: samo čisti titanijum, koji se koristi za stvaranje sistema za fiksaciju pršljenova, nema magnetna svojstva.

Prisustvo pejsmejkera, kohlearnog implantata sa elektronskom opremom i metalnih delova u pacijentovom telu će odmah izazvati poremećaje u magnetnom polju, što će stvoriti „artefakt“ na tomogramu. Osim toga, elektronički uređaj će pokvariti, uzrokujući najveću štetu vlasniku. Prisutnost umjetnih zglobova, igala, spajalica ili čak metalnih fragmenata koji su ostali nakon ozljede u tijelu će dovesti do istog rezultata. Neki hemijski spojevi koji čine mastila za tetoviranje imaju i feromagnetna svojstva (posebno, mikroskopske čestice se mogu zagrijati u jakom magnetskom polju, što dovodi do opekotina u dubokim slojevima epiderme).

Tokom pregleda, pacijent je dužan da ostane što mirniji dovoljno dugo. Prepreka MRI može biti mentalna nestabilnost, određene fobije (klaustrofobija, na primjer), koje će uzrokovati šok, histeriju i nevoljnu pokretljivost subjekta.

Za poboljšanje kvalitete slike mogu se koristiti kontrastna sredstva (spoji gadolinijuma), čija svojstva još nisu u potpunosti proučena. Na primjer, kako mogu utjecati na razvoj fetusa tokom prva tri mjeseca trudnoće. Stoga se ne preporučuje obavljanje pregleda trudnica koje zahtijevaju primjenu kontrastnih sredstava. Osim toga, kod osoba koje imaju individualnu fiziološku netoleranciju, ovi lijekovi mogu izazvati neočekivanu anafilaktičku reakciju.

Unapređenje tehnologije pomoću fenomena nuklearne magnetne rezonancije daje liječnicima, hemičarima i biolozima moćan alat za proučavanje trenutnih procesa u živom organizmu i traženje patologija u najranijim fazama razvoja.

Članci na temu

Povratak