A modern orvosi diagnosztika kétféle kutatáson alapul: alkalmazott (biológiai, kémiai stb.) és vizualizáción. Ha az első típusú kutatások időtlen idők óta jelentek meg, amikor az ember megállapította a betegség jelenlétét, ahogy mondani szokás, „szag és nyelv alapján”, akkor a vizualizáció belső szervek a holttest megrongálása csak az ingatlan megtalálásával vált lehetségessé radioaktív anyagokátható sugárzást hoznak létre, amelyet ma "röntgensugárzásnak" neveznek.

A fizikusok felfedezései az elemi részecskék világában újabb módot adtak az orvostudománynak arra, hogy közvetlen beültetés nélkül képet kapjon az emberi test összes szövetéről és szervéről. A mágneses rezonancia képalkotás (MRI) az egyik legfejlettebb és folyamatosan fejlődő módszer az élő szervezetek állapotára vonatkozó információszerzésre.

A gerincbetegségek diagnosztikájában az MRI a vezető képalkotó módszer, mert A gerincoszlop szerkezete számos lágyrész elemet (csigolyaközi porckorongok, szalagok, fazett ízületi kapszulák) tartalmaz, amelyekre a mágneses rezonancia képalkotás a legjobb „roncsolásmentes vizsgálati” módszer.

Mi az MRI?

A Mágneses rezonancia képalkotás elnevezésű képalkotó kutatási módszer a kvantum- és részecskefizika egyik felfedezésén alapul, miszerint bizonyos elemek magjai képesek az orientált mágneses mezők és a rádiófrekvenciás sugárzás hatására elnyelt többletenergia kibocsátására.

A jelenség az „atom mágneses rezonancia“, amelyen az élő és élettelen tárgyak mágneses rezonancia képalkotása alapul, 1922-ben fedezték fel az elektronok „spin kvantálásának” meghatározására irányuló kísérlet során. A fizikusok ekkor jöttek rá, hogy a kvantumfizika „spin” (a részecske szögimpulzusa) fogalmának van fizikai kifejeződése.

A rádiófrekvenciás (RF) sugárzás részecskékre gyakorolt ​​hatásának kutatása 1937-ben erős mágneses térben feltárta, hogy a mintamagok egy bizonyos frekvenciájú rádiófrekvenciás energiát abszorbeáltak, és a külső impulzus kikapcsolása után bocsátották ki. Ezt a hatást csak olyan részecskék képesek kiváltani, amelyek magjai rendelkeznek elektromos töltésés forgasd meg. Az ilyen tulajdonságok olyan elemekben rejlenek, amelyek magja egy „extra” protont tartalmaz (azaz a protonok száma meghaladja az elektronok számát). A modern MR képalkotás több „szerves” elem tulajdonságait is felhasználja a kutatás során, ezek közül a legnépszerűbb a hidrogén H(1).

Erős, egyenletes mágneses térben egy protonból álló hidrogénmag egy bizonyos frekvencián kibocsátott rádióimpulzus hatására (Larmor rezonancia frekvencia) képes „gerjeszteni”: az elnyelt RF impulzus energiája továbbítja a hidrogénatom egy magasabb energiaszint. De ez az instabil állapot külső hatás nélkül nem tud fennmaradni, és amikor az impulzusok leállnak, visszatér a stabil állapotba (relaxáció). E „lehűlési” folyamat során a mag elektromágneses hullámot bocsát ki, amely érzékelhető. A továbbiakban összetett matematikai térbeli számításokról van szó, amelyek során egy adott atom jele bizonyos koordinátákkal „pixellé” változik.

Mi okozza, hogy a hidrogénmag elnyeli az RF impulzus energiáját? Ez a mag saját mágneses mezejének és a „kutatási objektum” körül indukált nagy, állandó mágneses térnek a kölcsönhatása, amely egy bizonyos irányba orientálódik, és erős elektromágnesek hoznak létre. A hidrogénatom minden egyes magja egyetlen mágneses rendszer, amelynek a mágneses momentum egyedi irányultsága van. Az összes proton mágneses momentumai arra kényszerülnek, hogy abba az irányba irányuljanak, amerre a külső tér mágneses indukciós vektora irányul. A protonok forgási frekvenciájával egybeeső frekvencián kibocsátott rádiófrekvenciás impulzus energiája elnyelődik, megváltoztatva a mágneses tér általános iránya mentén orientált tengely helyzetét (90 (T1) és 180 fokkal (T2) elfordul). Visszatérés a normálhoz, pl. A „gerjesztetlen” állapot a forgástengely eredeti irányú elfordításával egy olyan elektromágneses hullám kibocsátásával jár együtt, amelynél az energia elnyelődött. A T1 és T2 pozíciókban a hidrogénatomok „tárolódnak” különböző mennyiségben energia, és ennek megfelelően a sugárzási teljesítmény eltér (az első állapot kisebb impulzust ad, mint a második).

Ez a legegyszerűbb magyarázata a magmágneses rezonancia lényegének egyetlen rendszerben, például a hidrogénatomban, de sűrű anyagban a mágneses mezők bonyolultabb alkalmazása szükséges az eredmények eléréséhez. Ebből a célból további mágneses mezőket vezettek be, amelyeket „gradiensnek” neveztek. Segítségükkel megváltoztathatja az általános mágneses tér irányát három dimenzióban, ami lehetővé teszi, hogy bármilyen vetítésben (síkban) képeket kapjon, és számítógépes feldolgozás segítségével háromdimenziós képeket generáljon (mint a számítógépes röntgen-tomográfiában).

Az igazság kedvéért a tomográfiát „nukleáris mágnesesnek” kell nevezni, mert Az atommagok sugárzását használják fel. De a baleset után, ami a pusztuláshoz vezetett atomreaktor-on Csernobili atomerőműés a szomszédos területek radioaktív kibocsátással való szennyeződése esetén minden olyan nevet, amely az „nukleáris” szót tartalmazza, jelentős fokú egészségtelen szkepticizmussal fogadják. A csökkentés a kvantumfizikát nem ismerő lakosság békéjének megőrzése érdekében történt.

A találmány története, a készülék és a működési elv

A modern mágneses rezonancia képalkotó szkennereket számos technológiailag fejlett országban gyártják, amelyek közül az Egyesült Államok a teljes termelés 40%-át teszi ki. Ez nem véletlen, mert Az MR képalkotással kapcsolatos főbb technológiai felfedezések többségét amerikai kutatóközpontokban tették:

• 1937 – A Columbia Egyetem professzora (New York, USA) Isidor Rabi elvégezte az első kísérletet a mágneses magrezonancia tanulmányozására molekuláris sugarakban;
• 1945 - két egyetemen (Stanford és Harvard) (F. Bloch és E. Purcell) alapkutatást végeztek a szilárd tárgyak NMR-jére vonatkozóan;
• 1949 – E.F. Ramsey (Columbia Egyetem) megfogalmazta a kémiai eltolódás elméletét, amely az MR-spektroszkópia alapját képezte, amely a kémiai laboratóriumokat a legpontosabb analitikai berendezésekkel látta el;
• 1971-1977 - Raymond Vahan Damadian fizikus és egy csoport munkatársa (Brooklyn Medical Center) megalkotta az első MRI-szkennert, és képeket készített az élő tárgyak belső szerveiről (beleértve az embereket is). A kutatások során az orvosok megállapították, hogy a daganatokról készült képek nagyon különböznek az egészséges szövetektől. A munka tervezése és kivitelezése körülbelül 7 évig tartott;
• 1972 – Paul Lauterbur kémikus (New York Állami Egyetem) elkészítette az első kétdimenziós képet a váltakozó gradiens mágneses mezők felhasználásával kapcsolatos saját fejlesztései alapján.

1975-ben Richard Ernst svájci fizikai kémikus módszereket javasolt az MRI érzékenységének növelésére (Fourier-transzformáció, fázis- és frekvenciakódolás használatával), amelyek jelentősen javították a kétdimenziós képek minőségét.

1977-ben R. Damadian bemutatta tudományos világ első szeletképet mellkas ember, az első MRI szkenneren készült. Ezt követően a technológiát csak továbbfejlesztették. Főleg nagy hozzájárulás Az MRI fejlődését a számítástechnika és a programozás fejlődése hozta meg, amely lehetővé tette egy komplex elektromágneses berendezés programozott vezérlését, és a keletkező sugárzás feldolgozását tetszőleges síkban térbeli kép vagy kétdimenziós „szeletek” előállítására.

On aktuális pillanat 4 típusú MRI szkenner létezik:

1. Állandó mágneseken (kicsi, hordozható, gyenge mágneses térrel 0,35 Tesláig). Lehetővé teszi a „terepi” kutatást a műveletek során. Az állandó neodímium mágneseket használják a legszélesebb körben.
2. Rezisztív elektromágneseken (0,6 Tesla-ig). Meglehetősen terjedelmes, helyhez kötött eszközök erős hűtőrendszerrel.
3. Hibrid rendszerek (állandó és rezisztív mágnesek);
4. Szupravezető elektromágneseken (erős álló rendszerek kriogén hűtőrendszerrel).

A tudósok a legjobb, tiszta és kontrasztos képminőséget a kriogén MRI-szkennerekkel érik el, erős mágneses térrel akár 9,4 Tesla-ig (átlagosan 1,5-3 Tesla). De a gyakorlat azt mutatja, hogy a jó minőségű kép eléréséhez nem annyira erős mezőre van szükség, hanem inkább gyors jelfeldolgozásra és jó kontrasztra. Fejlődéssel szoftver A hagyományos orvosi MRI szkennerek mágneses teljesítménye 1-1,5 Teslára csökkent. A legerősebb tomográfokat tudományos orvosi kutatásra gyártják.

A szabványos MRI szkenner több blokkból áll:

1. Több mágneses rendszer:

• egy nagy toroid mágnes, amely állandó mezőt hoz létre;
• gradiens mágnestekercsek, amelyek segítségével a mágneses indukciós vektor iránya három dimenzióban változik („a pólusok eltolódnak”). A gradiens eltolására különféle alakú és méretű tekercseket találtak ki (8 alakú, nyereg alakú, páros (Helmgotz), Maxwell, Golay). Az egy- és páros tekercsek számítógéppel vezérelt működése képes a magok nyomatékait tetszőleges irányba irányítani, vagy akár elforgatni a nagy mágnes által kezdetben beállított irányhoz képest;
• alátéttekercsek szükségesek a teljes mező stabilizálásához. Ezeknek a tekercseknek a kis mágneses tere kompenzálja a nagy és gradiens mágnesek által létrehozott külső interferenciát vagy a mező esetleges inhomogenitását;
• RF tekercs. A rádiófrekvenciás tekercsek mágneses teret hoznak létre, amely rezonanciafrekvencián pulzál. Háromféle tekercset fejlesztettek ki és használnak: adó, vevő és kombinált (adó-vevő). Az RF-sugárzó egyben detektor is, mert amikor az orsóra mutat külső sugárzás, amelyet „lazító” protonok hoznak létre, megjelennek az áramkörében indukált áramok RF jelként rögzítve. A detektortekercsek kialakítása két típusra oszlik: felületi és térfogati, azaz. körülveszik a tárgyat. Az alakzatok a jelrögzítés módszereitől függenek, amelyek figyelembe veszik a sugárzás erejét és irányát. Például egy volumetrikus madárkalitka-tekercset használnak, hogy jobb képet kapjanak a fejről és a végtagokról. A tomográf több párosított és egyetlen RF tekerccsel rendelkezik minden típusú és irányú RF jelhez.

A legerősebb mezőt szupravezető mágnesek hozzák létre. Cseppfolyósított héliummal (t = -269 o C) töltött, lezárt edénybe egy nagy, állandó mezőt létrehozó gyűrűs mágnest merítenek. Ezt az edényt egy másik, nagyobb, lezárt edénybe zárják. A két fal közötti térben vákuum jön létre, amely a héliumot a fok töredékére sem engedi felmelegedni (a beágyazott vákuumtartályok száma kettőnél több is lehet). Minél kisebb az ellenállás a tekercsvezetékben, annál nagyobb a mágneses tér teljesítménye. Ez a tulajdonság indokolja a szupravezetők használatát, amelyek ellenállása közel 0 Ohm.

A tomográf vezérlőrendszer a következő eszközökből áll:

• számítógép;
• gradiens impulzus programozó (a gradiens mezők amplitúdójának és típusának változtatásával alakítja ki a mágneses tér irányát);
• gradiens erősítő (szabályozza a gradiens impulzusok teljesítményét a tekercsek kimeneti teljesítményének megváltoztatásával);
• az RF impulzusok forrása és programozója alkotja a rezonáns sugárzás amplitúdóját;
• Az RF erősítő az impulzusok teljesítményét a kívánt szintre változtatja.

A számítógép vezérli a mező- és impulzusgeneráló blokkokat, adatokat fogad a detektoroktól és feldolgozza azokat, az analóg jelek áramlását digitális „képpé” alakítja, amely megjelenik a monitoron és kinyomtatja.

Az MR-szkennert (azaz egy mágneses rendszert) szükségszerűen árnyékoló rendszer veszi körül az elektromágneses és rádiósugárzás külső „interferenciája” ellen, amely rádiójelforrásokból és bármilyen erős mágneses térbe került fémtárgyból származhat. A helyiség falainak fémhálós vagy folyamatos lemezborítása elektromosan vezető Faraday ketrec típusú pajzsot hoz létre.

MRI az orvosi diagnosztikában

A mágneses rezonancia képalkotás teljesen más, mint a röntgenvizsgálat, mert szó szerint nem "analóg" (azaz fényképes) módja a képszerzésnek, hanem inkább egy kép megalkotása digitalizált adatok felhasználásával. Vagyis a kép, amelyet egy személy a képernyőn lát, sok mikroszkopikusan kicsi jel megfejtésének eredménye, amelyeket a tomográf detektor (RF tekercs) rögzít. Ezek mindegyike elektromágneses impulzusok van egy bizonyos ereje és térbeli koordinátái a testen belül. A kapott „protonrelaxációs” impulzusok alapján a kép feldolgozását és felépítését egy nagy teljesítményű számítógép végzi speciális programok segítségével.

Az MRI RF impulzusok sorozatát használja, amelyek a testszövetekben a hidrogén-protonok specifikus „gerjesztésének” módját hoznak létre, egyedi abszorpciós intenzitással és ennek megfelelő energiavisszatérítéssel. Valójában a szekvenciák azok számítógépes programok, amely szerint meghatározott amplitúdójú rádiófrekvenciás jeleket bocsátanak ki, és szabályozzák a teljesítmény és a mágneses tér gradienseit.

A hidrogén a legnagyobb mennyiségben előforduló elem a szervezetben, mert... nemcsak az összes szerves molekulában, hanem a víz összetevőjeként is megtalálható a legtöbb szövetben. Emiatt (és azért is, mert az atommagban csak egy proton van, ami megkönnyíti a rezonancia kiváltását) a tomográfia jobban alkalmas a lágyrészek képalkotására, amelyekben a víz koncentrációja sokkal magasabb. Az MRI-képen a nagyon kevés szabad vízmolekulát tartalmazó csontok koromsötét területként jelennek meg.

Számos kísérlet kimutatta, hogy mennyire eltérő lehet egy proton relaxációs ideje, ha az atom, amelyben ez az elemi részecske található, egy bizonyos típusú szövetben található. Sőt, ha ez a szövet egészséges, a „válasz” ideje jelentősen eltér. Pontosan a relaxációs idő szerint, pl. az RF impulzus visszatérési sebességét, a tárgy fényességét a számítógép határozza meg.

Az orvosi diagnosztikában az MRI-t nemcsak sűrű szövetek, hanem folyadékok vizsgálatára is használják: az MR angiográfia lehetővé teszi a vérrögök helyének meghatározását, a turbulencia és a véráramlás irányának meghatározását, valamint az erek lumenének mérését. A folyadékban lévő protonok reakcióidejét megváltoztató speciális anyagok segítenek a folyékony közegek vizsgálatában. A kontrasztanyagok a gadolínium elem vegyületeit tartalmazzák, amely az atommagok egyedi mágneses tulajdonságaival rendelkezik, ezért ezt „paramágnesesnek” nevezik.

Az MRI a maghőmérsékletet is méri bárhol a testben. Az érintésmentes hőmérő a szövetek rezonanciafrekvenciájának mérésén alapul (a hőmérséklet mérése a vízatomokban lévő hidrogénmérgek relaxációs frekvenciájának eltérései alapján történik).

A képek felépítése a protonok három alapvető paraméterének rögzítésén alapul:

• T1 relaxációs idő (spin-rács, a proton forgástengelyének 90 o-os elforgatása);
• T2 relaxációs idő (spin-spin, a proton forgástengelyének 180 o-os elforgatása);
• protonsűrűség (az atomok koncentrációja a szövetben).

A kép kontrasztját és fényerejét befolyásoló másik két feltétel a sorozatismétlési idő és a visszhang megjelenésének ideje.

Adott teljesítményű és amplitúdójú rádiófrekvenciás impulzussorozatok felhasználásával, valamint a T1 és T2 válaszidő mérésével a kutatók a test ugyanazon pontjairól (szövetekről) különböző kontrasztú és fényerős képeket készítenek. Például egy rövid T1 idő erős RF relaxációs jelet hoz létre, amely fényes foltként jelenik meg a képalkotás során. A szövet fénykarakterisztikáját különböző szekvenciákban kombinálva a víz, zsír koncentrációjának növekedését, vagy a szövet jellemzőinek specifikus változását mutatják ki, ami daganat vagy tömörödés jelenlétére utal.

A mágneses rezonancia képalkotással kapcsolatos tudnivalók kiegészítéseként el kell mondani, hogy a mágneses mezők és a rádiófrekvenciás impulzusok szabályozása nem nélkülözi az „eséseket”, a szokatlan megjelenésű képeket. Ezeket "termékeknek" nevezik. Ez bármely olyan pont, terület vagy jellemző, amely a képen jelen van, de nincs jelen a testben szöveti elváltozásként. Az ilyen műtermékek megjelenésének oka lehet:

• véletlenszerű interferencia mágneses térbe fogott ismeretlen fémtárgyakból;
• berendezések hibás működése;
• a test élettani jellemzői ("fantomok", foltok, amelyeket a belső szervek mozgása okoz légzés vagy szívverés közben);
• helytelen kezelői műveletek.

A „műtermékek” kiküszöbölése érdekében soron kívüli kalibrálást és tesztelést végeznek a berendezésen, megvizsgálják a pácienst és a helyiséget idegen tárgyak jelenlétére, valamint több módban ismételt vizsgálatot végeznek.

Az MRI alkalmazása a gerincbetegségek diagnosztizálásában

A gerinc a mozgásszervi rendszer legmozgékonyabb része. A lágy szövetek biztosítják a gerincrendszer mobilitását és integritását. Ha az összes ismert és gyakori gerincbetegséget számoljuk, a lágyrész sérülések az összes regisztrált betegség 90%-át teszik ki. Ha pedig ide soroljuk a gerincvelő és a gerincvelői idegek neurológiai betegségeit és különféle típusok daganatok, akkor a statisztika 95-97%-ra nő. Más szóval, a csigolyák csontszövetét károsító betegségek több mint ritkák a lágyrészek betegségeihez képest: csigolyaközi porckorongok, ízületi tok, szalagok és hátizmok.

Ha összehasonlítjuk a lágyszövetek integritásának különböző rendellenességeinek tüneteit, a hasonlóság kivételes lesz:

• fájdalom (helyi és széles körben elterjedt egy bizonyos területen);
• „radikuláris szindróma” (a gerincvelői idegek integritásának megsértése, valamint az érzékszervi jelek és válaszok kapcsolódó torzulása);
• bénulás (plegia), parézis és különböző súlyosságú érzékenységcsökkenés.

Ezért a mágneses rezonancia képalkotás eredménye a „döntő szó” magas státusza a gerincbetegségek vizualizációs diagnosztikájában. Néha az érintett terület jó minőségű fényképe az egyetlen módja annak, hogy véglegesen megerősítsék az előzetes vizsgálat, neurológiai vizsgálatok és elemzések alapján felállított diagnózist.

Az MRI-vizsgálat indikációja a gerincoszlopban gyulladásos folyamatok jelenléte, amelyet aktív immunreakció kísér (láz, szöveti duzzanat, bőrpír). A tesztek megerősítik az immunreakció jelenlétét, de nem képesek meghatározni a fertőzés és a gyulladás helyének pontos helyét. Az MRI-vizsgálat 1 mm-es pontossággal határozza meg a fókusz koordinátáit és a gyulladásos folyamat terjedési területét. Az MR angiogramok jelzik a vaszkuláris trombózis és a szöveti ödéma határait. A krónikus betegségek (osteochondrosis minden stádiumban, spondyloarthrosis stb.) vizsgálatában az MRI kivételes hasznosságot mutat.

Az MRI használatának közvetlen indikációi az epidurális területen esetleges tályogok kialakulására utaló tünetek is: súlyos lokalizált fájdalom, „radicularis szindróma”, progresszív érzékenységvesztés, valamint a végtagok és a belső szervek bénulása.

Minden típusú szövetet károsító fertőző betegségek (tuberkulózis, osteomyelitis) megkövetelik átfogó kutatás MRI és számítógépes tomográfia (CT) segítségével. Az MR tomogramok az idegszövet, a porcos csigolyaközi lemezek és az ízületi kapszulák elváltozásait tárják fel. A CT kiegészíti az összképet a csigolyatestek és folyamatok csontszövetének pusztulásáról szóló adatokkal.

A gerincvelő és a hozzájuk közeli szövetek (erek, agyhártya, a gerinccsatorna belső csonthártyája) sérülései sokrétű és gondos MRI-vizsgálatot igényelnek, mert Az idegszövet rendellenességeinek többsége daganatok (jóindulatú és rákos), esetenként tályogok (epidurális és szubdurális) kialakulásához kapcsolódik. A mágneses rezonancia képalkotó vizsgálatok kezdetben a központi idegrendszer daganatképződményeinek azonosítására irányultak. A hosszú távú megfigyelések és a felhalmozott tapasztalatok rendszerezése lehetővé teszi a kutatók számára, hogy azonosítsák a kialakuló daganatokat az első szakaszban, „gyermekcipőben”.

A szkennelési technológia fejlesztésének célja a bármilyen méretű objektum képeinek részletességének, kontrasztjának és fényerejének növelése, valamint az RF impulzus kibocsátása után a lehető leggyorsabb adatszerzés. Egy modern MRI szkenner képes valós időben „megjeleníteni” a folyamatban lévő folyamatokat: szívverést, folyadékmozgást, légzést, izomösszehúzódást, vérrögképződést. A kisméretű, állandó mágnessel ellátott nyitott MR szkennerek lehetővé teszik a felületi szövetek minimális károsodásával járó műveleteket (intervenciós MRI).

A számítógépes programozás lehetővé teszi, hogy a szkennerből származó adatok alapján háromdimenziós képet készítsen a monitor képernyőjén vagy lézeres technológia segítségével.

A gerincoszlop MRI-vizsgálatainak iránya függőleges helyzetben fejlődik. A mobil installáció egy 90°-ban pozíciót váltó asztallal van felszerelve, amely lehetővé teszi, hogy valós időben rögzítse a gerincoszlop változásait növekvő függőleges terhelés mellett. Az ilyen adatok különösen értékesek a sérülések (törések) tanulmányozásakor. különböző típusok) és spondylolisthesis.

A vizsgálaton átesettek véleménye szerint nem tapasztalnak fájdalmas érzéseket. Leginkább a berendezés által keltett zaj nyűgözi le őket: „erős kopogó hang az alagút falaiban, mintha egy fúrókalapács dolgozna a közelben”. Ez az állandó mágnes mozgó része, amely forog.

Ellenjavallatok

Egyértelmű akadálya az MRI-vizsgálat elvégzésének, ha a páciens testében olyan implantátumok és eszközök vannak, amelyek bármilyen mértékben ferromágneses tulajdonságokkal rendelkező fémeket tartalmaznak. Tájékoztatásul: csak a tiszta titán, amelyet csigolyarögzítő rendszerek létrehozására használnak, nem rendelkezik mágneses tulajdonságokkal.

A pacemaker, a cochlearis implantátum elektronikus berendezéssel és a fém alkatrészek jelenléte a páciens testében azonnal zavarokat okoz a mágneses térben, ami „műterméket” hoz létre a tomogramon. Ezenkívül az elektronikus eszköz meghibásodik, maximális kárt okozva a tulajdonosnak. A testben sérülés után visszamaradt mesterséges ízületek, csapok, kapcsok vagy akár fémdarabkák is ugyanilyen eredményhez vezetnek. Néhány kémiai vegyületek, amelyek a tetoválófestékek részét képezik, ferromágneses tulajdonságokkal is rendelkeznek (különösen a mikroszkopikus részecskék felmelegedhetnek erős mágneses térben, ami égési sérüléseket okoz az epidermisz mély rétegeiben).

A vizsgálat során a betegnek a lehető leghosszabb ideig mozdulatlannak kell lennie. Az MRI akadálya lehet a mentális instabilitás, bizonyos fóbiák (például klausztrofóbia), amelyek sokkot, hisztériát és akaratlan mobilitást okoznak az alanyban.

A képminőség javítására kontrasztanyagok (gadolínium-vegyületek) használhatók, amelyek tulajdonságait még nem vizsgálták teljesen. Például, hogyan befolyásolhatják a magzat fejlődését a terhesség első három hónapjában. Ezért nem ajánlott olyan terhes nők vizsgálatát végezni, amelyek kontrasztanyag használatát igénylik. Ezenkívül az egyéni fiziológiai intoleranciában szenvedő betegeknél ezek a gyógyszerek váratlan anafilaxiás reakciót okozhatnak.

A mágneses magrezonancia jelenségét alkalmazó technológia fejlesztése hatékony eszközt ad az orvosoknak, vegyészeknek és biológusoknak az élő szervezetben zajló folyamatok tanulmányozására és a patológiák felkutatására a fejlődés legkorábbi szakaszában.

Cikkek a témában

A mágneses rezonancia képalkotás (MRI) a mágneses magrezonancia (NMR) segítségével történik, amely az egyik a legújabb eredményeket orvostudomány a diagnosztika területén. E műszaki remekmű létrehozásának fő feltétele a legmodernebb számítógépek és számítógépes programok.

Ez a módszer a képalkotás módjában különbözik a hagyományos számítógépes tomográfiától. A hagyományos röntgensugarak helyett erős mágneses teret használnak. A vizsgálat során a beteget nem éri radioaktív röntgensugárzás, és nem lépnek fel a besugárzásra jellemző mellékhatások.

Hogyan történik az MRI?

A módszer végrehajtásához szükséges fő berendezés egy nagy mágneses hengeres cső és egy számítógép. A kép elkészítéséhez az atomok speciális kibocsátási tulajdonságát használják fel elektromágneses hullámok erős mágneses impulzusok hatására. A szövet sűrűségétől függően az elektromágneses hullámok áramlása eltérő lesz, képüket a számítógépen kapjuk meg. A pácienst „mágneses csőbe” helyezik, és a mágneses mezőt rövid időre aktiválják. Egy speciális eszköz regisztrálja az alany testéből érkező elektromágneses hullámokat, és a számítógép ezeket a hullámokat képpé alakítja. Ha több szeletképre van szükség, a méréseket meg kell ismételni. A számítógép számos szeletet képes háromdimenziós műanyag képpé alakítani.

Mit lehet diagnosztizálni MRI-vel?

Az MRI módszer az egyik legpontosabb diagnózis. Használata során az agy fehérállományának változásai észlelhetők, speciális tanulmányok erek, az agyfolyadék keringésének tanulmányozása, és segítségével a legújabb technológia- az agyi energia-anyagcsere és anyagcsere vizsgálata az agyban. A hagyományos számítógépes tomográfia nélkülözhetetlen a sérülések, a vérnyomás és a csonttörések diagnosztizálásában. Az NMR-re a legjobb a sok folyadékot tartalmazó szövetek vizsgálata. Használható a belső szervek - a szív és a vesék - tanulmányozására.

Veszélyes az MRI?

Még mindig nincs bizonyíték arra, hogy ezek a vizsgálatok károsak lennének az emberre. Problémát okozhat azonban a mágneses tér olyan betegek vizsgálatakor, akiknek testében fém protézisek és implantátumok vannak. Ezekben az esetekben az MRI használata tilos. Amikor ezzel a készülékkel dolgozik, ne legyen fémtárgy a ruhájában.

A mágneses rezonancia képalkotás egyetlen problémája a magas költség. Ezt a vizsgálatot csak akkor végezzük, ha a diagnózis más módszerekkel nem állapítható meg. Ezen túlmenően ennek a tanulmánynak a befejezése több időt igényel. A gyermekek vizsgálati lehetőségei a zárt tértől való félelem (a hengeres „csőben” lét igénye) miatt némileg korlátozottak.

Ez kutatási módszer folyamatosan fejlesztik. A mágneses rezonancia képalkotás egy informatív, biztonságos diagnosztikai módszer, amely lehetővé teszi a különböző síkok szervek képeinek beszerzését. A számítógép képernyőjén egy háromdimenziós kép látható, amely lehetővé teszi például az emberi agy minden oldalról és bármilyen mélységből történő vizsgálatát.

Az MRI fizikája

Bármilyen kép elkészítéséhez meg kell mérni és össze kell hasonlítani a jel intenzitását a jövőbeli kép minden pontján a koordinátáival (azaz a képen elfoglalt helyével), vagy más szóval meg kell határozni ennek a jelnek az intenzitásának eloszlását két részre. -dimenziós (2D) vagy háromdimenziós (3D) tér. A mágneses rezonancia képalkotás (MRI) során a testrészek képét az 1H hidrogénatommagok (protonok) jeleloszlásának mérésével nyerik. A protonok az emberi test szinte minden molekulájának szerves részét képezik, és mindenekelőtt a víz és a zsírszövet molekuláinak. A vízmolekulák a szervezetben lehetnek szabad állapotban (extracelluláris és intracelluláris víz) és kötött állapotban (ionokkal, szénhidrátokkal, fehérjékkel, sőt az entrópiás erők miatt lipidekkel is). A vízmolekulák állapotától függően az azonos mérési körülmények között lévő protonjelek eltérő mágneses karakterisztikájúak lesznek, ami meghatározza a relatív szöveti kontrasztot az MRI-képen. Minden összetett rendszer MRI-szkennerre van szükség a szöveti hidrogénmagok ezen belső jelének mérésére, amely alapvetően megkülönbözteti az MRI-t a többi sugárdiagnosztikai módszertől, és előre meghatározza annak egyedi differenciáldiagnosztikai értékét.

A mágneses rezonancia képalkotás (MRI) a hidrogénatommagok mágneses magrezonanciájának (NMR) jelenségén alapul. A protonoknak van spinés ennek megfelelően egy mágneses momentum, mint minden mozgó töltött részecske. A proton legnyilvánvalóbb modellje az iránytű, amelynek mágneses momentuma is van. Ha egy iránytűt helyezünk a Föld mágneses mezejébe, annak tűje oszcillálni kezd a mező térvonalainak iránya körül. Ugyanez történik a protonokkal. Amikor a pácienst egy MRI szkenner egyenletes mágneses mezőjébe helyezik (a klinikai gyakorlatban ennek intenzitása nem haladhatja meg a 3,0 Teslát), a testszövetek hidrogénmagjai kölcsönhatásba lépnek a készülék mágneses mezőjével. Ennek eredményeként mágneses momentumok ill hátul A protonok a mágneses erővonalak irányához képest bizonyos szögben tájolódnak (lásd 2.1.1-B. ábra), hasonlóan ahhoz, ami a Föld mágneses mezőjében az iránytűvel történik, és forogni kezdenek ( precessz) olyan frekvenciával, amely hasonlóan a spinek eltérési szögéhez a mágneses erővonalak irányától a o, egyenesen arányos a térerővel B oés úgy hívják precessziós frekvencia,Larmor frekvencia vagy rezonanciafrekvencia(2.1.1. táblázat). Ennek eredményeként a teljes minta mágnesezetté válik, azaz a teljes mágnesezettség a mágneses erővonalak mentén irányított tengellyel párhuzamos minta (általában tengelyként jelöljük). Z), amely az úgynevezett hosszanti mágnesezés.

2.1.1. táblázat. Hidrogénatommagok 1 H precessziós frekvenciája MRI rendszerek különböző mágneses térerősségénél.

Ha tehát rádiófrekvenciás impulzust adunk a mágnesrésre E 0 gyakorisággal w, egyenlő a Larmor frekvenciával (gyakran jelölik rezonanciafrekvencia w o), akkor a precesszáló hidrogénatommagok képesek lesznek elnyelni ennek a rádiófrekvenciás impulzusnak az energiáját, ami eltérítési szöget eredményez. a mágneses momentumaik az MR tomográf mágneses erővonalainak irányából megváltoznak, mivel ennek az elnyelt többletenergiának köszönhetően az atommagok képesek lesznek ellenállni a készülék mágneses mezőjének hatásának. A gerjesztő rádiófrekvenciás impulzus időtartamától függően a spin-elhajlás szöge az eredeti irányhoz képest Da lehet például 90 o vagy 180 o: Az ilyen rádiófrekvenciás impulzusokat 90 fokos vagy 180 fokos impulzusoknak nevezzük. Ebben az esetben a minta hosszirányú mágnesezettségének teljes vektora (a tengely mentén Z, amely a mágneses erővonalak mentén irányul) a rádiófrekvenciás impulzus időtartamától függő mértékben változik (gyakrabban - csökken). Mivel kezdetben (mielőtt a tomográf mágneses terébe helyeztük) a hidrogénmagok mágneses momentumait kaotikusan irányították - különböző oldalak(2.1.1-A ábra), akkor a mágneses térbe való belépés után is (2.1.1 AB ábra), bár a spinek a mágneses erővonalak irányába orientált kúp mentén forognak, precessziójuk bekövetkezik. aszinkron módon(vagy összefüggéstelenül), vagyis másokkal f fázis precesszió (2.1.1-B ábra). Ennek eredményeként minden időpillanatban bármely egy irányba irányított spinnél van egy másik hasonló, ellenkező (ellentétes) irányú spin. Így a minta teljes mágnesezettségi vektora a tengelyre merőleges síkban Z, amelyet a mágneses erővonalak mentén irányítanak, általában síknak jelölik XY, egyenlő nullával (2.1.1-B ábra).

2.1.1. ábra. Általános séma mágneses magrezonancia jel beszerzése a szabad indukció lecsengése formájában (magyarázat a szövegben).

A következő lépésben vegyen mintát a használatával sebességváltó tekercs rádiófrekvenciás térrel besugározva E 0, amelynek frekvenciája (más néven az MRI rendszer rezonanciafrekvenciája) (2.1.1 BÒV ábra) általában több tíz megahertz (2.1.1. táblázat).

A rádiófrekvenciás impulzus hatására az összes pörgés forgása szinkronizálva(válik összefüggő), vagyis őket f fázis ugyanolyanná válik f=f 0, és a repülőben XY megjelenik a hidrogénmagok mágneses momentumainak összjele ill keresztirányú háló mágnesezés minta (2.1.1-B ábra). Ha a mágnes lumenében van rádiófrekvenciás vevőtekercs(rádióantenna), amely képes rádiójel mérésére ebben a síkban, majd a minta teljes mágnesezettségi vektorának elfordulását a síkban XY váltakozó áram megjelenését okozza a vevőtekercsben, ami észlelhető. Az elektromos rezgések mérése az izgató rádiófrekvenciás impulzus kikapcsolása után egy ilyen vevőkörrel tulajdonképpen a testszövetekben lévő protonok NMR-jelének mérését jelenti. Maga a hidrogénatommagok mágneses rezonancia jele (ezt szabad indukciós jelnek vagy FSI-nek is nevezik (2.1.1-B ábra) csillapított karakterű, ami a spinrendszer eredeti állapotába való visszatérését tükrözi (a 2.1.1-B. ábra). izgalmas rádiófrekvenciás impulzus) állapot, azaz NMR relaxáció(2.1.1 VÒB ábra) mágnesesen aktív magok: a felhalmozott energia spinek környezetébe való disszipációja miatt ún. rács, a spin eltérés szöge visszaáll az eredeti értékére ( spin-rács relaxáció) és megszakad a spin forgás kölcsönös szinkronizálása, vagyis az egyes pörgetések közötti kapcsolat ( spin-spin relaxáció). Ezeket a folyamatokat mennyiségileg jellemezzük időnként spin-rács T 1 vagy spin-spin T 2 relaxáció, vagy inkább spin-rács sebességek W 1 vagy spin-spin W 2 relaxáció. A szövetekben a relaxációs idő a hőmérséklettől, a hidrogénmagok mobilitásától (folyadékokban hosszabbak, mint a lágyszövetekben) és a paramágneses vagy ferromágneses relaxációs központok jelenlététől függ (minél nagyobb az ilyen paramágneses vagy ferromágneses anyagok koncentrációja, annál rövidebb a relaxációs idő). hidrogén atommagok). A T2 spin-spin relaxációs idő a protonok mikrocirkulációjától is függ (pH, oldat ionerőssége stb.), ami miatt a szöveti protonok ezen jellemzője érzékenyebb a kóros folyamat kialakulására, mint a T1 idő. Vegye figyelembe, hogy az emberi test szöveteinek relaxációs ideje az életkortól is függ. Az emberi agy myelinizációjával az első életév során az agy szürke- és fehérállományának relaxációs idejének aránya az ellenkezőjére változik, ami aztán az egész életen át megmarad (2.1.2. ábra): az újszülött agyának fehérállománya hosszabb, mint a szürkeállományé, és már 1 éves kor felett az agy fehérállománya gyorsabban ellazul.

2.1.2. ábra. Az agy fehér és szürkeállományának relaxációs ideje az ember életében lecsökken. Az első életévben érdemes odafigyelni a relaxációs idők szintek „keresztezésére”.

Maguk a relaxációs idők az életkorral csökkennek, míg az agy víztartalma a születés utáni 93-95%-ról a második életév végére 82-84%-ra csökken.

Tehát az objektum összes hidrogénatomjának rezonanciafrekvenciája w o csaknem azonos és egyenesen arányos a mágneses térerősség növekedésével B o. Ha ilyen körülmények között az egyik tengely mentén mágneses tér jön létre, amelynek erőssége ezen a tengely mentén lineárisan változik, akkor a proton precessziós frekvenciája w lineárisan kapcsolódik a kiválasztott tengely mentén elfoglalt helyükhöz (koordinátához). Vagyis végrehajtják pontpozíciók frekvencia térbeli kódolása az egyik tengely mentén (2.1.3. ábra). A mágneses tér ilyen lineáris változását egy további bevezetése hozza létre gradiens mágneses tér G vagy más szóval a befogadás mágneses tér gradiens egy bizonyos irányba.

Megtudni a protonok rezonanciafrekvenciáját w a mért változó SSI (NMR-jel) segítségével dolgozzuk fel Fourier transzformáció (Fourier transzformáció vagy F.T.). Fourier transzformáció lehetővé teszi a különböző rezonanciafrekvenciájú magok fajlagos hozzájárulásának meghatározását a mérés során kapott NMR jel kialakulásában. Ennek a feldolgozásnak az eredményeként a csökkenő NMR-jel mért amplitúdójának időfüggősége helyett a mágneses magok rezonanciafrekvenciájához való hozzájárulásának (számának) eloszlását kapjuk. Ezt az eloszlást ún NMR spektrum. A csúcs amplitúdója (pontosabban a spektrális vonalgörbe alatti terület) egyenesen arányos az adott precessziós frekvenciájú magok koncentrációjával, és a csúcs pozícióját a spektrumon egyértelműen ennek a precessziónak a frekvenciája határozza meg. Maguk a relaxációs idők az életkorral csökkennek, míg az agy víztartalma a születés utáni 93-95%-ról a második életév végére 82-84%-ra csökken.

2.1.3. ábra. Mágneses mező gradiens engedélyezése G a „fej-lábujj” irányban oda vezet, hogy az egyes rétegek protonjainak frekvenciája ebben az irányban (vágott) mennyiségben különbözik egymástól. Dw az értékkel arányos mágneses tér megváltozik DG. Rezonancia frekvencia w o csak egy rétegben marad ugyanaz. Ennek eredményeként a réteg protonjainak rezonanciafrekvenciájából pontosan meg lehet határozni a helyét a mágneses térerősség változásának irányában, vagyis a koordinátáját ezen a tengely mentén.

2.1.4. ábra. A tengelyen eltérően elhelyezkedő három azonos objektum NMR jelének mérésekor X, mágneses tér gradiens hiányában ( A) homogén NMR jelet kapunk, amely a Fourier-transzformáció után egy nagy amplitúdójú spektrumvonalat (csúcsot) ad (a rezonanciafrekvencia mindhárom mintánál azonos). Mágneses tér gradiens jelenlétében ( B) mindegyik mintának saját csúcsa (saját frekvenciája) lesz a spektrumban, a tengely mentén elfoglalt helyüknek megfelelően X. A mindegyik csúcs amplitúdója háromszor kisebb lesz, mint a gradiens bekapcsolása előtti spektrum nagy csúcsának amplitúdója.

Valójában a térfrekvenciás kódolás lehetővé teszi egy objektum jövőbeli képének egyik „vetületét”, pontosabban az NMR-jel eloszlását a háromdimenziós tér egyik tengelye mentén a térbeli tér kialakulásának köszönhetően. NMR spektrum. Tehát, ha három egyforma vízzel ellátott kémcsövet helyezünk el állandó mágneses térben egy sorban a tengely mentén X(2.1.4 - A ábra), akkor a mindhárom cső NMR-jeleit tartalmazó NMR-spektrumon egy csúcsot kapunk, mivel a rezonanciafrekvenciájuk azonos lesz. A mágneses tér ezen tengely mentén történő lineáris változásával három csúcsot kapunk az NMR-spektrumban, relatív helyzete amely egyértelműen tükrözi a kémcsövek elhelyezkedését a tengely mentén X(2.1.4. ábra - B). Így az NMR-spektrum a kémcsövek elhelyezkedésének „vetülete” a tengely mentén X.

A mágneses tér gradiensének irányának megváltoztatásával a háromdimenziós térben egy egész sor ilyen „vetületet” kaphat (2.1.5. ábra), amelyekből (mint a röntgen komputertomográfiánál) rekonstruálhatja a képet. objektumok (fordított vetítési módszer). Egy ilyen eljárás azonban nagyon hosszú időt vesz igénybe, mivel mindhárom síkban sok vetületet kell készíteni: 0 o-ról 180 o-ra kell lépni 1-2 o nagyságrendű lépéssel. , ami általánosságban az adott felbontástól függ.

2.1.5. ábra. NMR spektrumok felvétele két tengely mentén XÉs Y(A) lehetővé teszi az objektumok helyzetének meghatározását a síkon XY. Az eljárás többszöri megismétlése minden irányban (B) lehetővé teszi az eredeti objektumok alakjának meghatározását.

Ugyanakkor a mágneses tér gradiens bevonása nemcsak az atommagok rezonanciafrekvenciáját érinti w, hanem a fázisukon is f. Ennek a hatásnak köszönhetően mágneses tér gradiens jelenlétében sokkal gyorsabban megy végbe a spin-dephasing, azaz a spin-spin relaxáció felgyorsul. Ugyanakkor a spinek fázisváltozásának sebessége közvetlenül függ a mágneses tér nagyságától egy adott pontban, ami azt jelenti, hogy a spinek specifikus fázisa a mágneses tér gradiens irányában függ azok elhelyezkedésétől. térben (2.1.6. ábra).

2.1.6. ábra. Mágneses térgradiens hiányában az (A) fázis változása elhanyagolható. A mágneses tér gradiensének állandó időtartamával, polaritásának (B) vagy amplitúdójának (C) megváltoztatásával szabályozhatja a fázisszöget.

Ennek eredményeként fáziskódoló gradiens a spin fázisszög információt tartalmaz a térben lévő atommagok működési irányú koordinátáiról, és maga az eljárás is használható fázisú térbeli kódolás.

Így felhasználva frekvenciaés/vagy fázis térbeli kódolás egyértelműen össze lehet hasonlítani egy adott pont NMR jelének amplitúdóját a térbeli koordinátákkal.

A SID gradiens mágneses mezők körülményei között történő mérése azonban bizonyos technikai nehézségekkel jár, mivel ez a jel nagyon gyenge és viszonylag gyorsan lecseng (a felgyorsult spin-spin relaxáció miatt). Annak érdekében, hogy ilyen körülmények között meg lehessen mérni, újra kell alakítani ezt a jelet a mágneses mezők gradiensei jelenlétében. Kétféleképpen lehet ilyen jelet generálni: spin visszhang vagy gradiens visszhang generálásával.

Pörgés visszhang az első gerjesztő rádiófrekvenciás 90 o-os impulzus leadása után valamivel t idővel egy további 180 o-os impulzus beépítése képződik, amely 180 o-kal „elfordítja” a relaxációs spineket, és azok a síkhoz képest tükörképen tükröződnek. XY(a pörgetések 90 o-os impulzus alkalmazása után ebbe a síkba fordulnak), ahol t idő elteltével a spinek ismét összegyűlnek, és kialakul forgó visszhangjel. Ebben az esetben a mágneses tér inhomogenitásának minden relaxációra gyakorolt ​​hatása kiegyenlítődik. A spinek viselkedésének legsikeresebb analógiája a futók példája (2.1.7. ábra), akik a start után (gerjesztő 90 o-os impulzus) különböző sebességgel futnak (a spin-spin relaxáció sebessége és a mező inhomogenitásának hatása). ).

2.1.7. ábra. Pörgés visszhang vétele: minden résztvevő (pörgetés) egyszerre indul (90 o-os impulzus után) és távolodik egymástól a különböző futási sebességek miatt (spin-spin relaxáció és mágneses tér inhomogenitása). Az „összegyűjtő” 180 o-impulzus a rajtvonalhoz képest tükrözi a verseny résztvevőit, a gyorsabb futók pedig csak a rajtvonalnál érik utol a lassabbakat.

Azonban a „tükörtükrözés” (180 o-impulzus „gyűjtése”) után a rajtvonalhoz (síkhoz) képest XY) azok a futók, akik gyorsabbak voltak és messzebbre futottak, távolabb kerülnek a rajtvonaltól és utolérik a lassabbakat. Tekintettel arra, hogy mindazok a tényezők, amelyek a sportolók rajtkorfutását befolyásolták, a „visszaverődés” után is ugyanabban az irányban fejtik ki hatásukat, a futási sebességre gyakorolt ​​hatásuk kiegyenlítődik, és a futók egyszerre érnek el a rajtvonalhoz.

Gradiens visszhang a mágneses tér gradiens polaritásának éles megváltoztatásával kapjuk, aminek következtében a spin relaxációs irány az ellenkező irányba változik, míg a gyorsan relaxáló (a spin-spin relaxáció és a gradiens hatása és a mágneses inhomogenitása miatt) mező) a pörgetések távolabb találják magukat a kiindulási helyzettől, ahová az irányváltások miatt hajlamosak pörögni. Ebben az esetben a gradiensek és a mágneses tér nem-donoritása nemcsak hogy nem egyenletes, hanem felgyorsítja az atommagok keresztirányú relaxációját is. A futókkal már adott analógiában (2.1.8. ábra) a rajt után (izgató rádiófrekvenciás impulzus) a versenyben résztvevők közötti távolság megnő a különböző sebességek miatt (a spin-spin relaxáció sebessége és a mágneses tér inhomogenitása).

2.1.8. ábra. Gradiens visszhang vétele: minden résztvevő (pörgés) egyszerre indul (gerjesztő rádiófrekvenciás impulzus) és távolodik egymástól a különböző futási sebességek miatt (spin-spin relaxáció és mágneses tér inhomogenitása). Miután a futók a helyükön megfordulnak (a gradiens jelét váltják), a gyorsabb futók távolabb kerülnek a rajtvonaltól, mint a lassabbak. Ennek eredményeként a gyors sportolók csak a rajtvonalnál érik utol a lassabbakat.

Egy ponton (a gradiens polaritásának megváltoztatásával) a futók megfordulnak és visszafutnak a rajtvonalhoz, míg a gyorsabb sportolók a lassabbak mögé kerülnek, és kénytelenek utolérni őket. Ebben az esetben a futást „zavaró” tényezők különböző irányokba hatnak, és nem kiegyenlítődnek: ha például kanyarodás előtt hátul fújt a szél, akkor az ellenkező irányú futásnál szembe fúj. A relaxáció irányának változása miatt a gradiens visszhang kialakulása során az izgató rádiófrekvenciás impulzus 90 o-nál kisebb lehet, ami szükséges feltétel spin echo használatakor. A rádiófrekvenciás impulzusokat és az impulzusos mágneses tér gradienst tartalmazzák egy bizonyos sorrendben, hívott impulzussorozat (IP). Az egyik izgalmas rádiófrekvenciás impulzustól a másikig terjedő idő(vagyis az egyikből impulzus csomag egy másik kezdete előtt) hívják ismétlési idő (Ismétlési idő vagy TR). Idő a centrifugálás kezdetétől a maximális érték visszhang hívott visszhangidő (Echo Time vagy TE). A spin echo és a gradiens echo impulzussorozatainak összehasonlításakor (2.1.9. ábra) figyelemre méltó, hogy több gyors ellazulás A gradiens visszhang lehetővé teszi a rövidebb idők használatát TRÉs T.E..

2.1.9. ábra. Izgató 90 o-os impulzus alkalmazása után egy idő után kialakul a gerinc visszhangja T.E. egy 180 o-os rádiófrekvenciás impulzus beépítése miatt ( A). Gradiens visszhang esetén a visszhang forrása a gradiens polaritásának változása ( B).

Függetlenül a választott visszhangjelszerzési módszertől, ahhoz, hogy a mágneses rezonancia képalkotás (MRI) során teljes kép jöjjön létre, információt kell szerezni az NMR-jel eloszlásáról, amely az egyik vagy másik visszhangjelet reprezentálja. minden pont a háromdimenziós térben. A 2D MRI-ben először egy szeletet gerjesztenek (lásd a 2.1.10. ábrát) szelektív gerjesztő rádiófrekvenciás impulzus jelenlétében. a szelektív mágneses tér gradiens nyírása. Minél nagyobb a mágneses tér gradiense, annál vékonyabb a szeletvastagság, és annál kisebb a jel-zaj arány. A szeletek számának növelése a kutatási időt is megnöveli.

2.1.10. ábra. Frekvenciával szelektív gerjesztő rádiófrekvenciás impulzus bekapcsolása következtében w o mágneses tér gradiens jelenlétében G o„fej-lábujj” irányban csak egy szelet protonjai alkotnak NMR-jelet, mivel csak erre a szeletre van pontos megfelelés a mágneses rezonancia feltételeinek - csak a frekvenciája egyenlő w O. A szomszédos szelet jelének méréséhez meg kell ismételni az eljárást a mágneses tér gradiensének nagyságának megváltoztatásával.

2.1.11. ábra. A teljes kétdimenziós MRI kép elkészítéséhez három pulzáló gradiens mágneses mezőt alkalmazunk három egymásra merőleges irányban:

A. A kiválasztott szelet protonjainak gerjesztése egy izgalmas 90 o-os rádiófrekvenciás impulzussal együtt w o be van kapcsolva egy impulzusos nyírás-szelektáló gradiens, ami adott frekvencián teremt feltételeket az NMR számára w o csak az egyik szakaszon (nyilakkal jelölve). Ezután egymásra merőleges irányú impulzusos fáziskódoló és frekvenciakódoló mágneses tér gradiensek alkalmazásával ennek a szeletnek az egyes pontjainak NMR jelét külön-külön mérjük. Ehhez a méréshez egy 180°-os rádiófrekvenciás impulzus és egy új nyírásválasztó gradiens impulzus felhasználásával spin echo jelet állítunk elő, amelynek nagyságát pulzáló frekvenciát kódoló mágneses tér gradiens jelenlétében rögzítjük.

B. A vágási pontok kétdimenziós eloszlását a fáziskódoló és a frekvenciakódoló mágneses tér gradiensének egymásra merőleges irányú egyidejű bekapcsolásával kapjuk, aminek eredményeként ennek a vágásnak minden pontja saját fázisszöget és frekvenciát kap, amelyek egyedileg határozzák meg a helyét a szeletben.

Miután kiválasztotta a vágást merőleges síkban, adagolja fáziskódolás(vagy előkészítése) És frekvencia-kódolás(vagy olvasás) gradiensek (2.1.11-A ábra), amelyek lehetővé teszik a mért visszhangjelek egyértelmű társítását (kódolását) a kiválasztott szeletben való eloszlásukkal. Az akció eredményeként fáziskódoló gradiens a kiválasztott szeletben a különböző sorokban vagy rétegekben elhelyezkedő protonok fázisszöge eltérő, és ennek köszönhetően frekvencia-kódoló gradiens merőleges irányban (ennek a „fázisegyenletes” vonalnak a hossza mentén) a protonok frekvenciája lineárisan változik a gradiens nagyságának megfelelően (2.1.11-B ábra). Ahhoz, hogy az összes szeletvonalról információt kapjunk, meg kell ismételni a teljes eljárást a kiválasztott akkumulációs mátrixtól függően a fáziskódoló mágneses térgradiens hatásirányában (például 256x256 pixeles MR tomogram mátrixszal, ill. pixel szakaszonként 256 ciklus szükséges), ami jelentősen meghosszabbítja a kutatási időt. Ugyanakkor minél több fáziskódolási ciklust kell végrehajtani, annál nagyobb lesz a jel-zaj arány.

Az akkumulációs mátrix frekvencia-kódoló gradiens irányú dimenziója közvetlenül nem befolyásolja a kutatási időt, de ennek növekedésével a jel-zaj arány csökken, amihez szükséges több megtakarítás, és így több idő. A kétdimenziós Fourier-transzformáció után kapott összes információ 2D tomogramok sorozataként jelenik meg (a kiválasztott szeletek számának megfelelően). Ráadásul a felhalmozási idő nyilvánvalóan a szeletek számától függ, hiszen ahhoz, hogy az összes szeletről képet kapjunk, az eljárást ennek a számnak megfelelően meg kell ismételni.

Az orvosi diagnosztikai iparnak már elég módszere van a fegyvertárában az adott szervet érintett betegség meghatározására. Az MRI (mágneses rezonancia képalkotás) olyan vizsgálat, amely jellemzőinek köszönhetően határozottan vezető pozíciót foglal el. Hogy mi is az az MRI, és miért vált a technika iránti kereslet az elmúlt évtizedekben szinte az egész civilizált világban, megtudhatja, ha megismeri a beavatkozást végző berendezések működési elvét.

Egy kis történelem

Az 1973-as évet, amikor Paul Lauterbur kémiaprofesszor a Nature tudományos folyóiratban megjelentette cikkét a mágneses rezonancián alapuló képek létrehozásáról, mindenki egyöntetűen elfogadja a módszer megalapozójaként. Kicsit később Peter Mansfield brit fizikus javította a képalkotás matematikai összetevőit. Mindkét tudós Nobel-díjat kapott 2003-ban a mágneses rezonancia képalkotás fejlesztéséhez való hozzájárulásukért.

A módszer fejlesztésében jelentős áttörést jelentett az MRI szkenner feltalálása, amelyet Raymond Damadian amerikai tudós és orvos, az MRI képességeinek egyik első kutatója talált fel. Számos forrás szerint magának a módszernek a megalkotója a tudós, hiszen még 1971-ben tette közzé a rák MRI-vel történő kimutatásának ötletét. A szovjet feltaláló, V. A. feltalálásáról is van információ. ebben a témában, már 2000-ben részletesen ismertetve.

Mi alapján történik a diagnózis?

Az MRI működési elve azon a képességen alapul, hogy az emberi test szöveteit a hidrogénnel való telítettségük alapján lehet tanulmányozni. mágneses tulajdonságok. A hidrogénmagnak egy spint (mágneses momentumot) tartalmazó protonja van, amely a számára rezonanciafrekvencián alkalmazott mágneses és gradiens (további) mezők hatására megváltoztatja a térbeli orientációt.

A proton paraméterei, mágneses momentumai és csak két fázisban létező vektorai, valamint a proton spinekhez való kötődése alapján megállapítható, hogy a hidrogénatom melyik szövetanyagban található. A test egy részének egy bizonyos frekvenciájú elektromágneses térnek való kitétele egyes protonok mágneses momentumának az ellenkezőjéhez, majd az eredeti helyzetükbe való visszatéréshez vezet.

Az MR tomográf adatgyűjtő programja a gerjesztett részecskék - protonok - relaxációja során fellépő energia felszabadulását rögzíti. A módszert megalkotásától kezdve NMRI-nek (nukleáris mágneses rezonancia képalkotás) hívták, és egészen a csernobili atomerőmű balesetéig így hívták. Utána úgy döntöttek, hogy az első szót eltávolítják a névből, hogy ne keltsenek aggodalmat az MRI-vizsgálaton átesettek körében.

A tomográf jellemzői

MRI készülék, mi ez, és milyen jellemzői vannak a készülékének? Az MRI-eljárás végrehajtásához használt első eszközök 0,005 Tesla (Tesla) indukciós mágneses mezőt hoztak létre, és a képek minősége alacsony volt. Korunk tomográfoi erős forrásokkal vannak felszerelve, amelyek erős elektromágneses teret hoznak létre. Ide tartoznak az 1–3 T-ig, esetenként 9,4 T-ig terjedő indukciós elektromágnesek, amelyek folyékony héliumban működnek, és a 0,7 T-ig terjedő, nagy teljesítményű állandó mágnesek (neodímium).

A permanensek gyengébb mágneses rezonancia reakciót váltanak ki a szövetekben, mint az elektromágnesesek, így az előbbiek felhasználási köre igen korlátozott. Ugyanakkor az állandó mágnesek lehetővé teszik az MRI-vizsgálat elvégzését álló vagy mozgás közben, és orvosi hozzáférést biztosítanak az eljárás alá vont személy számára mind a diagnosztikai, mind a terápiás tevékenységek során. Az ilyen vezérlés lehetővé teszi az MRI, az úgynevezett intervenciós mágneses rezonancia képalkotási módszer elvégzését.

A tomográf szerkezetének elve

Az MRI-gépen 3 és például 1,5 Teslával kapott képek minősége általában nem különbözik. A képek tisztasága a berendezés beállításaitól függ. A 0,35 Tesla indukciós tomográf vizsgálati eredményei azonban sokkal gyengébb minőségűek lesznek, mint az 1,5 Tesla készülékeken. Az 1 Teslánál kisebb mezőt generáló berendezések nem teszik lehetővé a belső szervekről (hasüreg és medence) informatív képek készítését.

Az ilyen tomográfok csak akkor végzik el a fej, a gerinc és az ízületek diagnosztikáját, ha az MRI-leírás nem igényel nagy pontosságú képeket.

Miért választják a legtöbb esetben az MRI-t?

Az MRI-diagnosztika és a CT (számítógépes tomográfia) két olyan módszer, amelyek a szervek rétegről-rétegre történő felvételén alapulnak. A tomográfia görögül fordításban szakaszt jelent. De ugyanakkor a módszereknek is vannak különbségei - a CT röntgenfelvételek segítségével készít képeket, amelyek az emberi testet sugárzásnak teszik ki, néha még elég nagy sugárzásnak is. Bár az eljárások költségében van némi különbség, gyakran MRI-t végeznek, mivel a CT jobban képes csak a csontszövetet megjeleníteni.

Más esetekben az első eljárást választják, mivel az MRI minden lágy és porcos struktúrát, különböző méretű ér- és idegképződményt mutat. A tanulmány számos, a legkülönfélébb természetű kóros folyamatot tár fel. Ezenkívül egy olyan eljárás, mint például az MRI, előírható terhes és szoptató nőknek és gyermekeknek, anélkül, hogy félnének egészségük vagy a magzat méhen belüli fejlődésétől. A vizsgálatnak vannak bizonyos ellenjavallatai, de ezek közül sok nem abszolút, és bizonyos feltételek teljesülése esetén elvégezhető.

Mikor szükséges a diagnosztika mágneses mező használatakor?

Az MRI indikációi teljes mértékben a diagnosztikai jellemzőiken alapulnak, nevezetesen a hidrogénmolekulák számán a szövetekben. Így szinte minden lágy és porcos formációban az eljárásnak köszönhetően a következő típusú kóros folyamatok diagnosztizálhatók:

Ezenkívül az MRI elvégzése után lehetővé válik a keringési rendszer érrendszerében, valamint a nyirokrendszerben és csomópontjaiban bekövetkező változások nyomon követése. A gerinc ezzel a módszerrel történő diagnosztizálása lehetővé teszi, hogy teljes (háromdimenziós) képet készítsen az azt alkotó összes szerkezetről, és elemezze a mozgásszervi, idegrendszeri és keringési rendszer tevékenységét.

Az agy MRI-je lehetővé teszi a szerv 3D-s modelljének elkészítését

Ez a diagnosztikai jellemző időnként elgondolkodtatja a beavatkozásra kijelölt betegeket, hogy miért csinálnak gerinc MRI-t, ha a csontszövetek nem láthatóak elég jól a vizsgálat során? Az eljárásra vonatkozó ajánlást az a tény indokolja, hogy a gerinc patológiái gyakran a környező szövetek betegségeihez vezetnek, például az osteochondrosishoz, amely idegeket okoz.

Milyen esetekben nem szabad az eljárást elvégezni?

Még ha figyelembe vesszük, hogy az MRI egy ártalmatlan és nem invazív vizsgálat, még mindig vannak olyan okok, amelyek megakadályozzák ennek végrehajtását. A legfontosabb dolog, ami abszolút ellenjavallat az eljárásnak, a fémtárgyak jelenléte a szervezetben. Az ok közvetlenül összefügg az eljárás elvével.

Ezért, ha a páciens pacemakerrel (pulzusvezérlővel), fogászati ​​és fülbe helyezett fém implantátumokkal, szívbillentyűprotézisekkel, ferromágneses töredékekkel, fémlemezekkel a csontokban, Elizarov-készülékkel rendelkezik, akkor a válasz arra a kérdésre, hogy lehetséges-e az MRI egyértelműen negatív. Az egyetlen kivétel a titánból készült implantátumok, mivel az nem ferromágneses, és nem reagál a mágneses tér hatására.

Az elektromágneses ingadozások különösen veszélyesek a pacemakerrel rendelkezők számára, mivel letilthatják azt, ami a beteg életét veszélyezteti. Sokkal több relatív ellenjavallat létezik, de ezek közül szinte mindegyik kikerülhető, és kedvező körülmények között elvégezhető az eljárás.

Így a felmérés elvégzésének relatív akadályai a következők:

• klausztrofóbia, mentális és fiziológiai rendellenességek, amelyek megnövekedett ingerlékenységben és az eljárás nyugodt állapotban történő ellenállhatatlanságában nyilvánulnak meg;
• a beteg általános súlyos állapota - az alapvető életjelek - légzés, szívritmus, pulzus, vérnyomás - folyamatos ellenőrzésének szükségessége;
• allergiás reakció a kontrasztanyagra (ha szükséges);
• terhesség az első trimeszterben (az orvosok félnek előírni az eljárást ebben a szakaszban, mivel a magzat fő szerveinek kialakulása folyamatban van);
• szív-, légzés- és veseelégtelenség a dekompenzáció stádiumában;
• elhízás 2-3 fok 120-150 kg feletti testtömeggel.

A fenti helyzetek mindegyikére választhat egy alternatív lehetőséget, vagy eldöntheti, hogy szükség van-e MRI-re, vagy helyettesíthető-e más vizsgálattal. A klausztrofóbiában szenvedő személyt megszabadíthatja a kellemetlenségektől, vagy megpróbálhatja elvégezni a beavatkozást egy nagy testsúlyú betegen, amelyhez nyitott tomográffon MRI-t készítenek.

Nyitott áramkörű MRI gép

Fel kell készülnöm az eljárásra?

Az elektromágneses mezőt használó diagnosztika nem igényel előkészítő folyamatot. Nincs szükség konkrét étrendhez vagy diétához. Csak akkor, ha meg kell vizsgálni a kismedencei szerveket, teljes húgyhólyaggal kell az eljárásra jönni - mivel az MRI ezt a területet a szerv falainak kiegyenesedésével diagnosztizálja.

A kontrasztos MRI rendelésekor még egy szempontot figyelembe kell venni. Még akkor is, ha gadolínium-sók alapú, nem allergiás gyógyszereket (Omniscan, Gadovist) használnak kontraszt kontrasztként, először akkor is el kell végezni egy tesztet. Nem zárható ki az egyes betegek egyéni intoleranciája.

Mielőtt elkezdené az eljárást, a legjobb, ha átgondolja ruháit, és olyan ruhát válasszon, amely nem tartalmaz fémtárgyakat - cipzárt, gombokat, strasszokat és egyéb dekorációkat. Egyes magánklinikák felajánlják, hogy speciálisan az ilyen típusú eseményekhez tervezett orvosi köpenyre váltanak. Az MRI-re nem érdemes lurexes fehérneműben jönni, mivel a cérna vaskeverékkel jön létre.

Közvetlenül a diagnózis előtt el kell távolítania az összes ékszert, órát, szemüveget, kivehető fogsort és fülsegédeszközt.

Egy fontos szempont, amelyet nem szabad figyelmen kívül hagyni, az összes korábbi vizsgálati eredménnyel való felkeresés az irodában. Ez lehetővé teszi az orvos számára, hogy azonnal összehasonlítsa az új képeket, és következtetéseket vonjon le a kezelés hatékonyságáról vagy a betegség progressziójának sebességéről vagy remissziójáról. Az MRI gépek olyan erős mágneses teret hoznak létre, hogy a diagnosztikai helyiségben nincsenek fémtárgyak - heverők, mankók, botok és a betegek egyéb személyes tárgyai -, minden tárgy a szoba ajtaja mögött marad. Ezt követően csak a páciens végezheti el a diagnosztikát.

Kutatások végzése

Tehát egy teljesen felkészült páciens egy hardverasztalon-díványon helyezkedik el és egészségügyi személyzet rögzíti a teljes mozdulatlanság biztosítására, figyelembe véve, hogy melyik területet kell megvizsgálni. A páciens testének rögzítésére speciálisan kialakított öveket és támasztékokat használnak. Ugyanakkor elmagyarázzák neki, hogy a tomográf működését meglehetősen hangos zaj - kopogás, búgás - kíséri, hogy ez teljesen normális, és nem kell aggodalomra ad okot.

Speciális rögzítés a fej MRI-hez

Az eljárás során a kényelem érdekében a páciensnek fejhallgatót vagy füldugót kínálnak, amelyek segítenek megszabadulni a kellemetlen zajhatásoktól. Értesítés a kétirányú kommunikáció meglétéről a diagnosztikai szoba és a helyiség között, ahol a folyamatot irányító szakember tartózkodik. Bármikor, ha a beteg úgy érzi, hogy a pánik fokozódik, vagy állapota romlás felé változik, bármikor értesítheti az orvost, aki megszakítja a vizsgálatot.

Természetesen jó lesz, ha a páciens az MRI-vizsgálat előtt elolvassa az erről szóló véleményeket bármely internetes portálon, amelyet már diagnosztikán átesett emberek hagytak hátra. Aztán fel tud készülni lelkileg. Ha tudja, hogy ilyen helyzetekben megijedhet, akkor előre meg kell hívnia egy szeretett személyét az eljárásra. Ehhez először meg kell találnia, hogy a kísérő személynek nincs-e ellenjavallata az elektromágneses mezőben való tartózkodásra, hogy ne okozzon kárt neki, vagy ne zavarja az eljárást.

Ha minden feltétel teljesül, akkor a tomográf heverőt, amelyen a páciens fekszik, a készülék alagútjába helyezik, és megkezdődik a mágneses rezonancia vizsgálat. Maga az eljárás 20 perctől egy óráig tarthat - ez a vizsgált terület jellemzőitől függ. Ha kontrasztos MRI-re utalnak, például onkológiai folyamatok gyanúja esetén, akkor a diagnosztikai idő általában megduplázódik.

A diagnózis után

Az eljárás végén a legtöbb klinikán a pácienst arra kérik, hogy várjon 1-2 órát, amíg az orvos megfejti a vizsgálat eredményeit. Ezt követően a megszerzett adatokat a vizsgálaton átesett személy kapja meg képek formájában, valamint digitális adathordozókon - kompakt lemezeken, amelyek bármikor kényelmesen megtekinthetők. Nincs szükség további pihenésre az MRI-től - a diagnózis nem befolyásolja a páciens fizikai, mentális és érzelmi állapotát. A klinika látogatásával kapcsolatos összes tevékenység elvégzése után folytathatja szokásos tevékenységeit, beleértve a különféle berendezések kezelését.

5. fejezet: A mágneses rezonancia képalkotás alapjai és klinikai alkalmazásai

5. fejezet: A mágneses rezonancia képalkotás alapjai és klinikai alkalmazásai

A mágneses rezonancia képalkotás (MRI) a sugárdiagnosztika egyik legfiatalabb módszere. A módszer a mágneses magrezonancia jelenségén alapul, amely 1946 óta ismert, amikor F. Bloch és E. Purcell kimutatta, hogy a mágneses térben egyes magok rádiófrekvenciás impulzusok hatására elektromágneses jelet indukálnak. 1952-ben a mágneses rezonancia felfedezéséért kitüntetésben részesültek Nobel-díj.

2003-ban az orvosi Nobel-díjat Sir Peter Mansfield brit tudós és amerikai kollégája, Paul Lauterbur kapta az MRI területén végzett kutatásaiért. Az 1970-es évek elején. Paul Lauterbur felfedezte annak lehetőségét, hogy mágneses térben gradiens létrehozásával kétdimenziós képet kapjunk. A kibocsátott rádióhullámok jellemzőit elemezve meghatározta azok eredetét. Ez lehetővé tette olyan kétdimenziós képek készítését, amelyeket más módszerekkel nem lehetett előállítani.

Dr. Mansfield úgy fejlesztette ki Lauterbur kutatását, hogy meghatározta, hogyan lehet elemezni a mágneses térben keletkezett jeleket emberi test. Létrehozott egy matematikai berendezést, amely lehetővé teszi, hogy ezeket a jeleket a lehető legrövidebb idő alatt kétdimenziós képpé alakítsa.

Sok vita volt az MRI megnyitásának prioritását illetően. amerikai fizikus Raymond Damadian az MRI igazi feltalálójának és az első tomográf megalkotójának vallotta magát.

Ugyanakkor az emberi test mágneses rezonancia képeinek megalkotásának elveit Vladislav Ivanov dolgozta ki jóval Raymond Damadian előtt. Az akkoriban pusztán elméletinek tűnő kutatások évtizedekkel később széles körben elfogadottá váltak. gyakorlati alkalmazása a klinikán (a huszadik század 80-as évei óta).

Az MR jel és az azt követő képek előállításához állandó homogén mágneses teret és rádiófrekvenciás jelet használnak, amely megváltoztatja a mágneses teret.

Bármely MRI szkenner fő összetevői:

Olyan mágnes, amely külső állandó mágneses teret hoz létre B 0 mágneses indukciós vektorral; A mágneses indukció SI mértékegysége 1 T (Tesla) (összehasonlításképpen a Föld mágneses tere körülbelül 5 x 10 -5 T). Az egyik fő követelmény

a mágneses tér követelménye az egyenletessége az alagút közepén;

Gradiens tekercsek, amelyek három irányban gyenge mágneses teret hoznak létre a mágnes közepén, és lehetővé teszik az érdeklődési terület kiválasztását;

Rádiófrekvenciás tekercsek, amelyek a páciens testében lévő protonok elektromágneses gerjesztésének létrehozására (adótekercsek) és a keletkezett gerjesztés válaszának rögzítésére szolgálnak (vevő tekercsek). Néha a vevő és adó tekercseket egyesítik a kutatás során különféle részek testek, például a fej.

MRI elvégzésekor:

A vizsgált tárgyat erős mágneses térbe helyezzük;

Rádiófrekvenciás impulzust alkalmaznak, amely után a belső mágnesezettség megváltozik, és fokozatosan visszatér az eredeti szintre.

A mágnesezettség ezen változásait a vizsgált objektum minden pontjára ismételten kiolvassák.

AZ MRI FIZIKAI ALAPJAI

Az emberi test körülbelül 4/5-ét víz alkotja, az anyag körülbelül 90%-a hidrogén – 1 N. A hidrogénatom a legegyszerűbb szerkezet. A központban van egy pozitív töltésű részecske - a proton, a periférián pedig egy lényegesen kisebb részecske: az elektron.

Csak az elektron forog állandóan az atommag (proton) körül, ugyanakkor a proton is forog. Körülbelül úgy forog, mint egy csúcs a saját tengelye körül, ugyanakkor forgástengelye kört ír le, így kúpot kapunk (lásd 5.1. ábra, a, b).

A proton forgási frekvenciája (precesszió) nagyon magas - körülbelül 40 MHz, azaz 1 másodpercenként. körülbelül 40 millió fordulatot tesz. A forgási frekvencia egyenesen arányos a mágneses térerősséggel, és Larmor frekvenciának nevezik. A töltött részecske mozgása mágneses teret hoz létre, amelynek vektora egybeesik a forgáskúp irányával. Így minden proton egy kis mágnesként (spin) ábrázolható, amelynek saját mágneses tere és pólusa van - észak és dél (5.1. ábra).

A protonoknak van a legnagyobb mágneses momentuma, és amint fentebb megjegyeztük, a legmagasabb koncentrációjuk a testben. Az erős mágneses mezőn kívül ezek a kis mágnesek (pörgetések) véletlenszerűen vannak orientálva. Erős mágneses tér hatásának kitéve, amely a mágneses rezonancia képalkotó berendezés alapját képezi, a B 0 fő mágneses vektor mentén sorakoznak fel. A spinek hosszirányú mágnesezettsége maximális lesz (lásd 5.2. ábra).

Ezt követően egy bizonyos (rezonáns) frekvenciájú, a Larmor frekvenciához közeli erős rádiófrekvenciás impulzust alkalmaznak. Arra kényszeríti az összes protont, hogy merőlegesen (90°) rendeződjenek át a B 0 fő mágneses vektorra, és szinkron forgást hajtsanak végre, ami magára a magrezonanciát okozza.

A hosszanti mágnesezettség zérussá válik, de keresztirányú mágnesezettség lép fel, mivel minden spin merőleges a B 0 fő mágneses vektorra (lásd 5.2. ábra).

Rizs. 5.1. A magmágneses rezonancia elve: a - a protonok körülbelül 40 millió fordulat/másodperc frekvenciával forognak (sajátszanak) saját tengelyük körül; b - a forgás egy tengely körül történik, mint a „tető”; c - egy töltött részecske mozgása mágneses tér kialakulását idézi elő, amely

vektorként ábrázolható

A B 0 fő mágneses vektor hatására a spinek fokozatosan visszatérnek eredeti állapotukba. Ezt a folyamatot ún pihenés. A keresztirányú mágnesezettség csökken, a hosszirányú mágnesezettség pedig nő (lásd 5.2. ábra).

E folyamatok sebessége a kémiai kötések jelenlététől függ; kristályrács jelenléte vagy hiánya; a szabad energiafelszabadulás lehetősége egy elektron magasabbról alacsonyabb energiaszintre való átmenetével (víz esetében ezek makromolekulák a környezetben); a mágneses tér inhomogenitása.

Azt az időt, amely alatt a fő mágnesezési vektor értéke visszatér a kezdeti érték 63%-ára, időnek nevezzük. T1 relaxáció, vagy spin-rács relaxáció.

A rádiófrekvenciás impulzus alkalmazása után minden proton szinkronban forog (ugyanabban a fázisban). Majd a hát mágneses mezejének enyhe inhomogenitása miatt forgatva különböző frekvenciák(Larmore frekvencia), kezdenek befelé forogni különböző fázisok. A különböző rezonanciafrekvencia lehetővé teszi, hogy egy vagy másik protont a vizsgált objektum egy adott helyéhez „kötsön”.

A T2 relaxációs idő hozzávetőlegesen a protonfázisodás kezdetekor következik be, ami a külső mágneses tér inhomogenitása és a vizsgált szöveteken belüli lokális mágneses mezők jelenléte miatt következik be, vagyis amikor a spinek különböző fázisokban kezdenek forogni. Idő,

amely alatt a mágnesezettségi vektor az elsődleges érték 37%-ára csökken, időnek nevezzük T2 relaxáció, vagy spin-spin relaxáció.

Rizs. 5.2.Az MR vizsgálat szakaszai: a - a tárgyat erős mágneses térbe helyezzük. Minden vektor a B 0 vektor mentén irányul; b - rádiófrekvenciás rezonáns 90°-os jelet adunk. A spinek a B 0 vektorra merőlegesek; c - ezt követően visszatér az eredeti állapotba (növekszik a hosszirányú mágnesezettség) - T1 relaxáció; d - a mágneses tér inhomogenitása miatt a mágnes középpontjától való távolságtól függően a spinek különböző frekvencián kezdenek forogni - dephaseing történik

Ezeket a mágnesezettség változásait a vizsgált objektum egyes pontjaira többször is leolvassuk, és az MR jelmérés kezdetétől függően, különböző impulzussorozatokra jellemző T2 súlyozott, T1 súlyozott vagy protonsúlyozott képeket kapunk.

Az MRI-ben a rádiófrekvenciás impulzusok különféle kombinációkban adhatók ki. Ezeket a kombinációkat impulzussorozatoknak nevezzük. Lehetővé teszik a lágyszöveti struktúrák különböző kontrasztjainak elérését és speciális kutatási technikák alkalmazását.

T1 súlyozott képek (T1-WI)

Az anatómiai struktúrák jól meghatározottak a T1-WI-n. T2 súlyozott képek (T2 súlyozott képek)

A T2-WI számos előnnyel rendelkezik a T1-WI-vel szemben. Nagyszámú kóros elváltozásra való érzékenységük nagyobb. Néha olyan patológiás elváltozások válnak láthatóvá, amelyek nem azonosíthatók T1-súlyozott szekvenciákkal. Ezenkívül a kóros elváltozások megjelenítése megbízhatóbb, ha a kontraszt a T1- és T2-súlyozott képeken összehasonlítható.

A különböző méretű molekulákat tartalmazó biológiai folyadékokban a belső mágneses mezők jelentősen eltérnek egymástól. Ezek a különbségek oda vezetnek

hogy a spin dephasing gyorsabban megy végbe, a T2 idő rövid, és a T2 súlyozott képeken például a cerebrospinális folyadék mindig élénk fehérnek tűnik. A zsírszövet a T1- és T2-súlyozott képeken hiperintenzív MR-jelet ad, ahogyan azt jellemzik rövid idő T1 és T2.

A mágneses rezonancia képalkotás alapvető fizikai alapelveit részletesebben egy orosz nyelvre fordított tankönyv írja le, amelyet Rinck professzor, a European Society for Magnetic Resonance in Medicine szerkesztett.

A vett jel jellege sok paramétertől függ: az egységsűrűségre jutó protonok száma (protonsűrűség); T1 idő (spin-rács relaxáció); idő T2 (spin-spin relaxáció); diffúzió a vizsgált szövetekben; folyadékáramlás jelenléte (például véráramlás); kémiai összetétel; a használt impulzussorozat; tárgy hőmérséklete; kémiai kötés erőssége.

A vett jel visszaverődik relatív egységek szürke skála. A röntgensűrűséghez (Hounsfield-egységek – HU) képest, amely a röntgensugárzás testszövetek általi elnyelésének mértékét tükrözi, és összehasonlítható ábra, az MR jel intenzitása nem állandó érték, mivel a fent felsorolt ​​tényezőktől függ. Ennek köszönhetően abszolút értékeket Az MR jel intenzitását nem hasonlítják össze. Az MR-jel intenzitása csak relatív becslésként szolgál a testszövetek közötti kontraszt meghatározásához.

Az MRI fontos mutatója a jel-zaj arány. Ez az arány azt mutatja meg, hogy az MR jel intenzitása mennyivel haladja meg azt a zajszintet, amely minden mérésnél elkerülhetetlen. Minél nagyobb ez az arány, annál jobb a kép.

Az MRI egyik fő előnye, hogy maximális kontrasztot hoz létre egy érdeklődési terület, például egy daganat és a környező egészséges szövet között. Különböző impulzussorozatok használatával nagyobb vagy kisebb képkontraszt érhető el.

Így különböző kóros állapotok esetén lehetőség van olyan impulzussorozat kiválasztására, ahol a kontraszt maximális lesz.

A mágneses térerősségtől függően többféle tomográf különböztethető meg:

Akár 0,1 Tesla - ultra-alacsony mezős tomográf;

0,1-0,5 T - alacsony mező;

0,5-1 T - középmezőny;

1-től 2-ig T - magas mező;

Több mint 2 Tesla - ultra-nagy mező.

2004-ben az FDA (Federal Food and Drug Administration) élelmiszeripari termékekés gyógyszerek, USA) A 3 Tesla mágneses térerősségig terjedő MRI szkennerek klinikai gyakorlatban való használatra engedélyezettek. Szórványos munkát végeznek önkénteseken 7 Tesla MRI szkenner segítségével.

Állandó mágneses tér létrehozásához használja:

Permanens mágnesek, amelyek ferromágneses anyagokból készülnek. Fő hátrányuk a nagy súlyuk - több

több tíz tonna alacsony indukciós erővel - akár 0,3 Tesla. Az ilyen mágnesek előnyei a terjedelmes hűtőrendszer hiánya és a mágneses mező kialakításához szükséges villamosenergia-fogyasztás;

Elektromágnesek vagy rezisztív mágnesek, amelyek egy mágnesszelep, amelyen keresztül erős elektromos áram. Erőteljes hűtőrendszert igényelnek és sok áramot fogyasztanak, ugyanakkor nagy terepi egyenletességet tudnak elérni; Az ilyen mágnesek mágneses mezőjének tartománya 0,3-0,7 Tesla.

A rezisztív és az állandó mágnes kombinációi úgynevezett hibrid mágneseket hoznak létre, amelyek erősebb mezőket hoznak létre, mint az állandó mágnesek. Olcsóbbak, mint a szupravezetők, de térerősségükben elmaradnak tőlük.

A legelterjedtebbek a szupravezető mágnesek, amelyek rezisztívek, de kihasználják a szupravezetés jelenségét. Közeli hőmérsékleten abszolút nulla(-273 °C vagy °K), az ellenállás meredeken csökken, ezért hatalmas mennyiségű áramot lehet felhasználni mágneses mező létrehozására. Az ilyen mágnesek fő hátránya a terjedelmes, drága többlépcsős hűtőrendszerek cseppfolyósított inert gázokkal (He, N).

A szupravezető mágneses MR rendszer a következő összetevőket tartalmazza:

Szupravezető elektromágnes többkörös hűtőrendszerrel, kívülről aktív szupravezető ernyővel körülvéve a szórt mágneses tér hatásának minimalizálása érdekében; a hűtőközeg folyékony hélium;

A betegasztal a mágneslyukba került;

MR tekercsek különböző szervek és rendszerek megjelenítésére, amelyek lehetnek közvetítők, vevők és vevők-továbbítók;

Szekrények elektronikus berendezésekkel, hűtőrendszerrel, lejtőkkel;

A képek kezelésére, beszerzésére és tárolására szolgáló számítógépes rendszer, amely interfészt is biztosít a között számítógépes rendszerés a felhasználó által;

Menedzsment konzolok;

Riasztó blokk;

Intercom;

Beteg videó megfigyelő rendszer (5.3. ábra). KONTRASZTSZEREK

A kóros elváltozások (elsősorban a daganatok) jobb azonosítása érdekében a jel fokozható paramágneses kontrasztanyag intravénás beadásával, ami a daganatból származó MR-jel növekedésében nyilvánul meg, például a daganatok területén. a vér-agy gát zavara.

Az MRI-ben használt kontrasztanyagok megváltoztatják a T1 és T2 relaxáció időtartamát.

A kelátvegyületeket leggyakrabban a klinikai gyakorlatban használják. ritkaföldfém gadolínium - gadovista, magnevista, omniscan. A több párosítatlan elektron és a szabad energia felszabadulás lehetősége egy elektron magasabb energiaszintről alacsonyabb energiaszintre való átmenetével lehetővé teszi a T1 és T2 relaxáció jelentős csökkentését.

Rizs. 5.3. A nagy térerejű mágneses rezonancia tomográf megjelenése: 1) mágnesalagút; 2) egy betegasztal, amely a mágnes alagútjába (középpontjába) kerül; 3) asztali vezérlőpanel, a tanulmányi terület központosítására és pozicionálására szolgáló rendszerrel; 4) az asztalba épített rádiófrekvenciás tekercsek a gerinc tanulmányozásához; 5) alapvető rádiófrekvenciás tekercsek agykutatáshoz; 6) fejhallgató

kommunikálni a beteggel

Egyes normál struktúrákban a gadolíniumvegyületek fiziológiás eloszlása ​​általában fokozott jelhez vezet a T1 súlyozott képeken. A koponyaüregben csak azokat a struktúrákat különböztetjük meg, amelyek nem rendelkeznek vér-agy gáttal, például az agyalapi mirigyet, a tobozmirigyet, az agykamrák choroid plexusát és bizonyos területeket. agyidegek. A központi idegrendszer többi részében, az agy-gerincvelői folyadékban, az agytörzsben, a belső fülben és a szemüregekben, az érhártya kivételével, nem fordul elő fokozódás.

A vér-agy gát fokozott permeabilitásával járó kóros gócok különösen erős kontrasztot alkotnak a gadolíniumvegyületekkel: daganatok, gyulladásos területek és a fehérállomány károsodása (5.4. ábra).

A gadolínium alapú kontrasztanyagok, amelyek befolyásolják a T1 relaxációt, javítják a kis artériák és vénák, valamint a turbulens áramlású területek láthatóságát az MR angiográfia elvégzésekor.

Rizs. 5.4. Agy daganat. A kontrasztanyag felhalmozódik a daganatszövetben a vér-agy gát megzavarása miatt. A kontraszt utáni T1 súlyozott képeken a daganatot kifejezett hiperintenzív MR jel jellemzi (b) összehasonlítva

kontraszt előtti kép(ek)

A MÁGNESES RESONANCÁS TOMOGRÁFIAI VIZSGÁLAT MÓDSZEREI

Szabványos módszerek

A standard MRI technikák a T1-, T2- és protonsúlyozott képek (szeletek) készítése különböző síkokban, amelyek diagnosztikai információkat szolgáltatnak a kóros folyamat természetéről, lokalizációjáról és mértékéről.

Emellett speciális technikákat alkalmaznak: kontrasztfokozás (beleértve a dinamikus kontrasztfokozást is), MR angiográfia, MR mielográfia, MR cholangiopancreaticography, MR urográfia), zsírelnyomás, spektroszkópia, funkcionális MRI, MR diffúzió, MR perfúzió, ízületek kinematikai vizsgálata.

Az MR tomográf szoftver lehetővé teszi az angiográfia elvégzését kontrasztanyag bevezetésével és anélkül is. A nem kontrasztos angiográfiában két fő technika létezik: a repülési idő (ToF vagy time-of-flight) és a fáziskontraszt (PC vagy fáziskontraszt) angiográfia. A technikák ugyanazon a fizikai elven alapulnak, de a képrekonstrukció módszere és a vizualizációs képességek eltérőek. Mindkét technika kétdimenziós (2D) és háromdimenziós (3D) képeket is biztosít.

Az angiográfiás kép készítése a vizsgált terület egy vékony részének rádiófrekvenciás impulzussal történő szelektív gerjesztésén (telítésén) alapul. Ezután a teljes mágneses spin leolvasásra kerül, ami az edényben növekszik, mivel a véráramlás a „telített” spineket „telítetlen” spinekre váltja fel, amelyek teljes mágnesezettséggel rendelkeznek, és a környező szövetekhez képest intenzívebb jelet adnak (lásd. 5.5) .

Ha a rádiófrekvenciás impulzus merőleges a vizsgált érre, annál nagyobb a jelintenzitás, minél nagyobb a mágneses térerősség és a véráramlási sebesség. A jel intenzitása csökken a turbulens véráramlású területeken (saccularis aneurizmák, szűkület utáni területek) és az alacsony véráramlási sebességű erekben. Ezeket a hiányosságokat a fáziskontraszt és a háromdimenziós repülési idő angiográfia (3D ToF) megszünteti, ahol térbeli tájékozódás nem a pörgetések nagysága, hanem fázisa kódolja. A kis artériák és vénák megjelenítéséhez célszerűbb fáziskontraszt vagy háromdimenziós repülési idő angiográfia (3D ToF) használata. A fáziskontraszt technikák használata lehetővé teszi, hogy vizualizálja a véráramlást meghatározott sebességeken belül, és láthassa a lassú véráramlást, például a vénás rendszerben.

A kontrasztos MR angiográfiához paramágneses kontrasztanyagokat intravénásan injektálnak, ami javítja a kis artériák és vénák, valamint a turbulens áramlású területek láthatóságát, automatikus injektor MR tomográfokhoz.

Speciális technikák

MR kolangiográfia, mielográfia, urográfia- technikák egy csoportja kombinálva általános elv csak folyadékok megjelenítése (hidrográfia). A vízből származó MR-jel hiperintenzívnek tűnik a környező szövetekből érkező alacsony jelek hátterében. Az MR mielográfia EKG-fúzióval történő alkalmazása segít felmérni a cerebrospinális folyadék áramlását a subarachnoidális térben.

Dinamikus MRI a kontrasztanyagnak a vizsgált területen való áthaladásának kimutatására szolgál a gyógyszer intravénás beadása után. A rosszindulatú daganatok gyorsabban szívódnak fel és kiürülnek, mint a környező szövetekben.

Zsírcsökkentési technika zsírtartalmú szövetek és daganatok differenciáldiagnosztikájára használják. A T2 súlyozású képek használatakor a folyadék és a zsír fényesen jelenik meg. A zsírszövetre jellemző szelektív impulzus generálása következtében az abból származó MR-jel elnyomódik. A zsírcsökkentés előtti képekkel összehasonlítva magabiztosan beszélhetünk a helyről, például a lipomákról.

Rizs. 5.5. A nem kontrasztos mágneses rezonancia angiográfia általános sémája. A képalkotás a vizsgált terület egy vékony részének (sötét sáv) rádiófrekvenciás impulzussal történő szelektív gerjesztésén (telítettségén) alapul. Az érben a véráram a „telített” spineket „telítetlen” spinekkel kiszorítja, amelyek teljes mágnesezettséggel rendelkeznek, és intenzív MR-jelet adnak a környező szövetekhez képest.

MR spektroszkópia hidrogén (1 H) és foszfor (31 R) lehetővé teszi a különböző metabolitoktól (kolin, kreatinin, N-acetil-aszpartát, izoniazid, glutamát, laktát, taurin, g-amino-butirát, alanin, citrát, adenozin-trifoszfatáz, kreatin-foszfát, foszfono-difoszfát, szervetlen foszfor-észter, fatazofoszfát-észter, izoniazid, glutamát, laktát, taurin, g-amino-butirát, alanin) való MR-jelek elkülönítését -Pi, 2, 3-foszfoglicerát) biokémiai szinten észleli a változásokat, mielőtt a hagyományos T1- és T2-súlyozott képeken látható változások bekövetkeznének.

MRI végezhet funkcionális tomográfia agy a BOLD (Blood Oxygen Level Dependent) technikán alapul - a vér oxigénszintjétől függően. Az irritált analizátor vagy motorzóna témájának megfelelően azonosítják azokat a területeket, ahol megnövekszik a véráramlás és ennek megfelelően az oxigén beáramlása a kéregbe.

Az agyi változások azonosítása az ischaemiás stroke akut periódusában, diffúziós és perfúziós MRI.

A diffúzió a szabad vízmolekulák mozgását jelenti, amely az ischaemiás agyszövetben csökken. Az MR diffúziós technika lehetővé teszi az úgynevezett mérhető diffúziós együttható (MCD) csökkenő területeinek azonosítását az ischaemiás agykárosodás területein, amikor a hagyományos (T1-, T2- és protonsúlyos) tomográfia változásai még nem határozhatók meg. az első órákban. A diffúziós felvételeken azonosított zóna az irreverzibilis ischaemiás elváltozások zónájának felel meg. Az ICD meghatározása egy speciális impulzussorozat segítségével történik. A szkennelési idő alig több mint egy perc, és nincs szükség kontrasztanyagra.

A „szöveti perfúzió” kifejezés azt a folyamatot jelenti, amely során oxigént juttatnak a vérbe a kapillárisok szintjén. A perfúziós MRI-hez 20 ml-es kontrasztanyagot adnak be intravénás bolusként egy autoinjektor segítségével nagy sebességgel (5 ml/s).

Az MR perfúzió a mikrokeringés szintjén bekövetkező változásokat tár fel, amelyek már a klinikai tünetek megjelenésétől számított első percekben észlelhetők. Ezzel a technikával a perfúziós paraméterek kvantitatív (MMT - átlagos szállítási idő, TTP - CV átlagos érkezési ideje) és szemikvantitatív (CBF - agyi véráramlás, CBV - agyi véráramlás térfogata) értékelése lehetséges.

Nyitott áramkörű MRI szkennereken ez lehetséges kinematikus (mozgás közben)ízületi vizsgálat, amikor a szkennelést egymás után hajtják végre az ízület bizonyos szögig történő hajlításával vagy kiterjesztésével. Az így kapott képek az ízület mozgékonyságát és bizonyos struktúrák (szalagok, izmok, inak) benne való részvételét értékelik.

ELLENJAVALLATOK

Az MRI abszolút ellenjavallata a fém idegen testek, töredékek, ferromágneses implantátumok, mivel erős mágneses tér hatására felmelegedhetnek, kiszoríthatják és károsíthatják a környező szöveteket.

A ferromágneses implantátumok közé tartoznak a szívritmus-szabályozók, az automatikus gyógyszeradagolók, a beültetett inzulinpumpák, a mágneses pecséttel ellátott mesterséges végbélnyílás; mesterséges szívbillentyűk fém elemekkel, acél implantátumok (bilincsek/kapcsok ereken, mű csípőízületek, fém osteosynthesis eszközök), hallókészülékek.

A nagy mágneses mezők által keltett időben változó örvényáramok égési sérüléseket okozhatnak az elektromosan vezető beültetett eszközökkel vagy protézisekkel rendelkező betegeknél.

A vizsgálat relatív ellenjavallatai: terhesség I trimesztere; klausztrofóbia (zárt terektől való félelem); kezelhetetlen görcsös szindróma; motoros tevékenység beteg. IN az utóbbi eset súlyos állapotban lévő betegeknél vagy gyermekeknél érzéstelenítést alkalmaznak.

A MÓDSZER ELŐNYEI

Különböző impulzusszekvenciák nagy kontrasztú képeket készítenek lágy szövetekről, erekről, parenchymás szervekről bármely síkban, legfeljebb 1 mm-es meghatározott szeletvastagsággal.

Nincs sugárterhelés, a beteg biztonsága, ismételt vizsgálatok lehetősége.

Nem kontrasztos angiográfia, valamint cholangiopancreaticography, mielográfia, urográfia elvégzésének képessége.

Különféle metabolitok noninvazív meghatározása in vivo hidrogén és foszfor MR spektroszkópia segítségével.

Az agy funkcionális vizsgálatainak lehetősége a szenzoros és motoros központok megjelenítésére stimulációjuk után.

A MÓDSZER HÁTRÁNYAI

Nagy érzékenység a mozgási műtermékekre.

A létfontosságú funkciót támogató betegeknél végzett vizsgálatok korlátozása (pacemaker, pumpa) gyógyászati ​​anyagok, ventilátorok stb.).

A csontstruktúrák rossz vizualizációja miatt alacsony tartalom víz.

AZ MRI javallatai

Fej

1. Az agy anomáliái és fejlődési rendellenességei.

2. Agydaganatok:

Jóindulatú daganatok diagnosztizálása;

Az intracerebrális daganatok diagnózisa rosszindulatúságuk felmérésével;

A daganateltávolítás radikalitásának felmérése és a kombinált kezelés hatékonyságának felmérése;

Sztereotaxiás beavatkozás és/vagy biopszia tervezése agydaganat esetén.

3. Cerebrovascularis betegségek:

Az artériás aneurizmák és az érrendszeri rendellenességek diagnosztizálása;

Akut és krónikus cerebrovascularis balesetek diagnosztizálása;

Sztenotikus és okkluzív betegségek diagnosztizálása.

4. Az agy demyelinizáló betegségei:

A kóros folyamat aktivitásának meghatározása.

5. Az agy fertőző elváltozásai (encephalitis, tályog).

7. Hipertóniás-hidrokefáliás szindróma:

A megnövekedett koponyaűri nyomás okának meghatározása;

Az obstrukció szintjének és mértékének diagnosztizálása okkluzív hydrocephalusban;

A kamrai rendszer állapotának felmérése nem okkluzív hydrocephalusban;

CSF-áramlás értékelése.

8. Traumás agysérülés:

Intracranialis vérzések és agyi zúzódások diagnosztizálása.

9. A látószerv és a fül-orr-gégészeti szervek betegségei és károsodásai:

Az intraokuláris vérzések diagnosztizálása;

Idegen (nem fémes) testek kimutatása a szemüregben és az orrmelléküregekben;

A hemosinus kimutatása sérülésekben;

A rosszindulatú daganatok prevalenciájának becslése.

10. Különféle betegségek, agysérülések kezelésének eredményességének nyomon követése.

Mell

1. A légzőszervek és a mediastinum vizsgálata:

A mediastinum jó- és rosszindulatú daganatainak diagnosztizálása;

Folyadék meghatározása a perikardiális üregben, a pleurális üregben;

Lágyszövet-képződmények kimutatása a tüdőben.

2. Szívvizsgálat:

Fokozat funkcionális állapot szívizom, szív hemodinamikája;

A szívinfarktus közvetlen jeleinek azonosítása;

A szívszerkezetek morfológiai állapotának és működésének felmérése;

Az intrakardiális trombusok és daganatok diagnosztizálása.

3. Az emlőmirigyek vizsgálata:

A regionális nyirokcsomók állapotának felmérése;

Implantátumok állapotának felmérése mellprotézis után;

A képződmények MRI-vezérelt punkciós biopsziája.

Gerinc és gerincvelő

1. A gerinc és a gerincvelő anomáliái és fejlődési rendellenességei.

2. A gerinc és a gerincvelő sérülése:

A gerincvelő sérülésének diagnosztizálása;

Vérzések és gerincvelői zúzódások diagnosztizálása;

A gerinc és a gerincvelő poszttraumás elváltozásainak diagnosztizálása.

3. A gerinc és a gerincvelő daganatai:

A gerinc csontszerkezeteinek daganatainak diagnosztizálása;

A gerincvelő és membránjai daganatainak diagnosztizálása;

A metasztatikus elváltozások diagnosztizálása.

4. Intramedulláris nem daganatos betegségek (syringomyelia, sclerosis multiplex plakkok).

5. A gerincvelő érbetegségei:

arteriovenosus malformációk diagnosztizálása;

A gerincvelői stroke diagnózisa.

6. A gerinc degeneratív-dystrophiás betegségei:

A csigolyaközi lemezek kiemelkedéseinek és sérveinek diagnosztizálása;

A gerincvelő, az ideggyökerek és a durális zsák összenyomódásának értékelése;

A gerinccsatorna szűkületének értékelése.

7. Gyulladásos betegségek gerinc és gerincvelő:

Különböző etiológiájú spondylitis diagnosztizálása;

Az epiduritis diagnózisa.

8. A gerinc és a gerincvelő betegségeinek, sérüléseinek konzervatív és sebészi kezelésének eredményeinek értékelése.

Gyomor

1. Parenchymalis szervek (máj, hasnyálmirigy, lép) vizsgálata:

Fokális és diffúz betegségek (elsődleges jó- és rosszindulatú daganatok, metasztázisok, ciszták, gyulladásos folyamatok) diagnosztizálása;

Hasi sérülések diagnosztizálása;

Portális és epeúti hipertónia diagnózisa;

A máj metabolizmusának vizsgálata biokémiai szinten (foszfor MR spektroszkópia).

2. Az epeutak és az epehólyag vizsgálata:

A cholelithiasis diagnosztizálása az intra- és extrahepatikus csatornák állapotának felmérésével;

daganatok diagnosztizálása;

A morfológiai változások természetének és súlyosságának tisztázása akut és krónikus kolecisztitisz, cholangitis esetén;

Postcholecystectomiás szindróma.

3. Gyomorvizsgálat:

Jó- és rosszindulatú daganatok differenciáldiagnosztikája;

A gyomorrák helyi prevalenciájának felmérése;

A regionális nyirokcsomók állapotának felmérése rosszindulatú gyomordaganatokban.

4. A vesék és a húgyutak vizsgálata:

Daganatos és nem daganatos betegségek diagnosztizálása;

A rosszindulatú vese daganatok prevalenciájának felmérése;

Az urolithiasis diagnózisa a húgyúti funkció értékelésével;

Hematuria, anuria okainak meghatározása;

A vesekólika és a hasi szervek egyéb akut betegségeinek differenciáldiagnózisa;

A hasi és ágyéki régió sérülései miatti sérülések diagnosztizálása;

Specifikus és nem specifikus gyulladások (tuberkulózis, glomerulonephritis, pyelonephritis) diagnózisa.

5. Nyirokcsomók vizsgálata:

Áttétes elváltozásaik kimutatása rosszindulatú daganatokban;

Áttétes és gyulladásos nyirokcsomók differenciáldiagnosztikája;

Bármilyen lokalizációjú limfómák.

6. A hasüreg ereinek vizsgálata:

Anomáliák és szerkezeti változatok diagnosztizálása;

Aneurizmák diagnosztizálása;

Szűkület és elzáródás kimutatása;

Az intervaszkuláris anasztomózisok állapotának felmérése.

Medence

1. Anomáliák és veleszületett fejlődési rendellenességek.

2. Kismedencei szervek sérülései:

Az intramedencei vérzések diagnosztizálása;

A húgyhólyag károsodásának diagnosztizálása.

3. Férfi belső nemi szervek (prosztata, ondóhólyagok) vizsgálata:

Gyulladásos betegségek diagnosztizálása;

Jóindulatú prosztata hiperplázia diagnózisa;

rosszindulatú és jóindulatú daganatok differenciáldiagnosztikája;

A prosztata metabolizmusának vizsgálata biokémiai szinten (hidrogén MR spektroszkópia).

4. Nők belső nemi szerveinek (méh, petefészek) vizsgálata:

Gyulladásos és nem gyulladásos betegségek diagnosztizálása;

rosszindulatú és jóindulatú daganatok differenciáldiagnosztikája;

A rosszindulatú daganatos folyamat prevalenciájának felmérése;

Veleszületett rendellenességek és magzati betegségek diagnosztizálása.

Végtagok

1. A végtagok fejlődésének anomáliái és veleszületett rendellenességei.

2. Sérülések és következményeik:

Az izmok, inak, szalagok, meniszkusz károsodásának diagnosztizálása;

Az intraartikuláris sérülések diagnosztizálása (folyadék, vér stb.);

A nagy ízületek kapszula integritásának értékelése.

3. Gyulladásos betegségek (ízületi gyulladás, bursitis, ízületi gyulladás).

4. Degeneratív-dystrophiás betegségek.

5. Neurodystrophiás elváltozások.

6. Szisztémás kötőszöveti betegségek (reticuloendotheliosis és pseudotumor granulomák, rostos degeneráció stb.).

7. Csont- és lágyrészdaganatok:

Jó- és rosszindulatú betegségek differenciáldiagnosztikája;

A tumor prevalenciájának becslése.

Az MRI tehát a radiológiai diagnosztika rendkívül informatív, biztonságos, non-invazív (vagy minimálisan invazív) módszere.

Előző cikk: Mekkora a fénysebesség Következő cikk: Harmonikus rezgések Az oszcillációs frekvencia fizikai képlete