Magnētiskās rezonanses attēlveidošana izskaidrota

Magnētiskās rezonanses attēlveidošana (saīsinājums: MRI; sinonīmi: kodola magnētiskās rezonanses attēlveidošana, magnētiskās rezonanses attēlveidošana) ir attēlveidošanas tehnika, kuru var izmantot, lai precīzi attēlotu audu sakārtojumus, neizmantojot rentgenstarus. Procedūra, ar kuras palīdzību var iegūt visu ķermeņa struktūru šķērsgriezuma attēlus, ir balstīta uz kodolmagnētiskās rezonanses spektroskopijas fizikālo principu. Magnētiskās rezonanses attēlveidošanas plašo pielietojumu klāstu izskaidro ar elektromagnētisko impulsu izmantošanu, kas tiek izstaroti ķermeņa audos. Dažādus atomu kodolus, kuru funkcija ir darboties kā atsevišķiem magnētiem, var ierosināt elektromagnētiskais starojums (rezonanses funkcija). Tā rezultātā atomu kodoli savukārt izstaro elektromagnētiskais starojums, kas tagad tiek nosūtīts atpakaļ uz elektromagnētisko viļņu sākuma punktu. Atkarībā no viļņa spēks, audu attēla spilgtumu uz MRI attēla tagad var aprēķināt, izmantojot atbalss (atgrieztos viļņus). Pašiem pārbaudāmajiem audiem ir tā sauktais iekšējais leņķiskais impulss (spin), tāpēc tam pašam ir magnētiska iedarbība. Lai noteiktu precīzu atomu kodolu atrašanās vietu, tiek radīts no vietas atkarīgs magnētiskais lauks, kā rezultātā tiek iegūts ļoti precīzs audu attēls. Magnētiskās rezonanses tomogrāfa izstrāde lielā mērā balstās uz amerikāņa Pola Loterburga pētījumiem, kurš par to 2003. gadā saņēma Nobela prēmiju medicīnā un fizioloģijā. Lauterburgu atbalstīja brits sers Pīters Mansfīlds, kuram tika piešķirta arī Nobela prēmija par kopīgi attīstot MRI. Abi pētnieki pirmie spēja izveidot magnētiskā gradienta lauku, caur kuru varēja panākt esošo signālu telpisko piešķiršanu. Turklāt viņiem izdevās izveidot izmeklējamā objekta filtrētu aizmugures projekciju, caur kuru varēja aprēķināt izmeklējamā objekta attēlu.

Metode

Magnētiskās rezonanses attēlveidošanas princips ir protonu izmantošana (ūdeņradis kodoli), lai radītu izmērāmu atbalsi. Lai to nodrošinātu, ir nepieciešams milzīgs skaits protonu, kurus vispirms nesakārtoti izplata telpā un pēc tam paralēli izvieto viens otram ar ārēji izveidotu magnētisko lauku. Lai izveidotu tik spēcīgu magnētisko lauku, ir piemērots tikai elektromagnēts, kurš pats tiek atdzesēts ar šķidru hēliju, lai tas nepārkarst lielās enerģijas ievadīšanas dēļ. Turklāt magnētu nevar izslēgt, tas nozīmē, ka tas pastāvīgi rada spēcīgu magnētisko lauku. The spēks magnētiskā lauka vērtība nosaka attēla kvalitāti, jo tas noved pie tā saucamā attēla trokšņa samazināšanās. Papildus galvenajam magnētiskajam laukam ir papildu vajadzība pēc samazināta magnētiskā lauka spēks vietas kodēšanai, ko var ģenerēt parastie elektromagnēti. Pārbaudes laiku nosaka papildu lauku ieslēgšana, ko papildina skaļš troksnis, jo spēcīgāki un ātrāki gradienta lauki ne tikai nodrošina augstāku attēla izšķirtspēju, bet arī veic to īsākā laikā. Tomēr MRI nebūt nav vienota sistēma, bet gan daudzveidīgu metožu kolekcija. Īpaši iekšējā medicīnā, bet arī skeleta attēlveidošanā ortopēdijā īpašas procedūras ir pacienta pamata diagnostikas daļa. Šeit jāuzsver šādas MRI sistēmas:

  • Magnētiskā rezonanse angiogrāfija (MRA) - procedūra cilvēka asinsvadu sistēmas attēlveidošanai, izmantojot MRI metodiku. Atkarībā no procedūras tehnikas to veic pilnīgi neinvazīvi vai izmantojot kontrastvielas. Pretstatā parastajiem angiogrāfija, attēlveidošana ir trīsdimensiju, lai novērtētu kuģi var izpildīt precīzāk. Turklāt asinsvadu attēlveidošanai katetrs nav nepieciešams.
  • Funkcionālā magnētiskās rezonanses attēlveidošana (fMRI) - ar šīs procedūras palīdzību ir iespējams attēlot aktīvos vielmaiņas procesus audos un noteikt to lokalizāciju. FMRI tiek veikta trīs skenēšanas fāzēs, kas atšķiras gan ar attēlveidošanas izšķirtspēju, gan ātrumu.
  • Perfūzijas magnētiskās rezonanses attēlveidošana (perfūzijas MRI) - MRI procedūra dažādu orgānu perfūzijas pārbaudei.
  • Difūzijas magnētiskās rezonanses attēlveidošana (difūzijas MRI) - jauna MRI tehnika, kas ļauj novērtēt difūzās kustības ūdens molekulas ķermeņa audos gan izmērīt, gan telpiski izšķirt.
  • Magnētiskās rezonanses elastogrāfija - šī diagnostikas procedūra ir balstīta uz principu, ka audzēja audiem bieži ir augstāka pakāpe Blīvums nekā parasti diferencēti audi. Izmantojot šo paņēmienu, tiek mēģināts panākt dažādu audu viskoelastīgo īpašību attēlveidošanu. Darbības režīms ir šāds. Orgānu var saspiest trīsdimensiju ar ārēji pielietotu spiediena viļņu, savukārt audu attēli tiek uzņemti vienlaikus. Pēc šīs pārbaudes tiek izveidota elastogramma, ko izmanto, lai atšķirtu ļaundabīgos audzējus no labdabīgiem audzējiem.

Dažādu veidu ierīces tiek sadalītas, klasificējot tās slēgtā un atvērtā dizainā:

  • Slēgta tuneļa sistēma - struktūras dēļ, izmantojot šo sistēmu, tiek panākta uzlabota attēla kvalitāte.
  • Atvērtā tuneļa sistēma - struktūras rezultātā pacientam var būt vieglāk pieejama.

Papildus atšķirīgajam dizainam ir iespēja sakārtot dažādas sistēmas atbilstoši to lauka stiprumam. Par spēcīgākajiem var uzskatīt supravadītājus elektromagnētus. Sakarā ar milzīgo tehnisko progresu MRI pētījumu jomā, īpaši MR gradienta tehnoloģijā un orgānu specifisko ražošanā kontrastviela, tagad ir iespējams attēlot visu cilvēka ķermeni tikai vienā pārbaudes procedūrā. Tomēr visa ķermeņa attēlveidošanai ir nepieciešams magnēts ar lielu galvenā lauka intensitāti, lai nodrošinātu atbilstošu attēlveidošanu. Turklāt gradientu sistēmām jānosaka īpašas prasības:

  • Nepieciešams ātrs gradienta pieauguma ātrums.
  • Turklāt displejam ir nepieciešama liela gradienta amplitūda.
  • Lai samazinātu attēla izkropļojumus, plašā diapazonā jābūt augstai gradienta linearitātei.

MRI var izmantot daudzām dažādām sūdzībām vai slimībām. Parasti tiek veikti šādi MRI izmeklējumi:

  • Vēdera dobuma MRI (vēdera dobuma un tā orgānu attēlveidošana).
  • Angio-MRI (attēlveidošana asinis kuģi visā ķermenī).
  • Iegurņa MRI (iegurņa un tā orgānu attēlveidošana).
  • Iegurņa MRI (iegurņa un tā orgānu attēlveidošana).
  • Ekstremitātes MRI (roku un kāju attēlveidošana, ieskaitot savienojumi).
  • Kardio-MRI (attēlveidošana sirds un tā koronārās artērijas/ koronārā kuģi).
  • Magnētiskās rezonanses holangiopankreatogrāfija (MRCP).
  • Mammas MRI (krūts audu attēlveidošana).
  • Galvaskausa MRI (attēlveidošana galvaskauss, smadzenes un kuģi).
  • Krūškurvja MRI (attēlveidošana lāde un tās orgāniem).
  • Mugurkaula MRI (attēlveidošana kauli, starpskriemeļu diski, saites un muguras smadzenes).

Iespējamās komplikācijas

Feromagnētiski metāla ķermeņi (ieskaitot metāla grimu vai tetovējumus) var vadīt vietējai siltuma veidošanās procesam un, iespējams, izraisa parestēzijai līdzīgas sajūtas (tirpšana). Attiecībā uz tetovējumiem MRI: tiktāl, ciktāl tetovējumu krāsas satur dzelzs pigmentus, tos var piesaistīt spēcīgi magnētiskie lauki MRI, kas savukārt var izraisīt pacientu izjūtu par tetovējumu. āda vai izraisīt tetovējuma sakaršanu. Daži pacienti ziņoja arī par “tirpšanas sajūtu āda, Bet tas pazuda 24 stundu laikā. Piezīme. Pētījumā pacienti tika izslēgti, ja individuālie tetovējumi bija vairāk nekā divdesmit centimetrus āda un vairāki tetovējumi klāja vairāk nekā piecus procentus ķermeņa. Alerģiskas reakcijas (līdz dzīvībai bīstamas un ieskaitot), bet ļoti reti anafilaktiskais šoks) var rasties kontrastvielas rezultātā pārvalde. Administrācija no gadolīniju saturoša kontrastviela var izraisīt arī nefrogēnu sistēmisku fibrozi (NSF; sklerodermija-Patīk stāvoklis) retos gadījumos. Gadolīniju saturoša līdzekļa izmantošana kontrastviela tiek uzskatīts par kritisku visā grūtniecība. Pirmajā trimestrī (trešajā trimestrī) galvenokārt tā tiešās teratogēnās iedarbības dēļ un otrajā un trešajā trimestrī, jo sagaidāms, ka gadolīnijs iekļūs auglis via placenta un tiek izvadīti uz amnija šķidrums caur augļa nierēm. Tas savukārt nozīmētu, ka nedzimušais bērns to atkal varētu absorbēt. Tas arī palielina risku, ka bērni varētu piedzimt miruši vai nomirt neilgi pēc piedzimšanas. Paaugstināts saslimšanas risks nebija aborts sievietēm, kurām bija veikta MRI grūtniecības sākumā.