Мрт принцип действия: Принцип работы томографа — ООО Медицинский центр “МиРиТ”

Содержание

Принцип работы томографа — ООО Медицинский центр “МиРиТ”

Принцип работы томографа

Феномен ядерно-магнитного резонанса открыт в 1946 г. физиками Ф.Блохом и Э.Перселлом (Нобелевская премия по физике, 1952 г.). В 1973 г. американскому ученому П.Лаутербуру с помощью разработанных новых технических средств и протокола реконструкции изображений удалось получить первую МР-томограмму. За изобретение метода магнитно-резонансной томографии в 2003 году Пол Лаутербур получил Нобелевскую премию в области медицины. В последующие годы МРТ претерпела целый ряд качественных преобразований, став в настоящее время наиболее сложной и многообразной методикой диагностики.

Человеческое тело состоит приблизительно на 70% из воды. Протоны водорода, входящие в состав воды, напоминают маленькие магниты и в обычном состоянии расположены хаотически. При размещении тела в магнитном поле положение этих «магнитов» (протонов водорода) упорядочивается. При воздействии радиосигналов определенной частоты, протоны водорода приходят в резонансное движение (вращаются вокруг собственной оси).

При возвращении в прежнее энергетическое состояние протоны испускают радиоволны, которые можно регистрировать специальными антеннами (катушками).

Для проведения МРТ-исследования пациента изолируют от всех источников радиосигналов, чтобы максимально ослабить влияние помех, и помещают в мощное магнитное поле. Используя чувствительные антенны, радиосигнал принимают, обрабатывают и получают конечное изображение. Оно отражает распределение радиосигналов тканей человеческого тела в различных плоскостях. Такие изображения называются томограммами.

Сигнал, поступающий от нормальных и органов и тканей, отличается от сигнала, поступающего от участков, пораженных патологическим процессом. Главная задача врача МРТ – применить ту или иную программу обследования, при необходимости используя контрастные средства, изучить и интерпретировать полученные томограммы, максимально полно и правильно ответить на вопросы, поставленные врачами-клиницистами.

Чем МРТ отличается от КТ и какая процедура лучше?

На сегодняшний день магнитно-резонансная томография и компьютерная томография ― наиболее информативные и высокоточные методы инструментальной диагностики. Они создают послойное трехмерное изображение внутренних органов и позволяют делать достоверные заключения о процессах, протекающих в организме пациента.

Мельчайшие нарушения в тканях будут отражены на снимке и позволят быстро поставить точный диагноз. При этом МРТ и КТ принципиально различаются как в случаях применениях, так и в методах сканирования.

Основные отличия КТ от МРТ

Обе методики визуализируют патологии организма, но если МРТ дает информацию о состоянии мягких тканей, то КТ в большей степени применяется для оценки здоровья костей и других твердых тканей. Ключевые различия МРТ и КТ очевидны, когда понятны принцип действия аппаратов, природа излучения и показания к назначению.

Принцип действия: метод сканирования

Основная разница между исследованиями заключается в методе сканирования:

В компьютерном томографе применяются рентгеновские лучи, которые проходят через мягкие ткани и отображают плотные структуры. Таким образом, создаются высокоинформативные точные трехмерные послойные изображения. Лучевая нагрузка при проведении компьютерной томографии существенно ниже, чем при выполнении рентгеновского снимка.
При магнитно-резонансной томографии также создается точное трехмерное послойное изображение органов и тканей, но за счет резонанса атомов водорода в организме человека на магнитное поле, создаваемое томографом.

Показания к назначению МРТ и КТ

Магнитно-резонансная томография применяется для обследования сосудов, мягких тканей, внутренних органов, головного мозга, нервной системы и лимфатических узлов.

Компьютерная томография помогает обнаружить структурные изменения тканей. В таблице мы приводим список некоторых заболеваний, при которых назначаются эти методы диагностики.

Показания для назначения МРТ	Показания для назначения КТ
грыжа межпозвоночного диска; протрузия; остеохондроз; опухоли и воспалительные процессы головного мозга; рассеянный склероз; инсульт; аневризмы; панкреатит; холецистит; невриты; тромбоз; тромбоэмболия; атеросклероз; водянка головного мозга или брюшной полости; болезни связок и хрящей; застой желчи; абсцессы и флегмоны; грыжи и т. д.	повреждения костей или позвоночника; гематомы и внутренние кровотечения; остеопороз; сколиоз; пневмония; хронический бронхит; астма; туберкулез; онкологические заболевания; новообразования щитовидной железы; аденома; аневризмы; заболевания желудка и кишечника; атеросклероз; мочекаменная болезнь.

Показания для назначения МРТ

Показания для назначения КТ

грыжа межпозвоночного диска;
протрузия;
остеохондроз;
опухоли и воспалительные процессы головного мозга;
рассеянный склероз;
инсульт;
аневризмы;
панкреатит;
холецистит;
невриты;
тромбоз;
тромбоэмболия;
атеросклероз;

водянка головного мозга или брюшной полости;
болезни связок и хрящей;
застой желчи;
абсцессы и флегмоны;
грыжи и т. д.

повреждения костей или позвоночника;
гематомы и внутренние кровотечения;
остеопороз;
сколиоз;
пневмония;
хронический бронхит;
астма;
туберкулез;
онкологические заболевания;
новообразования щитовидной железы;
аденома;
аневризмы;
заболевания желудка и кишечника;
атеросклероз;

мочекаменная болезнь.

Противопоказания к применению МРТ и КТ

Существует ряд противопоказаний к проведению диагностических обследований методами МРТ и КТ. Хотя доза облучения при КТ ничтожно мала, обследование проводят не чаще одного раза в шесть месяцев. Из этого правила могут быть исключения, при жизненной необходимости период между обследованиями может быть сокращен по решению врача.

Беременные и кормящие женщины не подлежат диагностике методом КТ из-за негативного воздействия облучения на плод. Пациентам с психическими отклонениями и клаустрофобией также не рекомендуется этот вид обследования из-за особенностей процесса проведения диагностики.

Противопоказания к МРТ	Противопоказания к КТ
Беременность	Беременность
Кардиостимулятор	Период грудного вскармливания
Слуховой аппарат	Декомпенсированный сахарный диабет
Инсулиновая помпа	Тяжелые болезни сердца
Несъемные зубные протезы, коронки, мосты	Почечная недостаточность
Металлопротезы и осколки	Миелома и плазмоклеточная дискразия
Кава-фильтр

При проведении МРТ и КТ пациент должен лежать и не двигаться. Поэтому дети и люди, по состоянию здоровья неспособные лежать без движения в процессе проведения диагностики, а также боящиеся замкнутых пространств пациенты, проходят обследование под наркозом или седацией.

Как проходит процедура КТ и МРТ?

Ожидание диагностики МРТ и КТ по назначению врача в государственном учреждении здравоохранения в среднем длится месяц. И только экстренные показания (угроза жизни) являются основанием для выполнения обследования вне очереди. В медицинском центре «Адмиралтейские верфи» при наличии назначения врача пройти диагностику на КТ и МРТ можно в день записи.

Обследование на томографе проходит лежа. Врач помогает пациенту разместиться на столе аппарата и выходит из помещения. Исследование занимает от 15 до 20 минут на КТ и от 10 минут до часа на МРТ. Выполнив серию снимков, пациента отпускают. Через полчаса – час ему выдается протокол обследования.

При проведении диагностики с контрастом используется болюсное введение.

В нужный момент автоматический инъектор внутривенно вводит контраст пациенту. Использование контраста позволяет создать более детальную картину. Это требуется, когда обычного обследования недостаточно для постановки или уточнения диагноза.

Преимущества обследования в медицинском центре «Адмиралтейские верфи»

Многие пациенты сталкиваются с тем, что на УЗИ при выявлении или подозрении на патологию дальнейшее обследование методами КТ или МРТ откладывается на несколько дней или недель.

Если вам требуется пройти обследование оперативно, обращайтесь в отделение инструментальных методов диагностики медицинского центра «Адмиралтейские верфи». Для ускорения и оптимизации алгоритма обследования пациентов мы объединили отделение функциональной и лучевой диагностики.

Для проведения дополнительных исследований нашим пациентам не нужно перезаписываться на последующие даты. Расписание специалистов клиники построено таким образом, что при необходимости мы можем провести дообследование сразу же.

В каждом конкретном случае, решение о выборе того или иного метода диагностики принимает врач: именно он решает, что лучше – МРТ или КТ. Специалисты медицинского центра «Адмиралтейские верфи» ответят на ваши вопросы и подберут адекватный метод диагностики. Для этого позвоните по номеру телефона, указанному на сайте, или оставьте заявку в форме обратной связи. Давайте заботиться о вашем здоровье вместе!

принцип работы, сфера применения. Подготовка к МРТ.

Автор

Еремин Дмитрий Сергеевич

Врач-рентгенолог (КТ)

Врач

Рентгенолог

МРТ (магнитно-резонансная томография) – это современный вид диагностики, использующий магнитное поле и радиоволны (а не ионизированное излучение, какое используется в рентгеновских аппаратах и компьютерной томографии). Поэтому МРТ безопасно и может проводиться так часто, как это необходимо.

Магнитно-резонансная томография является высокоинформативным диагностическим методом, наиболее показательным при исследовании мягких тканей, позволяющем получать изображения в виде срезов тканей того или иного органа.

Что нужно знать о принципе МРТ и устройстве магнитно-резонансного томографа

Пациент помещается на подвижном столе, двигающемся сквозь тоннелеобразный магнит. Магнит создает мощное магнитное поле; на обследуемую область пациента, находящегося в магнитном поле, посылаются радиочастотные импульсы. В результате этого радиоволнового воздействия в тканях организма резонируют атомы водорода.

Наше тело по большей части состоит из воды и жира, а эти вещества, в свою очередь, характеризуются высоким содержанием водорода. В разных тканях количество водорода различно; в том числе, в тканях, охваченных патологическими процессами, оно отличается от того, что характерно для здоровой ткани данного органа.

Информация об атомном резонансе считывается специальными датчиками (катушками) и обрабатывается с помощью компьютерной программы, которая реконструирует изображение в виде среза исследуемого органа.

Что показывает МРТ

МРТ позволяет получать изображения с большей четкостью и детализацией, чем другие методы визуализации. С помощью МРТ можно определить структуру органа, обнаружить аномалии (прежде всего, мягких тканей) – опухоли, патологические очаги, нарушения строения , в том числе – и в тех случаях, когда ткани прикрыты костями. МРТ активно используется при диагностике состояний головного мозга, спинного мозга, суставов, внутренних органов (за исключением полых органов).

Виды МРТ-исследований

Наиболее востребованными являются следующие виды МРТ-исследований:

МРТ позвоночника. Позволяет оценить состояние спинного мозга, хрящей, связок и мышц спины. Выявляются нарушения кровообращения, последствия травм, аномалии развития, изменения межпозвонковых дисков и т. д. Может быть проведено МРТ-исследование конкретного отдела или всего позвоночника.
МРТ суставов. Проводится исследование конкретного сустава: коленного, плечевого, тазобедренного. МРТ позволяет подробно изучить структуру суставного соединения, визуализировать внутрисуставные (мениски, суставная жидкость) и околосуставные образования (связки, мышцы). Диагностируются аномалии развития, воспалительные и дегенеративные изменения сустава, патологии околосуставных тканей.
МРТ головного мозга. МРТ-исследование головного мозга отличается высокой чувствительностью и позволяет визуализировать оба полушария мозга, его стволовую часть, желудочковую систему и другие структуры. С помощью МРТ головного мозга могут быть вывялены сосудистые аномалии, расширение сосудов, кровоизлияния, опухоли, очаги воспаления и дегенерации, скопления жидкости и т.д.
МРТ гипофиза. МРТ показывает состояние самого гипофиза и турецкого седла (анатомической области, в которой находится гипофиз). С помощью МРТ выявляются аденомы и другие повреждения гипофиза.
МРТ-ангиография мозга. МРТ предоставляет возможность оценить состояние сосудов головного мозга без введения контрастного вещества. Это возможно, поскольку метод позволяет отличить вещество, находящееся в движении (кровь) от неподвижных структур (стенок сосудов).
МРТ-холангиография – исследование проходимости желчных протоков. Исследуются внутрипеченочные протоки, пузырный проток и общий желчевыводящий проток, а также (частично) ткани печени и поджелудочной железы. Позволяет выявлять камни, полипы, опухоли и сужения желчных путей.
МРТ предстательной железы. МРТ позволяет детально оценить структуру предстательной железы, выявить аденому простаты (доброкачественную гиперплазию), очаги воспаления и опухоли предстательной железы.
МРТ органов малого таза (матки и яичников). МРТ позволяет обнаружить изменения в структуре тканей, эндометриоз, спайки, миомы, полипы, опухоли, помогает установить разновидность образования яичника.

Безвредность МРТ

До настоящего времени случаев, когда магнитное поле или радиоволны, использующиеся при МРТ, принесли бы вред пациенту, не регистрировалось. МРТ не делают в первый триместр беременности, но это – просто предосторожность; факты, когда МРТ причинило бы какой-либо вред плоду, медицине также неизвестны.

Однако к МРТ есть противопоказания.

Прежде всего, они определяются наличием вживленных в организм электронных приборов (слуховые аппараты, искусственные водители ритма сердца), а также любых металлических конструкций и фрагментов (эндопротезы суставов, металлические пластины, спицы , последствия металлоостеосинтеза и огнестрельных ранений и т.д.) . Зубные импланты , сосудистые стенты и зонтичные фильтры , производства последних 5-7 лет обычно делаются из материалов , позволяющих проводить МРТ . Поэтому таким пациентам МРТ исследование может быть проведено после предъявления сертификата или подтверждения от лечебного учреждения, проводившего установку.

МРТ не делают при наличии кардиостимулятора (абсолютное противопоказание).

Нельзя проводить МРТ, если пациент боится замкнутого пространства (страдает клаустрофобией).

Иногда во время исследования возникает чувство жжения или раздражения кожи, обусловленное нанесенным кремом, мазью& или некоторыми видами татуировок, в этих случаях приходится останавливать исследование и , если не удается устранить причину, исследование может быть прекращено.

Кормление грудью, менструация и наличие внутриматочной спирали не являются препятствием для прохождения МРТ.

Подготовка к МРТ

Специальной подготовки к МРТ не требуется. Исключение составляет только МРТ печени и желчного пузыря, которые проводятся строго натощак, желательно утром.

Пациент должен быть готов к тому, что ему придется довольно значительное время (от 15 минут до почти часа в зависимости от вида исследования) пробыть внутри тоннеля томографа. При этом установка производит ощутимый шум (это неизбежное следствие используемой технологии). Одежда, в которой можно проходить МРТ не должна содержать металлических частей (молний, застежек, пуговиц). Все аксессуары (часы, заколки, шпильки, драгоценности и т.п.) надо будет снять. Необходимо так же оставить в специальной кабинке электронные магнитные карты и любые другие магнитные носители (флешки , карты памяти и т.д), иначе в магнитном поле вся информация на них будет стерта.

Преимущества МРТ в «Семейном докторе»

В «Семейном докторе» для проведения магнитно-резонансной томографии используется томограф Brivo MR355 Inspire, производства GE Healthcare (медицинское подразделение американской компании General Electric). Brivo MR355 Inspire – МР-сканер мирового уровня с индукцией магнитного поля в 1,5 Тесла (чем выше этот показатель, тем более детальным может быть получаемое изображение). Данный томограф относится к классу оборудования с высокой мощностью магнитного поля. Благодаря современным технологиям, Brivo MR355 Inspire обеспечивает высококачественную визуализацию, помогающую установить диагноз максимально точно.

МРТ проводится на базе Диагностического отделения Госпитального центра (ст. м. Бауманская). Исследования выполняются по направлениям врачей «Семейного доктора», а также сторонних медицинских организаций.

Не занимайтесь самолечением. Обратитесь к нашим специалистам, которые правильно поставят диагноз и назначат лечение.

Фото и видео галерея

описание метода, уровень излучения, противопоказания – МЕДСИ

Магнитно-резонансная томография (МРТ) – что это такое?

Магнитно-резонансная томография – современный метод исследования структуры, состояния и работы внутренних органов. Действие прибора для проведения МРТ основано на явлении резонанса магнитных полей и на различном отображении тканей разной структуры в результате. Сигналы передаются на компьютер, который расшифровывает их и преобразует в изображение. Полученные данные анализирует и оценивает специалист – врач-рентгенолог.

Современное оборудование позволяет получить изображение внутренних органов, благодаря чему исследование имеет высокую информативность. МРТ помогает выявить большое число заболеваний, которые не диагностируются так точно при помощи других методов.

МРТ имеет большие преимущества перед инвазивными и рентгенографическими методами исследования, так как представляет собой безопасную и комфортную процедуру. Благодаря этому исследование применяется в диагностике заболеваний многих органов и систем:

головного мозга
сосудов головного мозга
височно-челюстного сустава
суставов
спинного мозга
позвоночника
органов брюшной полости
органов таза
репродуктивной системы,
сердца

Одно из самых распространенных направлений применения магнитно-резонансной томографии – это диагностика заболеваний нервной системы. МРТ головного мозга позволяет выявить опухоли и определить стадию их развития, диагностировать проблемы с сосудами, рассеянный склероз и другие патологии.

Многих пациентов интересует, какую дозу радиации получает организм в процессе проведения исследования, опасно ли МРТ для здоровья.

Уровень излучения на МРТ

В отличие от рентгена и компьютерной томографии (КТ), пациенты получают нулевую дозу радиации при проведении МРТ, так как это исследование основано не на ионизирующем излучении, а на магнитном воздействии.

Влияние магнитно-резонансного томографа сопоставимо с воздействием излучения сотового телефона или микроволновой печи. МРТ не вызывает нарушений в структуре, состоянии и работе тканей и органов, являясь при этом высокоточным методом диагностики.

Поэтому можно быть уверенными: при МРТ облучения не происходит.

Магнитно-резонансная томография при онкопатологии

Отсутствие облучения обеспечивает возможность применения МРТ для онкобольных с подтвержденными диагнозами различных злокачественных опухолей, которым противопоказаны рентгенографические методы исследования. Рентген и компьютерная томография могут за счет ионизирующего облучения нанести вред тканям организма: вызвать изменения в ДНК и негативно повлиять на уже существующие патологические процессы. Электромагнитное воздействие при МРТ безопасно как для опухолей, так и для здоровых тканей и органов.

Пациентам с онкопатологией МРТ назначают с применением контрастного вещества для повышения информативности исследования, это позволяет детально изучить опухоль и питающую ее сосудистую сеть.

Как часто можно делать магнитно-резонансную томографию?

При отсутствии противопоказаний МРТ может назначаться (в зависимости от заболевания и особенностей его течения) так часто, как это необходимо для выработки эффективного плана лечения или его корректировки. Так как процедура является безопасной для организма, ее можно проводить с минимальными временными промежутками.

Частоту проведения МРТ может определить только врач. При наличии острой потребности или в соответствии с выработанным планом динамического наблюдения исследование осуществляется несколько раз в течение одного дня. Опасности для здоровья МРТ не представляет.

Томография – принцип действия

Обследуемый ложится на выдвижной стол, который медленно проходит внутри тоннеля-магнита. В нем создается магнитное поле, которое воздействует на атомы водорода в теле пациента, заставляя их выстраиваться параллельно возникшему полю. Радиочастотный импульс, издаваемый при этом томографом, вызывает в атомах водорода резонанс. Эта «обратная связь» регистрируется компьютером, который преобразует ответные колебания в изображение. Этот принцип действия томографа называется ядерным магнитным резонансом.

МРТ проводится в течение 15–20 минут, за это время компьютер анализирует достаточное количество информации, полученной в результате взаимодействия магнитных полей томографа и организма пациента.

Во время проведения МРТ пациент не испытывает каких-либо неприятных ощущений. Лежать необходимо неподвижно, так как от этого зависит качество полученных изображений и точность диагностики.

Чтобы не нарушить работу томографа, основанную на электромагнитном резонансе, перед обследованием нужно снять все металлические предметы и электронные аксессуары и приборы. На одежде не должно быть металлических деталей.

Предварительной подготовки к МРТ не требуется.

Противопоказания

МРТ, являясь безопасным и безболезненным методом диагностики, имеет ряд противопоказаний, которые связаны не только с предполагаемым негативным влиянием электромагнитных волн, но и с психологическим фактором, и со случаями индивидуальных реакций на контрастные вещества.

МРТ противопоказана:

во время беременности в первом триместре (из-за возможного отрицательного воздействия электромагнитных волн на плод)
пациентам с металлическими имплантатами (кардиостимуляторами, слуховыми аппаратами, клипсами на сосудах, протезами суставов и др.)
пациентам с аллергическими реакциями
пациентам, страдающим клаустрофобией и другими психическими расстройствами

Возможны ли осложнения?

Многочисленные исследования по поводу проведения МРТ не выявили негативных последствий этой диагностической процедуры для организма. Влияние электромагнитных волн, излучаемых томографом, сопоставимо с излучением от сотового телефона. Под воздействием последнего мы находимся значительно большее время.

Поэтому можно с уверенностью говорить, что при проведении исследования побочных эффектов не возникает.

Преимущества проведения МРТ в МЕДСИ

Оборудование мировых производителей
Расшифровка исследований опытными врачами-рентгенологами
Проведение исследований для взрослых и детей
Проведение исследований под седацией (в состоянии медикаментозного сна) для пациентов, страдающих клаустрофобией
Безопасность

Как работает аппарат МРТ (Магнитно-Резонансной Томографии)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Одним из наиболее результативных способов медицинского обследования, является МРТ или магнитно-резонансная томография, дающая возможность, обрести наиболее точную информацию об:

особенностях анатомии человеческого организма,
внутренних органов,
эндокринной системы,
а также возбудимости тканей.

Возможность точно определить место развития паталогического процесса и объема произошедших повреждений, становится основным преимуществом процедуры МРТ, при обнаружении злокачественных опухолей и обследования сосудов.

Что представляет из себя МРТ?

Магнитно-резонансная томография – это исключительный шанс получить точнейшие послойные изображения, области организма, которая исследуется.

Процедура МРТ заключается в стимулирувании электромагнитных волн. Образовывается внушительное магнитное поле, в которое помещается пациет (или часть тела). Затем фиксируется обратный электромагнитный сигнал, поступающий от человеческого организма на компьютер. В итоге, выстраивается изображение.

Магнитно-резонансный томограф, является аппаратом, дающим возможность достичь эффективнейшего диагностирования, определить метаморфозы в функционировании организма и осуществить высочайшее, по точности, изображение изучаемых органов, которое дает результаты, на порядок выше, нежели рентген, компьютерная томография или УЗИ.

МРТ дает возможность обнаружить онкологические заболевания и перечень других не менее опасных болезней, а также замерить быстроту кровотока и течение спинномозговой жидкости.

Аппарат МРТ дает возможность содействовать неизменному состоянию магнетизма в теле человека, при его размещении внутри устройства.
В результате чего, он осуществляет:

стимулирование организма с помощью электромагнитных волн, помогая смене стабильной направленности настроенных частиц;
приостановку электромагнитных волн и фиксацию тех же излучений, со стороны человеческого организма;
обрабатывание принятого сигнала и перестройка его в картинку (изображение).

За основу функционирования МРТ, взят ЯМР принцип, с последовательным обрабатыванием получаемой информации, специализированными программами.

Итоговое изображение – это совсем не фотография или фото-негатив изучаемой части тела или органа. Радиосигналы преобразовываются в высококачественное изображение среза человеческого организма, на экране монитора. Доктора видят органы в разрезе.

Магнитно-Резонансная Томография, является более точным и надежным методом диагностирования, нежели КТ (компьютерная томография), ведь при МРТ не осуществляется применение ионизирующего излучения, наоборот, применяются абсолютно безвредные для организма электромагнитные волны.

История производства и особенности устройства аппарата МРТ

Датой сотворения сего полезнейшего устройства, называют 1973 год, а одним из первых разработчиков, считается – Пол Лотербур. В одном из его трудов был четко описан факт изображения строений организма и органов, благодаря применению магнитных и радиоволн.

Однако, Лотербур не единственный изобретатель, приложивший руку к изобретению МРТ. За 27 лет до этого, Ричард Пурселл и Феликс Блох, работая в Гарвардском Университете, испытывали явление, основой которого являлось качество, характерное для атомных ядер (изначальное вбирание энергии и ее последующее «отдавание», то есть отделение с возвращением к исходному состоянию). Спустя шесть лет, за свою работу, ученые были удостоены Нобелевской премии.

Их открытие, стало, в определенном роде, прорывом для развития суждения по ЯМР.
Удивительный феномен подвергался изучению многими ученными, не только физиками, но и математиками, и химиками. Показ первого Компьютерного Томографа, с перечнем опытов, был осуществлен в 1972 году. В результате, был выявлен новейший способ диагностирования, позволяющий подробно изображать наиболее важные структуры человеческого организма.

Впоследствии, некто Лотербур, хоть и не в полной мере, но высказал принцип функционирования МРТ. Его работа стала толчком для развития и дальнейших исследований в данной отрасли.

Немало времени уделяли надзору над недоброкачественными опухолями.
Исследования, производящиеся Лотербуром, продемонстрировали: они кардинально разнятся со здоровыми клетками. Разница состоит в параметрах добываемого сигнала.

И так, можно смело утверждать, что стартом новейшей эры развития диагностирования с помощью МРТ, являются семидесятые годы прошлого века. Именно в тот период времени, Ричард Эрнст, предложил осуществление МРТ с применением особенного метода – кодирования (и радиочастотного, и фазового). Метод, который был предложен тогда, используют доктора и в наши дни. В восьмидесятом году прошлого века было продемонстрировано изображение, на создание которого было затрачено всего 5 минут, а через шесть лет, это время составляло уже 5 секунд. Стоит отметить, что качество изображения при этом, не изменилось.

Через 8 лет после первого изображения, внушительный рывок произошел и в ангиографии, дающей возможность показать кровоток человека без вспомогательного введения в кровь лекарств, выполняющих функцию контраста.

Развитие данной отрасли стало историческим моментом для современной медицины.
МРТ используется в диагностировании болезней:

позвоночника;
суставов;
головного и спинного мозга;
нижнего мозгового придатка;
внутренних органов;
парных молочных желез внешней секреции и так далее.

Потенциал открытого метода, дает возможность выявлять болезни на начальных стадиях и находить аномалии, нуждающиеся в безотлагательном лечении или в неотложном хирургическом вмешательстве.

Процедура МРТ, осуществленная на нынешнем ультрасовременном оборудовании, позволяет:

получить точнейшую визуализацию внутренних органов, тканей;
накопить нужные данные о вращении спинномозговой жидкости;
выявить уровень активности областей коры головного мозга;
отслеживать газообмен, происходящий в тканях.

МРТ значительно и в лучшую сторону отличим от прочих методов диагностирования:

Он не предусматривает манипуляций с хирургическими инструментами;
Он эффективен и безопасен;
Процедура достаточно распространена, доступна и необходима при изучении наиболее серьезных случаев, нуждающихся в подробном изображении случающихся в организме метаморфоз.

Принцип работы Магнитно-Резонансного Томографа (МРТ)

Процедура производится следующим образом. Пациента размещают в специализированное узкое углубление (своего рода тоннель), в котором он обязательно должен быть размещен горизонтально. Длительность процедуры составляет от четверти до половины часа.

По завершении процедуры, человеку на руки отдают изображение, которое формируется с помощью ЯМР метода – физического явления магнитного и ядерного резонанса, связанного с особенностями протонов. Благодаря радиочастотному импульсу, в образованном при помощи аппарата электромагнитном поле преобразуется излучение, превращающееся в сигнал. Затем он принимается и подвергается обработке специализированной программой для компьютера.

На монитор выводится серия изображений срезов организма. Каждый изучаемый срез, обладает индивидуальной толщиной. Этот метод отображения похож на технологию удаления всего лишнего над или под слоем. Немаловажную роль, при этом, выполняют конкретные элементы объема и части среза.

Из-за того, что тело человека на 90% состоит из жидкости, осуществляется стимулирование протонов атомов водорода. Метод МРТ, дает возможность взглянуть в организм и определить серьезность недуга без непосредственного физического вмешательства.

Устройство МРТ

Современный аппарат МРТ, состоит из таких частей:

магнит;
катушки;
генератор радиоимпульсов;
клетка Фарадея;
ресурс питания;
охладительная система;
системы, обрабатывающие получаемые данные.

В последующих пунктах мы изучим работу части отдельных элементов аппарата МРТ!

Магнит

Производит стабилизированное поле, которое характеризуется равномерностью и внушительной эмфазой (напряженностью). Из заключительного показателя выявляется мощность устройства. Упомянем еще раз, именно от мощности зависит то, насколько высокое качество обретет визуализация после окончания терапии.

Аппараты делятся на 4 группы:

Низкопольные – оснащение начального типа, сила поля менее 0.5 Тл;
Среднепольные – сила поля от 0,5-1 Тл;
Высокопольные – характеризуются великолепной скоростью обследования, хорошо просматриваемой визуализаций, даже если человек двигался при процедуре. Сила поля – 1-2 Тл;
Сверхвысокопольные – более 2 Тл. Применяются исключительно при исследованиях.

Также стоит отметить такие разновидности применяемых магнитов:

Постоянный магнит – производится из сплавов, имеющих, так называемые Ферромагнитные свойства. Плюсами данных элементов, являет то, что им нет необходимости понижать температуру, потому что им не нужно энергии для поддержки однородного поля. Из минусов, стоит отметить внушительную массу и незначительную напряженность. Кроме прочего, такие магниты, восприимчивы к изменениям температур.

Сверхпроводимый магнит – катушка, созданная из особого сплава. Через данную катушку, происходит пропуск огромных токов. Благодаря аппаратам с подобными катушками, в них создается внушительное по силе магнитное поле. Однако, в сравнении с предыдущим магнитом, для сверхпроводимого магнита, необходима охладительная система. Из минусов, стоит отметить значительный расход жидкого гелия при незначительных затратах энергии, внушительные затраты на эксплуатирование агрегата, экранирование в обязательном порядке. Кроме прочего, существует риск выброса жидкости для охлаждения при утрате сверх проводимых свойств.

Резистивный магнит – не нуждается в применении специализированных систем охлаждения, и могут производить относительно однородное поле для осуществления сложных испытаний. Из минусов, стоит отметить внушительную массу, составляющую около пяти тонн и повышающуюся в случае экранирования.

Передатчик

Вырабатывает колебания и импульсы радиочастот (формы прямоугольника и сложной). Данное изменение дает возможность достичь возбуждения ядер, улучшить контрастность картинки, получаемой в результате обработки данных.

Сигнал передает на переключатель, который оказывает действие на катушку, образуя магнитное поле, обладающее влиянием на спиновую систему.

Приемник

Это усилитель сигнала с высочайшей чувствительностью и незначительным шумом, который работает на сверхвысоких частотах. Получаемый отзыв видоизменяется из мГц в кГц (то есть от больших частот, к меньшим).

Прочие запчасти

Для более подробной детализации картинки несут ответственность, также, датчики регистрации, расположенные около изучаемого органа. Процедура МРТ не представляет никакой опасности для человека, осуществив излучение сообщаемой энергии, протоны перетекают в изначальное состояние.

Чтобы качество визуализации было лучше, исследуемому человеку могут ввести вещество контрастного типа на основе Gadolinium, которое не обладает побочными действиями. Вводится он при помощи шприца, который автоматизировано, подсчитывает необходимую дозу и быстроту введения препарата. Средство поступает в организм синхронно с протекающей процедурой.

Качество МРТ исследования, зависит от большого количества факторов – это и состояние магнитного поля, катушка, которая применяется, какой контрастный препарат и даже доктор, проводящий процедуру.

Преимущества МРТ:

высочайшая вероятность получить наиболее точную визуализацию исследуемой части тела или органа;
постоянно развивающееся качество диагностирования;
отсутствие негативных воздействий на человеческий организм;

Аппараты разнятся по силе генерируемого поля и «распахнутости» магнита. Чем выше мощность, тем скорее проводится исследование и тем лучше качество визуализации.

Открытые аппараты, обладают C-образной формой и считаются наилучшим для исследования людей, подверженных тяжелым формам клаустрофобии. Изначально они разрабатывались для осуществления вспомогательных внутри-магнитных процедур. Также, стоит отметить, что эта разновидность устройства значительно слабее, нежели закрытый аппарат.
Обследование с помощью МРТ – одно из наиболее результативных и неопасных методов диагностирования и максимально информативно для подробного изучения спинного и головного мозга, позвоночника, органов брюшной полости и малого таза.

Видео “Как устроен МРТ”:

Также предлагаем Вашему вниманию несколько видео об устройстве и приципу работы МРТ:

Магниторезонансная томография

Магниторезонансная томография (МРТ) − способ получения томографических медицинских изображений для исследования внутренних органов и тканей с использованием явления ядерного магнитного резонанса. За изобретение метода МРТ Питер Мэнсфилд и Пол Лотербур получили в 2003 году Нобелевскую премию в области медицины.
Вначале этот метод назывался ядерно-магнитно резонансная томография (ЯМР-томография). Но потом, чтобы не пугать зомбированную радиофобией публику, убрали упоминание о “ядерном” происхождении метода, тем более, что ионизирующие излучения в этом методе не используются.

Ядерный магнитный резонанс

Ядерный магнитный резонанс реализуется на ядрах с ненулевыми спинами. Наиболее интересными для медицины являются ядра водорода (¹H), углерода (¹³C), натрия (²³Na) и фосфора (³¹P), так как все они присутствуют в теле человека. В нем больше всего (63%) атомов водорода, которые содержатся в жире и воде, которых больше всего в человеческом теле. По этим причинам современные МР-томографы чаще всего «настроены» на ядра водорода − протоны.

Рис. 8. а) протоны при отсутствии внешнего поля,
б) протоны во внешнем магнитном поле

При отсутствии внешнего поля спины и магнитные моменты протонов ориентированы хаотически (рис. 8а). Если поместить протон во внешнее магнитное поле, то его магнитный момент будет либо сонаправлен, либо противоположно направлен магнитному полю (рис. 8б), причём во втором случае его энергия будет выше.

Частица со спином, помещенная в магнитное поле, напряженностью В, может поглощать фотон, с частотой ν, которая зависит от ее гиромагнитного отношения γ.

ν = γ B

Для водорода, γ = 42. 58 MГц/Тл.
Частица может подвергаться переходу между двумя энергетическими состояниями, поглощая фотон. Частица на нижнем энергетическом уровне поглощает фотон и оказывается на верхнем энергетическом уровне. Энергия данного фотона должна точно соответствовать разнице между этими двумя состояниями. Энергия протона, Е, связана с его частотой, ν, через постоянную Планка (h = 6.626·10^-34 Дж·с).

E = hν

В ЯМР величина ν называется резонансной или частотой Лармора. ν = γB и E = hν, поэтому, для того, чтобы вызвать переход между двумя спиновыми состояниями, фотон должен обладать энергией

E = hγB

Когда энергия фотона соответствует разнице между двумя состояниями спина, происходит поглощение энергии. Напряженность постоянного магнитного поля и частота радиочастотного магнитного поля должны строго соответствовать друг другу (резонанс). В ЯМР экспериментах частота фотона соответствует радиочастотному (РЧ) диапазону. В клинической МРТ, для отображения водорода, ν как правило находится между 15 и 80 MГц.
При комнатной температуре количество протонов со спинами на нижнем энергетическом уровне незначительно превосходит их количество на верхнем уровне. Сигнал в ЯМР-спектроскопии пропорционален разности в заселенностях уровней. Число избыточных протонов пропорционально B₀. Эта разница в поле 0.5 Tл, составляет всего лишь 3 протона на миллион, в поле 1.5 Tл – 9 протонов на миллион. Однако общее количество избыточных протонов в 0.02 мл воды в поле 1.5 Tл – 6.02·10¹⁵.^{Чем
больше напряженность магнитного поля, тем лучше изображение.}

В состоянии равновесия, вектор суммарной намагниченности параллелен направлению примененного магнитного поля B₀ и называется равновесной намагниченностью M₀. В этом состоянии, Z-составляющая намагниченности M_Z равна M₀. Еще M_Z называется продольной намагниченностью. В данном случае, поперечной (M_X или M_Y) намагниченности нет. Посылая РЧ импульс с ларморовской частотой, можно вращать вектор суммарной намагниченности в плоскости, перпендикулярной оси Z, в данном случае плоскости X-Y.

T1 Релаксация
После прекращения действия РЧ импульса, суммарный вектор намагниченности будет восстанавливаться по Z-оси, излучая радиочастотные волны. Временная константа, описывающая, как M_Z возвращается к равновесному значению, называется временем спин-решеточной релаксации (T₁).

M_Z = M₀ ( 1 – e^-t/T¹ )

T1 релаксация происходит в объеме, содержащем протоны. Однако связи протонов в молекулах неодинаковые. Эти связи различны для каждой ткани. Один атом ¹H может быть связан очень сильно, как в жировой ткани, в то время как другой атом может иметь более слабую связь, например в воде. Сильно связанные протоны выделяют энергию намного быстрее, чем протоны со слабой связью. Каждая ткань выделяет энергию с различной скоростью, и именно поэтому МРТ имеет такое хорошее контрастное разрешение.

T2 Релаксация
T1 релаксация описывает процессы, происходящие в Z направлении, в то время как T2 релаксация описывает процессы в плоскости X-Y.
Сразу после воздействия РЧ импульсом суммарный вектор намагниченности (теперь называемый поперечной намагниченностью) начинает вращаться в плоскости X-Y вокруг оси Z . Все векторы имеют одно и то же направление, потому что они находятся в фазе. Однако они не сохраняют это состояние. Вектор суммарной намагниченности начинает сдвигаться по фазе (расфазировываться) из-за того, что каждый спиновый пакет испытывает магнитное поле, немного отличающееся от магнитного поля, испытываемого другими пакетами, и вращается со своей собственной частотой Лармора. Сначала количество дефазированных векторов будет небольшим, но быстро увеличивающимся до момента, когда фазовая когерентность исчезнет: не будет ни одного вектора, совпадающего по направлению с другим. Суммарная намагниченность в плоскости XY стремится к нулю, и затем продольная намагниченность возрастает до тех пор пока M₀ не будет вдоль Z.

Рис. 9. Спад магнитной индукции

Временная константа, описывающая поведение поперечной намагниченности, M_XY, называется спин-спиновым временем релаксации, T₂. T2 релаксация называется спин-спиновой релаксацией, потому что она описывает взаимодействия между протонами в их непосредственной среде (молекулах). T2 релаксация – затухающий процесс, означающий высокую фазовую когерентность в начале процесса, но быстро уменьшающуюся до полного исчезновения когерентности в конце. Cигнал в начале сильный, но быстро ослабевает за счет T2 релаксации. Сигнал называется спадом магнитной индукции (FID – Free Induction Decay) (рис. 9).

M_XY =M_XYo e^-t/T²

T₂ всегда меньше чем T₁.
Скорость смещения по фазе различна для каждой ткани. Дефазирование в жировой ткани происходит быстрее по сравнению с водой. Еще одно замечание относительно T2 релаксации: она протекает гораздо быстрее T1 релаксации. T2 релаксация происходит за десятки миллисекунд, в то время как T1 релаксация может достигать секунд.
Для иллюстрации в таблице 1 приведены значения времен T₁ и T₂ для различных тканей.

Таблица 1

Ткани	T₁ (мс), 1.5 T	T₂ (мс)
МОЗГ
Серое вещество	921	101
Белое вещество	787	92
Опухоли	1073	121
Отек	1090	113
ГРУДЬ
Фиброзная ткань	868	49
Жировая ткань	259	84
Опухоли	976	80
Карцинома	923	94
ПЕЧЕНЬ
Нормальная ткань	493	43
Опухоли	905	84
Цирроз печени	438	45
МЫШЦА
Нормальная ткань	868	47
Опухоли	1083	87
Карцинома	1046	82
Отек	1488	67

Устройство магнитно-резонансного томографа

Рис. 10. Схема МРТ

Схема магнитнорезонансного томографа показана на рис. 10. В состав МРТ входят магнит, градиентные катушки и радиочастотные катушки.

Постоянный магнит
МРТ сканеры используют мощные магниты. От величины напряженности поля зависит качество и скорость получения изображения. В современных МР-томографах используются либо постоянные, либо сверхпроводящие магниты. Постоянные магниты дёшевы и просты в эксплуатации, но не позволяют создавать магнитные поля с напряженностью большей 0.7 Тл. Большинство магнитно-резонансных томографов это модели со сверхпроводящими магнитами (0.5 – 1.5 Тл). Томографы со сверхсильным полем (выше 3.0 Тл) очень дороги в эксплуатации. На МР-томографах с полем ниже 1 Тл нельзя качественно сделать томографию внутренних органов, так как мощность таких аппаратов слишком низкая, чтобы получать снимки высокого разрешения. На томографах с напряженностью магнитного поля < 1 Тл можно проводить только исследования головы, позвоночника и суставов.

Рис. 11.

Градиентные катушки
Внутри магнита расположены градиентные катушки. Градиентные катушки позволяют создавать дополнительные магнитные поля, накладывающиеся на основное магнитное поле B₀. Имеются 3 набора катушек. Каждый набор может создавать магнитное поле в определенном направлении: Z, X или Y. Например, когда ток поступает в Z градиент, в Z направлении (вдоль длинной оси тела)создается однородное линейное изменение поля. В центре магнита поле имеет напряженность B₀, а резонансная частота равняется ν₀, но на расстоянии ΔZ поле меняется на величину ΔB, а соответственно меняется и резонансная частота (рис. 11)._{За счет добавления к общему однородному магнитному полю
градиентного магнитного возмущения, обеспечивается локализация ЯМР-сигнала.
Действие градиента, обеспечивающего выбор среза, обеспечивает селективное
возбуждение протонов именно в нужной области. От мощности и скорости действия
катушек зависит быстродействие, отношение сигнал/шум, разрешающая способность
томографа.}

РЧ катушки
РЧ катушки создают поле B₁, которое поворачивает суммарную намагниченность в импульсной последовательности. Они также регистрируют поперечную намагниченность, в то время как она прецессирует в плоскости XY. РЧ катушки бывают трех основных категорий: передающие и принимающие, только принимающие, только передающие. РЧ катушки служат излучателями полей B₁ и приемниками РЧ энергии от исследуемого объекта.

Кодирование сигнала

Когда пациент находится в однородном магнитном поле B₀, все протоны от головы до пальцев ног выравниваются вдоль B₀. Все они вращаются с Ларморовой частотой. Если сгенерировать РЧ импульс возбуждения для перевода вектора намагниченности в плоскость X-Y, все протоны реагируют и возникает ответный сигнал, но локализации источника сигнала нет.

Срез-кодирующий градиент
При включенном Z-градиенте, в этом направлении генерируется дополнительное магнитное поле G_Z, накладывающееся на B₀. Более сильное поле означает более высокую Ларморову частоту. Вдоль всего наклона градиента поле B различно и, следовательно, протоны вращаются с разными частотами. Теперь, если сгенерировать РЧ импульс с частотой ν + Δν, прореагируют только протоны в тонком срезе, потому что они – единственные, вращающиеся с этой же самой частотой. Ответный сигнал будет только от протонов из этого среза. Таким образом локализуется источник сигнала по оси Z. Протоны в этом срезе вращаются с одной частотой и имеют одинаковую фазу. В срезе находится огромное количество протонов, и неизвестна локализация источников по осям X и Y. Поэтому для точного определения непосредственного источника сигнала требуется дальнейшее кодирование.

Рис. 12.

Фазо-кодирующий градиент
Для дальнейшего кодирования протонов на очень короткое время включается градиент G_Y. В течение этого времени в направлении по оси Y создается дополнительное магнитное поле градиента. В этом случае протоны будут иметь немного различающиеся скорости вращения. Они больше не вращаются в фазе. Разность фаз будет накапливаться. Когда градиент G_Y выключен, протоны в срезе будут вращаться с одинаковой частотой, но иметь различную фазу. Это называется кодированием фазы.

Частотно-кодирующий градиент
Для кодирования левого-правого направления включается третий градиент G_X. Протоны с левой стороны вращаются с более низкой частотой, чем с правой. Они накапливают дополнительный сдвиг фазы из-за различий в частотах, но уже приобретенная разность фаз, полученная при кодировании фазы градиента на предыдущем шаге, сохраняется.

Таким образом для локализации источника сигналов, которые принимаются катушкой, используются градиенты магнитного поля.

G_Z градиент выбирает аксиальный срез.
G_Y градиент создает строки с разными фазами.
G_X градиент формирует столбцы с разными частотами.

За один шаг кодирование фазы выполняется только для одной строки. Для сканирования целого среза полный процесс кодирования среза, фазы и частоты должен быть повторен несколько раз.
Таким образом созданы маленькие объемы (вокселы). Каждый воксел имеет уникальную комбинацию частоты и фазы (рис. 12). Количество протонов в каждом вокселе определяет амплитуду РЧ волны. Полученный сигнал, поступающий из различных областей тела, содержит сложное сочетание частот, фаз и амплитуд.

Импульсные последовательности

Рис. 13. Диаграмма простейшей последовательности

На рис. 13 показана диаграмма простейшей последовательности. Вначале включается срезо-селективный градиент (1) (Gss). Одновременно c ним генерируется 90⁰ РЧ импульс выбора среза (2), который “переворачивает” суммарную намагниченность в плоскость X-Y. Затем включается фазо-кодирующий градиент (3) (Gpe) для выполнения первого шага кодирования фазы. После этого подается частотно-кодирующий или считывающий градиент (4) (Gro), в течение которого регистрируется сигнал спада свободной индукции (5) (FID). Последовательность импульсов обычно повторяется 128 или 256 раз для сбора всех необходимых данных для построения изображения. Время между повторениями последовательности называется временем повторения (repetition time, TR). С каждым поторением последовательности меняется величина фазо-кодирующего градиента. Однако в этом случае сигнал (FID) был крайне слабый, поэтому результирующее изображение было плохим. Для повышения величины сигнала применяется последовательность спин-эхо.

Последовательность спин-эхо
После применения 90⁰ импульса возбуждения суммарная намагниченность находится в плоскости X-Y. Сразу же начинается смещение фаз вследствие T2 релаксации. Именно из-за этого дефазирования сигнал резко снижается. В идеале, необходимо сохранить фазовую когерентность, обеспечивающую лучший сигнал. Для этого через короткое время после 90⁰РЧ импульса применяется 180⁰ импульс. 180⁰ импульс вызывает перефазирование спинов. Когда все спины восстановлены по фазе, сигнал снова становится высоким и качество изображения значительно выше.
На рис. 14 показана диаграмма импульсной последовательности спин-эхо.

Рис. 14. Диаграмма импульсной последовательности спин-эхо

Сначала включается срезо-селективный градиент (1) (GSS). Одновременно c ним применяется 90º РЧ импульс. Затем включается фазо-кодирующий градиент (3) (Gре) для выполнения первого шага кодирования фазы. Gss (4) снова включается во время 180º перефазирующего импульса (5), таким образом, воздействие оказывается на те же протоны, которые были возбуждены 90º импульсом. После этого подается частотно-кодирующий или считывающий градиент (6) (Gro), в течение которого принимается сигнал (7).
TR (Время повторения). Полный процесс должен повторяться неоднократно. TR время между двумя 90ºимпульсами возбуждения. TE (Время эхо). Это время между 90ºимпульсом возбуждения и эхо.

Контраст изображения

При ЯМР сканировании одновременно происходят два процесса релаксации T1 и T2. Причем
T1 >> T2. Контраст изображения сильно зависит от этих процессов и от того, насколько полно каждый из них проявляется при выбранных временных параметрах сканирования TR и TE. Рассмотрим получение контрастного изображения на примере сканирования мозга.

T1 контраст

Рис. 15. а) спин-спиновая релаксация и б) спин-решеточная релаксация в различных тканях мозга

CSF (Цереброспинальная жидкость, ликвор, спинномозговая жидкость) — прозрачная бесцветная жидкость, заполняющая полости желудочков мозга, субарахноидальное пространство головного мозга и спинномозговой канал, периваскулярные и перицеллюлярные пространства в ткани мозга.

Выберем следующие параметры сканирования: TR = 600 мс и TE = 10 мс. То есть T1 релаксация протекает за 600 мс, а T2 релаксация – только за
5 мс (TE/2). Как видно из рис. 15а через 5 мс смещение фаз невелико и оно не сильно отличается у разных тканей. Контраст изображения, поэтому, очень слабо зависит от T2 релаксации. Что касается Т1 релаксации, то через 600 мс жир практически полностью релаксировал, но для CSF необходимо еще некоторое время
(рис. 15б). Это означает, что вклад от CSF в общий сигнал будет незначительным. Контраст изображения становится зависимым от процесса релаксации Т1. Изображение “взвешено по T1” потому, что контраст больше зависит от процесса релаксации Т1. В результирующем изображении CSF будет темной, жировая ткань будет яркой, а интенсивность серого вещества будет чем-то средним между ними.

T2 контраст

Рис. 16. а) спин-спиновая релаксация и б) спин-решеточная релаксация в различных тканях мозга

Теперь зададим следующие параметры: TR = 3000 мс и TE = 120 мс, то есть T2 релаксации протекать за 60 мс. Как следует из рис. 16б, практически все ткани подверглись полной T1 релаксации. Здесь TE является доминирующим фактором для контраста изображения. Изображение “взвешено по T2”. На изображении CSF будет яркой, в то время как другие ткани будут обладать различными оттенками серого.

Контраст протонной плотности

Существует еще один тип контраста изображения, называемый протонной плотностью (PD).
Зададим следующие параметры: TR = 2000 мс и TE 10 мс. Таким образом, как и в первом случае T2 релаксация вносит незначительный вклад в контраст изображения. С TR = 2000 мс, суммарная намагниченность большинства тканей восстановится вдоль Z-оси. Контраст изображения в PD изображениях не зависит ни от T2, ни от T1 релаксации. Полученный сигнал полностью зависит от количества протонов в ткани: небольшое количество протонов означает низкий сигнал и темное изображение, в то время как большое их количество производит сильный сигнал и яркое изображение.

Рис. 17.

Все изображения имеют сочетания T1 и T2 контрастов. Контраст зависит только от того, за сколько времени позволено протекать T2 релаксации. В спин-эхо (SE) последовательностях наиболее важны для контраста изображения времена TR и TE.
На рис. 17 схематически показано, как TR и TE связаны в терминах контраста изображения в SE последовательности. Короткое TR и короткое TE дают контраст, взвешенный по T1. Длинное TR и короткое TE дают контраст PD. Длинное TR и длинное TE приводят к контрасту, взвешенному по T2.

Рис. 18. Изображения с разными контрастами: взвешенный по T1, протонная плотность и взвешенный по T2. Отметьте различия в интенсивности сигнала тканей. CSF темная на T1, серая на PD и яркая на T2.

Рис. 19. Магниторезонансный томограф

МРТ хорошо отображает мягкие ткани, тогда как КТ лучше визуализирует костные структуры. Нервы, мышцы, связки и сухожилия наблюдаются гораздо более четко в МРТ, чем в КТ. Кроме того, магнитно-резонансный метод незаменим при обследовании головного и спинного мозга. В головном мозге МРТ может различать белое и серое вещества. Благодаря высокой точности и четкости полученных изображений магнитно-резонансная томография успешно используется в диагностике воспалительных, инфекционных, онкологических заболеваний, при исследовании суставов, всех отделов позвоночника, молочных желез, сердца, органов брюшной полости, малого таза, сосудов. Современные методики МРТ делают возможным исследовать функцию органов – измерять скорость кровотока, тока спинномозговой жидкости, наблюдать структуру и активацию различных участков коры головного мозга.

Магнитно-резонансная томография | Bērnu klīniskā universitātes slimnīca

Магнитно-резонансная томография (МРТ) это метод исследования, при проведении которого используется магнитное поле и радиоволны для получения изображений структур организма. С помощью МРТ возможно получить снимки органов высокого разрешения, которые могут помочь в установлении точного диагноза.

Обследование может понадобиться в следующих случаях:

С помощью МРТ исследуется головной и спинной мозг, костная, мышечная и суставная система, органы брюшной полости и таза, уши, глаза, сердце, система кровеносных сосудов, в отдельных случаях грудная клетка и легкие.

Как подготовиться к визиту?

Необходимо направление специалиста. В случае МРТ, направление семейного врача годится только вместе с направлением специалиста.
Перед проведением МРТ необходимо установить уровень креатинина в крови, взяв результат анализа с собой.
Обязательно взять с собой результаты предыдущих обследований (радиологической, функциональной диагностики, особенно данные электроэнцефалографии, если проводится обследование головного мозга пациентам с эпилепсией) в том числе снимки, данные проведенных анализов и выписки из больниц, если таковые имеются. Важно помнить, что лучше взять с собой больше документов, чем меньше, т.к. интерпритация снимков обследования зависит от информированности радиолога.
Чтобы уменьшить тревогу ребенка, следует простыми словами объяснить, почему необходимо МРТ. При необходимости будьте рядом во время процедуры, так же разрешено брать с собой любимую книгу или игрушку.
Если МРТ проводится под общим наркозом, в день обследования (хотя бы за 3 – 4 часа до обследования) нельзя ни есть, ни пить. Это условие обязательно, т.к. в противном случае есть риск попадания содержимого желудка в дыхательные пути и это может угрожать жизни пациента.
Для проведения МР обследования брюшной полости или всего тела ребенку нельзя принимать пищу 6 часов до процедуры и, если МРТ проводится без наркоза, до обследования возможно будет необходимо выпить определенное количество воды (1 – 2 кружки). Пациентам с болезнью Крона или подозрениями на нее за 1 – 2 часа до обследования будет необходимо выпить 1 – 1,5 л раствора маннитола, который выдаст персонал кабинета МРТ.
В случае обследования органов малого таза, мочевой пузырь должен быть умеренно наполненным (не пустой и не переполненный).
Для обследования головного и спинного мозга, кровеносных сосудов, сердца, а так же костно-суставной системы в особой подготовке нет необходимости.
Девочкам в день проведения МРТ запрещено использовать тушь для ресниц и тени для глаз, т.к. они могут содержать частицы металлов, которые прилипают к устройству и удалить их невозможно.
Перед обследованием необходимо снять с ребенка и сопровождающего, если он будет находиться рядом во время проведения МРТ, все металлические предметы – бижутерия, пирсинг, заколки для волос, очки, вынуть из карманов ключи, монеты, банковские карты, мобильный телефон.

Проведение диагностики

Устройство МРТ состоит из большого магнита с тоннелем в центре и подвижного стола, на котором располагается пациент. Чтобы сохранить слух, в уши вставляются беруши и одеваются наушники. Во время сканирования ребенок должен лежать неподвижно, т.к. движения мешают проведению обследования и снижают качество снимков. Во время работы устройство издает ревущие звуки, которые не наносят вред здоровью. В ходе МР обследования создаются несколько серий снимков. В определенных случаях для получения дополнительной информации необходимо введение контрастного вещества через вену, для чего до обследования ребенку будет установлен интравенозный катетер. Общее время проведения процедуры зависит от объема получаемой информации – от 20 до 90 минут. Маленьким детям (до 7 лет) и детям, которые неспособны во время процедуры самостоятельно лежать неподвижно, обследование проводится под общим наркозом. Такие пациенты перед проведением МР обследования размещаются в дневном стационаре.

Если обследование проходит под наркозом, покинуть дневной стационар можно после полного пробуждения (обычно это происходит в течение пары часов после процедуры), согласовав это с медицинским персоналом.

Противопоказания

Во время МРТ пациент помещается в мощное магнитное поле и облучается радиоволнами, которые не наносят вреда тканям, поэтому метод МРТ считается безвредным как для детей, так и для беременных женщин. МРТ проводить нельзя, если у пациента есть: имплантат внутреннего уха, искусственные клапаны, нейростимуляторы, кардиостимуляторы, определенные металлические инородные тела, беременность до 12 недели, не включая жизненно важные ситуации.

Для проведения МРТ вводится гадолиниевый контраст, который не содержит йод, и его употребление не запрещено пациентам, которые не переносят контрастное вещество, вводимое для проведения компьютерной томографии. В большинстве случаев употребление гадолиниевого контрастного вещества безопасно, в отдельных случаях (1 – 5 % пациентов) может образоваться проходящая головная боль, тошнота и головокружение, а так же ощущение холода в месте введения вещества. Аллергические реакции на введение контрастного вещества наблюдаются крайне редко – у одного из 10000 пациентов. Редким осложнением введения гадолиния является нефрогенный системный фиброз, при котором образовываются уплотнения и стягивание кожи, а так же поражение внутренних органов. В связи с этим пациентам с пониженной функцией почек или почечной недостаточностью (как острой, так и хронической) и гепаторенальным синдромом (патология, при которой характерно снижение функций почек и печени) следует воздержаться от введения контрастного вещества для МРТ. Чтобы не допустить развитие этой патологии, детям гадолиниевый контраст вводится только по достижению 3-х месячного возраста и только в случае, если его использование обосновано клинической ситуацией.

Магнитно-резонансная томография (МРТ)

Замена биопсии звуком
Хронические заболевания печени и цирроз печени поражают более 5,5 миллионов человек в Соединенных Штатах. Исследователи, финансируемые NIBIB, разработали метод преобразования звуковых волн в изображения печени, который обеспечивает новый неинвазивный, безболезненный подход к обнаружению опухолей или тканей, поврежденных заболеванием печени. Устройство магнитно-резонансной эластографии (МРЭ) помещается над печенью пациента, прежде чем он войдет в аппарат МРТ.Затем он посылает звуковые волны через печень, которые МРТ может обнаруживать и использовать для определения плотности и состояния ткани печени. Этот метод более безопасен и удобен для пациента, а также дешевле, чем традиционная биопсия. Поскольку MRE может распознавать очень незначительные различия в плотности тканей, есть вероятность, что его также можно использовать для обнаружения рака.

Новый МРТ только для детей
МРТ потенциально является одним из лучших методов визуализации для детей, поскольку, в отличие от КТ, он не имеет ионизирующего излучения, которое потенциально могло бы быть вредным.Однако одной из самых сложных проблем, с которыми сталкиваются специалисты по МРТ, является получение четкого изображения, особенно когда пациент – ребенок или страдает каким-либо заболеванием, которое не позволяет ему оставаться неподвижным в течение продолжительных периодов времени. В результате многим маленьким детям требуется анестезия, что увеличивает риск для здоровья пациента. NIBIB финансирует исследования, направленные на создание надежной МРТ детского тела. Создав педиатрическую катушку, специально предназначенную для небольших тел, изображение может быть визуализировано более четко и быстро, и для этого потребуется меньше навыков оператора МРТ.Это сделает МРТ дешевле, безопаснее и доступнее для детей. Более быстрая визуализация и компенсация движения также потенциально могут принести пользу и взрослым пациентам.

Другой исследователь, финансируемый NIBIB, пытается решить эту проблему под другим углом. Он разрабатывает систему коррекции движения, которая может значительно улучшить качество изображения при МРТ. Исследователи разрабатывают систему оптического слежения, которая сможет согласовывать и адаптировать импульсы МРТ к изменениям позы пациента в режиме реального времени.Это улучшение может снизить стоимость (поскольку из-за низкого качества придется проводить меньше повторных МР-исследований), а также сделать МРТ жизнеспособным вариантом для многих пациентов, которые не могут оставаться на месте во время исследования, и уменьшить количество анестезии, используемой для МРТ. Экзамены.

Определение агрессивности опухоли
Традиционная МРТ, в отличие от ПЭТ или ОФЭКТ, не может измерить скорость метаболизма. Тем не менее, исследователи, финансируемые NIBIB, обнаружили способ введения специализированных соединений (гиперполяризованный углерод 13) пациентам с раком простаты для измерения скорости метаболизма опухоли.Эта информация может дать быстрое и точное представление об агрессивности опухоли. Мониторинг прогрессирования заболевания может улучшить прогнозирование риска, что имеет решающее значение для пациентов с раком простаты, которые часто придерживаются подхода ожидания и наблюдения.

Как это работает ?: Магнитно-резонансная томография

Магнитно-резонансная томография (МРТ) использует естественные магнитные свойства тела для получения детальных изображений любой части тела. Для визуализации используется ядро водорода (отдельный протон) из-за его большого количества в воде и жире.

Водородный протон можно сравнить с планетой Земля, вращающейся вокруг своей оси с полюсом север-юг. В этом отношении он ведет себя как небольшой стержневой магнит. В нормальных условиях эти водородные протонные «стержневые магниты» вращаются в теле, а их оси случайно выровнены.

Когда тело помещают в сильное магнитное поле, такое как сканер МРТ, оси протонов выстраиваются в одну линию. Это равномерное выравнивание создает магнитный вектор, ориентированный вдоль оси сканера МРТ. Сканеры МРТ бывают с разной напряженностью поля, обычно между 0.5 и 1,5 тесла.

Когда к магнитному полю добавляется дополнительная энергия (в виде радиоволны), магнитный вектор отклоняется. Частота радиоволн (RF), которая вызывает резонанс ядер водорода, зависит от искомого элемента (в данном случае водорода) и силы магнитного поля.

Напряженность магнитного поля может быть изменена электронным способом с головы до ног с помощью ряда градиентных электрических катушек, и, изменяя локальное магнитное поле этими небольшими приращениями, различные части тела будут резонировать при приложении разных частот.

Когда источник радиочастоты выключается, магнитный вектор возвращается в состояние покоя, и это вызывает излучение сигнала (также радиоволны). Именно этот сигнал используется для создания МРТ изображений. Приемные катушки используются вокруг рассматриваемой части тела, чтобы действовать как антенны, чтобы улучшить обнаружение излучаемого сигнала. Затем интенсивность принятого сигнала наносится на шкалу серого и строятся изображения поперечного сечения.

Несколько переданных радиочастотных импульсов можно использовать последовательно, чтобы выделить определенные ткани или аномалии.Разный акцент возникает из-за того, что разные ткани расслабляются с разной скоростью, когда переданный радиочастотный импульс выключен. Время, необходимое протонам для полной релаксации, измеряется двумя способами. Первый – это время, необходимое для возврата магнитного вектора в состояние покоя, а второе – время, необходимое для того, чтобы осевое вращение вернулось в состояние покоя. Первый называется релаксацией T1, второй – релаксацией T2.

Таким образом, МРТ состоит из серии импульсных последовательностей.Различные ткани (например, жир и вода) имеют разное время релаксации и могут быть идентифицированы отдельно. Например, используя импульсную последовательность «подавления жира», сигнал от жира будет удален, оставив только сигнал от любых отклонений, лежащих в нем.

Большинство заболеваний проявляются повышением содержания воды, поэтому МРТ является чувствительным тестом для выявления заболеваний. Точный характер патологии установить сложнее: например, инфекция и опухоль в некоторых случаях могут выглядеть одинаково.Тщательный анализ изображений рентгенологом часто дает правильный ответ.

Нет известных биологических опасностей МРТ, потому что, в отличие от рентгеновских лучей и компьютерной томографии, МРТ использует излучение в радиочастотном диапазоне, которое встречается повсюду вокруг нас, и не повреждает ткани при прохождении через них.

Кардиостимуляторы, металлические зажимы и металлические клапаны могут быть опасными для сканеров МРТ из-за потенциального движения в магнитном поле. Протезы суставов из металла представляют меньшую проблему, хотя могут наблюдаться некоторые искажения изображения вблизи металла.Отделения МРТ всегда проверяют имплантированный металл и могут посоветовать его безопасность. Информация по безопасности также доступна в Интернете по адресу

http://kanal.arad.upmc.edu/MR_Safety/

2.2 Основные принципы МРТ

Далее: 2.3 РЧ неоднородность Up: 2 МРТ и Предыдущий: 2.1 Обзор

В основе МРТ лежит направленное магнитное поле или момент , связанные с движущимися заряженными частицами.Ядра, содержащие нечетное количество протонов и / или нейтронов имеют характерное движение или прецессию . Поскольку ядра являются заряженными частицами, эта прецессия производит небольшой магнитный момент.

Когда человеческое тело находится в сильном магнитном поле, многие из свободные ядра водорода ориентируются по направлению магнитное поле. Ядра прецессируют относительно направления магнитного поля как гироскопы. Такое поведение называется Ларморовская прецессия .

Частота ларморовской прецессии пропорциональна приложенному напряженность магнитного поля, определяемая частотой Лармора , :

где – гиромагнитное отношение , – сила приложенного магнитного поля.Гиромагнитное отношение равно удельная константа ядер. Для водорода.

Чтобы получить МР-изображение объекта, объект помещается в униформу. магнитное поле от 0,5 до 1,5 Тл. В результате ядра водорода объекта выравниваются с магнитным полем и создают чистый магнитный момент“ параллельно. Это поведение проиллюстрировано на Рисунке 2.1.

Рисунок 2.1: При отсутствии сильного В магнитном поле ядра водорода выровнены случайным образом, как на рисунке (а).Когда приложено сильное магнитное поле,, ядра водорода прецессию о направлении поля, как в (б).

Затем применяется радиочастотный (RF) импульс,, перпендикулярно к . Этот импульс с частотой, равной Частота Лармора, вызывает отклонение от, как в Рисунок 2.2a.

Рисунок 2.2: (a) РЧ-импульс,, вызывает чистый магнитный момент ядер“, чтобы отклониться от . (б) Когда РЧ импульс прекращается, ядра возвращаются в состояние равновесия. такое, что снова параллельно.Во время перенастройки ядра теряют энергию и измеримый радиочастотный сигнал

Как только радиочастотный сигнал удален, ядра перестраиваются таким образом, что их чистый магнитный момент снова параллелен с. Этот возврат к равновесию обозначается как релаксация . В течение релаксации, ядра теряют энергию, испуская собственный радиочастотный сигнал (см. рисунок 2.2b). Этот сигнал называется ответным сигналом на затухание свободной индукции (FID). Ответный сигнал ПИД измеряется катушкой проводящего поля, расположенной вокруг объекта, изображено.Это измерение обрабатывается или реконструируется в получить трехмерные полутоновые МРТ-изображения.

Для создания трехмерного изображения резонансный сигнал ПИД должен быть закодирован для каждое измерение. Кодирование в осевом направлении, направление , достигается добавлением градиентного магнитного поля к . Этот градиент вызывает линейное изменение ларморовской частоты осевое направление. Таким образом, аксиальный срез можно выбрать, выбрав частота должна соответствовать ларморовской частоте этот кусок.2D пространственная реконструкция в каждом осевом срезе выполняется с использованием частотного и фазового кодирования. “ Подготовка ” градиент“ вызывает резонансные частоты ядра изменяются в зависимости от их положения в -направлении. затем удаляется и применяется другой градиент, перпендикулярный к . В результате резонансные частоты ядер изменяются в -направление из-за и изменение фазы в -направление за счет ранее примененного. Таким образом, -направление сэмплы кодируются по частоте, а сэмплы -направления кодируются по фазе.Затем используется двумерное преобразование Фурье для преобразования закодированных изображение в пространственную область.

Интенсивность вокселей данного типа ткани (т. Е. Белого вещества по сравнению с серым материя) зависит от плотности протонов ткани; выше чем плотность протонов, тем сильнее сигнал отклика ПИД. MR изображение контраст также зависит от двух других параметров ткани:

Время продольной релаксации, и
время поперечной релаксации,.

измеряет время, необходимое для магнитного момента смещенные ядра, чтобы вернуться к равновесию (т.е.перестроиться с ). указывает время, необходимое для ответного сигнала FID от данного типа ткани к распаду.

При получении МР-изображений РЧ-импульс повторяется в заданная ставка. Период последовательности РЧ-импульсов равен , время повторения ,. Сигналы отклика ПИД могут быть измерены при разное время в пределах интервала. Время между которыми применяется РЧ-импульс, и измеряется ответный сигнал. время задержки эха ,. Регулируя и полученное МР-изображение может быть создано для контрастирования различных типов тканей.

Все МР-изображения, использованные в этой диссертации, были получены с использованием импульсной последовательности Multiple Echo Spin Echo , в которой два изображения приобрел одновременно. и настроены так, чтобы ткани с высокой плотностью протонов выглядят яркими на первом изображении на втором изображении ткани с длинным цветом выглядят яркими. В два изображения называются взвешенными по плотности протонов (PD-взвешенными) и Т2-взвешенные соответственно. На рисунке 2.3 показаны двухмерные срезы. из взвешенных объемов МРТ.

Рисунок 2.3: (a) МР-изображение, взвешенное по плотности протонов (PD). кусочек. (b) Тот же T2-взвешенный срез.

Далее: 2.3 RF Неоднородность Up: 2 МРТ и Предыдущий: 2.1 Обзор

Блэр Мацкевич
Сб, 19 августа 16:59:04 PDT 1995

Магнитно-резонансная томография (МРТ) – Принципы

Магнитно-резонансная томография (МРТ), возможно, является наиболее сложным методом визуализации, используемым в клинической медицине.В последние годы МРТ становится все более распространенным явлением по мере снижения затрат.

В этой статье мы изложим основные принципы МРТ-сканирования, как ориентировать и интерпретировать сканирование, а также рассмотрим некоторые из их преимуществ и недостатков по сравнению с другими методами визуализации.

Основные принципы

МРТ

работает как метод визуализации из-за уникального строения человеческого тела. Мы полностью состоим из клеток, которые все содержат воду, в основном состоящую из ионов водорода (H ₂ O).

Магнит, встроенный в сканер МРТ, может воздействовать на эти положительно заряженные ионы водорода (ионы H ⁺) и заставлять их «вращать» идентичным образом. Изменяя силу и направление этого магнитного поля, мы можем изменять направление «вращения» протонов, что позволяет нам создавать слои деталей.

Когда магнит выключен, протоны постепенно возвращаются в исходное состояние в процессе, известном как прецессия .По сути, различные типы тканей в теле возвращаются с разной скоростью, и именно это позволяет нам визуализировать и различать разные ткани тела.

Рис. 1. МРТ-сканирование основано на возбуждении и релаксации протонов. [/ caption]

Использование МРТ

Магнитно-резонансная томография позволяет получать сложные и детализированные изображения человеческого тела. Вообще говоря, сканирование МРТ отлично подходит для визуализации мягких тканей – и поэтому его часто используют при обнаружении опухолей, инсультов и кровотечений.Его также можно использовать для визуализации функциональности предполагаемых новообразований и опухолей с помощью внутривенных препаратов на основе гадолиния.

МРТ

имеет много преимуществ. Как указывалось ранее, они обеспечивают отличную детализацию мягких тканей тела и не вызывают радиационного облучения пациента. Однако они занимают времени, – в среднем примерно 35-45 минут на выполнение. Это ограничивает их использование при травмах и экстренных ситуациях, где часто предпочтительнее КТ-сканирование.Кроме того, они являются самыми дорогими из всех доступных методов визуализации.

Фактор	CT (CT abdo используется в качестве примера)	МРТ	Рентгеновский снимок (в качестве примера CXR)	УЗИ
Продолжительность	3-7 минут	30-45 мин.	2-3 мин.	5-10 минут
Стоимость	Дешевле	Дорого	дешево	Дешевые
Размеры	3	3	2	2
Мягкие ткани	Плохая детализация	Отличная детализация	Плохая детализация	Плохая детализация
Кость	Отличная детализация	Плохая детализация	Отличная детализация	Плохая детализация
Излучение	10 мЗв	Нет	0.15 мЗв	Нет

В настоящее время не известно о длительных побочных эффектах МРТ. Тем не менее, безопасность МРТ в последнее время стала основным направлением в больницах и амбулаторных условиях из-за потенциальной привлекательности ферромагнитных объектов, и устройств. Некоторые медицинские и имплантируемые устройства считаются противопоказаниями для оценки МРТ, например, кардиостимуляторы, кардиомониторы, дефибрилляторы и другие устройства с батарейным питанием.

Интерпретация результатов МРТ

Просмотр изображения

МРТ, как и компьютерная томография, обычно дает три анатомических изображения; сагиттальный, коронарный и осевой (аналогично плоскостям тела).При интерпретации аксиальных изображений важно понимать, что изображение просматривается от ступней вверх, и поэтому левая часть изображения относится к правой стороне пациента (и наоборот).

Рис. 2. Три основных вида, полученных при сканировании МРТ. Слева направо: сагиттальный, коронарный и аксиальный. [/ Caption]

Вес изображения

После определения вида сканирования вторым шагом является определение веса изображения. Магнитными полями, создаваемыми сканером, можно управлять для получения двух различных типов изображений – T1, взвешенного и T2, взвешенного .На полученных изображениях будут показаны разные типы тканей с разной плотностью:

Внешний вид	T1 Взвешенное изображение	T2 Взвешенное изображение
Белый	жир Жидкость, богатая протеином	Содержание воды Например, Воспаление, опухоль, кровотечение, инфекция
Промежуточное	Серый спинной мозг темнее белого	Белое спинное вещество темнее серого спинного вещества.
Темный	Кость Воздух Содержание воды напр. Воспаление, опухоль, кровотечение	Кость Воздух Fat

Примечание: полезно помнить, что взвешенное изображение T t W o показывает W после W hite.

[старт-клиническая]

Клиническая значимость: компрессия спинного мозга

Магнитно-резонансная томография может использоваться для оценки степени сдавления спинного мозга при подозрении на стеноз, грыжу диска или конского хвоста.

На рисунке ниже показана сагиттальная МРТ поясничного отдела позвоночника, взвешенная по Т2. Текальный мешок хорошо виден в виде белой полосы толщиной 1 см, идущей кзади от тел позвонков. На уровне L4 / L5 он прерывается небольшой круглой темной областью, которая представляет собой грыжу межпозвоночного диска в центральный канал.

Рис. 3. МРТ с взвешиванием по Т2 в сагиттальной плоскости поясничного отдела позвоночника, демонстрирующая грыжу диска на уровне L4 / 5. [/ caption]

[окончание клинической]

Ядерно-магнитно-резонансная томография – обзор

▪ ОПИСАНИЕ МОДАЛИ

Магнитно-резонансная томография (МРТ) основана на принципах ядерного магнитного резонанса (ЯМР), спектроскопического метода, используемого для получения микроскопической химической и физической информации о молекулах.МРТ основана на поглощении и излучении энергии в радиочастотном (RF) диапазоне электромагнитного спектра. Он создает изображения на основе пространственных изменений фазы и частоты РЧ-энергии, поглощаемой и излучаемой изображаемым объектом. Ряд биологически значимых элементов, таких как водород, кислород-16, кислород-17, фтор-19, натрий-23 и фосфор-31, являются потенциальными кандидатами для получения МР-изображений. Человеческое тело состоит в основном из жира и воды, оба из которых содержат много атомов водорода, что составляет примерно 63% атомов водорода в человеческом теле.Ядра водорода имеют сигнал ЯМР, поэтому по этим причинам клиническая МРТ в первую очередь отображает сигнал ЯМР от ядер водорода, учитывая его изобилие в организме человека. Протоны ведут себя как маленькие стержневые магниты с северным и южным полюсами внутри магнитного поля. Магнитный момент одиночного протона чрезвычайно мал и не поддается обнаружению. Без внешнего магнитного поля группа протонов принимает случайную ориентацию магнитных моментов. Под действием приложенного внешнего магнитного поля протоны принимают неслучайное выравнивание, в результате чего возникает измеримый магнитный момент в направлении внешнего магнитного поля.Применяя радиочастотные импульсы, можно создавать изображения на основе различий в сигнале от атомов водорода в различных типах тканей. В медицинской визуализации используются самые разные системы – от открытых МРТ с напряженностью магнитного поля 0,3 Тл (Тл) до систем МРТ конечностей с напряженностью поля до 1,0 Тл и сканеров всего тела с напряженностью поля до 3,0 Тл (в клинической практике). использовать). Благодаря превосходному контрастному разрешению мягких тканей, МРТ лучше всего подходит для оценки внутренних нарушений суставов, аномалий центральной нервной системы, а также других патологических процессов у пациента, страдающего болью.

Преимущества МРТ перед другими методами визуализации включают отсутствие ионизирующего излучения, превосходное контрастное разрешение мягких тканей, визуализацию с высоким разрешением и возможности многоплоскостной визуализации. Время для получения изображения МРТ было основным недостатком и продолжает оставаться таковым с появлением более быстрых компьютерных томографов (с мультиспиральной компьютерной томографией). Однако новые методы визуализации (например, параллельная визуализация), более быстрые импульсные последовательности и системы с более высокой напряженностью поля решают эту проблему.

Был изобретен ряд импульсных последовательностей, чтобы подчеркнуть различия в сигнале различных мягких тканей.Наиболее распространенные и самые простые из импульсных последовательностей включают в себя T1-взвешенные и T2-взвешенные последовательности. Последовательности, взвешенные по T1, традиционно считались хорошими для оценки анатомических структур. Ткани, которые показывают высокий сигнал (яркие) и изображения, взвешенные по T1, включают жир, кровь (метгемоглобин), белковую жидкость, некоторые формы кальция, меланина и гадолиния (контрастный агент). Последовательности, взвешенные по T2, обычно считались импульсными последовательностями, выделяющими жидкость, и полезными для идентификации патологических процессов.Ткани, которые показывают высокий сигнал на T2-взвешенных изображениях, включают структуры, содержащие жидкость (например, кисты, суставную жидкость, спинномозговую жидкость) и патологические состояния, вызывающие увеличение внеклеточной жидкости (например, источники инфекции или воспаления).

Передовые методы визуализации, используемые в медицинской визуализации, включают магнитно-резонансную ангиографию (MRA), диффузионно-взвешенную визуализацию, визуализацию химического сдвига (подавление жира), функциональную визуализацию мозга и МР-спектроскопию (MRS). Многие из этих методов особенно полезны при визуализации мозга.МРА (времяпролетный или фазовый контраст) и диффузионно-взвешенная визуализация полезны для обнаружения и характеристики ишемических поражений головного мозга. MRS использует различия в химическом составе тканей, чтобы отличить некроз или нормальное мозговое вещество от опухоли.

В визуализации опорно-двигательного аппарата МР-артрография – это метод, позволяющий улучшить изображение внутренних поражений суставов. ¹ Артрография может быть непрямой (вводят внутривенно гадолиний и позволяют ему диффундировать в сустав) или прямой (разбавленный раствор гадолиния вводят чрескожно в сустав), чтобы обеспечить растяжение сустава, помогая в оценке связок, хрящей , синовиальная пролиферация или внутрисуставные тела.МР-артрография наиболее широко используется в области плечевого сустава для выявления аномалий лабрально-связочного аппарата, а также для различения частичных и полных разрывов вращательной манжеты плеча. Это также полезно для демонстрации разрывов губ в бедре, частичных и полных разрывов боковой связки локтя и связок локтя. Этот метод также полезен у пациентов после менискэктомии коленного сустава для выявления рецидивирующих или остаточных разрывов мениска, оценки перфорации связок и треугольного фиброзного хряща в запястье и оценки стабильности костно-хрящевых повреждений суставной поверхности суставов.Т1-взвешенные изображения часто используются с МР-артрографией, чтобы выявить эффекты сокращения Т1 гадолиния. Насыщение жира также помогает отличить жир от гадолиния. Т2-взвешенная последовательность по крайней мере в одной плоскости также необходима для обнаружения кист и отеков в других мягких тканях и костном мозге.

Пациенты, которым противопоказана МРТ, включают тех, у кого есть следующее: кардиостимулятор, имплантированный дефибриллятор сердца, зажимы для аневризмы, зажим для сосудов сонной артерии, нейростимулятор, инсулин или инфузионный насос, имплантированное устройство для инфузии лекарств, стимулятор роста / слияния облигаций и кохлеарный или ушной имплант.Кроме того, пациенты, которые в прошлом работали с металлом, должны пройти предварительную рентгенограмму орбит перед МРТ для оценки наличия рентгеноконтрастных инородных тел около глазного яблока.

Как работает МРТ | HowStuffWorks

Может быть, вы обеспокоены долгосрочным воздействием смешения всех ваших атомов, но как только вы выйдете из магнитного поля, ваше тело и его химический состав вернутся к нормальному состоянию. Нет никаких известных биологических опасностей для людей от воздействия магнитных полей той силы, которая используется сегодня в медицинской визуализации.Тот факт, что системы МРТ не используют ионизирующее излучение, как другие устройства визуализации, утешает многих пациентов, так же как и тот факт, что контрастные материалы для МРТ имеют очень низкую частоту побочных эффектов. Большинство учреждений предпочитают не фотографировать беременных женщин из-за ограниченных исследований биологического воздействия магнитных полей на развивающийся плод. Решение о сканировании беременной пациентки принимается в индивидуальном порядке после консультации между радиологом МРТ и акушером пациента.

Однако кабинет МРТ может быть очень опасным местом, если не соблюдаются строгие меры предосторожности. Кредитные карты или что-либо еще с магнитной кодировкой будут удалены. Металлические предметы могут стать опасными снарядами, если они попадут в комнату сканирования. Например, скрепки, ручки, ключи, ножницы, украшения, стетоскопы и любые другие мелкие предметы можно без предупреждения вытащить из карманов и снять с тела, после чего они летят к отверстию магнита с очень высокой скоростью.

Большие объекты тоже представляют опасность – ведра для швабры, пылесосы, ванночки для инъекций, носилки для пациентов, кардиомониторы и бесчисленное множество других объектов – все это попало в магнитные поля МРТ.В 2001 году мальчик, проходивший сканирование, погиб, когда кислородный баллон был втянут в магнитное отверстие [источник: Макнил]. Однажды пистолет вылетел из кобуры полицейского, и пистолет выстрелил. Никто не пострадал.

Для обеспечения безопасности пациенты и обслуживающий персонал должны быть тщательно проверены на наличие металлических предметов перед входом в комнату сканирования. Однако часто пациенты имеют внутри имплантаты, что делает для них очень опасным нахождение в присутствии сильного магнитного поля.К ним относятся:

Металлические фрагменты в глазу, которые очень опасны, поскольку перемещение этих фрагментов может вызвать повреждение глаз или слепоту
Кардиостимуляторы, которые могут работать со сбоями во время сканирования или даже рядом с аппаратом
Зажимы для аневризмы в головном мозге, которые могут порвать саму артерию, на которую они были помещены для ремонта, если магнит сдвинет их
Зубные имплантаты, если они магнитные

Большинство современных хирургических имплантатов, включая скобы, искусственные суставы и стенты, изготовлены из немагнитных материалов, и даже если они нет, они могут быть одобрены для сканирования.Но сообщите об этом своему врачу, так как некоторые ортопедические приспособления в области сканирования могут вызвать искажения изображения.

Принципы и применения магнитно-резонансной томографии (МРТ) в неврологии и нейрохирургии на JSTOR

Абстрактный

Магнитно-резонансная томография превратилась из ЯМР-спектроскопии, метода химического анализа, разработанного 40 лет назад, в сложный метод визуализации, который быстро становится основным фактором в диагностике заболеваний головного мозга.Этот метод использует свойства взаимодействия определенных вращающихся ядер с приложенными магнитными полями для наблюдения за поведением этих ядер после стимуляции радиочастотным излучением. Применение вторичных (градиентных) магнитных полей позволяет частотно кодировать спины в зависимости от их положения в объекте. Радиочастотные сигналы, производимые вращающимися ядрами, обнаруживаются и анализируются компьютером для формирования изображений. Сложные магниты с высокой напряженностью поля, используемые в этих системах, требуют специальных мер для их установки в больничных условиях.Конкретные примеры МР-изображений представлены в отношении планирования стереотаксической хирургии, диагностики рассеянного склероза и поражений спинного мозга, корреляции с другими методами визуализации и спектроскопии фосфора in vivo.

Информация о журнале

The Journal of Mind and Behavior (JMB) признает, что разум и поведение позиционируются, взаимодействуют и причинно связаны друг с другом разнонаправленными способами; Журнал призывает исследовать эти взаимосвязи.JMB особенно интересуется научной работой в следующих областях: психология, философия и социология экспериментирования и научных методов; проблема разума и тела в психиатрии и социальных науках; критический анализ концепции DSM-биопсихиатрии-соматотерапии мысли и практики; вопросы, относящиеся к этическому изучению познания, самосознания и высших функций мышления у нечеловеческих животных.

Информация об издателе

Небольшое академическое издательство, посвященное междисциплинарному подходу в психологии, психиатрии и смежных областях.Издатель журнала «Разум и поведение». Спонсор симпозиумов и конференций по теориям сознания и проблеме разума и тела в социальных науках.

Мрт принцип действия: Принцип работы томографа — ООО Медицинский центр “МиРиТ”

Принцип работы томографа — ООО Медицинский центр “МиРиТ”

Чем МРТ отличается от КТ и какая процедура лучше?

Основные отличия КТ от МРТ

Принцип действия: метод сканирования

Показания к назначению МРТ и КТ

Противопоказания к применению МРТ и КТ

Как проходит процедура КТ и МРТ?

Преимущества обследования в медицинском центре «Адмиралтейские верфи»

принцип работы, сфера применения. Подготовка к МРТ.

Что нужно знать о принципе МРТ и устройстве магнитно-резонансного томографа

Что показывает МРТ

Виды МРТ-исследований

Безвредность МРТ

Подготовка к МРТ

Преимущества МРТ в «Семейном докторе»

Фото и видео галерея

описание метода, уровень излучения, противопоказания – МЕДСИ

Оглавление

Магнитно-резонансная томография (МРТ) – что это такое?

Уровень излучения на МРТ

Магнитно-резонансная томография при онкопатологии

Как часто можно делать магнитно-резонансную томографию?

Томография – принцип действия

Противопоказания

Возможны ли осложнения?

Преимущества проведения МРТ в МЕДСИ

Как работает аппарат МРТ (Магнитно-Резонансной Томографии)

Что представляет из себя МРТ?

История производства и особенности устройства аппарата МРТ

Принцип работы Магнитно-Резонансного Томографа (МРТ)

Устройство МРТ

Магнит

Передатчик

Приемник

Прочие запчасти

Преимущества МРТ:

Видео “Как устроен МРТ”:

Магниторезонансная томография

Магниторезонансная томография

Ядерный магнитный резонанс

Устройство магнитно-резонансного томографа

Кодирование сигнала

Импульсные последовательности

Контраст изображения

Магнитно-резонансная томография | Bērnu klīniskā universitātes slimnīca

Магнитно-резонансная томография (МРТ)

Как это работает ?: Магнитно-резонансная томография

2.2 Основные принципы МРТ

Магнитно-резонансная томография (МРТ) – Принципы

Основные принципы

Интерпретация результатов МРТ

Просмотр изображения

Вес изображения

Клиническая значимость: компрессия спинного мозга

Ядерно-магнитно-резонансная томография – обзор

▪ ОПИСАНИЕ МОДАЛИ

Как работает МРТ | HowStuffWorks

Принципы и применения магнитно-резонансной томографии (МРТ) в неврологии и нейрохирургии на JSTOR

Больше новостей

Добавить комментарий Отменить ответ