Magneettikuvauksen fyysinen perusta. Ydinmagneettinen resonanssi (NMR) on turvallisin diagnostinen menetelmä

Magneettikuvaus (MRI)- moderni ei-invasiivinen tekniikka, jonka avulla voit visualisoida kehon sisäiset rakenteet. Perustuu ydinmagneettisen resonanssin vaikutukseen - reaktio atomin ytimet altistumisesta sähkömagneettisille aalloille magneettikentässä. Tarjoaa mahdollisuuden saada kolmiulotteinen kuva mistä tahansa ihmiskehon kudoksesta. Laajalti käytössä eri alueilla lääketiede: gastroenterologia, pulmonologia, kardiologia, neurologia, otolaryngologia, mammologia, gynekologia jne. Korkean tietosisällön, turvallisuuden ja kohtuullisen hinnan vuoksi Moskovan magneettikuvauksella on johtava asema sairauksien ja patologisten tilojen diagnosointiin käytettyjen menetelmien luettelossa erilaisia ​​elimiä ja järjestelmiä.

Tutkimushistoria

MRI: n luomispäivää pidetään perinteisesti vuonna 1973, jolloin amerikkalainen fyysikko ja radiologi P. Lauterbur julkaisi artikkelin tästä aiheesta. Magneettikuvauksen historia alkoi kuitenkin paljon aikaisemmin. 1940 -luvulla amerikkalaiset F. Bloch ja R. Pursell kuvasivat itsenäisesti ydinmagneettisen resonanssin ilmiötä. 50 -luvun alussa molemmat tutkijat saivat Nobel palkinto löytöistä fysiikan alalla. Vuonna 1960 Neuvostoliiton armeija jätti patenttihakemuksen, jossa kuvattiin analoginen magneettikuvauslaite, mutta hakemus hylättiin "toteamattomuuden vuoksi".

Lauterburin artikkelin julkaisun jälkeen magneettikuvaus alkoi kehittyä nopeasti. Hieman myöhemmin P. Mansfield paransi kuvan saamisen algoritmeja. Vuonna 1977 amerikkalainen tiedemies R.Damadian loi ensimmäisen laitteen magneettikuvaukseen ja testasi sitä. Amerikkalaisissa klinikoissa ensimmäiset magneettikuvauslaitteet ilmestyivät viime vuosisadan 80 -luvulla. 90 -luvun alkuun mennessä maailmassa oli jo noin 6 tuhatta tällaista laitetta.

Tällä hetkellä magneettikuvaus on lääketieteellinen tekniikka, jota ilman on mahdotonta kuvitella nykyaikainen diagnostiikka elinten sairaudet vatsaontelo, nivelet, aivot, verisuonet, selkäranka, selkäydin, munuaiset, retroperitoneaalinen tila, naisten sukuelimet ja muut anatomiset rakenteet. MRI: n avulla voit havaita jopa pieniä muutoksia, jotka ovat ominaisia ​​sairauksien alkuvaiheille, arvioida elinten rakennetta, mitata verenkiertoa, määrittää aivojen eri osien toimintaa, paikallistaa tarkasti patologiset polttimet jne.

Visualisointiperiaatteet

Magneettikuvauksen ytimessä on ydinmagneettisen resonanssin ilmiö. Kemiallisten elementtien ytimet ovat eräänlaisia ​​magneetteja, jotka pyörivät nopeasti akselinsa ympäri. Tullessaan ulkoiseen magneettikenttään ytimien pyörimisakselit siirtyvät tietyllä tavalla, ytimet alkavat pyöriä tämän kentän voimalinjojen suunnan mukaisesti. Tätä ilmiötä kutsutaan kulkueeksi. Kun säteilytetään tietyn taajuuden radioaalloilla (sama kuin kulkueen taajuus), ytimet absorboivat radioaaltojen energian.

Kun säteilytys lopetetaan, ytimet siirtyvät normaalitilaansa, absorboitu energia vapautuu, mikä luo sähkömagneettisia värähtelyjä, jotka tallennetaan erityisellä laitteella. MRI -kone tallentaa vetyatomien ytimien vapauttaman energian. Tämän avulla voit havaita kaikki muutokset vesipitoisuudessa kehon kudoksissa ja siten saada kuvia melkein mistä tahansa elimestä. Tietyt rajoitukset magneettikuvauksen aikana syntyvät, kun yritetään visualisoida kudoksia, joiden vesipitoisuus on vähäinen (luut, bronkoalveolaariset rakenteet) - tällaisissa tapauksissa kuvat eivät ole riittävän informatiivisia.

MRI -tyypit

Ottaen huomioon tutkittavan alueen voidaan erottaa seuraavat MRI -tyypit:

• Pään MRI (aivot, aivolisäke ja nenän sivuontelot).
• Rintakehän magneettikuvaus (keuhkot ja sydän).
• Vatsaontelon ja retroperitoneaalisen tilan magneettikuvaus (haima, maksa, sappitie, munuaiset, lisämunuaiset ja muut tällä alueella sijaitsevat elimet).
• Lantion elinten (virtsateiden, eturauhasen ja naisten sukuelinten) magneettikuvaus.
• Tuki- ja liikuntaelimistön (selkärangan, luiden ja nivelten) magneettikuvaus.
• Pehmytkudosten, mukaan lukien rintarauhaset, kaulan pehmytkudokset (sylkirauhaset, kilpirauhanen, kurkunpään, imusolmukkeet ja muut rakenteet), lihasten ja rasvakudoksen magneettikuvaus ihmiskehon eri alueilla.
• Verisuonten magneettikuvaus (aivojen suonet, raajojen suonet, mesenteriset suonet ja imukudos).
• Koko kehon magneettikuvaus. Sitä käytetään yleensä diagnostisten etsintöjen vaiheessa, kun epäillään metastaattisia leesioita eri elimissä ja järjestelmissä.

MRI voidaan tehdä sekä ilman varjoainetta että ilman sitä. Lisäksi on olemassa erityisiä tekniikoita, joiden avulla voidaan arvioida kudosten lämpötila, solunsisäisen nesteen liike, puheesta, liikkeestä, näköstä, muistista vastaavien aivojen alueiden toiminnallinen aktiivisuus.

Käyttöaiheet

Moskovan magneettikuvausta käytetään yleensä diagnoosin viimeisessä vaiheessa, radiografian ja muiden ensimmäisen linjan diagnostisten tutkimusten jälkeen. MRI: tä käytetään selventämään diagnoosia, differentiaalidiagnoosia, arvioimaan tarkasti patologisten muutosten vakavuus ja esiintyvyys, laatimaan konservatiivinen hoitosuunnitelma, määrittämään tarve ja tilavuus kirurginen interventio sekä dynaaminen havainto hoidon aikana ja pitkällä aikavälillä.

Pään MRI määrätty luiden, pinnallisten pehmytkudosten ja kallonsisäisten rakenteiden tutkimukseen. Tekniikkaa käytetään patologisten muutosten havaitsemiseen aivoissa, aivolisäkkeessä, kallonsisäisissä verisuonissa ja hermoissa, ENT -elimissä, nenän sivuonteloissa ja pään pehmytkudoksissa. MRI: tä käytetään synnynnäisten poikkeavuuksien, tulehdusprosessien, primaaristen ja sekundaaristen onkologisten vaurioiden, traumaattisten vammojen, sisäkorvan sairauksien, silmäpatologian jne. Diagnosointiin. Menettely voidaan suorittaa kontrastilla tai ilman.

Elinten MRI rintakehä käytetään tutkittaessa sydämen, keuhkojen, henkitorven, suurten suonien ja keuhkoputkien, keuhkopussin ontelon, ruokatorven, kateenkorvan ja välikarsinan imusolmukkeiden rakennetta. MRI -käyttöaiheita ovat sydän- ja perikardiaaliset leesiot, verisuonisairaudet, tulehdukselliset prosessit, rintakehän ja välikarsinan kystat ja kasvaimet. MRI voidaan tehdä varjoaineen kanssa tai ilman sitä. Se ei ole kovin informatiivinen alveolaarisen kudoksen tutkimuksessa.

Vatsan ja retroperitoneaalisen tilan MRI on määrätty tutkimaan haiman, maksan, sappiteiden, suoliston, pernan, munuaisten, lisämunuaisten, suoliliepeen, imusolmukkeiden ja muiden rakenteiden rakennetta. MRI -indikaatiot ovat kehityshäiriöitä, tulehdukselliset sairaudet, traumaattiset vammat, sappikivitauti, virtsakivitauti, primaarikasvaimet, metastaattiset kasvaimet, muut sairaudet ja patologiset tilat.

Lantion MRI käytetään peräsuolen, virtsajohtimien, virtsarakon, imusolmukkeiden, sisäelinten kudosten, eturauhasen tutkimukseen miehillä, munasarjoihin, kohtuun ja munanjohtimiin naisilla. Käyttöaiheita ovat epämuodostumat, traumaattiset vammat, tulehdukselliset sairaudet, tilavuusprosessit, virtsarakon kivet ja virtsajohtimet. Magneettikuvaus ei sisällä kehon säteilyaltistusta, joten sitä voidaan käyttää lisääntymisjärjestelmän sairauksien diagnosointiin myös raskauden aikana.

Tuki- ja liikuntaelimistön MRI on määrätty eri anatomisten vyöhykkeiden luu- ja rustorakenteiden, lihasten, nivelsiteiden, nivelkapselien ja nivelkalvojen tutkimukseen, mukaan lukien nivelet, luut, tietty osa selkärangasta tai koko selkäranka. MRI mahdollistaa monenlaisten kehityshäiriöiden, traumaattisten vammojen, rappeuttavien ja dystrofisten sairauksien sekä luiden ja nivelten hyvän- ja pahanlaatuisten vaurioiden diagnosoinnin.

Alusten MRI käytetään aivoverisuonten, ääreisverisuonten ja verenkiertoon osallistuvien alusten tutkimukseen sisäelimet samoin kuin imukudos. MRI on tarkoitettu epämuodostumille, traumaattisille vammoille, aivoverenkierron akuuteille ja kroonisille häiriöille, aneurysmille, lymfödeemalle, tromboosille ja raajojen ja sisäelinten ateroskleroottisille vaurioille.

Vasta -aiheet

Sydämentahdistimia ja muita istutettuja elektronisia laitteita, suuria metalli -implantteja ja Ilizarov -laitteita pidetään ehdottomina vasta -aiheina MRI: lle Moskovassa. Suhteellisia vasta-aiheita magneettikuvaukseen ovat sydänproteesit, ei-metalliset välikorvaimplantit, sisäkorvaistutteet, insuliinipumput ja ferromagneettisia väriaineita käyttävät tatuoinnit. Lisäksi MRI: n suhteelliset vasta -aiheet ovat raskauden ensimmäinen kolmannes, klaustrofobia, dekompensoitu sydänsairaus, yleinen vakava tila, motorinen jännitys ja potilaan kyvyttömyys noudattaa lääkärin ohjeita tajunnan tai mielenterveyden häiriöiden vuoksi.

Vasta -aiheinen magneettikuvaus on vasta -aiheinen potilaille, joilla on varjoaineallergia, krooninen munuaisten vajaatoiminta ja anemia. Varjoainetta käyttävää magneettikuvausta ei suositella raskauden aikana. Imetyksen aikana potilasta pyydetään ilmaamaan maitoa etukäteen ja pidättäytymään ruokkimasta 2 päivän ajan tutkimuksen jälkeen (kunnes kontrastin poistuminen kehosta päättyy). Titaani -implanttien läsnäolo ei ole vasta -aihe minkä tahansa tyyppiselle magneettikuvaukselle, koska titaanilla ei ole ferromagneettisia ominaisuuksia. Tekniikkaa voidaan käyttää myös kohdunsisäisen laitteen läsnä ollessa.

MRI: n valmistelu

Suurin osa tutkimuksista ei vaadi erityis harjoittelu... Muutaman päivän ajan ennen lantion magneettikuvausta sinun on pidättäydyttävä syömästä kaasua muodostavia tuotteita. Aktiivihiiltä ja muita vastaavia lääkkeitä voidaan käyttää vähentämään suoliston kaasumäärää. Jotkut potilaat saattavat tarvita peräruiskeen tai laksatiivit (lääkärin ohjeiden mukaan). Vähän ennen tutkimuksen alkua virtsarakko on tyhjennettävä.

Kun suoritat kaikenlaisia ​​magneettikuvauksia, sinun on toimitettava lääkärille muiden tutkimusten (röntgen-, ultraääni-, CT-, laboratoriokokeet) tulokset. Ennen magneettikuvauksen aloittamista sinun tulee riisua vaatteesi, joissa on metalliosia ja kaikki metalliesineitä: hiusneulat, korut, kellot, hammasproteesit jne. Metallisten implanttien ja istutettujen elektronisten laitteiden läsnä ollessa on tarpeen ilmoittaa asiantuntijalle niiden tyypistä ja sijainnista.

Metodologia

Potilas asetetaan erityiselle pöydälle, joka liukuu tomografitunneliin. Kontrastivahvistetussa magneettikuvauksessa kontrastiaine pistetään alustavasti laskimoon. Koko tutkimuksen ajan potilas voi ottaa yhteyttä lääkäriin käyttämällä tomografin sisään asennettua mikrofonia. Toimenpiteen aikana magneettikuvauslaite tuottaa lievää kohinaa. Tutkimuksen lopussa potilasta pyydetään odottamaan, kunnes lääkäri tutkii havaintoja, koska joissakin tapauksissa täydellisemmän kuvan luomiseksi voidaan tarvita lisäkuvia. Sitten asiantuntija laatii johtopäätöksen ja luovuttaa sen hoitavalle lääkärille tai luovuttaa potilaalle.

Magneettikuvauksen kustannukset Moskovassa

Hinta diagnostinen menettely riippuu tutkittavasta alueesta, kontrastin tarpeesta ja erityisten lisätekniikoiden käytöstä, tekniset ominaisuudet laitteet ja muut tekijät. Merkittävin vaikutus Moskovan magneettikuvauksen hintaan on kontrastin tarve - kontrastia käytettäessä potilaan kokonaiskustannukset voivat lähes kaksinkertaistua. Skannauskustannukset voivat myös vaihdella klinikan organisatorisen ja oikeudellisen aseman (yksityinen tai julkinen), hoitolaitoksen tason ja maineen sekä erikoislääkärin pätevyyden mukaan.

Magneettikuvaus (MRI) suoritetaan käyttämällä ydinmagneettista resonanssia (NMR), joka on yksi lääketieteen uusimmista saavutuksista diagnostiikan alalla. Tämän teknisen mestariteoksen luomisen pääedellytys on uusimmat tietokoneet ja tietokoneohjelmat.

Tämä menetelmä eroaa tavanomaisesta tietokonetomografiasta kuvan saamisella. Vahvaa magneettikenttää käytetään tavanomaisten röntgensäteiden sijaan. Tämän tutkimuksen aikana potilas ei altistu radioaktiiviselle röntgensäteilylle, ei ole säteilylle ominaisia ​​sivureaktioita.

Miten MRI tehdään?

Tämän menetelmän tärkeimmät instrumentit ovat suuri magneettinen lieriömäinen putki ja tietokone. Kuvan saamiseksi atomien erityisominaisuutta käytetään säteilemään sähkömagneettisia aaltoja voimakkaiden magneettisten impulssien vaikutuksesta. Kudoksen tiheydestä riippuen sähkömagneettisten aaltojen virtaus on erilainen ja niiden kuva saadaan tietokoneella. Potilas asetetaan "magneettiputkeen" ja magneettikenttä aktivoidaan hetkeksi. Erikoislaite rekisteröi kohteen kehosta tulevat sähkömagneettiset aallot, tietokone muuntaa nämä aallot kuvaksi. Jos halutaan saada useita viipalekuvia, mittaukset on toistettava. Tietokone voi muuttaa viipaleiden sarjan kolmiulotteiseksi muovikuvana.

Mitä voidaan diagnosoida magneettikuvauksella?

MRI -menetelmä on yksi tarkimmista diagnostiikassa. Sitä käytettäessä havaitaan muutoksia aivojen valkoisessa aineessa, suoritetaan erityistutkimuksia verisuonet, tutkimus aivojen nesteen verenkierrosta ja sen avulla uusinta tekniikkaa- tutkimus aivojen energia -aineenvaihdunnasta ja aivojen aineenvaihdunnasta. Säännöllinen tietokonetomografia välttämätön vammojen diagnosoinnissa, verenpaine, luunmurtumia. NMR: ää käytetään parhaiten kudosten tutkimiseen, jotka sisältävät paljon nestettä. Sitä voidaan käyttää sisäelinten - sydämen ja munuaisten - tutkimiseen.

Onko MRI vaarallinen?

Vielä ei ole näyttöä siitä, että nämä tutkimukset olisivat haitallisia ihmisille. Magneettikenttä voi kuitenkin aiheuttaa ongelmia, kun tutkitaan potilaita, joiden kehossa on metalliproteeseja ja implantteja. Näissä tapauksissa magneettikuvauksen käyttö on kielletty. Vaatteissa ei saa olla metalliesineitä, kun käytät tätä konetta.

Ainoa ongelma magneettikuvauksessa on korkeat kustannukset. Tämä tutkimus suoritetaan vain, jos sen diagnosointi muilla menetelmillä on mahdotonta. Lisäksi tämän tutkimuksen suorittaminen vie enemmän aikaa. Lasten tutkintamahdollisuudet ovat jonkin verran rajalliset, koska he pelkäävät suljettuja tiloja (tarve olla lieriömäisessä "putkessa").

Tätä tutkimusmenetelmää kehitetään jatkuvasti. Magneettikuvaus on informatiivinen, turvallinen diagnostinen menetelmä, jonka avulla voit saada kuvia eri tasoilla olevista elimistä. Tietokoneen näytöllä näkyy kolmiulotteinen kuva, jonka avulla voit esimerkiksi tutkia ihmisen aivoja kaikilta puolilta ja mistä tahansa syvyydestä.

Kirjaimellisesti kolme tai neljä vuosisataa sitten lääkärien oli tehtävä diagnoosi ilman mitään tarkempaa kuin röntgentutkimus. Silloinkin se oli uteliaisuus, josta harvat olivat kuulleet. Nyt on niin paljon tarkkoja tutkimuksia, jotka auttavat antamaan selkeän kuvan tietystä patologiasta, sen koosta, muodosta ja vaarasta. Tällaisten diagnostisten toimenpiteiden joukossa. Mikä on sen periaate?

Tämän diagnostisen menettelyn periaate on NMR-ilmiö (), jonka avulla on mahdollista saada kerros kerroksittain kuva kehon elimistä ja kudoksista.

Ydinmagneettinen resonanssi on fyysinen ilmiö, joka koostuu atomien ytimien erityisominaisuuksista. Radiotaajuisen impulssin avulla energia lähetetään sähkömagneettiseen kenttään erityisen signaalin muodossa. Tietokone näyttää ja tallentaa tämän energian.

NMR mahdollistaa kaiken tietämisen ihmiskehosta johtuen sen kyllästymisestä vetyatomeilla ja magneettiset ominaisuudet kehon kudoksia. On mahdollista määrittää, missä tietty vetyatomi sijaitsee, johtuen protoniparametrien vektorisuunasta, joka on jaettu kahteen vaiheeseen, jotka sijaitsevat vastakkaisilla puolilla, sekä niiden riippuvuuden magneettisesta hetkestä.

Kuinka MRI toimii

Kun atomin ydin sijoitetaan ulkoiseen magneettikenttään, magneettisen luonteen hetki suunnataan vastakkaiseen suuntaan kuin kentän magneettinen momentti. Kun tiettyyn kehon osaan vaikuttaa yksi tai toinen taajuus, jotkut protonit muuttavat suuntaa, mutta sitten kaikki palaa normaaliksi. Tässä vaiheessa käytetään erityinen järjestelmä tietokone kerää tomografista saadut tiedot ja rekisteröi useita "rento" atomiytimiä.

Mikä on magneettikuvaus?

MRI on tällä hetkellä ainoa säteilydiagnostiikan menetelmä, joka voi antaa tarkimmat tiedot ihmiskehon tilasta, aineenvaihdunnasta, rakenteesta ja kudosten ja elinten fysiologisista prosesseista.

Tutkimuksen aikana luodaan kuvia yksittäisistä kehon osista. Elimet ja kudokset näkyvät eri projektioissa, mikä mahdollistaa niiden näkymisen osassa. Tällaisten kuvien lääketieteellisen arvioinnin jälkeen voidaan tehdä melko tarkkoja johtopäätöksiä niiden tilasta.

On yleisesti hyväksytty, että MRI perustettiin vuonna 1973. Mutta ensimmäiset tomografit poikkesivat merkittävästi nykyaikaisista. Niiden kuvanlaatu oli huono, vaikka ne olivat parempia kuin nykyiset tomografit. Ennen tomografien ilmestymistä, joiden ulkonäkö oli moderni ja jotka toimivat samalla laadulla ja tarkkuudella, maailman suurimmat mielet työskentelivät niiden parantamiseksi.

Moderni magneettikuvaus on korkean teknologian laite, joka toimii vuorovaikutuksen kautta magneettikenttä ja radioaaltoja. Laite näyttää tunneliputkelta, jossa on sisäänvedettävä pöytä, jolle potilas asetetaan. Tämän pöydän työ on suunniteltu siten, että se voi liikkua tomografisen magneetin mukaan.

Esimerkki nykyaikaisesta magneettikuvauslaitteesta

Mittausaluetta ympäröivät radiotaajuusanturit, jotka lukevat signaalit ja välittävät ne tietokoneelle. Vastaanotetut tiedot käsitellään tietokoneella, minkä seurauksena saadaan tarkka kuva. Nämä kuvat tallennetaan nauhalle tai levylle.

Tuloksena ei ole tilannekuva, vaan tarkka kuva vaaditusta alueesta useilla tasoilla. Pehmeät kudokset näkyvät eri osissa, kun taas luukudosta ei näytetä, mikä tarkoittaa, että se ei häiritse.

Tällä tekniikalla voit visualisoida verisuonten, elimet, kehon eri kudokset, hermokuidut, nivelsiteet ja lihakset. Voit arvioida, mitata minkä tahansa elimen lämpötilaa.

MRI sen kanssa tai ilman. Kontrasti tekee laitteesta herkemmän.

Itse on täysin kivuton. kehossasi ei tunnu millään tavalla. Mutta tähän menettelyyn liittyy monia erilaisia ​​ääniä: erilaisia ​​signaaleja, napautuksia, erilaisia ​​ääniä. Jotkut klinikat antavat erityisiä korvatulppia, jotta nämä äänet eivät ärsytä potilasta.

Yksi tärkeä vivahde on otettava huomioon. Toimenpiteen aikana potilas, joka on tunnelimagneetti. On ihmisiä, jotka pelkäävät suljettuja tiloja. Tämä pelko voi olla eri voimakkuutta - pienestä ahdistuksesta paniikkiin. Joissakin sairaaloissa on tällaisia ​​potilasryhmiä. Jos tällaista tomografia ei ole, sinun on kerrottava lääkärillesi ongelmistasi, hän määrää rauhoittavan aineen ennen tutkimusta.

Mikä tutkimus sopii parhaiten?

Magneettikuvaus on välttämätön tällaisten tilojen diagnosoimiseksi:

• monet tulehdukselliset sairaudet, esimerkiksi;
• aivojen ja selkäytimen häiriöt (,);
• kasvaimet, sekä hyvän- että pahanlaatuiset. Tämä on ainoa menetelmä, joka tarjoaa tarkimmat tiedot etäpesäkkeistä, jonka avulla voit nähdä pienimmätkin, jotka ovat näkymättömiä muissa tutkimuksissa. Auttaa selvittämään, vähenevätkö ne hoidon jälkeen vai lisääntyvätkö;
• (verisuonisairaudet, sydämen vajaatoiminta);
• elinten trauma ja;
• määrittämään suoritetun kirurgisen hoidon, kemoterapian ja säteiden tehokkuus;
• tarttuvat prosessit nivelissä ja luissa.

MRI: n edut ja haitat

Jokaisella tekniikalla on etunsa ja haittansa. Tämän tutkimuksen eduista mainitaan:

• tekniikka ei aiheuta kipua tai epämiellyttäviä tuntemuksia lukuun ottamatta ääniä, joita laite lähettää käytön aikana;
• ei ole haitallista radioaktiivista säteilyä, jota esiintyy esimerkiksi röntgenmenetelmissä;
• toimenpiteen jälkeen saadaan korkealaatuisia kuvia, varjoaineet eivät aiheuta sellaisia ​​sivuvaikutuksia kuin röntgentutkimuksessa;
• ketään ei tarvita;
• tutkimus on kaikkein informatiivisin ja tarkin muiden tällä hetkellä tunnettujen joukossa.

Tutkimuksen avulla voidaan saada tarkkoja ja luotettavia tietoja kudosten ja elinten rakenteesta, koosta, muodosta. Joskus magneettikuvaus on ainoa tapa havaita vakava sairaus alkuvaiheessa, valitettavasti toimenpiteen tehokkuus ei ole riittävän korkea diagnoosissa luukudosta ja nivelten toimintahäiriö. Mutta myös lääketieteen valaisimet löysivät tien täältä: jos (tietokonetomografia), saat melko luotettavia ja informatiivisia tietoja.

Kuten kaikilla tekniikoilla, myös magneettikuvauksella on omat vasta -aiheensa. Ne voivat olla suhteellisia tai absoluuttisia. Absoluuttisia vasta -aiheita ovat:

• jos potilaalla on istutettu sydämentahdistin;
• sähkömagneettiset implantit välikorvassa;
• erilaisia ​​metallista tai ferromagneettista alkuperää olevia implantteja.

Suhteellisia vasta -aiheita ovat:

• sydämen, maksan ja munuaisten sairaudet dekompensaation vaiheessa;
• munuaisten vajaatoiminta;
• klaustrofobia, ahdistus;
• ensimmäisellä kolmanneksella.

Kuinka tehokkaasti tämä tai tuo menettely suoritetaan, riippuu monista olosuhteista. Pienimmässäkään epäilyssä tämän tai toisen patologian esiintymisestä sinun ei pitäisi heti suorittaa magneettikuvausta. Huolimatta tämän menetelmän tarkkuudesta voi olla joitain vivahteita, jotka vain asiantuntija voi tunnistaa. Tee esimerkiksi tutkimus kontrastilla tai ilman sitä tai tee magneettikuvaus rinnakkain CT: n tai muun tutkimuksen, laboratoriokokeiden kanssa.

Internet on epäilemättä erittäin hyödyllinen ja tarpeellinen asia, samoin kuin ystävien neuvot. Mutta kaikki tämä ei voi korvata objektiivista lääketieteellistä tutkimusta ja kyseenalaistamista. Vain asiantuntija voi lähestyä kysymystä oikein. Siksi ennen tämän toimenpiteen aloittamista sinun on mentävä terapeutillesi ja otettava suunta, jossa oletettu diagnoosi ilmoitetaan ja mikä elin tai alue on tutkittava.

Tutkimuksen jälkeen saatujen tietojen perusteella on myös parempi mennä asiantuntijalle. Ehkä hän päättää määrätä lisää lisätutkimuksia tilanteen selvittämiseksi ja tarvittaessa määrätä hoidon.

Magneettikuvauksen fyysiset perusteet

Kuvien luomiseksi on tarpeen mitata ja verrata signaalin voimakkuutta tulevan kuvan kussakin kohdassa sen koordinaatteihin (eli sijaintiin kuvassa) tai toisin sanoen määrittää tämän signaalin intensiteettijakauma kahdessa ulottuvuus (2D) tai kolmiulotteinen (3D). Magneettikuvauksessa (MRI) kuvia kehon osista saadaan mittaamalla 1H -vetyytimien (protonien) signaalin jakauma. Protonit ovat osa käytännössä kaikki ihmiskehon molekyylit ja ennen kaikkea veden ja rasvakudoksen molekyylit. Kehon vesimolekyylit voivat olla vapaassa tilassa (solunulkoinen ja solunsisäinen vesi) ja sitoutuneessa tilassa (ionien, hiilihydraattien, proteiinien kanssa ja jopa entropisten voimien vuoksi lipideillä). Vesimolekyylien tilasta riippuen samoissa mittausolosuhteissa olevilla protonisignaaleilla on erilaiset magneettiset ominaisuudet, jotka määrittävät kudosten suhteellisen kontrastin MRI -kuvassa. Kaikki monimutkainen järjestelmä MRI -tomografia tarvitaan tämän kudoksen vetyytimien luonteenomaisen signaalin mittaamiseen, mikä erottaa MRI: n perusteellisesti muista säteilydiagnostiikan menetelmistä ja määrittää sen ainutlaatuisen differentiaalidiagnostiikan arvon.

Magneettikuvaus (MRI) perustuu vetyytimien ydinmagneettisen resonanssin (NMR) ilmiöön. Protoneilla on pyörii ja vastaavasti magneettinen momentti, kuten kaikki liikkuvat varautuneet hiukkaset. Protonin visuaalisin malli on kompassineula, jolla on myös magneettinen momentti. Jos kompassi on sijoitettu maan magneettikenttään, sen nuoli alkaa värähtää tämän kentän voimalinjojen suunnan ympäri. Sama tapahtuu protonien kanssa. Kun potilas asetetaan MRI -skannerin yhtenäiseen magneettikenttään (kliinisessä käytännössä sen voimakkuus ei saa ylittää 3,0 T), kehon kudosten vetyytimet ovat vuorovaikutuksessa laitteen magneettikentän kanssa. Tämän seurauksena magneettiset momentit tai takaisin protonit on suunnattu tiettyyn kulmaan magneettikenttäviivojen suuntaan (katso kuva 2.1.1-B), samalla tavalla kuin se tapahtuu maapallon magneettikentässä kompassineulalla, ja alkavat pyöriä ( precess) taajuudella, joka, kuten spinien poikkeamakulma magneettikenttäviivojen suunnasta a o, on suoraan verrannollinen kentänvoimakkuuteen Bo ja soitti precession taajuus,Larmorin taajuus tai resonanssitaajuus(taulukko 2.1.1). Tämän seurauksena koko näyte magnetisoituu, eli täydellinen magnetointi näyte yhdensuuntainen akselin kanssa, joka on suunnattu magneettikentän voimalinjoja pitkin (yleensä merkitty akseliksi) Z), jota kutsutaan pitkittäinen magnetointi.

Taulukko 2.1.1. Vetyytimien 1 N precessiotaajuus MRT -järjestelmien eri magneettikentän voimakkuuksilla.

Jos sitten magneettirakoon kohdistetaan RF -pulssi E 0 taajuudella w yhtä suuri kuin Larmorin taajuus (usein merkitty nimellä resonanssitaajuus w o), sitten esikäsittelevät vetyytimet pystyvät absorboimaan tämän radiotaajuisen pulssin energian, minkä seurauksena taipumakulma a niiden magneettiset momentit MR -tomografin magneettikenttäviivojen suunnasta muuttuvat, koska tämän absorboidun lisäenergian vuoksi ytimet saavat kyvyn kestää laitteen magneettikentän vaikutusta. Jännittävän radiotaajuuspulssin toiminnan kestosta riippuen spinien taipumakulma suhteessa alkusuuntaan Da voi olla esimerkiksi 90 ° tai 180 °: Näitä radiotaajuisia pulsseja kutsutaan vastaavasti 90 asteen tai 180 asteen kulmiksi. Tässä tapauksessa näytteen pituussuuntaisen magnetoinnin kokonaisvektori (akselia pitkin Z magneettikentän voimalinjoja pitkin) muuttuu (useammin - vähenee) määrällä, joka riippuu radiotaajuisen pulssin toiminnan kestosta. Koska alun perin (ennen tomografin magneettikenttään sijoittamista) vetyytimien magneettiset momentit suunnattiin kaoottisesti - eri suuntiin (kuva 2.1.1 -A), sen jälkeen kun ne osuivat magneettikenttään (kuva 2.1. 1 АÒБ), pyörii, vaikka ne pyörivät kartiota pitkin, joka on suunnattu magneettikentän linjojen suuntaan, niiden precessio suoritetaan asynkronisesti(tai epäjohdonmukaisesti), eli erilaisilla vaihe f esijännitys (kuva 2.1.1-B). Tämän seurauksena jokaiselle sivulle suuntautuvalle pyöräytykselle on jokaisena ajankohtana toinen samanlainen spin, jolla on vastakkainen (vastakkainen) suunta. Näin ollen näytteen kokonaismagnetointivektori akseliin nähden kohtisuorassa tasossa Z suunnattu magneettikentän voimalinjoja pitkin, yleensä merkitty tasoon XY, on nolla (kuva 2.1.1-B).

Kuva 2.1.1. Yleinen järjestelmä ydinmagneettisen resonanssin signaalin saamiseksi vapaan induktion hajoamisen muodossa (selitykset tekstissä).

Seuraavassa vaiheessa näyte käyttämällä lähetyskela säteilytetty radiotaajuuskentällä E 0, jonka taajuutta (sitä kutsutaan myös MRI -järjestelmän resonanssitaajuus) (Kuva 2.1.1 BÒV) on yleensä useita kymmeniä megahertsejä (taulukko 2.1.1).

Radiotaajuisen pulssin vaikutuksesta kaikkien pyörii synkronoitu(tulla johdonmukainen), eli heidän vaihe f tulee sama f = f 0 ja lentokoneessa XY kokonaissignaali vetyytimien magneettisista hetkistä syntyy tai poikittainen verkon magnetointi näyte (kuva 2.1.1-B). Jos magneetti on sijoitettu aukkoon RF -vastaanottokela(radioantenni), joka pystyy mittaamaan radiosignaalin tässä tasossa ja sitten näytteen koko magnetointivektorin pyörimisen tasossa XY aiheuttaa vaihtovirran ilmestymisen vastaanotinkelaan, joka voidaan korjata. Sähköisten värähtelyjen mittaus jännittävän radiotaajuisen impulssin sammuttamisen jälkeen tällaisella vastaanottopiirillä tarkoittaa itse asiassa kehon kudosten protonien NMR-signaalin mittaamista. Vetyytimien magneettisen resonanssin signaalilla (sitä kutsutaan myös vapaan induktion signaaliksi tai FID: ksi (kuva 2.1.1-B)) on vaimennus, joka heijastaa spin-järjestelmän palaamista alkuperäiseen tilaansa (ennen jännittävää radiotaajuista pulssia käytetään), ts. NMR -rentoutus(Kuva 2.1.1 VVB) magneettisesti aktiivisista ytimistä: johtuen kertyneen energian hajaantumisesta spinien ympäristöön, ns. ristikko, linkouksen poikkeamakulma ( spin-hila rentoutuminen) ja kierron pyörimisen keskinäistä synkronointia rikotaan eli yksittäisten pyöräytysten välistä suhdetta ( spin-spin rentoutuminen). Nämä prosessit on luonnehdittu määrällisesti ajoittain spin-hila T 1 tai spin-spin T 2 rentoutuminen, tai pikemminkin spin-hilanopeudet W 1 tai spin-spin W 2 rentoutuminen... Kudosten rentoutumisajat riippuvat lämpötilasta, vetyytimien liikkuvuudesta (nesteissä ne ovat pidempiä kuin pehmytkudoksissa) ja paramagneettisten tai ferromagneettisten rentoutumiskeskusten läsnäolosta (mitä korkeampi tällaisten paramagneettisten tai ferromagneettisten aineiden pitoisuus on, sitä lyhyempi rentoutumisaika on) vetyytimistä). Spin-spin-rentoutumisaika T 2 riippuu myös protonien mikroympäristöstä (pH, liuoksen ionivahvuus jne.), Mikä tekee tästä kudosprotonien ominaispiirteestä herkemmän patologisen prosessin kehittymiseen kuin ajan T 1. Huomaa, että ihmiskehon kudosten rentoutumisajat riippuvat myös iästä. Ihmisen aivojen myelinaation aikana ensimmäisen elinvuoden aikana aivojen harmaan ja valkoisen aineen rentoutumisaikojen suhde muuttuu päinvastaiseksi, mikä jatkuu koko elämän ajan (kuva 2.1.2): rentoutumisajat vastasyntyneen aivojen valkoisesta aineesta on suurempi kuin harmaasta, ja jo yli vuoden iässä aivojen valkoinen aine rentoutuu nopeammin.

Kuva 2.1.2. Aivojen valkoisen ja harmaan aineen rentoutumisajat vähenevät ihmisen elämän aikana. Kiinnitä huomiota rentoutumisaikojen "ristiin" ensimmäisen elinvuoden aikana.

Rentoutumisajat pienenevät iän myötä, kun taas aivojen vesipitoisuus laskee 93-95%: sta heti syntymän jälkeen 82-84%: iin toisen elinvuoden loppuun mennessä.

Joten, kohteen kaikkien vetyytimien resonanssitaajuus w o lähes sama ja suoraan verrannollinen magneettikentän voimakkuuteen Bo... Jos näissä olosuhteissa yhtä akselia pitkin luodaan magneettikenttä, jonka voimakkuus muuttuu lineaarisesti tätä akselia pitkin, niin protoniprecession taajuus w liittyvät lineaarisesti niiden sijaintiin (koordinaattiin) valitulla akselilla. Eli se pannaan täytäntöön taajuusavaruuden koodauspisteen sijainti yhtä akselia pitkin (kuva 2.1.3). Tällainen lineaarinen muutos magneettikentässä syntyy asettamalla ylimääräinen gradientin magneettikenttä G tai toisin sanoen sisällyttämällä magneettikentän kaltevuus tiettyyn suuntaan.

Protonien resonanssitaajuuden selvittämiseksi w mitattu muuttuja FID (NMR -signaali) käsitellään käyttäen Fourier -muunnos (Fourier -muunnos tai FT). Fourier -muunnos mahdollistaa selittää eri resonanssitaajuuksilla olevien ytimien erityisosuuden mitatun NMR -signaalin muodostumisessa. Tällaisen käsittelyn tuloksena hajoavan NMR -signaalin mitatun amplitudin riippuvuuden sijasta saadaan magneettisten ytimien panoksen (lukumäärän) jakauma niiden resonanssitaajuudelle. Tätä jakaumaa kutsutaan NMR -spektri... Huipun amplitudi (tarkemmin sanoen spektriviivan käyrän alla oleva alue) on suoraan verrannollinen ytimien konsentraatioon, jolla on tietty precession taajuus, ja huippun sijainti spektrissä määräytyy yksinomaan tämän taajuuden perusteella precessio. Rentoutumisajat pienenevät iän myötä, kun taas aivojen vesipitoisuus laskee 93-95%: sta heti syntymän jälkeen 82-84%: iin toisen elinvuoden loppuun mennessä.

Kuva 2.1.3. Ottaa käyttöön magneettikentän kaltevuuden G pää-jalka -suunnassa johtaa siihen, että kunkin kerroksen (leikkauksen) protonien taajuus tässä suunnassa eroaa toisistaan ​​määrällä Dw verrannollinen magneettikentän muutoksen suuruuteen PO... Resonanssitaajuus w o pysyy samana vain yhdessä kerroksessa. Tämän seurauksena kerroksen protonien resonanssitaajuudella on mahdollista määrittää tarkasti sen sijainti magneettikentän voimakkuuden muutoksen suuntaan, eli sen koordinaatti tätä akselia pitkin.

Kuva 2.1.4. Kun mitataan kolmen identtisen kohteen, jotka sijaitsevat eri akselilla, NMR -signaalia X, magneettikentän kaltevuuden puuttuessa ( A) Saamme homogeenisen NMR -signaalin, joka Fourier -muunnoksen jälkeen antaa yhden suuren amplitudin spektriviivan (piikin) (resonanssitaajuus on sama kaikille kolmelle näytteelle). Magneettikentän kaltevuuden läsnä ollessa ( B) jokaisella näytteellä on oma huippunsa (oma taajuutensa) spektrissä niiden sijainnin mukaan akselia pitkin X. A Kunkin piikin amplitudi on kolme kertaa pienempi kuin spektrin suuren piikin amplitudi ennen kaltevuuden kytkemistä päälle.

Itse asiassa spatiaalinen taajuuskoodaus mahdollistaa yhden esineen tulevan kuvan "projektioista" tai pikemminkin NMR-signaalin jakautumisen yhdelle kolmiulotteisen avaruuden akselille, koska NMR -spektri. Joten jos asetat vakio magneettikenttään kolme identtistä koeputkea, joissa on vettä peräkkäin akselia pitkin X(Kuva 2.1.4 - A), NMR -spektristä saadaan yksi huippu, joka sisältää kaikkien kolmen putken NMR -signaalit, koska niiden resonanssitaajuus on sama. Kun luodaan lineaarinen muutos magneettikenttään tätä akselia pitkin, NMR -spektrissä saadaan kolme huippua, keskinäinen järjestely joka heijastaa yksiselitteisesti putkien sijaintia akselia pitkin X(Kuva 2.1.4 - B). Siten NMR -spektri on "projektio" putkien sijainnista akselia pitkin X.

Muuttamalla magneettikentän gradientin suuntaa koko kolmiulotteisessa tilassa voit saada koko sarjan tällaisia ​​"projektioita" (kuva 2.1.5), joiden mukaan (kuten röntgentutkimuksessa) voit palauttaa objektien kuvan (takaprojisointimenetelmä). Tällainen menettely vaatii kuitenkin hyvin pitkän ajan, koska jokaisessa kolmesta tasosta on saatava useita projektioita: sinun on siirryttävä 0 °: sta 180 °: een askeleella 1-2 ° , joka yleensä riippuu annetusta resoluutiosta.

Kuva 2.1.5. NMR -spektrien saaminen kahta akselia pitkin X ja Y(A) voit määrittää kohteiden sijainnin tasossa XY... Tämän menettelyn toistaminen kaikkiin suuntiin (B) mahdollistaa alkuperäisten esineiden muodon määrittämisen.

Samaan aikaan magneettikentän gradientin sisällyttäminen vaikuttaa paitsi ytimien resonanssitaajuuteen w mutta myös niiden vaiheessa f... Tämän vaikutuksen vuoksi magneettikentän gradientin läsnä ollessa spin-vaiheistus tapahtuu paljon nopeammin, eli spin-spin-relaksaatio kiihtyy. Samaan aikaan kierrosten vaiheen muutosnopeus riippuu suoraan magneettikentän suuruudesta tietyssä kohdassa, mikä tarkoittaa, että spinien erityinen vaihe magneettikentän gradientin suunnassa riippuu niiden sijainnista avaruudessa (kuva 2.1.6).

Kuva 2.1.6. Jos magneettikenttägradienttia ei ole, vaihemuutokset (A) ovat merkityksettömiä. Kun magneettikentän gradientin kesto on vakio ja sen napaisuutta (B) tai amplitudia (C) muutetaan, on mahdollista säätää vaihekulman arvoa.

Tämän toiminnan seurauksena vaihekoodausgradientti kierrosten vaihekulma sisältää tietoa ytimien koordinaateista avaruudessa sen toiminnan suuntaan, ja itse menettelyä voidaan käyttää vaiheavaruuden koodaus.

Joten avun kanssa taajuus ja tai vaihe tila koodaus on mahdollista verrata yksiselitteisesti tietyn pisteen NMR -signaalin amplitudia sen koordinaatteihin avaruudessa.

FID: n mittaamisessa gradientin magneettikenttien olosuhteissa on kuitenkin tiettyjä teknisiä vaikeuksia, koska tämä signaali on erittäin heikko ja hajoaa suhteellisen nopeasti (nopeutetun spin-spin-relaksaation vuoksi). Sen mittaamiseksi näissä olosuhteissa on tarpeen muodostaa tämä signaali uudelleen gradientin magneettikenttien läsnä ollessa. On kaksi tapaa tuottaa tällainen signaali: hankkimalla spin -kaiku tai muodostamalla kaltevuuskaiku.

Pyörityskaiku muodostuu kytkeytymällä päälle tietyn ajan kuluttua t ensimmäisen jännittävän radiotaajuisen 90 o -pulssin jälkeen ylimääräisestä 180 o -pulssista, joka "avaa" rentouttavat pyöräytykset 180 °, ja ne osoittautuvat peiliksi suhteessa lentokone XY(pyöräytykset muuttuvat tälle tasolle 90 o-pulssin käytön jälkeen), jolloin ajan t jälkeen spinit kerääntyvät uudelleen muodostaen spin -kaiku -signaali... Tässä tapauksessa kaikki vaikutukset magneettikentän epähomogeenisuuden rentoutumiseen tasaantuvat. Menestynein vertaus pyöräytysten käyttäytymiseen voi olla esimerkki juoksijoista (kuva 2.1.7), jotka alkamisen jälkeen (jännittävä 90 o: n pulssi) kulkevat eri nopeuksilla (spin-spin-rentoutumisnopeus ja kentän epähomogeenisuuden vaikutus) .

Kuva 2.1.7. Pyöräytyskajan vastaanottaminen: kaikki osallistujat (pyöräytykset) alkavat samanaikaisesti (90 o: n pulssin jälkeen) ja siirtyvät pois jokaisesta durgista eri ajonopeuksien (spin-spin relaksaatio ja magneettikentän epähomogeenisuus) vuoksi. "Keräävä" 180 o-pulssi heijastaa juoksijoita suhteessa lähtöviivaan, ja nopeammat juoksijat saavuttavat hitaammat vain lähtölinjalla.

Kuitenkin "peilauksen" ("keräyksen" 180 o-pulssin) jälkeen lähtöviivan (tason) suhteen XY) Juoksijat, jotka olivat nopeampia ja juoksivat pidemmälle, joutuvat kauemmaksi lähtölinjasta ja saavuttavat hitaammat. Ottaen huomioon, että kaikki tekijät, jotka vaikuttivat urheilijoiden juoksemiseen heidän lähtöään, toimivat edelleen samaan suuntaan "heijastuksen" jälkeen, niiden vaikutus juoksunopeuteen tasoittuu ja juoksijat saavuttavat lähtölinjan samanaikaisesti.

Kaltevuuskaiku saadaan muuttamalla äkillisesti magneettikentän gradientin napaisuutta, minkä seurauksena spinin rentoutumissuunta muuttuu vastakkaiseen suuntaan, samalla kun se rentoutuu nopeasti (spin-spin-rentoutumisen sekä kaltevuuden ja magneettikentän epähomogeenisuuden vaikutuksesta) osoittautuvat kauemmaksi alkuperäisestä asennostaan, johon suunta muuttuu johtuen taaksepäin. Tässä tapauksessa gradienttien ja magneettikentän epähomogeenisuuden vaikutus ei vain ole tasoitettu, vaan myös kiihdyttää lisäksi ytimien poikittaista rentoutumista. Jo mainitussa analogiassa juoksijoiden kanssa (kuva 2.1.8) aloittamisen (jännittävä radiotaajuuspulssi) jälkeen juoksijoiden välinen etäisyys kasvaa eri nopeuksien vuoksi (spin-spin-relaksaatioaste ja magneettikentän epähomogeenisuuden vaikutus) .

Kuva 2.1.8. Liukuvärähtelyn vastaanotto: kaikki osallistujat (pyörii) alkavat samanaikaisesti (jännittävä radiotaajuuspulssi) ja siirtyvät pois kustakin durgista eri ajonopeuksien vuoksi (spin-spin-rentoutuminen ja magneettikentän epähomogeenisuus). Kun juoksijat ovat kääntyneet paikoilleen (vaihda kaltevuusmerkkiä), nopeammat juoksijat ovat kauempana lähtölinjasta kuin hitaammat juoksijat. Tämän seurauksena nopeat urheilijat saavuttavat hitaampia vain lähtöviivalla.

Jossain vaiheessa (kaltevuuden napaisuuden vaihtaminen) juoksijat kääntyvät paikoilleen ja juoksevat takaisin lähtöviivalle, nopeammat juoksijat hitaampien juoksijoiden takana ja joutuvat kiinni. Tässä tapauksessa juoksua "häiritsevät" tekijät vaikuttavat eri suuntiin, eivätkä ne ole tasaantuneet: esimerkiksi jos tuuli puhalsi takana ennen käännöstä, niin vastakkaisessa suunnassa se puhaltaa kasvoihin. Rentoutumissuunnan muutoksen vuoksi jännittävä radiotaajuuspulssi kaltevuuskaiun muodostumisen aikana voi olla alle 90 °, mikä on välttämätön edellytys spin-kaiun käytössä. RF -pulssit ja pulssimagneettikentän gradientti kytketään päälle tietyssä järjestyksessä, nimeltään pulssisarja (SP). Aika RF -herätepulssista toiseen(eli yhdestä pulssipaketti ennen toista) kutsutaan toistoaika (Toistoaika tai TR). Aika linkouksen rentoutumisen alusta kaikusignaalin maksimiarvoon kutsutaan kaikuaika (Echo Time tai TE). Kun verrataan pulssisekvenssejä, linkous- ja kaltevuuskaiku (kuva 2.1.9) kiinnittää huomiota siihen, että nopeamman rentoutumisen vuoksi kaltevuuskaiku mahdollistaa lyhyempien aikojen käytön TR ja TE.

Kuva 2.1.9. Jännittävän 90 o: n pulssin antamisen jälkeen selkärangan kaiku -signaali muodostuu jonkin ajan kuluttua TE 180 o: n radiotaajuuspulssin ( A). Kaltevuuskaiku, kaiun muodostumisen lähde on kaltevuuden napaisuuden muutos ( B).

Riippumatta valitusta menetelmästä kaikusignaalin saamiseksi, täysimittaisen kuvan muodostamiseksi magneettikuvauksessa (MRI) on välttämätöntä hankkia tietoja NMR-signaalin jakautumisesta, joka edustaa tiettyä kaikusignaalia, kolmiulotteisen avaruuden jokaisessa pisteessä. 2D -magneettikuvauksessa yksi siivu herätetään ensin (ks. Kuva 2.1.10) soveltamalla selektiivistä virittävää RF -pulssia läsnä ollessa siivu valikoivasta magneettikentän gradientista. Miten suurempaa suuruutta magneettikentän kaltevuus, sitä ohuempi viipaleen paksuus ja sitä pienempi signaali-kohinasuhde. Viipaleiden määrän lisääminen pidentää myös tutkimusaikaa.

Kuva 2.1.10. Selektiivisen jännittävän radiotaajuuspulssin kytkemisen seurauksena taajuudella w o magneettikentän kaltevuuden läsnä ollessa G noin pää-jalka-suunnassa vain yhden leikkauksen protonit muodostavat NMR-signaalin, koska vain tätä leikkausta varten on tarkka vastaavuus magneettisen resonanssin olosuhteisiin-vain sen taajuus on w O. Viereisen viipaleen signaalin mittaamiseksi on tarpeen toistaa toimenpide muuttamalla magneettikentän gradientin suuruutta.

Kuva 2.1.11. Täydellisen kaksiulotteisen MRI-kuvan saamiseksi käytetään kolmea pulssitettua gradientin magneettikenttää kolmessa toisiinsa nähden kohtisuorassa suunnassa:

A. Valitun leikkauksen protonien herättäminen yhdessä jännittävän 90 asteen radiotaajuisen pulssin kanssa w pulssitettu leikkausselektiivinen gradientti kytketään päälle, mikä luo olosuhteet NMR: lle taajuudella w o vain yhdessä viipaleissa (merkitty nuolilla). Sitten, soveltamalla pulssivaihekoodausta ja taajuutta koodaavia magneettikenttägradientteja toisiinsa nähden kohtisuorassa suunnassa, tämän viipaleen kunkin pisteen NMR-signaali mitataan erikseen. Tätä mittausta varten kehitetään spin-kaiku-signaali käyttämällä 180 ° radiotaajuuspulssia ja uutta leikkausselektiivistä gradienttipulssia, jonka arvo on kiinteä pulssitaajuutta koodaavan magneettikentän gradientin läsnä ollessa.

B. Leikkauspisteiden kaksiulotteinen jakauma saadaan, koska vaihekoodaavat ja taajuutta koodaavat magneettikenttägradientit on sisällytetty samanaikaisesti kohtisuoraan toisiinsa nähden, minkä seurauksena tämän leikkauksen jokainen piste saa oman vaihekulman ja taajuuden , jotka määrittävät ainutlaatuisesti sen sijainnin leikkauksessa.

Kun olet valinnut viipaleen kohtisuorassa tasossa, vaihekoodaus(tai valmistautuu) ja taajuuden koodaus(tai lukeminen) kaltevuudet (kuva 2.1.11-A), joiden avulla mitatut kaikusignaalit voidaan yksiselitteisesti liittää (koodata) niiden jakautumiseen valitussa lohkossa. Toimenpiteen seurauksena vaihekoodausgradientti valitun leikkauksen eri riveillä tai kerroksissa sijaitsevilla protoneilla on eri vaihekulmat ja johtuen taajuuskoodausgradientti kohtisuorassa suunnassa (tämän "vaihe-yhtenäisen" linjan pituudella) protonitaajuus muuttuu lineaarisesti gradientin suuruuden mukaisesti (kuva 2.1.11-B). Saadaksesi tietoja viipaleen kaikista linjoista on tarpeen toistaa koko toimenpide valitusta kertymämatriisista riippuen magneettikentän vaihekoodausgradientin suunnassa (esimerkiksi MR-tomogrammimatriisilla, jonka mitat ovat 256x256 pistettä tai pikseliä on tarpeen suorittaa 256 sykliä jokaiselle viipaleelle), mikä pidentää merkittävästi tutkimusaikaa. Mutta samaan aikaan, mitä enemmän vaihekoodaussyklejä on suoritettava, sitä suurempi on signaali-kohinasuhde.

Kertymämatriisin ulottuvuus taajuutta koodaavan gradientin suuntaan ei vaikuta suoraan tutkimusaikaan, mutta sen kasvaessa signaali-kohinasuhde pienenee, mikä vaatii suuremman määrän kertymiä ja siten pidemmän ajan . Kaikki kaksiulotteisen Fourier-muunnoksen jälkeen saadut tiedot esitetään 2D-tomogrammien sarjana (valitun viipaleiden määrän mukaisesti). Lisäksi kertymisaika riippuu ilmeisesti viipaleiden määrästä, koska kaikkien viipaleiden kuvien saamiseksi menettely on toistettava tämän luvun mukaisesti.

Ydinmagneettinen resonanssi (NMR) on turvallisin diagnostinen menetelmä

Kiitos

Yleistä tietoa

Ilmiö ydinmagneettinen resonanssi (NMR) rabbi Isaac löysi sen vuonna 1938. Ilmiö perustuu magneettisten ominaisuuksien esiintymiseen atomien ytimissä. Vasta vuonna 2003 keksittiin menetelmä tämän ilmiön käyttämiseksi diagnostisiin tarkoituksiin lääketieteessä. Keksinnöstä sen tekijät saivat Nobel -palkinnon. Spektroskopiassa tutkittava keho ( eli potilaan keho) sijoitetaan sähkömagneettiseen kenttään ja säteilytetään radioaalloilla. Tämä on täysin turvallinen menetelmä ( toisin kuin esimerkiksi tietokonetomografia), jolla on erittäin korkea resoluutio ja herkkyys.

Sovellus taloudessa ja tieteessä

1. Kemia ja fysiikka, reaktioon osallistuvien aineiden tunnistamiseksi sekä reaktioiden lopputulokset,
2. Farmakologiassa lääkkeiden valmistuksessa,
3. Maataloudessa viljan kemiallisen koostumuksen ja kylvövalmiuden määrittämiseksi ( erittäin hyödyllinen uusien lajien kasvatuksessa),
4. Lääketieteessä - diagnostiikkaan. Erittäin informatiivinen menetelmä selkärangan sairauksien diagnosoimiseksi, erityisesti nikamien välissä. Sen avulla voidaan havaita pienimmätkin levyn eheyden loukkaukset. Tunnistaa syöpäkasvaimet alkuvaiheet koulutus.

Menetelmän ydin

Ydinmagneettisen resonanssin menetelmä perustuu siihen tosiseikkaan, että hetkellä, jolloin keho on erityisen viritetyssä erittäin voimakkaassa magneettikentässä ( 10 000 kertaa voimakkaampi kuin planeettamme magneettikenttä), kehon kaikissa soluissa olevat vesimolekyylit muodostavat magneettikentän suunnan suuntaisia ​​ketjuja.

Jos muutat yhtäkkiä kentän suuntaa, vesimolekyyli vapauttaa hiukkasen sähköä. Nämä varaukset kirjataan laitteen antureilla ja analysoidaan tietokoneella. Tietokone luo mallin tutkittavasta elimestä tai kehon osasta solujen vesipitoisuuden voimakkuuden perusteella.

Uloskäynnillä lääkärillä on yksivärinen kuva, jossa näet ohuet elimen osat erittäin yksityiskohtaisesti. Tietosisällön kannalta tämä menetelmä ylittää merkittävästi tietokonetomografian. Joskus tutkittavasta elimestä annetaan jopa enemmän yksityiskohtia kuin mitä tarvitaan diagnoosiin.

Mtyypit

• Biologiset nesteet,
• Sisäelimet.

Tekniikka mahdollistaa kaikkien kudosten yksityiskohtaisen tutkimuksen. ihmiskehon mukaan lukien vesi. Mitä enemmän nestettä kudoksissa, sitä kevyempiä ja kirkkaampia ne ovat kuvassa. Luut, joissa on vähän vettä, on kuvattu tummina. Siksi tietokonetomografia on informatiivisempi luusairauksien diagnosoinnissa.

Magneettikuvauksen tekniikka mahdollistaa veren liikkeen ohjaamisen maksan ja aivojen kudosten läpi.

Nykyään lääketieteessä nimeä käytetään laajemmin MRI (Magneettikuvaus ), koska ydinreaktion mainitseminen otsikossa pelottaa potilaita.

Käyttöaiheet

1. Aivosairaudet
2. Aivojen osien toimintojen tutkimukset,
3. Nivelten sairaudet
4. Selkäydinsairaudet
5. Vatsaontelon sisäelinten sairaudet,
6. Virtsa- ja lisääntymisjärjestelmän sairaudet,
7. Välikarsinan ja sydämen sairaudet,
8. Verisuonitauti.

Vasta -aiheet

Absoluuttiset vasta -aiheet:
1. Sydämentahdistin,
2. Elektroniset tai ferromagneettiset välikorvan proteesit,
3. Ferromagneettiset laitteet Ilizarov,
4. Suuret metalliset sisäproteesit,
5. Aivoverisuonten hemostaattiset puristimet.

Suhteelliset vasta -aiheet:
1. Hermoston stimulantit,
2. Insuliinipumput,
3. Muut sisäkorvan proteesit,
4. Sydänventtiilin proteesit,
5. Hemostaattiset puristimet muissa elimissä,
6. Raskaus ( sinun on saatava gynekologin mielipide),
7. Sydämen vajaatoiminta dekompensaation vaiheessa,
8. Klaustrofobia ( ahtaiden tilojen pelko).

Valmistautuminen tutkimukseen

Erityiskoulutusta tarvitaan vain niille potilaille, jotka menevät sisäelinten tutkimukseen ( sukupuolielinten ja ruoansulatuskanavan): Älä syö ruokaa viisi tuntia ennen toimenpidettä.
Jos päätä tutkitaan, naisia ​​kehotetaan poistamaan meikki, koska kosmetiikkaan sisältyvät aineet ( esimerkiksi luomiväreissä) voi vaikuttaa tulokseen. Poista kaikki metallikorut itsestäsi.
Toisinaan lääkintähenkilöstö tarkistaa potilaan kädessä pidettävällä metallinilmaisimella.

Miten tutkimus tehdään?

Ennen tutkimuksen alkua jokainen potilas täyttää kyselylomakkeen, joka auttaa tunnistamaan vasta -aiheet.

Laite on leveä putki, johon potilas asetetaan vaakasuorassa asennossa... Potilaan on pysyttävä täysin paikallaan, muuten kuva ei ole riittävän selkeä. Putken sisällä ei ole pimeää ja siellä on pakotettu ilmanvaihto, joten toimenpiteen olosuhteet ovat varsin mukavat. Jotkut asennukset tuottavat huomattavaa huminaa, ja sitten melua vaimentavat kuulokkeet asetetaan tutkittavan päälle.

Tutkimuksen kesto voi olla 15 minuutista 60 minuuttiin.
Joissakin terveyskeskukset on sallittua, että huone, jossa tutkimus suoritetaan, yhdessä potilaan kanssa oli hänen sukulaisensa tai saattaja ( jos hänellä ei ole vasta -aiheita).

Joissakin lääketieteellisissä keskuksissa anestesiologi antaa rauhoittavia lääkkeitä. Tässä tapauksessa menettely on paljon helpompi sietää, erityisesti potilaille, jotka kärsivät klaustrofobiasta, pienille lapsille tai potilaille, joiden on jostain syystä vaikea olla liikkumattomia. Potilas siirtyy terapeuttiseen uneen ja tulee siitä levänneenä ja energisenä. Käytetyt lääkkeet poistuvat nopeasti kehosta ja ovat turvallisia potilaalle.

Tutkimuksen tulos on valmis 30 minuutin kuluessa toimenpiteen päättymisestä. Tulos annetaan DVD: n, lääkärin lausunnon ja kuvien muodossa.

Varjoaineen käyttö NMR: ssä

Useimmiten toimenpide suoritetaan ilman kontrastia. Joissakin tapauksissa se on kuitenkin välttämätöntä ( verisuonten tutkimukseen). Tässä tapauksessa varjoainetta infusoidaan suonensisäisesti katetrin avulla. Toimenpide on sama kuin minkä tahansa laskimonsisäisen injektion yhteydessä. Tämän tyyppiseen tutkimukseen käytetään erityisiä aineita - paramagneetit... Nämä ovat heikkoja magneettisia aineita, joiden hiukkaset, jotka ovat ulkoisessa magneettikentässä, magnetoidaan yhdensuuntaisesti kenttäviivojen kanssa.

Vasta -aiheet kontrastiaineen käytölle:

• Raskaus
• Yksilöllinen intoleranssi varjoaineen komponenteille, jotka on aiemmin tunnistettu.

Verisuonitutkimus (magneettikuvaus)

Tällä menetelmällä voit hallita sekä verenkiertoverkon tilaa että veren liikettä suonien läpi.
Huolimatta siitä, että menetelmä mahdollistaa verisuonten "näkemisen" myös ilman varjoainetta, sen avulla kuva saadaan selkeämmin.
Erityiset 4-D-asennukset mahdollistavat veren liikkeen seurannan lähes reaaliajassa.

Käyttöaiheet:

• Synnynnäiset sydänviat
• Aneurysma, sen kerrostuminen,
• Verisuonten ahtauma

Aivotutkimus

Tämä on aivotutkimus, joka ei käytä radioaktiivisia säteitä. Menetelmän avulla voit nähdä kallon luut, mutta voit nähdä pehmytkudokset tarkemmin. Erinomainen diagnostinen menetelmä neurokirurgiassa ja neurologiassa. Sen avulla voidaan havaita kroonisten mustelmien ja aivotärähdysten, aivohalvausten sekä kasvainten seuraukset.
Sitä määrätään yleensä migreenin kaltaisille tiloille, joiden etiologia on tuntematon, tajunnan heikkeneminen, kasvaimet, hematoomat ja heikentynyt koordinaatio.

Aivojen magneettikuvaus tutkii:

• niskan pääalukset,
• aivoja ruokkivat verisuonet
• aivokudos
• silmäkuopien kiertoradat,
• aivojen syvemmät osat ( pikkuaivot, käpyrauhanen, aivolisäke, pitkänomaiset ja väliosat).

Toiminnallinen NMR

Tämä diagnoosi perustuu siihen tosiseikkaan, että kun jokin aivojen osa, joka on vastuussa tietystä toiminnasta, aktivoidaan, verenkierto tällä alueella lisääntyy.
Tutkittavalle annetaan erilaisia ​​tehtäviä ja niiden toteuttamisen aikana verenkierto eri osat aivot. Kokeiden aikana saatuja tietoja verrataan lepoajan aikana saatuun tomogrammiin.

Selkärangan tutkimus

Tämä menetelmä sopii erinomaisesti hermopäätteiden, lihasten, luuytimen ja nivelsiteiden sekä nikamien välisten levyjen tutkimiseen. Mutta jos kyseessä on selkärangan murtuma tai tarve tutkia luurakenteita, se on jonkin verran huonompi kuin tietokonetomografia.

Voit tutkia koko selkärangan tai vain häiritsevän osan: kohdunkaulan, rintakehän, ristiselän ja ristiluun erikseen. Eli tutkittaessa kohdunkaulan on mahdollista havaita verisuonten ja nikamien patologioita, jotka vaikuttavat aivojen verenkiertoon.
Lannerankaa tutkittaessa on mahdollista löytää nikamien välisiä tyriä, luu- ja rusto -selkärankoja sekä hermojen tarttumista.

Käyttöaiheet:

• Muutokset nikamavälilevyjen muodossa, mukaan lukien tyrät,
• Selkä- ja selkävammat
• Osteokondroosi, degeneratiiviset ja tulehdukselliset prosessit luissa,
• Kasvaimet.

Selkäydintutkimus

Se suoritetaan samanaikaisesti selkärangan tutkimuksen kanssa.

Käyttöaiheet:

• Selkäydin kasvainten todennäköisyys, polttoväli,
• Hallitaksesi aivo -selkäydinnesteen täyttymistä selkäytimen onteloihin,
• Selkäydin kystat
• Hallita toipumista leikkauksen jälkeen,
• Selkäydinsairauden todennäköisyydellä.

Yhteinen tutkimus

Tämä tutkimusmenetelmä on erittäin tehokas tutkittaessa nivelen muodostavien pehmytkudosten tilaa.

Käytetään diagnoosiin:

• Krooninen niveltulehdus
• Jänteiden, lihasten ja nivelsiteiden vammat ( käytetään erityisesti urheilulääketieteessä),
• Murtumat,
• Pehmytkudosten ja luiden kasvaimet,
• Vaurioita ei havaittu muilla diagnostisilla menetelmillä.

Sitä käytetään, kun:

• Kysely lonkkanivelet osteomyeliitti, reisiluun pään nekroosi, stressimurtuma, septinen niveltulehdus,
• Kysely polvinivelet rasitusmurtumilla, joidenkin sisäisten komponenttien eheyden rikkominen ( meniskit, rusto),
• Olkapään tutkiminen, jos kyseessä on dislokaatio, hermojen juuttuminen, nivelkapselin repeämä,
• Ranteenivelen tutkimus vakauden häiriöiden, useiden murtumien, mediaanihermon loukkaantumisen, nivelsiteiden vaurioiden varalta.

Temporomandibulaarinen niveletutkimus

Se on määrätty määrittämään nivelen toiminnan rikkomisen syyt. Tämä tutkimus paljastaa täydellisimmin ruston ja lihasten tilan ja mahdollistaa dislokaatioiden havaitsemisen. Sitä käytetään myös ennen ortodontista tai ortopedistä leikkausta.

Käyttöaiheet:

• Alaleuan liikkuvuus,
• Napsautukset avattaessa - suu suljetaan,
• Kipu temppelissä avattaessa - suun sulkeminen,
• Kipu kosketettaessa pureskeltavia lihaksia,
• Kipu niskan ja pään lihaksissa.

Vatsaontelon sisäelinten tutkimus

Haiman ja maksan tutkiminen on määrätty:

• Ei-tarttuva keltaisuus
• Maksan kasvaimen, rappeutumisen, paiseen, kystien todennäköisyys kirroosiin,
• Hoidon kulun kontrolloimiseksi
• Traumaattisten repeämien kanssa,
• Kivet sisään sappirakko tai sappitiehyet,
• Kaikenlainen haimatulehdus
• Kasvainten todennäköisyys
• Parenkyymielinten iskemia.

Menetelmän avulla voidaan havaita haiman kystat ja tutkia sappiteiden tilaa. Kaikki kanavat estävät muodostumat tunnistetaan.

Munuaistutkimus on määrätty:

• Epäilty kasvain
• Munuaisten lähellä olevien elinten ja kudosten sairaudet,
• Virtsateiden muodostumisen rikkomisen todennäköisyys,
• Jos erittyvän urografian suorittaminen on mahdotonta.

Ennen kuin tutkitaan sisäelimiä ydinmagneettisen resonanssin menetelmällä, on tarpeen suorittaa ultraäänitutkimus.

Tutkimus lisääntymisjärjestelmän sairauksista

Lantion tutkimuksia määrätään:

• Kohdun, virtsarakon, eturauhasen, kasvaimen todennäköisyys
• Vammat
• Lantion kasvaimet etäpesäkkeiden havaitsemiseksi,
• Kipu ristiluun alueella,
• Vesikuliitti
• Tutkimaan imusolmukkeiden tilaa.

Eturauhassyövän tapauksessa tämä tutkimus on määrätty havaitsemaan kasvaimen leviäminen läheisiin elimiin.

Ei ole toivottavaa virtsata tuntia ennen tutkimusta, koska kuva on informatiivisempi, jos virtsarakko on jonkin verran täynnä.

Tutkimus raskauden aikana

Huolimatta siitä, että tämä tutkimusmenetelmä on paljon turvallisempi kuin röntgenkuvat tai tietokonetomografia, sitä ei ehdottomasti saa käyttää raskauden ensimmäisen kolmanneksen aikana.
Näiden tietojen toisella ja kolmannella kolmanneksella menetelmä on määrätty vain terveydellisistä syistä. Menettelyn vaara raskaana olevan naisen keholle on, että toimenpiteen aikana jotkut kudokset kuumenevat, mikä voi aiheuttaa ei -toivottuja muutoksia sikiön muodostumiseen.
Varjoaineen käyttö raskauden aikana on kuitenkin ehdottomasti kielletty kaikissa raskausvaiheissa.

Varotoimenpiteet

1. Jotkut NMR -asennukset on suunniteltu suljetuksi putkiksi. Ihmiset, jotka pelkäävät ahtaita tiloja, voivat saada kohtauksen. Siksi on parempi kysyä etukäteen, miten menettely tapahtuu. On olemassa avoimen tyyppisiä asennuksia. Ne edustavat röntgenhuoneen kaltaista huonetta, mutta tällaiset asennukset eivät ole yleisiä.

2. On kiellettyä mennä huoneeseen, jossa laite sijaitsee, metalliesineillä ja elektronisilla laitteilla ( esim. kellot, korut, avaimet), koska voimakkaassa sähkömagneettisessa kentässä elektroniset laitteet voivat rikkoutua ja pienet metalliesineet lentävät erilleen. Samalla ei saada täysin oikeita kyselytietoja.

Ennen käyttöä sinun on kuultava asiantuntijaa.