Vysvetlenie zobrazovania magnetickou rezonanciou

Magnetická rezonancia (skratka: MRI; synonymá: nukleárna magnetická rezonancia, magnetická rezonancia) je zobrazovacia technika, ktorú je možné použiť na presné zobrazenie usporiadania tkanív bez použitia röntgenových lúčov. Procedúra, ktorá umožňuje vytvorenie prierezových snímok všetkých štruktúr tela, je založená na fyzikálnom princípe nukleárnej magnetickej rezonančnej spektroskopie. Široká škála aplikácií zobrazovania magnetickou rezonanciou sa vysvetľuje použitím elektromagnetických impulzov, ktoré sú emitované do telesného tkaniva. Rôzne atómové jadrá, ktorých funkciou je pôsobiť ako jednotlivé magnety, možno vzrušiť elektromagnetické žiarenie (rezonančná funkcia). V dôsledku toho atómové jadrá zase emitujú elektromagnetické žiarenie, ktorý sa teraz posiela späť do východiskového bodu elektromagnetických vĺn. Podľa vlny pevnosť, je teraz možné pomocou odrazu (vrátené vlny) vypočítať jasnosť obrazu tkaniva na MRI obraze. Samotné tkanivo, ktoré sa má skúmať, má takzvaný vnútorný moment hybnosti (spin), takže samo má magnetický efekt. Na určenie presnej polohy atómových jadier sa generuje magnetické pole závislé od polohy, čo vedie k vysoko presnému obrazu tkaniva. Vývoj tomografu magnetickej rezonancie je do značnej miery založený na výskume Američana Paula Lauterburga, ktorý za to v roku 2003 získal Nobelovu cenu za medicínu a fyziológiu. Lauterburga podporil Brit Sir Peter Mansfield, ktorý bol tiež ocenený Nobelovou cenou za spoločný vývoj MRI. Dvaja vedci boli prví, ktorí dokázali vytvoriť magnetické gradientné pole, pomocou ktorého bolo možné dosiahnuť priestorové priradenie existujúcich signálov. Navyše sa im podarilo vytvoriť filtrovanú spätnú projekciu vyšetrovaného objektu, pomocou ktorej bolo možné vypočítať obraz vyšetrovaného objektu.

Metóda

Princípom magnetickej rezonancie je použitie protónov (vodík jadrá), aby vytvorili merateľnú ozvenu. Aby sa to zabezpečilo, je potrebných obrovské množstvo protónov, ktoré sú najskôr neusporiadane distribuované v priestore a potom navzájom usporiadané paralelne pomocou externe vytvoreného magnetického poľa. Na vytvorenie tak silného magnetického poľa je vhodný iba elektromagnet, ktorý je sám chladený tekutým héliom, aby sa kvôli vysokému príkonu energie neprehrieval. Ďalej nie je možné magnet vypnúť, čo znamená, že permanentne vytvára silné magnetické pole. The pevnosť magnetického poľa určuje kvalitu obrazu, pretože to vedie k zníženiu takzvaného obrazového šumu. Okrem hlavného magnetického poľa existuje ešte ďalšia potreba zníženého magnetického poľa pevnosť na kódovanie polohy, ktoré je možné generovať konvenčnými elektromagnetmi. Čas vyšetrenia je určený zapnutím ďalších polí, ktoré je sprevádzané hlasným šumom, pretože silnejšie a rýchlejšie gradientné polia nielenže dosahujú vyššie rozlíšenie obrazu, ale dosahujú to aj za kratší čas. MRI však v žiadnom prípade nie je jediný systém, ale skôr súbor rozmanitých metód. Najmä v internom lekárstve, ale aj pri zobrazovaní skeletu v ortopédii sú špeciálne zákroky súčasťou základnej diagnostiky u pacienta. Tu je potrebné zdôrazniť nasledujúce systémy MR:

  • Magnetická rezonancia angiografia (MRA) - postup pre zobrazovanie ľudského vaskulárneho systému pomocou metodiky MRI. V závislosti na procedurálnej technike sa vykonáva úplne neinvazívne alebo s použitím kontrastných látok. Na rozdiel od konvenčných angiografia, je zobrazovanie trojrozmerné, takže hodnotenie plavidlá možno vykonať presnejšie. Ďalej nie je potrebný žiadny katéter na vaskulárne zobrazovanie.
  • Funkčné zobrazovanie pomocou magnetickej rezonancie (fMRI) - týmto postupom je možné reprezentovať aktívne metabolické procesy v tkanive a určiť ich lokalizáciu. FMRI sa vykonáva v troch fázach skenovania, ktoré sa líšia rozlišovacou silou a rýchlosťou zobrazovania.
  • Perfúzne zobrazovanie pomocou magnetickej rezonancie (perfúzne MRI) - postup MRI na kontrolu perfúzie rôznych orgánov.
  • Difúzne magnetické rezonančné zobrazovanie (difúzna MRI) - nová technika MRI, ktorá umožňuje hodnotenie difúzneho pohybu voda molekuly v telesných tkanivách, ktoré sa majú merať aj priestorovo rozlišovať.
  • Elastografia magnetickou rezonanciou - tento diagnostický postup je založený na princípe, že nádorové tkanivo má často vyšší stupeň hustota ako normálne diferencované tkanivo. Použitím tejto techniky sa urobí pokus o dosiahnutie zobrazenia viskoelastických vlastností rôznych tkanív. Režim činnosti je nasledovný. Orgán je možné trojrozmerne stlačiť vonkajšou tlakovou vlnou, pričom sa súčasne snímajú tkanivá. Po tomto vyšetrení nasleduje vytvorenie elastogramu, ktorý slúži na odlíšenie malígnych a benígnych nádorov.

Rozdelenie rôznych typov zariadení sa robí ich zatriedením do uzavretých a otvorených vzorov:

  • Uzavretý tunelový systém - vďaka štruktúre sa pri použití tohto systému dosahuje lepšia kvalita obrazu.
  • Otvorený tunelový systém - v dôsledku konštrukcie môže byť ľahší prístup k pacientovi.

Okrem odlišného dizajnu existuje možnosť usporiadať rôzne systémy podľa ich intenzity poľa. Za najsilnejšie sa považujú supravodivé elektromagnety. Z dôvodu obrovského technického pokroku v oblasti výskumu MRI, najmä technológie gradientov MR a výroby orgánovo špecifických kontrastné činidlo, je teraz možné zobraziť celé ľudské telo iba jedným vyšetrením. Pre zobrazenie celého tela je však na zabezpečenie adekvátneho zobrazenia nevyhnutný magnet s vysokou intenzitou hlavného poľa. Okrem toho musia byť na gradientové systémy kladené špeciálne požiadavky:

  • Vyžaduje sa rýchly nárast gradientu.
  • Pre zobrazenie je navyše potrebná vysoká amplitúda gradientu.
  • Aby sa znížilo skreslenie obrazu, musí existovať vysoká gradientnosť v širokom rozsahu.

MRI sa môže použiť na rôzne ťažkosti alebo choroby. Bežne sa vykonávajú tieto vyšetrenia MR:

  • Brušné MRI (zobrazenie brušnej dutiny a jej orgánov).
  • Angio-MRI (zobrazovanie krv plavidlá v celom tele).
  • MRI panvy (zobrazenie panvy a jej orgánov).
  • MRI panvy (zobrazenie panvy a jej orgánov).
  • MRI končatín (zobrazovanie rúk a nôh vrátane kĺby).
  • Kardio-MRI (zobrazovanie srdce a jeho koronárne tepny/ koronárne plavidlá).
  • Cholangiopancreatografia magnetickou rezonanciou (MRCP).
  • Mamma MRI (zobrazovanie prsného tkaniva).
  • Kraniálna MRI (zobrazovanie lebka, mozog a plavidlá).
  • Hrudná MRI (zobrazovanie truhla a jeho orgánov).
  • Chrbtová MRI (zobrazovanie kosti, medzistavcové platničky, väzy a miecha).

Možné komplikácie

Feromagnetické kovové telá (vrátane kovového mejkapu alebo tetovania) môžu viesť na miestny vývin tepla a pravdepodobne spôsobiť pocity podobné parestézii (mravčenie). Pokiaľ ide o tetovanie pri magnetickej rezonancii: Pokiaľ farby na tetovaniach obsahujú pigmenty železnaté, môže ich priťahovať silné magnetické pole pri magnetickej rezonancii, čo môže zase spôsobiť, že pacienti budú za tetovanie zaťahovať. koža alebo spôsobiť zahriatie tetovania. Niektorí pacienti tiež hlásili „pocit mravčenia na koža„, Ale toto zmizlo do 24 hodín.Poznámka: V štúdii boli pacienti vylúčení, ak jednotlivé tetovania presahovali na koža a viacnásobné tetovanie pokrývalo viac ako päť percent tela. Alergické reakcie (až do vrátane život ohrozujúcich, ale veľmi zriedkavé anafylaktický šok) sa môže vyskytnúť v dôsledku kontrastnej látky správa. Administrácia s obsahom gadolínia kontrastné činidlo môže tiež spôsobiť nefrogénnu systémovú fibrózu (NSF; sklerodermia-Ako stav) v zriedkavých prípadoch. Použitie látky obsahujúcej gadolínium kontrastné činidlo sa považuje za kritickú tehotenstva. V prvom trimestri (treťom trimestri), hlavne kvôli priamym teratogénnym účinkom, a v druhom a treťom trimestri, pretože sa predpokladá, že gadolínium vstúpi do plod cez placenta a byť vylúčený do plodová voda cez plodové obličky. To by zase znamenalo, že by ho mohlo znovu absorbovať nenarodené dieťa. Zvyšuje tiež riziko úmrtia alebo úmrtia detí krátko po narodení. Neboli zvýšené riziká potrat u žien, ktoré podstúpili MR v skoré tehotenstvo.