Магнитно-резонансная томография

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

МРТ-изображение головы человека

Магнитно-резонансная томография (МРТ, MRT, MRI^[1]) — томографический метод исследования внутренних органов и тканей с использованием физического явления ядерного магнитного резонанса — метод основан на измерении электромагнитного отклика ядер атомов водорода на возбуждение их определенной комбинацией электромагнитных волн в постоянном магнитном поле высокой напряженности.

[править] История

Годом основания магнитно-резонансной томографии принято считать 1973, когда профессор химии Пол Лотербур опубликовал в журнале Nature статью «Создание изображения с помощью индуцированного локального взаимодействия; примеры на основе магнитного резонанса». Позже Питер Мэнсфилд усовершенствовал математические алгоритмы получения изображения.

Некоторое время существовал термин ЯМР-томография, который был заменен на МРТ в 1986 году в связи с развитием у людей после Чернобыльской аварии радиофобии. В новом термине исчезло упоминание на «ядерность» происхождения метода, что и позволило ему достаточно безболезненно войти в повседневную медицинскую практику, однако и первоначальное название также имеет хождение.

За изобретение метода МРТ в 2003 Питер Мэнсфилд и Пол Лотербур получили Нобелевскую премию. В создание магнитно-резонансной томографии известный вклад внёс также Реймонд Дамадьян, один из первых исследователей принципов МРТ, держатель патента на МРТ и создатель первого коммерческого МРТ-сканера.

Позволяет визуализировать с высоким качеством головной, спинной мозг и другие внутренние органы. Современные методики МРТ делают возможным неинвазивно (без вмешательства) исследовать функцию органов — измерять скорость кровотока, тока спинномозговой жидкости, определять уровень диффузии в тканях, видеть активацию коры головного мозга при функционировании органов, за которые отвечает данный участок коры (функциональная МРТ).

[править] Метод

Аппарат для магнитно-резонансной томографии.

Метод магнитно-ядерного резонанса позволяет изучать организм человека на основе деления и насыщенности тканей организма водородом. Ядро водорода состоит из одного протона, что позволяет отслеживать положение атомов водорода в мощном магнитном поле. На основе параметров протона (спинов) и их векторном направлении, которые могут находится только в двух противоположных фазах, а также их привязанности к магнитному моменту протона можно установить, в каких именно тканях находится тот или иной атом водорода.

Если поместить протон во внешнее магнитное поле, то его магнитный момент будет либо сонаправлен, либо противоположно направлен магнитному моменту поля, причём во втором случае его энергия будет выше. При воздействии на исследуемую область электромагнитным излучением определённой частоты, все протоны поменяют свой магнитный момент на противоположный, а потом вернутся в исходное положение. При этом томографом регистрируется резонансное поглощение энергии.

Томографы должны содержать источник сильного магнитного поля. В качестве таких источников применяются как электромагниты (до 7T), так и постоянные магниты (до 0.5T). При этом, так как поле должно быть весьма сильным, электромагниты приходится остужать жидким гелием, а постоянные магниты пригодны только очень мощные, неодимовые. Магнитно-резонансный "отклик" тканей в МР-томографах на постоянных магнитах слабее, чем у электромагнитных, поэтому область применения постоянных магнитов ограничена .

Для более эффективной регистрации сигнала, помимо электромагнита в МР-томографе используются градиентные катушки, добавляющие к общему однородному магнитному полю градиентное магнитное возмущение. Это обеспечивает локализацию ядерного магнитного резонанса и точное соотношение исследуемой области и полученных данных.

Наблюдение за работой сердца в реальном времени с применением технологий МРТ.

Современные технологии и внедрение компьютерной техники обусловили возникновение такого метода, как виртуальная эндоскопия, который позволяет выполнить трехмерное моделирование структур, визуализированных посредством КТ или МРТ. Данный метод является информативным при невозможности провести эндоскопическое исследование, например при тяжелой патологии сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Метод виртуальной эндоскопии нашел применение в ангиологии, онкологии, урологии и других областях медицины.

[править] Противопоказания

МРТ противопоказана при клаустрофобии, зависимости пациентов от электронных устройств (электрокардиостимуляторы и т. п.), наличии имплантантов и инородных тел, содержащих ферромагнитные материалы (железо и т.п.). Также МРТ противопоказана (или время обследования должно быть значительно сокращено) при наличии татуировок, выполенных с помощью красителей с содержанием металлических соединений. Широко используемый в протезировании титан не является ферромагнетиком и практически безопасен при МРТ; исключение - наличие татуировок, выполенных с помощью красителей на основе соединений титана (например, на основе диоксида титана).