Магнитно-резонансная томография. Важнейшее значение в современной лучевой диагностике приобрела магнитно-резонансная

Важнейшее значение в современной лучевой диагностике приобрела магнитно-резонансная томография (МРТ). МРТ дает ценную диагностическую информацию о физических и химических параметрах, позволяющих судить о природе и морфологическом строении исследуемых органов и тканей. К тому же, изображение можно получать в любой плоскости. Основными компонентами МР-томографа являются силовой магнит, радиопередатчик, приемная радиочастотная катушка и компьютер. Большинство магнитов имеют магнитное поле, параллельное длинной оси тела человека. Сила магнитного поля измеряется в теслах (Тл). Для клинической МРТ используются поля силой 0,02 -3 Тл. Когда пациента помещают в сильное магнитное поле, все маленькие протонные магниты тела (ядра водорода) разворачиваются в направлении внешнего поля (подобно компасной стрелке, ориентирующейся на магнитное поле Земли). Помимо этого, магнитные оси каждого протона начинают вращаться (прецессировать) вокруг направления внешнего магнитного поля. При пропускании через тело пациента радиоволн, имеющих равную частоту с частотой вращения протонов (Ларморовская частота), магнитное поле радиоволн заставляет магнитные моменты всех протонов вращаться по часовой стрелке. Это явление называют магнитным резонансом. Под резонансом понимают синхронные колебания, и для изменения ориентации магнитного вектора протонов магнитные поля протонов и радиоволн должны резонировать, т.е. иметь одинаковую частоту. В тканях пациента создается суммарный магнитный момент: ткани намагничиваются, и их магнетизм ориентируется точно параллельно внешнему магнитному полю (рис. 1.21).

	S N
А. Исходное положение протонов	Б. Положение в магнитном поле
S N	N   S К
В. Радиочастотный сигнал	Г. Релаксация
Рис. 1.21. Принцип регистрации магнитного сигнала в МРТ. А − исходное хаотическое положение магнитных векторов протонов. Б − образование суммарного вектора магнитного поля от протонов во внешнем магнитном поле. В − изменение ориентации суммарного магнитного вектора от протонов под действием радиоволн, вызывающих ядерный резонанс. Г − выключение радиочастотного импульса, сопровождающееся возвращением суммарного магнитного вектора от протонов в положение, предшествующее воздействию радиоволн (релаксация). Регистрация возникающего при релаксации магнитного сигнала при помощи принимающей электромагнитной катушки (К).

Магнетизм пропорционален числу протонов в единице объема ткани. Огромное число протонов (ядер водорода), содержащихся в большинстве тканей, обусловливает тот факт, что магнитный момент достаточно велик для того, чтобы индуцировать электрический ток в расположенной вне пациента принимающей катушке. Этот индуцированный электрический ток «МР-сигнал» используется для реконструкции изображения.

В таблице 1.1 продемонстрирована зависимость МР-сигнала от исследуемой ткани.

Таблица 1.1. Зависимость МР-сигнала от исследуемой ткани

Дополнительное радиочастотное поле действует в виде импульса, поворачивающего протон в продольной и поперечной плоскостях. Когда радиочастотный импульс заканчивается, протон возвращается в исходное положение (наступает его релаксация), что сопровождается излучением определенной порции энергии. В промежутке между передачей импульсов протоны подвергаются двум различным процессам релаксации Т1 и Т2. Т2 релаксация – потеря магнетизма, Т1 релаксация – время восстановления магнетизма. Чем короче Т1, тем быстрее восстанавливается магнетизм. Светлые участки на МР-томограммах связаны с регистрацией интенсивного МР-сигнала (гиперинтенсивны), а темные − низко интенсивного (гипоинтенсивны) (рис. 1.22).

Рис. 1.22. МРТ головного мозга. На Т1- взвешенном изображении (Т1-ВИ) (слева) виден низко-интенсивный сигнал (черного цвета) в левой гемисфере (стрелка). На Т2-взвешенном изображении (справа) – высокоинтенсивный сигнал (стрелка с ромбом). Кистозное образование после ишемического инсульта.

Очень высокая информативность МРТ обусловлена рядом ее достоинств.

1. Особенно высокий тканевой контраст, основанный не на плотности, а на нескольких параметрах, зависящих от ряда физико-химических свойств тканей, и визуализация, благодаря этому, изменений, которые не дифференцируются при УЗИ и КТ.

2. Возможность управлять контрастом, ставя его в зависимость то от одного, то от другого параметра. Варьируя контраст, можно выделить одни ткани и детали, и подавить изображение других. За счет этого МРТ, например, впервые позволила визуализировать без контрастирования все мягкотканные структуры суставов.

3. Отсутствие артефактов от костей, нередко перекрывающих мягкотканные контрасты при КТ, что позволяет без помех визуализировать поражение спинного и базальных отделов головного мозга.

4. Мультипланарность – возможность изображений в любой плоскости.

5. МРТ имеет и функциональные применения, например, изображение регургитации при клапанных пороках сердца в режиме кино или динамики движений в суставах.

6. МРТ отображает кровоток без искусственного контрастирования. Специальные ангиопрограммы с двумерным или трехмерным сбором данных позволяют получить изображение кровотока с отличным контрастом.

Контрастные средства для МРТ. Контрастное разрешение на MP- изображении может быть существенно улучшено различными контрастными средствами. В зависимости от магнитных свойств МР-контрастные средства подразделяются на парамагнитные и супермагнитные.

Парамагнитные контрастные средства. Парамагнитными свойствами обладают атомы с одним или несколькими неспаренными электронами. Это магнитные ионы гадолиния, хрома, никеля, железа, а также марганца. Наиболее широкое клиническое применение получили соединения гадолиния.

Контрастирующий эффект гадолиния обусловлен укорочением времени релаксации Т1 и Т2. В низких дозах преобладает воздействие на Т1, увеличивающее интенсивность сигнала. В высоких дозах преобладает воздействие на Т2 со снижением интенсивности сигнала. Наиболее широкое распространение имеют парамагнитные внеклеточные МР-контрастные средства:

− магневист (гадопентат димеглюмина);

− дотарем (гадотерат меглюмина);

− омнискан (гадодиамид);

− проханс (гадотеридол).

Суперпарамагнитные контрастные средства. Суперпарамагнитный оксид железа – магнетит. Его доминирующим воздействием является укорочение релаксации Т2. С увеличением дозы происходит снижение интенсивности сигнала.

Так же, как в компьютерной томографии, пероральные контрастные средства используются при исследованиях органов брюшной полости, чтобы дифференцировать кишечник и нормальные или патологические ткани.

Магнетит (Fe₃O₄) применяется при исследованиях желудочно-кишечного тракта. Это суперпарамагнитное вещество с преимущественным действием на Т2 релаксацию. Действует как негативное контрастное средство, т.е. снижает интенсивность сигнала.

Недостатки МРТ:

1. Плохо отображаются обызвествления.

2. Длительное время изображения вместе с артефактами от дыхательных и других движений ограничивают применение МРТ в диагностике заболеваний грудной и брюшной полостей.

Вредность. При МРТ нет ионизирующего излучения и радиационной вредности. Для подавляющего большинства пациентов метод не представляет опасности.

МРТ противопоказана:

1. Пациентам с установленным водителем ритма или с внутриглазничными, внутричерепными и внутрипозвоночными ферромагнитными инородными телами и с сосудистыми клипсами из ферромагнитных материалов (абсолютное противопоказание).

2. Реанимационным больным из-за воздействия магнитных полей МР-томографа на системы жизнеобеспечения.

3. Пациентам с клаустрофобией (составляют примерно 1%), хотя она нередко купируется седативными средствами.

4. Женщинам в первом триместре беременности.

Поиск по сайту: