Томографія принцип роботи. Що таке МРТ: принцип роботи томографа та його діагностичні можливості
З моменту винаходу такого пристрою, як магніторезонансний томограф, більшість серйозних захворювань вдалося скоротити більш ніж удвічі. Це зумовлено тим, що томограф – це не просто апарат для діагностики, а високоточний пристрій, що дозволяє діагностувати патологічні зміни та формування новоутворень в організмі людини. За допомогою процедури МРТ вдається не просто діагностувати серйозні і навіть смертельні патології, а своєчасно їх усувати різними способами.
На чому ґрунтується принцип роботи пристрою
Питання про те, як працює МРТ, популярне серед пацієнтів, оскільки це дозволяє з'ясувати, наскільки небезпечною для людини є діагностика внутрішніх органів та систем. Принцип дії томографа ґрунтується на процесі ядерно-магнітного резонансу. ЯМР є явище, що зумовлюється властивостями атомів. При подачі імпульсу високої частоти спостерігається виникнення випромінювання енергії у магнітному полі. Для того, щоб зафіксувати цю енергію, використовується комп'ютер.
Людський організм насичений атомами водню, які грають ключову роль проведенні діагностики. Атомами водню насичені тканини та органи, які підлягають процедурі дослідження. Ці атоми починають «відгукуватися» у разі виникнення електромагнітних хвиль. Електромагнітні хвилі створюються сканером, а зчитування інформації здійснюється спеціальним комп'ютером.
Атомами водню насичені всі тканини та органи, але їх чисельність неоднакова. За рахунок різниці складу водню, віртуальна панорама дозволяє відтворити картину досліджуваних органів та частин тіла. Цикл функціонування томографа можна поділити на такі етапи:
- Створюється магнітне поле, у результаті відбувається зарядка частинок водню.
- Як тільки вплив магнітного поля припиняється, то частинки перестають рухатися, але при цьому виділяється теплова енергія.
- З вищеописаної картини відбувається фіксування показань. Аналіз та візуалізація здійснюється віртуально.
Підсумкова інформація дозволяє діагностувати наявність патологій та інших ускладнень. Принцип роботи МРТ не складний, але завдяки такому фізичному явищу вдається проводити високоточні діагностичні процедури без внутрішнього втручання в організм.
Види МРТ
Знаючи принцип роботи МРТ, потрібно перейти до з'ясування того, які види підрозділяється магниторезонансная томографія. Спочатку варто відзначити, що процедура МРТ може проводитись на пристроях різного типу. Це може бути як відкриті, і закриті апарати щодо магниторезонансной томографії. Розберемося чим відрізняються відкриті види апаратів від закритих.
- Відкриті – це такі варіанти пристроїв, які складаються із двох основних частин: верхньої та нижньої. Пацієнт при цьому розташовується між двома основами, які є магнітами. Даний вид томографів призначається переважно для пацієнтів із ознаками клаустрофобії, а також повним та з фізичними відхиленнями людям. Перебуваючи у відкритому вигляді томографа, пацієнт не відчуває дискомфорту як у закритому варіанті.
- Закриті. Є великою капсулою, всередині якої є ложе. У це ложе укладається пацієнт, після чого проводиться діагностика. У закритих апаратах пацієнти можуть відчувати певний дискомфорт, але при цьому, якщо людина не має клаустрофобії, то діагностика проводиться на такому обладнанні.
Важливо знати! Більшість видів досліджень виконується лише з допомогою апарату МРТ закритого типу. Одним із таких видів діагностики є обстеження головного мозку.
Відрізняються апарати МРТ і за таким суттєвим параметром, як потужність. За потужністю пристрою поділяються на такі види:
- Малопотужні до 0,5 Тесла.
- Середня потужність до 1 Тесла.
- Висока потужність до 1,5 Тесла.
На що впливає потужність магнітно-резонансного томографа? Потужність впливає такий параметр, як час проведення діагностики. Крім того, потужність апарату впливатиме на вартість дослідження, а також якісні показники візуалізації. Чим потужніше обладнання встановлено в клініці, тим вищою буде вартість процедури.
Важливо знати! Магніторезонансна томографія є однією з найдорожчих методик, що можна віднести до суттєвих недоліків.
Основні переваги МРТ-дослідження
Сьогодні існує безліч різних варіантів досліджень, але процедура МРТ займає одне з перших місць. Це пов'язано з тим, що пристрій дозволяє отримати результати в найдрібніших подробицях. Даний вид діагностики має суттєві переваги, наприклад, якщо порівнювати КТ та МРТ, то перша процедура має на увазі вплив на організм рентгенівськими променями, які несуть у собі негативний вплив. До основних переваг магніторезонансного методу дослідження належать:
- Можливість отримати якісні відомості у вигляді детального зображення органу, що досліджується.
- Нешкідливість та безпека. Вище згадувалося, що принцип дії апарату полягає в створенні магнітного поля, під впливом якого відбувається переміщення атомів водню. Магнітне випромінювання є повністю нешкідливим, тому такого впливу немає негативних реакцій.
- Можливість візуалізації складних структур таких органів, як спинний чи головний мозок.
- Можливість отримання зображення у кількох проекціях. Завдяки такій позитивній властивості діагностувати більшість захворювань за допомогою МРТ вдається набагато раніше, ніж за допомогою комп'ютерної томографії.
Тепер порівняємо магнітно-резонансні дослідження з найбільш популярними діагностичними методиками, і з'ясуємо, який метод має більше переваг та менше недоліків.
- Комп'ютерна томографія чи КТ. Передбачає вплив на організм рентгенівського випромінювання. Незважаючи на те, що процедура небезпечніша, ніж МРТ, вдаються до її проведення тоді, коли необхідно здійснити дослідження кістково-м'язової системи.
- ЕЕГ чи електроенцефалографія. Методика, що дозволяє здійснювати детальне дослідження мозку. Діагностувати наявність пухлин та новоутворень за допомогою ЕЕГ досить складно, тому при підозрах у лікаря призначається проведення магніторезонансної томографії.
- УЗД. До проведення УЗД будь-які протипоказання відсутні. Недоліком УЗД є те, що за допомогою обладнання не можна діагностувати стан кісткових тканин, шлунка, легенів та інших органів. До того ж, при УЗД не можна отримати точні знімки, як при МРТ.
Виходячи з цього, слід зазначити, що схема функціонування магніторезонансного томографа є максимально ефективною та високоточною.
Недоліки МРТ
Цей метод має безліч переваг, але крім позитивних якостей, слід відзначити і недоліки. Істотним недоліком цього методу діагностики є його висока вартість. Не кожна людина із середнім доходом може дозволити пройти діагностику навіть один раз на рік, оскільки найпростіший вид дослідження коштуватиме 5-7 тисяч рублів.
Окрім високої вартості, яка обумовлюється дорожнечею обладнання, слід зазначити ще деякі недоліки процедури МРТ:
- Необхідність перебування тривалий час в одному положенні. Найчастіше тривалість діагностики становить від півгодини до 2 годин.
- Запізнене визначення гематом.
- Відсутність можливості проведення діагностики, якщо пацієнт має металеві або електронні протези, які не можна на час процедури видалити.
- Негативний вплив на результати дослідження, якщо пацієнт під час процедури рухатиметься.
Важливо знати! Існує можливість проведення процедури МРТ безкоштовно, якщо пацієнт має поліс ЗМС. З його допомогою та за наявності відповідного призначення від лікаря пацієнт може пройти МРТ-обстеження безкоштовно.
Наявність показань та протипоказань
Показань до проведення МРТ величезна кількість, але в будь-якому випадку, вирішувати необхідність проведення процедури повинен лікар. До основних показань щодо проведення магніторезонансної томографії відносяться:
- Головний мозок. Цей орган підлягає процедурі обстеження у разі виникнення неврологічної симптоматики, і навіть у разі виникнення травм і порушеннях.
- Органи черевної порожнини. Проводиться дослідження при виникненні відповідної больової симптоматики, жовтяничності, болях і диспептичних ознаках.
- Серце та судинна система. МРТ проводиться при ВВС, ІХС, болях та аритмії. Часто призначається магніторезонансна діагностика після інфарктів.
- Сечостатеві органи. Виникнення ознак порушення сечовипускання, болю, а також поява крові в сечі свідчить про потребу проходження МРТ.
Докладніше про те, чи необхідно проводити діагностику МРТ, слід уточнити у лікаря. Якщо лікар не бачить потреби в дослідженні, пацієнт може самостійно пройти діагностику в приватному кабінеті томографії.
- У кого в організмі є електронні пристрої, такі як кардіостимулятори та слухові апарати.
- Пацієнти, які мають в організмі металеві імплантати. Залежно від місця розташування, процедура може бути проведена після індивідуального підходу до пацієнта.
- Люди з ознаками клаустрофобії та нервовими розладами. Такі пацієнти не зможуть довго спокійно лежати на кушетці, тому для них показано проведення діагностики під наркозом.
- Перший триместр вагітності. У першому триместрі спостерігається формування органів та систем у майбутньої дитини. Щоб не виникло аномалій, лікарі рекомендують утриматися від МРТ у першому триместрі до 12 тижнів.
Як проводиться МРТ
Пацієнту не варто переживати та боятися, оскільки в ході дослідження він не відчуватиме біль. Єдиним неприємним відчуттям під час дослідження може бути гучний звук працюючого устаткування. Але й ця проблема вирішувана, для цього необхідно вдягнути навушники і поринути в сон.
Важливо знати! Навушники заборонені, якщо проводиться МРТ мозку.
Алгоритм проведення процедури дослідження наступний:
- Пацієнт знімає з себе всі металеві предмети та прикраси. Проводиться діагностика у спідній білизні або спеціальному халаті.
- Обстежуваний укладається на стіл, де фахівець здійснює фіксування його тіла у трьох/чотирьох точках.
- Коли все готове до процедури, пацієнт на кушетці заїжджає в тунель, де починається процедура.
- Тривалість дослідження триває від 20 до 120 хвилин. Все залежить від органу чи частини тіла, які підлягають діагностиці.
Після закінчення пацієнт може вирушати додому. Якщо діагностика проводилася під наркозом, то вирушати додому пацієнт може за годину після виходу зі сну. При цьому його має супроводжувати хтось із родичів. Якщо виникає потреба провести дослідження з контрастуванням, то у вену вводиться спеціальний препарат – солі гадолінію. Вони абсолютно нешкідливі, якщо пацієнт не має гіперчутливості до речовини. Після цього місця, які потребують детального вивчення, забарвлюються у колір, що підвищує точність сканування.
Підсумовуючи, важливо відзначити, що процедура МРТ є найефективнішою, незважаючи на незначний попит у діагностиці. Якщо у пацієнта недостатньо фінансів для проходження такого виду обстеження, то лікар підбере інший вид, який максимально допоможе визначити патології, що розвиваються.
Можливостей для детального обстеження всіх органів прокуратури та тканин людського організму в сучасної медицини чимало. Один із надійних та достовірних методів – магнітно-резонансна томографія, яка давно перейшла з розряду високотехнологічної допомоги до категорії рутинної, доступної діагностики. У статті будуть надані відповіді на найчастіші питання про МРТ – що таке, як проводиться та у яких випадках призначається.
Принцип роботи МРТ
Що таке МРТ у медицині? Це методика дослідження, що базується на фізичному явищі магнітного резонансу. «Резонатором» у разі виступає сам пацієнт, а точніше – його тканини і органи. Незважаючи на те, що МРТ обстеження називається «ядерним», жодного відношення до радіації воно не має.
"Ядерність" в даному випадку означає, що ядра атомів водню, присутніх у всіх тканинах, відгукуються на поєднання постійного магнітного поля та електромагнітних хвиль, джерелом яких є спеціальний сканер. Ці відгуки фіксуються та впорядковуються апаратом, який складає їх у якісне чітке зображення.
Види магнітно-резонансної томографії (МРТ) =
Діагностика методом МРТ проводиться на апаратах різного типу.
Діагностика методом МРТ проводиться на апаратах різного типу. Класифікація, яка має важливе значення для пацієнта, – відкриті та закриті апарати.
- Відкриті. Що таке МРТ відкритого типу? Простір, у якому розташовується пацієнт під час обстеження, залишається відкритим. Сам прилад складається з двох частин – верхньої, що нависає над пацієнтом, та нижньої, на яку він лягає. Магнітами обладнано обидві частини. Відкрите дослідження МРТ показане тим, хто страждає на клаутрофобію, огрядним пацієнтам або мають фізичні обмеження.
- Закриті. Традиційні прилади, що являють собою тунель і стіл, що рухається.
Деякі види МРТ-досліджень проводяться лише у закритих апаратах. Наприклад, якщо потрібно зробити знімок МРТ голови, важливо забезпечити її повну нерухомість. Для цього голова фіксується, а в апаратах відкритого типу фіксації не передбачено.
Ще одна відмінність апаратів МРТ - це потужність, що вимірюється в Тесла. Залежно від цього параметра їх поділяють на:
- Низькопальні (0,5 Т).
- Середньопідлогові (до 1 Т).
- Високопальні (до 1,5 Т).
Від потужності залежатиме час сканування конкретної області МРТ, якість візуалізації та вартість дослідження. Чим вище потужність обладнання, встановленого в клініці, тим вищою буде швидкість і більша ціна.
Розібравшись про те, що таке діагностика МРТ, варто приділити час вивченню устаткування обраного медичного центру. Низькопальні апарати видають картинку з менш точною візуалізацією, ніж високопідлогові.
Що свідчить МРТ?
Дослідження абсолютно неінвазивне та безконтактне.
МРТ – унікальне дослідження, адже воно дає змогу побачити широкий спектр патологій різних органів.
- Запальні захворювання.
- інфекції.
- Пухлини.
- Патології судин та серця.
- Травми та їх наслідки.
Структура тканин, конфігурація органів, кровопостачання, біохімічні процеси – ці явища можна оцінити з допомогою магнітно-резонансного томографа.
Переваги обстеження на МР-томографі
Магніто-резонансна томографія має чимало переваг перед іншими видами медичних досліджень:
- Отримання якісного, детального зображення.
- Принцип дії МРТ передбачає опромінення, тому воно може й у дитячому віці.
- Дозволяє візуалізувати складні для вивчення структури – наприклад, спинний та головний мозок.
- Можна отримати зображення у кількох проекціях. Завдяки цьому діагностика деяких захворювань здійснюється раніше, ніж це можливо, на комп'ютерній томографії (наприклад, ішемії мозку).
У порівнянні з іншими способами дослідження стану здоров'я цей діагностичний метод має як переваги, так і недоліки:
- КТ - небезпечніше дослідження, оскільки воно пов'язане з рентгенівським опроміненням. Однак, якщо необхідно зробити діагностику стану кістково-м'язової системи, доцільніше проведення комп'ютерної томографії.
- УЗД. Для ультразвукового дослідження немає протипоказань, тому може бути проведено будь-якому хворому. Однак ультразвук не впорається з такими завданнями як оцінка стану кісток, шлунка, легень. Крім того, знімки МРТ відрізняються вищою точністю.
- ЕЕГ (електроенцефалографія) - діагностика захворювань. За енцефалограмою дуже важко діагностувати наявність пухлин та інших органічних захворювань. Крім того, метод не можна назвати точним, тому що на результат впливають емоції, які відчуває пацієнт.
Як роблять МРТ?
Дослідження абсолютно неінвазивне та безконтактне. Неприємне відчуття під час сканування можуть принести лише звуки, що видаються апаратом. Щоб пацієнт їх не чув, йому пропонують навушники із приємною музикою. Як проводиться МРТ? Алгоритм наступний:
- Пацієнт знімає всі металеві прикраси, годинники.
- Обстежений лягає на стіл. , ноги, іноді голова комфортно закріплюються ременями.
- Стіл заїжджає в тунель, де протягом необхідного часу (від 15 до 60 хвилин) проводиться сканування.
- Читайте також: о.
За наявності клаустрофобії про це потрібно обов'язково повідомити лікаря. Як роблять МРТ у цьому випадку? Найімовірніше, буде запропоновано пройти діагностику на відкритому апараті.
Види діагностики
МР-ангіографію можна виконувати без застосування контрастної речовини.
Процедура МРТ має кілька різновидів:
- МР-дифузія. Це вид магнітної томографії, з допомогою якого фіксується швидкість руху молекул води. Метод дозволяє визначити порушення мозкового кровообігу та виявити онкологічні утворення.
- МР-перфузія візуалізує особливості проходження крові через тканини, швидкість цього процесу, проникність судин. За рахунок цього вдається диференціювати здорові тканини від патологічних.
- МР-спектроскопія виявлення біохімічних змін у тканинах. Цінність такого аналізу МРТ у тому, що біохімічні зміни виникають ще тоді, коли відсутні клінічні прояви хвороби. Значить, виявити її можна на ранній стадії.
- Ангіографія – це дослідження, яке дозволяє побачити просвіти судин і оцінити кровотік.
МР-ангіографію можна виконувати без застосування контрастної речовини. Але найчастіше поліпшення видимості судин використовується контрастування. МРТ з контрастом - це метод, що дозволяє побачити, що таке відбувається з судинами, що пронизують кожен орган. Як контрастуючу речовину використовуються так звані парамагнетики – насамперед гадоліній.
Як працює МРТ із контрастом? Найчастіше воно вводиться після того, як було зроблено знімки без контрасту. Речовина вводиться внутрішньовенно, потім робляться повторні знімки. У яких випадках і навіщо рекомендується зробити таке дослідження?
- Підозри на аневризму.
- Є підстави припускати наявність пухлин.
- Інсульт.
- Діагностика після деяких операцій (наприклад, передміхурової залози).
- Травми голови.
- Для виявлення метастазів.
Алергія на гадоліній - явище рідкісне, на відміну від алергічної реакції на йод, який використовується як основа контрастної речовини при КТ.
Показання та протипоказання
Після проходження МРТ розшифровка результатів займає зазвичай 1-2 дні.
Показання до МРТ різні залежно від області організму, яку необхідно обстежити. Перерахуємо деякі достатні для МРТ показання:
- Головний мозок підлягає обстеженню при неврологічній симптоматиці, порушення зору або слуху, після травм. Що таке головного мозку?
- Органи черевної порожнини досліджуються при болях, жовтяничності, виражених диспептичних явищах.
- Серце підлягає вивченню при ІХС, болях та аритміях, після інфаркту.
- Сечостатева система досліджується при порушеннях сечовипускання, болях, появі крові.
Одним з найбільш результативних способів медичного обстеження є МРТ або магнітно-резонансна томографія, що дає можливість знайти найточнішу інформацію про:
- особливості анатомії людського організму,
- внутрішніх органів,
- ендокринної системи,
- а також збудливості тканин.
Можливість точно визначити місце розвитку паталогічного процесу та обсягу пошкоджень, що сталися, стає основною перевагою процедури МРТ, при виявленні злоякісних пухлин і обстеження судин.
Що являє собою МРТ?
Магнітно-резонансна томографія– це винятковий шанс отримати точніші пошарові зображення, що досліджується області організму.
Процедура МРТполягає у стимулюванні електромагнітних хвиль. Утворюється значне магнітне поле, в яке міститься пацієт (або частина тіла). Потім фіксується зворотний електромагнітний сигнал, що надходить від організму людини на комп'ютер. У результаті вибудовується зображення.
Магнітно-резонансний томограф, є апаратом, що дає можливість досягти найефективнішого діагностування, визначити метаморфози у функціонуванні організму і здійснити високе, за точністю, зображення органів, що вивчається, що дає результати, на порядок вище, ніж рентген, комп'ютерна томографія або УЗД.
МРТ дає можливість виявити онкологічні захворювання та перелік інших не менш небезпечних хвороб, а також заміряти швидкість кровотоку та перебіг спинномозкової рідини.
Апарат МРТ дає можливість сприяти незмінному стану магнетизму в тілі людини при його розміщенні всередині пристрою.
В результаті чого, він здійснює:
- стимулювання організму за допомогою електромагнітних хвиль, допомагаючи зміні стабільної спрямованості налаштованих частинок;
- призупинення електромагнітних хвиль та фіксацію тих самих випромінювань, з боку людського організму;
- обробка прийнятого сигналу та перебудова його в картинку (зображення).
За основу функціонування МРТ взято ЯМР принцип, з послідовним обробленням отриманої інформації, спеціалізованими програмами.
Підсумкове зображення- Це зовсім не фотографія або фото-негатив частини тіла або органу, що вивчається. Радіосигнали перетворюються на високоякісне зображення зрізу людського організму на екрані монітора. Лікарі бачать органи у розрізі.
Магнітно-Резонансна Томографія є більш точним і надійним методом діагностування, ніж КТ (комп'ютерна томографія), адже при МРТ не здійснюється застосування іонізуючого випромінювання, навпаки, застосовуються абсолютно нешкідливі для організму електромагнітні хвилі.
Історія виробництва та особливості пристрою апарату МРТ
Датою створення цього корисного устрою, називають 1973 рік, а однією з перших розробників, вважається – Пол Лотербур. В одному з його праць був чітко описаний факт зображення будов організму та органів, завдяки застосуванню магнітних та радіохвиль.
Однак, Лотербур не єдиний винахідник, що доклав руку до винаходу МРТ. За 27 років до цього, Річард Пурселл і Фелікс Блох, працюючи в Гарвардському Університеті, зазнавали явища, основою якого була якість, характерна для атомних ядер (початкове вбирання енергії та її подальше «віддання», тобто відділення з поверненням до вихідного стану). Через шість років за свою роботу вчені були удостоєні Нобелівської премії.
Їх відкриття, стало, певним чином, проривом у розвиток судження по ЯМР.
Дивовижний феномен піддавався вивченню багатьма вченими, як фізиками, а й математиками, і хіміками. Показ першого комп'ютерного томографа, з переліком дослідів, було здійснено 1972 року. У результаті було виявлено новітній спосіб діагностування, що дозволяє докладно зображати найважливіші структури людського організму.
Згодом, якийсь Лотербур, хоч і не повною мірою, але висловив принцип функціонування МРТ. Його робота стала поштовхом для розвитку та подальших досліджень у даній галузі.
Чимало часу приділяли нагляду над недоброякісними пухлинами.
Дослідження, які проводять Лотербур, продемонстрували: вони кардинально відрізняються зі здоровими клітинами. Різниця полягає в параметрах сигналу, що видобувається.
Отже, можна сміливо стверджувати, що стартом новітньої ери розвитку діагностування за допомогою МРТ є сімдесяті роки минулого століття. Саме тоді, Річард Ернст, запропонував здійснення МРТ із застосуванням особливого методу – кодування (і радіочастотного, і фазового). Метод, запропонований тоді, використовують лікарі й у наші дні. У вісімдесятому році минулого століття було продемонстровано зображення, на створення якого було витрачено всього 5 хвилин, а через шість років цей час становив уже 5 секунд. Варто зазначити, що якість зображення при цьому не змінилася.
Через 8 років після першого зображення, значний ривок стався і в ангіографії, що дає можливість показати кровотік людинибез допоміжного введення в кров ліків, які виконують контрастну функцію.
Розвиток цієї галузі став історичним моментом для сучасної медицини.
МРТ використовується у діагностуванні хвороб:
- хребта;
- суглобів;
- головного та спинного мозку;
- нижнього мозкового придатку;
- внутрішніх органів;
- парних молочних залоз зовнішньої секреції тощо.
Потенціал відкритого методу, дає можливість виявляти хвороби на початкових стадіях і знаходити аномалії, які потребують невідкладного лікування або невідкладного хірургічного втручання.
Процедура МРТ, здійснена на нинішньому ультрасучасному обладнанні, дозволяє:
- отримати найточнішу візуалізацію внутрішніх органів, тканин;
- накопичити потрібні дані про обертання спинномозкової рідини;
- виявити рівень активності областей кори головного мозку;
- відстежувати газообмін, що відбувається у тканинах.
МРТ значно і на краще відрізнимо від інших методів діагностування:
- Він не передбачає маніпуляцій із хірургічними інструментами;
- Він ефективний та безпечний;
- Процедура досить поширена, доступна і необхідна щодо найсерйозніших випадків, які потребують докладному зображенні що у організмі метаморфоз.
Принцип роботи Магнітно-резонансного томографа (МРТ)
Процедура проводиться в такий спосіб. Пацієнта розміщують у спеціалізоване вузьке поглиблення (свого роду тунель), в якому він обов'язково має бути розміщений горизонтально. Тривалість процедури становить від чверті до половини години.
Після завершення процедури людині на руки віддають зображення, яке формується за допомогою ЯМР методу – фізичного явища магнітного та ядерного резонансу, пов'язаного з особливостями протонів. Завдяки радіочастотному імпульсу, в утвореному за допомогою апарату електромагнітному полі перетворюється випромінювання, що перетворюється на сигнал. Потім він приймається та піддається обробці спеціалізованою програмою для комп'ютера.
На монітор виводиться серія зображень зрізів організму. Кожен досліджуваний зріз, має індивідуальну товщину. Цей метод відображення подібний до технології видалення всього зайвого над або під шаром. Важливу роль при цьому виконують конкретні елементи об'єму та частини зрізу.
Через те, що тіло людини на 90% складається із рідини, здійснюється стимулювання протонів атомів водню. Метод МРТ дає можливість поглянути в організм і визначити серйозність недуги без безпосереднього фізичного втручання.
Пристрій МРТ
Сучасний апарат МРТ складається з таких частин:
- магніт;
- котушки;
- генератор радіоімпульсів;
- клітина Фарадея;
- ресурс харчування;
- охолоджувальна система;
- системи, що обробляють отримані дані.
У наступних пунктах ми вивчимо роботу частини окремих елементів апарату МРТ!
Магніт
Виробляє стабілізоване поле, яке характеризується рівномірністю та значною емфазою (напруженістю). Із заключного показника виявляється потужність пристрою. Згадаємо ще раз, саме від потужності залежить те, наскільки висока якість набуде візуалізації після закінчення терапії.
Апарати поділяються на 4 групи:
- Низькопальні – оснащення початкового типу, сила поля менше 0.5 Тл;
- Середньопідлогові – сила поля від 0,5-1 Тл;
- Високопальні – характеризуються чудовою швидкістю обстеження, що добре проглядається візуалізацій, навіть якщо людина рухалася при процедурі. Сила поля – 1-2 Тл;
- Надвисокопольні – понад 2 Тл. Застосовуються виключно під час досліджень.
Також варто відзначити такі різновиди застосовуваних магнітів:
Постійний магніт- Виготовляється зі сплавів, що мають, так звані Феромагнітні властивості. Плюсами цих елементів, є те, що їм немає необхідності знижувати температуру, тому що їм не потрібно енергії для підтримки однорідного поля. З мінусів, варто відзначити значну масу та незначну напруженість. Крім іншого, такі магніти сприйнятливі до змін температур.
Надпровідний магніт- Котушка, створена з особливого сплаву. Через цю котушку відбувається пропуск величезних струмів. Завдяки апаратам із подібними котушками, у них створюється значне за силою магнітне поле. Однак, у порівнянні з попереднім магнітом, для надпровідного магніту необхідна охолоджувальна система. З мінусів варто відзначити значну витрату рідкого гелію при незначних витратах енергії, значні витрати на експлуатацію агрегату, екранування в обов'язковому порядку. Крім іншого, існує ризик викиду рідини для охолодження при втраті понад властивостей, що проводяться.
резистивний магніт– не потребує застосування спеціалізованих систем охолодження, та можуть виробляти відносно однорідне поле для здійснення складних випробувань. З мінусів, варто відзначити значну масу, що становить близько п'яти тонн і підвищується у разі екранування.
Передавач
Виробляє коливання та імпульси радіочастот (форми прямокутника та складної). Ця зміна дає можливість досягти збудження ядер, покращити контрастність картинки, одержуваної в результаті обробки даних.
Сигнал передає на перемикач, який діє на котушку, утворюючи магнітне поле, що має вплив на спинову систему.
Приймач
Це підсилювач сигналу з високою чутливістю та незначним шумом, який працює на надвисоких частотах. Отриманий відгук видозмінюється з мГц в кГц (тобто від більших частот до менших).
Інші запчастини
Для більш детальної деталізації картинки несуть відповідальність, також, датчики реєстрації, розташовані біля органу, що вивчається. Процедура МРТ не становить жодної небезпеки для людини, здійснивши випромінювання сполученої енергії, протони перетікають у початковий стан.
Щоб якість візуалізації була кращою, досліджуваній людині можуть ввести речовину контрастного типу на основі Gadolinium, яка не має побічних дій. Вводиться він за допомогою шприца, який автоматизовано, підраховує необхідну дозу та швидкість введення препарату. Засіб надходить в організм синхронно з процедурою, що протікає.
Якість МРТ дослідження залежить від великої кількості факторів - це і стан магнітного поля, котушка, яка застосовується, який контрастний препарат і навіть лікар, який проводить процедуру.
Переваги МРТ:
- найвища можливість отримати більш точну візуалізацію досліджуваної частини тіла або органу;
- постійно розвивається якість діагностування;
- відсутність негативних впливів на організм людини;
Апарати відрізняються за силою поля, що генерується, і «відчиненості» магніту. Чим вище потужність, тим швидше проводиться дослідження і тим краща якість візуалізації.
Відкриті апарати,володіють C-подібною формою і вважаються найкращим для дослідження людей, схильних до важких форм клаустрофобії. Спочатку вони розроблялися для здійснення допоміжних внутрішньомагнітних процедур. Також, варто відзначити, що цей різновид пристрою значно слабший, ніж закритий апарат.
Обстеження за допомогою МРТ- один з найбільш результативних та безпечних методів діагностування та максимально інформативно для докладного вивчення спинного та головного мозку, хребта, органів черевної порожнини та малого тазу.
Відео "Як влаштований МРТ":
Також пропонуємо Вашій увазі кілька відео про пристрій та принцип роботи МРТ:
p align="justify"> Серед сучасних методів обстеження особливу увагу необхідно приділити тому, як працює МРТ. Для необізнаних пацієнтів така діагностика здається страшною, що породило купу міфів про томографію. Сам томограф схожий на капсулу незвичайного приладу, незрозумілі процеси, що проходять усередині. Все невідоме викликає сумніви, тому пацієнти не завжди погоджуються пройти діагностику на томографі. Але це докорінно неправильно! Повна та детальна інформація, отримана за допомогою магнітно-резонансної томографії, необхідна для точної постановки діагнозу та вироблення правильної схеми лікування. При цьому !
Винахід магнітно-резонансного сканування став проривом у діагностиці. До цього побачити всі органи так чітко можна було тільки під час розтину людини після її смерті. Томографія дозволила визначати швидкість руху крові по судинах, стан кісткової, хрящової тканини, активність головного мозку. Всі внутрішні органи, включаючи молочні залози, зуби, носові пазухи можна розглянути і навіть зрозуміти, як вони працюють, при проведенні обстеження на томографі.
Принцип роботи МРТ криється у впливі на ядра водню, які є у будь-якій клітині людини. Відразу після відкриття цього явища (1973) воно називалося ядерно-магнітним резонансом. Але після аварії на Чорнобильській АЕС (1986 рік) зі словом «ядерний» почали складатися негативні асоціації. Тому даний метод діагностики перейменували на МРТ, що не змінило його суті та того, як метод працює.
Принцип дії магнітно-резонансного сканування полягає в наступному - під впливом сильного магнітного поля ядра водню починають рухатися, вишиковуються в одній черзі. Після закінчення дії магніту, коли він більше не працює, атоми починають рухатися, починають коливатися всі разом, виділяючи при цьому енергію. Томограф фіксує показання енергії, комп'ютерна програма їх обробляє, видаючи тривимірну картинку органу. У цьому полягає для МРТ принцип роботи.
В результаті обстеження виходить серія знімків, можна відтворити тривимірне зображення проблемної ділянки, повернути його з усіх боків, розглянути в будь-якій площині. Це важливо під час обстеження, постановки діагнозу.
Принцип роботи томографа ґрунтується на коливанні магнітних хвиль – жодного радіаційного опромінення.
Коли краще робити томографію?
При постановці діагнозу який завжди призначають пройти МРТ. І справа не в тому, що це дорога процедура, можливо, і. І тому методу є спеціальні напрями використання. Томограф доцільно застосовувати щодо діагнозу, перед хірургічним втручанням уточнення деталей операції, після проведення для огляду результатів. МРТ роблять при тривалому лікуванні для коригування терапії та оцінки ефективності проведених процедур. Це безпечний спосіб обстеження, його можна проводити за необхідності.
МРТ необхідно робити при діагностиці наступних хвороб:
- формування пухлин доброякісного та злоякісного характеру;
- аневризми судин кровоносної системи;
- інфекції суглобів та кісткової тканини;
- хвороби серця та судин;
- порушення функцій головного та спинного мозку;
- патології запального характеру, наприклад, сечостатевої системи;
- оцінка оперативного лікування та хіміотерапії при онкології;
- травми внутрішніх органів та м'яких тканин.
Магнітно-резонансну томографію не призначають з метою розробки методів профілактики, а лише за конкретною метою для точного діагностування.
Альтернативні способи встановлення діагнозу
Крім магнітно-резонансного сканування, існують інші методи діагностики - комп'ютерна томографія, УЗД, ЕЕГ. При цьому вибрати між часом буває непросто, адже вони працюють по-різному. Порівняння методів представлено у таблиці.
Назва обстеження | Переваги | Недоліки |
Магнітно-резонансна томографія - МРТ | Працює без радіації. Виявляє багато захворювань на ранніх стадіях. Не виробляє опромінення, тому може проводитися дітям та вагітним жінкам. В результаті виходять детальні точні зображення. | Є обмеження щодо проведення, наприклад, металеві включення в тілі пацієнта. Томограф із ними погано працює. |
Комп'ютерна томографія - КТ | Добре показує стан кісткової тканини. Немає протипоказань щодо металевих включень у тілі, як при МРТ. Апарат працює швидко. | Людина отримує іонізуюче опромінення у процесі сеансу. |
Ультразвукове дослідження - УЗД | Немає протипоказань до проведення цього обстеження. Апарат працює на основі резонансних хвиль. | Цей метод не дозволяє оцінити стан кісткової тканини деяких внутрішніх органів, наприклад, шлунка, легень. Дані не відрізняються точністю, як із МРТ. |
Електроенцефалографія - ЕЕГ | Високоточне обстеження захворювань мозку. Працює за будь-якого діагнозу, оскільки не має протипоказань. | Не виявляє наявність пухлин, неточний спосіб, оскільки на результати впливають емоції пацієнта. |
Кожен метод діагностики, включаючи МРТ, має свої негативні та позитивні сторони, тому використовується у своїй галузі медицини. Оптимальний варіант вибирається на основі того, як працює те чи інше обладнання.
Коли застосовують контраст?
Іноді перед проведенням обстеження у вену пацієнта вводиться контрастна речовина. Це необхідно для отримання на знімках чіткішого зображення деяких ділянок. З ним МРТ працює більш детально. Так буває при діагностиці пухлин. Контрастна речовина накопичується в новоутвореннях та додатково підсвічує їх на зображеннях. При діагностуванні аневризм судин контрастом викреслюється ціла схема кровоносної системи, за якою лікареві легше виявити порушення.
Контрастною речовиною при МРТ служить гадоліній. Він працює для підсвічування кровоносних судин та виводиться нирками з організму, добре переноситься пацієнтами, рідко спричиняє алергічну реакцію. При його застосуванні є певні протипоказання. Тому перед введенням препарату проводять проби його переносимість.
Протипоказане застосування контрастної речовини:
- особам з алергічною реакцією на гадоліній;
- вагітним і жінкам, що годують;
- людям, хворим на цукровий діабет;
- пацієнтам із хронічними хворобами нирок.
Гадолін після проведення процедури томографії виводиться через кілька годин через нирки. Зайве навантаження ними може спровокувати загострення хронічних патологій. Саме тому при хворих на нирки контрастом не користуються.
У яких випадках не можна робити томографію?
Існують серйозні обмеження щодо магнітно-резонансного сканування:
- вагітність на ранніх термінах;
- клаустрофобія;
- психічні порушення, коли людина неспроможна тривалий час перебувати у нерухомому становищі, контролювати свій стан;
- металеві включення в тілі пацієнта – штифти, кліпси на судинах, скоби, протези, спиці;
- імплантовані електронні пристрої, які працюють постійно, їх неможливо прибрати при проведенні томографії, наприклад, кардіостимулятори;
- епілепсія;
- татуювання, виконані фарбою з металевими частинками;
- тяжкий фізичний стан пацієнта, наприклад, постійне перебування на апараті штучного дихання.
При комп'ютерній томографії таких протипоказань немає. Призначають її за неможливості зробити МРТ. Таке обстеження підходить там, де працює томограф.
Металеві фрагменти в організмі роблять зображення нечіткими, їх важко розшифровувати. Електронні пристрої ламаються під впливом сильного магніту. У застосуванні томографа потрібно дотримуватись обмежень, щоб уникнути таких неприємностей.
Підготовка до обстеження
Позитивною стороною методу магнітно-резонансного сканування є майже повна відсутність підготовки до діагностики. Але лікарі радять за кілька днів перед сеансом томографії і не їсти багато важкої їжі. Хоча це залишається лише на рівні рекомендацій. Якщо буде використовуватися контраст, краще щільно поїсти. Це допоможе уникнути нападів нудоти.
Перед процедурою потрібно зняти всі металеві прикраси, запонки, годинники, окуляри, зубні протези, що знімаються. На одязі не повинно залишатися деталей із металу. У сучасних медичних діагностичних центрах видають комплекти одноразового одягу для обстеження. Найкраще переодягнутися в неї. Якщо у своєму одязі залишилася непомічена деталь із металу, то чи шиї згодом може боліти голова від присутності на одязі стороннього залізного предмета.
Пристрій для сканування є тунелем, в який в'їжджає стіл з пацієнтом. Важливо не рухатися під час обстеження, тоді зображення вийдуть чіткими та якісними. Щоб не сталося випадкового ворушіння кінцівками, руки та ноги пацієнта закріплюють до столу м'якими ременями.
МРТ можна без шкоди використовувати для діагностики будь-якого органу, процедура безболісна
Як відбувається процедура?
У тунелі томографа пацієнт не відчуватиме дискомфорту, процедура безболісна. Іноді надходять скарги на різкі, незвичні звуки, які видає апарат під час роботи. У деяких центрах видають навушники з приємною музикою або берушами, їх можна взяти і з дому. У руках пацієнта буде кнопка зв'язку з персоналом. Якщо людина відчує себе погано, потрібно натиснути на неї, сеанс томографії перерветься.
Весь персонал знаходиться в іншій кімнаті, працює із комп'ютерами. Але пацієнт не лишається один, за ним спостерігають через вікно. Процедура магнітно-резонансної томографії є цілком комфортною. У середньому сеанс триває 40 хвилин, із застосуванням контрастної речовини трохи довше. Внутрішній обсяг апарату МРТ достатній. Людина не лежить там, як у вузькій коробці. Йому вистачає повітря та простору. Психологічний стан у здорової людини не страждає і залишається в нормі. Багатьом пацієнтам навіть цікаво випробувати такий метод діагностики та побувати у томографі, дізнатися, як саме він працює.
Обробка результатів
Для розшифрування зображень після МРТ потрібні фахівці, які за найменшими змінами можуть діагностувати патологію. Підготовка висновку займає кілька днів, але перші висновки лікар повідомляє одразу. Резонансні ділянки видно на знімках чітко - це може бути зміни внутрішніх органів, наявність рідини (де її має бути). Така патологія говорить про внутрішню кровотечу або інфекцію.
Висновок лаборанта після магнітно-резонансної томографії є лише перерахуванням побачених змін. Наприклад, пошкодження зв'язок, наявність пухлини, зміна структури, форми та розміру кровоносних судин у певному місці. Діагноз ставитиме лікар, який направив на обстеження. Не потрібно самостійно намагатися визначити хворобу щодо ув'язнення. Для цього потрібні ще додаткові обстеження та аналізи.
14.10.2016
Історія відкриття МРТ. Принцип роботи магнітно-резонансної томографії. Потужність апарату МРТ. Що краще апарат в 0,5 тесла або 3 тесла. У чому відмінність низькопідлогових (0,1 Тесла) та високопідлогових апаратів (3,0 Тесла)
У 1956 році в Мюнхені в Німеччині було створено міжнародну електротехнічну комісію «Товариство Тесла». Всі машини МРТ відкалібровані в одиницях "Тесла". Сила магнітного поля вимірюється в Тесла чи одиницях Гаусс. Чим сильніше магнітне поле, тим більше радіосигналів, які можуть бути отримані з атомів тіла і, отже, тим вище якість зображення МРТ. 1 Тесла = 10000 Гаус
- Низьке поле МРТ = до 0,2 Тесла (2000 Гаус)
- Середнє поле МРТ = від 0,2 до 0,6 Тесла (від 2000 до 6000 Гаус)
- Високе поле МРТ = від 1,0 до 1,5 Тесла (від 10000 Гаус до 15000 Гаус)
У 1937 році професор Колумбійського університету Ісідор І. Рабі, працюючи в Пупінській фізичній лабораторії в Колумбійському університеті, Нью-Йорк, відзначив квантове явище, яке було названо ядерно-магнітним резонансом (ЯМР). Він з'ясував, що атомні ядра відзначають свою присутність за рахунок поглинання або випромінювання радіохвиль за впливом досить сильного магнітного поля.
Професор Ісидор І. Рабі отримав Нобелівську премію за свою працю. 1973 року Павло Лотербур, хімік та дослідник ЯМР з Університету штату Нью-Йорк, отримав перше ЯМР зображення.
Раймонд Дамадіан, лікар і експериментатор, працюючи в Даунстейтівському медичному центрі Брукліна, виявив, що сигнал водню в раковій тканині відрізняється від здорової тканини, тому що пухлини містять більше води. Чим більше води, тим більше атомів водню. Після вимкнення апарату МРТ залишкові коливання радіохвиль від ракової тканини тривають довше, ніж від здорової тканини.
За допомогою своїх аспірантів, лікарів Лоуренса Мінкоффа та Майкла Голдсміта доктор Дамадіан створив переносні котушки для моніторингу випромінювання водню, і через деякий час перший МРТ апарат був сконструйований. 3 липня 1977 року протягом майже п'яти годин було проведено перше сканування людського тіла за допомогою МРТ, а перші скани пацієнта з раком грудей були проведені у 1978 році.
Принцип роботи МРТ
Магнітно-резонансна томографія є медичним діагностичним методом, що створює зображення тканин та органів людського тіла з використанням принципу ядерного магнітного резонансу. МРТ може генерувати зображення тонкого зрізу тканини будь-якої частини людського тіла - під будь-яким кутом та напрямком. МРТ дозволяє отримати зображення людських органів та тканин за допомогою електромагнітного поля.
МРТ створює сильне магнітне поле, а організмі людини є своєрідні дрібні біологічні " магніти " , складаються з намагнічених протонів, що входять до складу атомів водню. Протони є основним елементом магнітних властивостей тканин організму.
По-перше, МРТ створює стійкий стан магнетизму в людському тілі, коли тіло поміщене у постійне магнітне поле. По-друге, МРТ стимулює організм за допомогою радіохвиль, що змінює стаціонарну орієнтацію протонів. По-третє, апарат зупиняє радіохвилі та реєструє електромагнітну трансмісію організму. По-четверте, сигнал, що передається, використовуються для побудови внутрішніх зображень тіла за допомогою обробки інформації на комп'ютері.
МРТ зображення не є фотографічним. Це насправді комп'ютеризована карта або зображення радіосигналів, випромінюваних людським тілом. МРТ перевершує за своїми можливостями комп'ютерну томографію, оскільки використовується іонізуюче випромінювання як із КТ, а принцип роботи грунтується на використанні нешкідливих електромагнітних хвиль.
Потужність магнітного поля
Магнітно-резонансна томографія (МРТ) є багатоплощинним методом візуалізації, заснованому на взаємодії між радіочастотним електромагнітним полем та деякими атомними ядрами в тілі людини (зазвичай водню), після поміщення тіла у сильне магнітне поле. Цей метод візуалізації особливо якісно візуалізує м'які тканини. Якість МРТ залежить не тільки від напруженості поля (вище 1 Тл вважається високим полем), а й від вибору котушки, використання контрасту, параметрів дослідження, досвіду фахівця, що оцінює отримане зображення та здатне визначити наявність патології. Введення внутрішньовенно контрасту (гадолінію) часто використовується при МРТ дослідженнях. В даний час у МРТ апаратах використовується поле потужністю від 0.1 до 3.0 Т. В останні роки з'явилися також томографи потужністю 7 Т, але їх застосування в клініці поки що перебуває в стадії випробувань.
У клінічній практиці для апаратів застосовують наступну градацію апаратів за потужністю:
- Низькопальні від 0.1 до 0.5 Т
- Середньопідлогові від 0.5 до 0.9 Т
- Високопальні вище 1 Т
- Понад високопідлогові 3.0 і 7.0 Т
Також підрозділяють апарати на відкритого типу та закритого (тунельного типу).
До останнього часу апарати відкритого типу були представлені лише низькопідлоговими апаратами, але в даний час вже випускаються та активно використовуються апарати МРТ відкритого типу з високим полем (1 Т і більше). Крім того, з'явилися апарати для проведення досліджень пацієнта у вертикальному положенні або сидячи. Різноманітність різних видів апаратів МРТ дозволяє дуже широко використовувати цей метод діагностики визначення морфологічних змін чи функціональних порушень при різних патологічних станах.
Всі апарати можна умовно розділити на низькопідлогові та високопідлогові або відкриті або тунельні типи.
Нерідко пацієнту важко зробити вибір між проведенням дослідження на низькопідлоговому чи високопідлоговому апаратах. Але між низькопідлоговими та високопідлоговими апаратами існує значна різниця.
Відкриті (низькопідлогові) сканери дають низьку якість зображень, і деякі дослідження для уточнення діагнозу доводиться повторювати після низькопідлогових апаратів на високопідлогових апаратах. Високопальні МРТ апарати з напруженістю магнітного поля (1 - 1,5-3.0 Тесла) забезпечують високу роздільну здатність, яка дозволяє більш детально візуалізувати структуру органів і тканин. Низькопальні апарати МРТ зазвичай мають потужність магнітного поля від 0.23 до 0.5 Тесла. Чим вище напруженість магнітного поля, тим краще візуалізація і швидше відбувається сканування. Існує пряма пропорція між збільшенням потужності магнітного поля та якістю візуалізації тканин.
МР апарати сканують тіло шарами (зрізами). Чим вище магнітне поле, тим зрізи тонші, що дозволяє отримати детальнішу морфологічну картину тканин і, таким чином, більш точно поставити діагноз.
Високопальні МРТ вимагають менше часу на проведення дослідження завдяки більш високому магнітному полю. Високопальні МРТ сканують тіло в півтора-два рази швидше, ніж низькопідлогові апарати (відкритого типу). Це дуже важливо, оскільки при тривалому дослідженні ймовірність руху пацієнта та появи артефактів зображення збільшується.
Високопальні МРТ апарати забезпечують найпередовіші методи візуалізації, деякі з яких не можуть бути виконані на апаратах з низьким магнітним полем.
Високопальні апарати МРТ постійно вдосконалюються для забезпечення більшого комфорту для пацієнта та зменшення занепокоєння пацієнта під час проведення дослідження. В останні роки були розроблені нові МРТ сканери з істотно більш коротким трубкою, що дозволяє голові пацієнта бути зовні отвори магніту при виконанні низки досліджень. Отвір магніту розширено наприкінці трубки, що зменшує у пацієнта почуття замкнутого простору, оскільки голова пацієнта перебуває в шляху до розширеного кінця. Крім того, отвір має більшу ширину, ніж у раніше сконструйованих сканерів, що забезпечує більше простору навколо пацієнта під час проведення дослідження.
Проте, у високопідлогових апаратів є кілька мінусів:
- Клаустрофобія. Невеликий відсоток пацієнтів бояться замкненого простору і не можуть перебувати всередині високопідлогового апарату. Переважній більшості цих пацієнтів досить прийняти легке седативне до проведення дослідження. Але за наявності вираженої клаустрофобії проведення дослідження на апаратах тунельного типу таким пацієнтам буває дуже важко.
- Розмір. МРТ-апарати високопідлогові мають обмежений простір, і деякі пацієнти через великі розміри тіла можуть бути занадто великі, щоб уміститися в тунелі МРТ апарату. Деякі високопідлогові МРТ мають також обмеження ваги.
- Біль. Якщо у пацієнта є сильний больовий синдром у спині, у шиї або інші симптоми, це ускладнює можливість пацієнта лежати нерухомо протягом тривалого періоду.
Тому низькопідлогові (відкритого типу) апарати МРТ можуть бути більш придатними для деяких пацієнтів, наприклад, з істинною клаустрофобією або з великими розмірами тіла.
Теги: МРТ
Початок активності (дата): 14.10.2016 08:16:00
Ким створений (ID): 1
Ключові слова: МРТ, 3 Тесла, історія МРТ,