МРТ

Магни́тно-резона́нсный томо́граф (МРТ), ядерно магнитно-резонансный томограф (ЯМРТ) или магнитно-резонансная томография (МРТ), является основным инструментом медицинской техники для создания изображений, используемых в радиологии для подробной визуализации внутренних структур и органов человека. Томограф обеспечивает хороший контраст между различными мягкими тканями тела, что делает его особенно полезным при исследованиях мозга, мышц, сердца и диагностики рака по сравнению с другими медицинскими методами визуализации, такими, как рентгеновская компьютерная томография (КТ) или рентгенография. В отличие от компьютерного томографа или традиционного рентгеновского аппарата в магнитно-резонансном томографе не используются ионизирующие излучения. Вместо этого он использует мощные магнитные поля, чтобы выровнять намагниченность некоторых атомов в теле, а затем использует радиочастотные поля чтобы систематически изменять направление этой намагниченности. Это приводит к появлению вращающегося магнитного поля, регистрируемого сканером и позволяет построить образ сканируемой области тела. Магнитно-резонансный томограф использует относительно новую технологию.

Принцип действия

Тело состоит в основном из молекул воды. Каждая молекула воды состоит из двух ядер водорода или протонов. Когда человек находится внутри мощного магнитного поля сканера, магнитные моменты некоторых из этих протонов изменяются и выравниваются по направлению прилагаемого поля. В томографе включается на небольшой промежуток времени радиочастотный генератор, создавая электромагнитное поле. Энергия фотонов этого поля, известная как резонансная частота, достаточная чтобы повернуть спины протонов в теле. По мере нарастания интенсивности и длительности поля увеличивается количество повернувшихся спинов. После выключения поля, спины протонов возвращаются в первоначальное состояние, а разница в энергии между двумя состояниями высвобождается в виде фотона. Именно эти производящие электромагнитные сигналы фотоны обнаруживает сканер в томографе. Количество резонировавших протонов зависит от силы магнитного поля.

Связь между напряженностью приложенного поля и частотой позволяет использовать томограф ядерно-магнитного резонанса для работы с изображениями внутренних тканей человека. Для изменения позиции томографического среза внутри пациента применяются дополнительные магнитные поля, применяемые в ходе работы томографа. Информация о позиции может быть получена из результирующего сигнала с помощью преобразования Фурье. Эти поля создаются путем пропускания электрического тока через специальные соленоиды, известные как градиентные катушки. Поскольку эти катушки находятся внутри туннеля сканера, существуют большие силы взаимодействия между ними и основным полем, создавая большую часть шума во время работы. Если не ослаблять этот шум, он может доходить до 130 децибел (дБ) при сильных полях.

Изображение может быть построено, поскольку протоны в различных тканях возвращаются в свои равновесные состояния с различной скоростью, которая и является той разницей, которая может быть обнаружена и использована для построения изображения. Пять различных параметров – плотность спина, времена T1 и T2 релаксации, поток и спектральные сдвиги также используются для построения изображения. При изменении параметров сканера, этот эффект используется для создания контраста между различными типами тканей тела или между другими свойствами, как и в обычных, так и диффузионных магнитно-резонансных томографах.

Контрастные вещества могут быть введены внутривенно, чтобы улучшить визуализацию кровеносных сосудов, опухоли или воспаления. Контрастные агенты также могут быть непосредственно введены в сустав в случае артрограмм, при томографии суставов. В отличие от КТ, МРТ не использует ионизирующего излучения и, как правило, очень безопасная процедура. Тем не менее сильные магнитные поля и радиоимпульсы могут повлиять на металлические имплантаты, в том числе кохлеарные имплантаты и кардиостимуляторы.

МРТ используется для исследования любых частей тела и особенно эффективна для тканей с высоким содержанием ядер водорода и малым контрастом плотности, таких как мозг, мышцы, соединительная ткань и большинство опухолей.

Применение

В клинической практике томограф используется, чтобы отличать патологические ткани (например, опухоль головного мозга) от нормальных. Одно из преимуществ магнитно-резонансной томографии в том, что процедура сканирования является практически безвредной для пациента. МР-томограф использует сильные магнитные поля и не ионизирующие излучения в РЧ диапазоне, что выгодно отличает его от компьютерной томографии и традиционной рентгенографии.

Если КТ обеспечивает хорошее пространственное разрешение (способность различать две области отдельных структур на достаточно малом расстоянии друг от друга), то МРТ обеспечивает хорошее контрастное разрешение (способность выделять различия между двумя похожими, но не идентичными тканями). В основе этой возможности лежит комплекс импульсных последовательностей, которые включают в себя современные медицинские МРТ - сканеры, каждый из которых оптимизирован для конкретного контраста и изображения, основанный на химической чувствительности МРТ.

Производители томографов

• Siemens (Германия - Китай 48% выпускаемого оборудования)
• Wandong Medical (Китай)
• Basda (Китай)
• GE Healthcare (США - Китай 84% выпускаемого оборудования)
• Toshiba( Япония 100%)
• Phillips ( Евросоюз )
• AILab Inc., (Южная Корея)(с 2011 года SciMedix Co.Ltd)
• НПФ Аз, (Российская Федерация)
• Hitachi Ltd. (яп. 株式会社日立製作所 кабусикигайся хитати сэйсакусё, TYO: 6501) Токио