Магнитно-резонансная томография

  Магнитно-резонансная томография (МРТ) использует естественные магнитные свойства тела для получения подробных изображений любой части тела. Для визуализации используются ядра водорода (отдельные протоны) из-за их обилия в воде и жире.

  Протон водорода можно сравнить с планетой Землей, вращающейся вокруг своей оси, с северным и южным полюсами. В этом отношении он ведет себя подобно маленькому стержневому магниту. В нормальных условиях эти водородные протонные магниты вращаются относительно их случайно выровненных осей.

  Когда тело помещается в сильное магнитное поле, такое, как создаваемое  магнитным сканером, все оси протонов выстраиваются в линию. Такое равномерное выравнивание создает магнитный вектор, ориентированный вдоль оси МРТ-сканера. Сканеры МРТ обладают различной напряженностью поля, обычно между 0.5 и 1.5 тесла.

  Когда к магнитному полю добавляется дополнительная энергия (в виде радиоволны), магнитный вектор откланяется. Частота радиоволны (RF), которая вызывает резонанс водородных ядер, зависит от искомого элемента (водорода в этом случае) и от напряженности магнитного поля.

  Напряженность магнитного поля может изменяться в широком диапазоне за счет ряда градиентных электрических катушек: при изменении локального магнетического поля небольшими приращениями частички тела будут резонировать под воздействием различных частот.

  Когда радиочастотный источник выключается, магнитный вектор возвращается в состояние покоя, что вызывает возникновение сигнала (радиоволны). Именно этот сигнал используют для создания МР-снимков. Катушки приемника установлены вокруг исследуемой части тела, чтобы действовать как антенны - улучшать обнаружение испускаемого сигнала. Затем интенсивность принятого сигнала переносится на изображение градаций серого, и создается снимок поперечного сечения.

  Несколько передаваемых радиочастотных импульсов можно использовать последовательно, чтобы выделить определенные ткани и аномалии. На снимке разные части выделяются по-разному, потому что различные ткани расслабляются с неодинаковой скоростью, когда выключается передаваемый радиочастотный импульс. Время, затрачиваемое на полное расслабление протонов, определяется двумя способами. Первый- измерение времени возвращения магнитного вектора в состояние покоя, второй- определение промежутка, за который осевой спин вернется в изначальное состояние. Первый метод называется Т1 релаксацией, а второй- Т2 релаксацией.

  Таким образом, МР- исследование состоит из серии последовательных импульсов. Различные ткани (такие как жир и вода) обладают разными сроками релаксации и могут идентифицироваться по отдельности. Например, использую последовательность импульсов “подавления жировых тканей”, сигнал от жира будет устранен, оставив только сигнал аномалий, находящихся внутри него.

  Большинство заболеваний проявляются в увеличении содержания воды, поэтому МРТ является чувствительным тестом для обнаружения болезни. Установление точного характера патологии может оказаться сложной задачей: например, инфекция и опухоль могут выглядеть схожими при определенных обстоятельствах. Тщательный анализ снимков радиологом часто дает верный ответ.

  Известных биологических опасностей МРТ не существует, поскольку в отличие от рентгеновской и компьютерной томографии, МРТ использует излучение в диапазоне радиочастот, которое окружает нас и не повреждает ткань при прохождении через нее.

  Кардиостимуляторы, металлические зажимы и клапаны могут быть опасны при использовании МР-сканера из-за того, что они могут перемещаться внутри магнитного поля. Протезы с металлическими суставами- это не проблема, хотя на снимке могут оставаться искажения в областях близких к металлу. В отделениях МРТ всегда проверяют наличие имплантированного металла и несут ответственность за безопасность.