Зміст
МРТ означає магнітно-резонансна томографія. Насправді власною назвою цього дослідження є ядерно-магнітно-резонансне зображення (ЯМР), але коли ця методика розроблялася для використання в охороні здоров'я, підтекст слова "ядерний" вважався занадто негативним і був залишений поза прийняте ім'я.МРТ базується на фізичних та хімічних принципах ядерно-магнітного резонансу (ЯМР), методики, що використовується для отримання інформації про природу молекул.
Як працює МРТ
Для початку давайте розглянемо частини апарату МРТ. Три основні компоненти апарату для МРТ:
- Первинний магніт
- Найбільша частина МРТ - це первинний магніт. Розвиток магнітного поля, достатньої сили для створення МРТ-зображень, було ранньою перешкодою у подоланні розвитку цієї технології.
- Магніти градієнта
- градієнтні магніти є частиною "тонкої настройки" машини МРТ. Вони дозволяють МРТ сфокусуватись на певній частині тіла. Градієнтні магніти також відповідають за "стукіт шуму" при МРТ.
- Котушка
- Поруч із частиною вашого тіла, яку зображують, є котушка. Є котушки, зроблені для плечей, колін та інших частин тіла. Котушка буде випромінювати радіочастоту, що робить можливим проведення МРТ.
Первинний магніт
Постійний магніт (такий, який ви використовуєте на дверцятах холодильника), достатньо потужний для використання в МРТ, був би надто дорогим для виробництва та занадто громіздким для зберігання. Інший спосіб зробити магніт - намотати електричний провід і пропустити струм через провід. Це створює магнітне поле в центрі котушки. Для створення достатньо сильного магнітного поля для проведення МРТ котушки дроту не повинні мати опору; тому їх купають у рідкому гелії при температурі 450 градусів за Фаренгейтом нижче нуля! Це дозволяє котушкам розвивати магнітні поля від 1,5 до 3 Тесла (сила більшості медичних МРТ), більш ніж у 20 000 разів сильніші за магнітне поле Землі.
Магніти градієнта
У апараті МРТ є три менших магніти, які називаються градієнтними магнітами. Ці магніти набагато менші за первинний магніт (приблизно 1/1000 настільки ж сильні), але вони дозволяють дуже точно змінювати магнітне поле. Саме ці градієнтні магніти дозволяють створювати "зрізи" тіла зображення. Змінюючи градієнтні магніти, магнітне поле може бути конкретно сфокусовано на вибраній частині тіла.
Котушка
МРТ використовує властивості атомів водню для розрізнення різних тканин в організмі людини. Тіло людини складається переважно з атомів водню (63%), іншими загальними елементами є кисень (26%), вуглець (9%), азот (1%) та відносно невелика кількість фосфору, кальцію та натрію. МРТ використовує властивість атомів, що називається "спін", щоб розрізнити відмінності між тканинами, такими як м'язи, жир і сухожилля.
Коли пацієнт у апараті для МРТ і магніт увімкнений, ядра атомів водню, як правило, обертаються в одному з двох напрямків. Ці ядра атомів водню можуть перевести свою спінову орієнтацію або прецесію у протилежну орієнтацію. Щоб повернути в інший бік, котушка випромінює радіочастоту (ВЧ), яка спричиняє цей перехід (частота енергії, необхідна для здійснення цього переходу, є специфічною і називається частотою Лармура).
Сигнал, який використовується при створенні МРТ-зображень, походить від енергії, що виділяється молекулами, що переходять або переробляються, від їх високоенергетичного до низькоенергетичного стану. Цей обмін енергією між спіновими станами називається резонансом, і, отже, назвою магнітно-резонансна томографія.
Поєднавши все це разом
Котушка також функціонує для виявлення енергії, яку віддає магнітна індукція від попередньої обробки атомів. Комп’ютер інтерпретує дані та створює зображення, що відображають різні резонансні характеристики різних типів тканин. Ми бачимо це як зображення відтінків сірого - деякі тканини тіла виявляються темніше або світліше, все залежно від вищезазначених процесів.
Пацієнтам, яким призначено проведення МРТ, будуть задані деякі конкретні запитання, щоб визначити, чи безпечна МРТ для цього пацієнта. Деякі з питань, які будуть розглядатися, включають:
- Метал в корпусі
- Пацієнтам з металевими імплантатами в організмі необхідно попередити співробітників МРТ перед тим, як пройти МРТ-тест. Деякі металеві імплантати сумісні з МРТ, включаючи більшість ортопедичних імплантатів. Однак деякі імплантати заважають пацієнтам коли-небудь робити МРТ, наприклад, затискачі аневризми в головному мозку та металеві імплантати очей.
- Імплантовані пристрої
- Пацієнтам із кардіостимуляторами або внутрішніми дефібриляторами потрібно попередити персонал МРТ, оскільки ці пристрої перешкоджають використанню МРТ-тесту.
- Одяг / ювелірні вироби
- Будь-який металевий одяг або ювелірні вироби слід зняти перед проведенням дослідження МРТ.
Металеві предмети поблизу МРТ можуть бути небезпечними. У 2001 році шестирічний хлопчик був убитий, коли дитина потрапила в кисневий бак. Коли магніт МРТ був включений, кисневий бак всмоктувався в МРТ, і дитина була вражена цим важким предметом. Через цю потенційну проблему співробітники МРТ надзвичайно обережно забезпечують безпеку пацієнтів.
Шум
Пацієнти часто скаржаться на шум, що лунає, викликаний апаратами МРТ. Цей шум надходить від градієнтних магнітів, які були описані раніше. Ці градієнтні магніти насправді досить малі в порівнянні з первинним магнітом МРТ, але вони важливі для того, щоб дозволити незначним змінам в магнітному полі найкраще «бачити» відповідну частину тіла.
Простір
Деякі пацієнти мають клаустрофобію і не люблять потрапляти в апарат для МРТ. На щастя, доступно кілька варіантів.
- МРТ для кінцівок
- Нові МРТ не вимагають лежати в трубі. Навпаки, пацієнти, які мають МРТ коліна, гомілковостопного суглоба, стопи, ліктя або зап’ястя, можуть просто помістити цю частину тіла в апарат МРТ. Цей тип апарата не працює для МРТ плечей, хребта, стегон або тазу.
- Відкриті МРТ
- Відкриті МРТ мали значні проблеми з якістю, але технологія зображення значно покращилася за останні кілька років. Хоча багато лікарів все ще віддають перевагу закритій МРТ, відкрита МРТ може бути підходящою альтернативою.
- Седативний ефект
- У деяких пацієнтів виникають проблеми з тим, щоб спокійно сидіти протягом 45 хвилин, необхідних для проведення МРТ, особливо з дзвінким шумом. Тому може бути доцільним прийняти ліки для розслаблення перед проведенням дослідження МРТ. Обговоріть це зі своїм лікарем перед тим, як запланувати дослідження МРТ.