Что такое Магниторезонансная томография

Магниторезонансная томография (МРТ, MRT, MRI, ЯМР-томография) — это томографический метод исследования внутренних органов и тканей с использованием физического явления ядерного магнитного резонанса — метод основан на измерении электромагнитного отклика ядер, чаще всего от атомов водорода, на возбуждение их определённой комбинацией электромагнитных волн в постоянном магнитном поле высокой напряжённости.

МРТ головы человека
МРТ головы человека

История

Явление ЯМР (ядерного магнитного резонанса) в молекулярных пучках было открыто Исааком Раби в 1938 году, за что и стал лауреатом Нобелевской премии 1944 года

Феликс Блох и Эдвард Миллз Парселл В 1946 году получили ядерный магнитный резонанс в жидкостях и твердых телах (Нобелевская премия 1952 года).

В 1973 году профессор химии Пол Лотербур опубликовал в журнале Nature статью «Создание изображения с помощью индуцированного локального взаимодействия; примеры на основе магнитного резонанса». Позже Питер Мэнсфилд усовершенствовал математические алгоритмы получения изображения.

Сканер для проведения МРТ.
Сканер для проведения МРТ.

В СССР способ и устройство для ядерно-магнитной томографии предложил в 1960 году В. А. Иванов. Термин ЯМР-томография был заменён на МРТ в 1986 году, но изначальное название также имеет хождение.

За изобретение метода МРТ Питер Мэнсфилд и Пол Лотербур получили в 2003 году Нобелевскую премию в области медицины. В создание магнитно-резонансной томографии известный вклад внёс также америко-армянский ученый Реймонд Дамадьян, один из первых исследователей принципов МРТ, держатель патента на МРТ и создатель первого коммерческого МРТ-сканера.

Томография позволяет визуализировать с высоким качеством головной, спинной мозг и другие внутренние органы. Современные методики МРТ делают возможным неинвазивно (без вмешательства) исследовать функцию органов — измерять скорость кровотока, тока спинномозговой жидкости, определять уровень диффузии в тканях, видеть активацию коры головного мозга при функционировании органов, за которые отвечает данный участок коры (функциональная МРТ)

Наблюдение за работой сердца в реальном времени с применением технологий МРТ.
Наблюдение за работой сердца в реальном времени с применением технологий МРТ.

Виртуальная эндоскопия

Виртуальная эндоскопия это метод, позволяющий выполнить трёхмерное моделирование структур, визуализированных посредством КТ или МРТ. Данный метод является информативным при невозможности провести эндоскопическое исследование, например при тяжёлых патологиях сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Метод виртуальной эндоскопии широко применяется в ангиологии, онкологии, урологии и других областях медицины.

МР-диффузия

МР-диффузия — метод, позволяющий определять движение внутриклеточных молекул воды в тканях.

Диффузионная спектральная томография

Диффузионная спектральная томография — метод, основанный на магнитно-резонансной томографии, позволяющий изучать активные нейронные связи. Преимущественное применение при диагностике острого нарушения мозгового кровообращения, по ишемическому типу, в острейшей и острой стадиях.

МР-перфузия

Метод позволяющий оценить прохождение крови через ткани организма.

В частности:

Метод позволяет определить степень ишемии головного мозга и других органов.

МР-спектроскопия

Магнитно-резонансная спектроскопия (МРС) — метод позволяющий определить биохимические изменения тканей при различных заболеваниях. МР — спектры отражают процессы метаболизма. Нарушения метаболизма возникают как правило до клинических проявлений заболевания, поэтому на основе данных МР спектроскопии — можно диагностировать заболевания на более ранних этапах развития.

Виды МР спектроскопии

МР-ангиография

Магнитно-резонансная ангиография артерий головного мозга.
Магнитно-резонансная ангиография артерий головного мозга.

Магнитно-резонансная ангиография (МРА) — метод получения изображения сосудов при помощи магнитно-резонансного томографа. Исследование проводится на томографах с величиной индукции магнитного поля не менее 0,3 (GE Brivo MR235) Тесла. Метод позволяет оценивать как анатомические, так и функциональные особенности кровотока. МРА основана на отличии сигнала подвижной ткани (крови) от окружающих неподвижных тканей, что позволяет получать изображения сосудов без использования каких-либо рентгеноконтрастных средств. Для получения более чёткого изображения применяются особые контрастные вещества на основе парамагнетиков (гадолиний).

Магнитно-резонансная ангиография вен головного мозга.
Магнитно-резонансная ангиография вен головного мозга.

Функциональная МРТ

Функциональная МРТ (фМРТ) — метод картирования коры головного мозга, позволяющий определять индивидуальное местоположение и особенности областей мозга, отвечающих за движение, речь, зрение, память и другие функции, индивидуально для каждого пациента. Суть метода заключается в том, что при работе определенных отделов мозга кровоток в них усиливается. В процессе проведения ФМРТ больному предлагается выполнение определенных заданий, участки мозга с повышенным кровотоком регистрируются, и их изображение накладывается на обычную МРТ мозга.

Магнитно-резонансная томография головного мозга.
Магнитно-резонансная томография головного мозга.

МРТ позвоночника с вертикализацией (осевой нагрузкой)

Сравнительно недавно появилась инновационная методика этого исследования пояснично-крестцового отдела позвоночника - МР-томография с вертикализацией. Суть исследования состоит в том, что сначала проводится традиционное МРТ-исследование позвоночника в положении лежа, а затем производится вертикализация (подъем) пациента вместе со столом томографа и магнитом. При этом на позвоночник начинает действовать сила тяжести, а соседние позвонки могут сместиться друг относительно друга и грыжа межпозвонкового диска становится более выраженной. Также этот метод исследования применяется нейрохирургами для определения уровня нестабильности позвоночника с целью обеспечения максимально надежной фиксации.

Измерение температуры с помощью МРТ

МРТ термометрия — метод, основанный на получении резонанса от протонов водорода исследуемого объекта. Разница резонансных частот дает информацию об абсолютной температуре тканей. Частота испускаемых радиоволн изменяется с нагреванием или охлаждением исследуемых тканей. Эта методика увеличивает информативность МРТ исследований и позволяет повысить эффективность лечебных процедур, основанных на селективном нагревании тканей. Локальное нагревание тканей используется в лечении опухолей различного происхождения.

Противопоказания

Существуют как относительные противопоказания, при которых проведение исследования возможно при определённых условиях, так и абсолютные, при которых исследование недопустимо.

Абсолютные противопоказания

Относительные противопоказания:

Широко используемый в протезировании титан не является ферромагнетиком и практически безопасен при МРТ; исключение — наличие татуировок, выполненных с помощью красителей на основе соединений титана (например, на основе диоксида титана).

Дополнительным противопоказанием для МРТ является наличие кохлеарных имплантатов — протезов внутреннего уха. МРТ противопоказана при некоторых видах протезов внутреннего уха, так как в кохлеарном имплантате есть металлические части, которые содержат ферромагнитные материалы.

Исследование тканей растений и плодов с помощью МРТ

При помощи методов МРТ можно изучать структуру не только человеческого тела, но и ткани растений. Энди Эллисон (Andy Ellison), оператор–лаборант в Бостонском Медицинском Университете, используя МРТ аппарат, экспериментирует с различными овощами, фруктами и цветами. В результате получаются прекрасные абстрактные фотоснимки и анимация. Свой проект он назвал Inside Insides. (Внутри внутренностей)

МРТ изображение огурца.
МРТ изображение огурца.
МРТ изображение чеснока.
МРТ изображение чеснока.
МРТ изображение лука.
МРТ изображение лука.
МРТ изображение кукурузы.
МРТ изображение кукурузы.
МРТ изображение помидора.
МРТ изображение помидора.

Википедия: Магнитно-резонансная томография.