Магнитно-резонансная томография (МРТ) — это современный медицинский метод диагностики, который позволяет получить детальные изображения внутренних органов и тканей с помощью мощных магнитных полей и радиоволн.
Основной принцип работы МРТ заключается в том, что аппарат формирует четкие и качественные изображения внутренней анатомии человека, отображая малейшие изменения в органах и тканях. Это достигается благодаря применению специального магнитного поля и чувствительных датчиков, которые передают полученную информацию на компьютер для дальнейшей обработки.
История создания
Первенство создания МРТ оспаривают несколько ученых. Американский ученый Реймонд Дамадьян в 1971 году опубликовал свою статью под названием «Обнаружение опухоли с помощью ядерного магнитного резонанса». В 1973 году профессор химии Пол Лотербур опубликовал в журнале Nature статью «Создание изображения с помощью индуцированного локального взаимодействия; примеры на основе магнитного резонанса». В дальнейшем Питер Мэнсфилд улучшил получение изображений на основе математических алгоритмов.
В СССР также активно занимались данной темой. В 1960 году В.А. Иванов в своей работе обозначил основные принципы метода МРТ.
Составные части магнитно-резонансного томографа
Устройство магнитно-резонансного томографа основано на взаимодействии нескольких важных компонентов, каждый из которых играет ключевую роль в процессе формирования изображения:
- Магнит создает однородное и стабильное магнитное поле, необходимое для активации атомов водорода в организме.
- Катушка градиентного напряжения регулирует точное движение протонов водорода в заданной области, что влияет на четкость и разрешение изображения.
- Передатчик радиоимпульсов отвечает за изменение направления и амплитуды колебаний протонов водорода, влияя на контрастность и ясность получаемого изображения.
- Радиочастотный приемник фиксирует ответные импульсы, испускаемые атомами водорода, и передает их на компьютер для обработки.
- Система обработки данных собирает и анализирует радиоволновые сигналы, преобразуя их в визуальное изображение.
- Источники питания и система охлаждения обеспечивают нормальную работу всех составляющих аппарата.
Как работает магнитно-резонансный томограф?
Принцип работы МРТ основывается на физическом явлении ядерного магнитного резонанса. В теле человека содержится множество атомов водорода, чьи ядра (протоны) под влиянием внешнего магнитного поля изменяют свою ориентацию и начинают колебаться. Эти колебания фиксируются высокочувствительными датчиками, а затем преобразуются в детальное изображение.
В естественных условиях частицы водорода равномерно распределяются в организме, и их суммарный магнитный момент близок к нулю. Однако под воздействием магнитного поля они выстраиваются вдоль силовых линий и начинают активно колебаться, издавая радиоволны. Эти сигналы фиксируются датчиками, поступают на компьютер, где преобразуются в отчетливые изображения.
Основным параметром, влияющим на выбор томографа, является напряжение магнитного поля. Томографы делятся:
- Низкоэнергетические аппараты (до 0,5 Тесла) применяются для стандартных исследований.
- Среднепольные (0,5–1 Тесла) подходят для комплексной диагностики.
- Высокопольные (1–1,5 Тесла) универсальны и применяются для широкой клинической практики.
- Сверхвысокопольные аппараты (от 3 Тесла) предназначены для глубоких научных исследований.
МРТ закрытый и открытый тип: в чем разница?
Закрытый томограф имеет вид тоннеля, куда подается передвижной стол с пациентом. Диаметр камеры составляет 60-70 см, длина — 1,4-2 м. Магнитное поле воздействует на обследуемого со всех сторон.
Аппарат МРТ открытого типа выглядит иначе. Это незамкнутое устройство, в
котором все датчики и источник магнитного поля расположены горизонтально, над и под столом. Он работает только в одной плоскости: строго перпендикулярно.
Методы магнитно-резонансной томографии (МРТ)
Рассмотрим основные методы МРТ, применяемые в современной медицине:
Диффузионно-взвешенная томография (DWI)
Метод DWI предназначен для оценки диффузии молекул воды в тканях организма. Он особенно важен при диагностике острых ишемических инсультов, опухолей мозга и воспалительных процессов. Вода в здоровых клетках движется свободно, а в поврежденных зонах движение затруднено. Благодаря этому контрастно выделяются ткани, повреждённые болезнью.
МР-перфузия
Метод МР-перфузии позволяет измерить кровоток в мозге и других органах. Используется для оценки кровоснабжения тканей, обнаружения ишемических зон, инфарктов миокарда и сосудистых аномалий. Перфузионная МРТ особенно важна при выборе лечения онкологических заболеваний и ишемических состояний.
МР-спектроскопия
Метод МРТ-спектроскопии позволяет исследовать химический состав тканей. Основан на способности атомов водорода изменять свои свойства в присутствии магнитного поля. Метод применяется для диагностики опухолей мозга, заболеваний печени, поджелудочной железы и предстательной железы. Помогает отличить злокачественные образования от доброкачественных и определить степень поражения тканей.
МР-ангиография
Метод ангиографии МРТ позволяет получить четкие изображения кровеносных сосудов без введения контрастных препаратов. Он применяется для диагностики атеросклероза, тромбозов, аневризм и других сосудистых патологий. МР-ангиография может проводиться как бесконтрастно, так и с применением контрастных веществ для повышения точности.
Функциональная МРТ (фМРТ)
Функциональная МРТ предназначена для изучения активности мозга в режиме реального времени. Оценивает приток крови к различным участкам мозга, что отражает активность нейронов. Метод используется для диагностики заболеваний нервной системы, локализации зон мозга перед операцией и исследования когнитивной деятельности.
МРТ позвоночника с вертикализацией (осевой нагрузкой)
Осевая нагрузка (вертикализация) применяется при МРТ позвоночника для моделирования статических нагрузок на позвоночник. Позволяет увидеть компрессионные синдромы, защемления нервов и патологию межпозвонковых дисков в положении стоя или сидя. Такое исследование помогает точнее подобрать тактику лечения болей в спине и дегенеративных изменений позвоночника.
Измерение температуры с помощью МРТ
Этот метод используется для контроля температурных режимов во время терапевтических процедур, таких как гипертермия, лазерная терапия или криотерапия. МРТ-изображение отображает температурные изменения в реальном времени, что позволяет точно рассчитать дозу теплового воздействия и избежать осложнений.
Советы пациентам перед МРТ
Если вам назначена МРТ, воспользуйтесь следующими рекомендациями:
- Заранее снимите все металлические аксессуары и украшения.
- Проинформируйте врача о металлических имплантах, протезах, кардиостимуляторах, а также об имеющихся противопоказаниях (например, клаустрофобия).
- Расслабьтесь и постарайтесь не шевелиться во время процедуры.
- Постарайтесь успокоиться и сосредоточиться на дыхании.