Магнитно-резонансная томография

МРТ самый молодой метод лучевой диагностики. МР-томографы могут создавать изображения сечений любой части тела в любой заданной плоскости. Основными компонентами МР-томографа являются сильный магнит, радиопередатчик, приёмная радиочастотная катушка и, конечно, компьютер.

Эффект магнитного резонанса наблюдается у атомных ядер, содержащих нечётное число протонов, например ¹Н (протоны), ¹³С, ¹⁹F, ²³Na, ³¹P. Эти ядра отличает то, что они являются очень маленькими магнитными диполями. Когда пациента помещают внутрь сильного магнитного поля томографа, все они разворачиваются в направлении внешнего магнитного поля, то есть их ориентация упорядочивается и, кроме того, диполи начинают вращаться вокруг направления внешнего магнитного поля. Это специфическое вращательное движение называется прецессией, а его частота – резонансной частотой. Резонансная частота строго пропорциональна величине магнитной индукции томографа.

Магнитные поля большинства прецессирующих протонов ориентируются вдоль силовых линий магнитного поля (параллельные), так как это соответствует более низкому энергетическому уровню; число антипараллельно расположенных атомов в миллионы раз меньше. Различие в энергии между энергетическими уровнями пропорционально магнитной индукции томографа (в пределах от 0,1 до 2,0 Тесла, Тл). Приложив такую энергию, можно заставить протоны перейти на более высокий энергетический уровень, то есть изменить ориентацию на антипараллельную. Этот процесс перехода и изменения ориентации (возбуждение), а затем возврата в исходное состояние (релаксация) сопровождается потерей избытка энергии в виде излучения той же частоты, что и резонансная. Регистрация данного излучения служит основой для получения МР-изображения.

Различные ткани организма отличаются друг от друга по содержанию протонов (протонной плотности). Поглощение ими энергии излучения, соответственно, будет неодинаковым, а регистрация количества обратно испускаемой энергии и отображение её на экране дисплея в виде сигналов различной интенсивности позволяет различать ткани по этому показателю. Однако при патологических состояниях протонная плотность существенно изменяется далеко не всегда, что затрудняет диагностику, основанную на анализе этой магнитной характеристики. В связи с этим большее значение приобретают характеристики релаксационных времён. Определяют время релаксации Т₁ (спин-решетчатая) и время релаксации Т₂ (спин-спиновая), для чего создают градиентную последовательность внешнего радиочастотного поля с разным временем повторения, которая поворачивает прецессирующие протоны на 90°, а затем регистрируют ответные МР-сигналы. Таким образом, в зависимости от способа исследования получаются различные изображения одной и той же анатомической области.

Контрастные МР-исследования. Первая их группа связана с эффектом протекания жидкости. Высокая скорость кровотока в большинстве случаев будет приводить к тому, что некоторые ядра, находящиеся в срезе, лишаются одного из импульсов, соответственно на МР-томограмме это проявляется в виде потери сигнала (эффект “вымывания”).

Вторая группа основана на выборе в градиентной последовательности очень короткого времени повторения. При этом неподвижные протоны будут многократно подвергаться действию возбуждающего импульса и таким образом насыщаться, а, следовательно, будут давать слабый сигнал. Втекающие в исследуемый слой с кровью “свежие” (ненасыщенные) протоны будут давать сильный сигнал. Это методика называется ангиографией “времени прохождения”.

Третья группа связана с дополнительным использованием контрастных препаратов, что позволяет повысить чувствительность метода. Точкой приложения контрастных препаратов для МРТ являются магнитные характеристики тканей, рассмотренные выше. В отличие от рентгенконтрастных препаратов, сами эти вещества не видны. Наиболее распространёнными являются парамагнитные контрастные препараты Магневист и Омнискан, созданные на основе соединений гадолиния (Gd).

Ограничения использования МРТсвязаны с некоторым риском для пациента. К ним относятся: эффект “затягивания” в магнит металлических предметов, поэтому при входе в рабочую зону пациента переодевают и обыскивают металлоискателем; сдвиг металлических имплантантов в теле пациента: металлические клипсы, сдвиг которых может привести к кровотечению, металлические инородные тела в глазном яблоке. Кроме того, парамагнитные металлы в теле пациента могут приводить к возникновению артефактов на изображении; золото не обладает парамагнитными свойствами и не даёт артефактов. Работа искусственного водителя ритма сердца при МРТ может быть нарушена, поэтому обследование таких больных не допускается. Нагрев тканей при МРТ ограничивает её использование у беременных, больных с нарушениями терморегуляции. Туннельные МР-катушки в ряде случаев не могут быть использованы у людей, страдающих клаустрофобией (боязнь замкнутых пространств).