Čo je to za výskum? Nukleárna magnetická rezonancia. Aplikácie NMR

Dnes sú pacienti čoraz častejšie odosielaní nie na rádiografiu alebo ultrazvuk, ale na zobrazovanie pomocou nukleárnej magnetickej rezonancie. Táto výskumná metóda je založená na magnetizme jadra. Uvažujme, čo to je, aké sú jeho výhody a v akých prípadoch sa vykonáva.

Táto diagnostická metóda je založená na nukleárnej magnetickej rezonancii. Vo vonkajšom magnetickom poli je jadro atómu vodíka alebo protónu v dvoch vzájomne opačných stavoch. Smer magnetického momentu jadra môžete zmeniť tak, že naň pôsobíte elektromagnetickými lúčmi s určitou špecifickou frekvenciou.

Umiestnenie protónu do vonkajšieho magnetického poľa spôsobí zmenu jeho magnetického momentu, ktorý sa vráti do pôvodnej polohy. Tým sa uvoľní určité množstvo energie. zaznamenáva zmenu množstva takejto energie.

Tomograf využíva veľmi silné magnetické polia. Elektromagnety sú zvyčajne schopné vyvinúť magnetické pole 3, niekedy až 9 Tesla. Pre človeka je úplne neškodný. Systém tomografu umožňuje lokalizovať smer magnetického poľa s cieľom získať snímky najvyššej kvality.

Jadrový magnetický tomograf

Diagnostická metóda je založená na zaznamenávaní elektromagnetickej odozvy jadra atómu (protónu), ku ktorej dochádza v dôsledku jeho excitácie elektromagnetickými vlnami vo vysoko intenzívnom magnetickom poli. O zobrazovaní magnetickou rezonanciou sa prvýkrát hovorilo už v roku 1973. Potom americký vedec P. Laterbourg navrhol študovať objekt v meniacom sa magnetickom poli. Práca tohto vedca slúžila ako začiatok novej éry v medicíne.

Pomocou magnetického rezonančného tomografu bolo možné študovať tkanivá a dutiny ľudského tela v dôsledku stupňa nasýtenia tkanív vodíkom.
Často sa používajú kontrastné látky pre magnetickú rezonanciu. Najčastejšie ide o gadolíniové lieky, ktoré môžu zmeniť odpoveď protónov.

Z dôvodu rádiofóbie medzi obyvateľstvom v súvislosti s katastrofou v jadrovej elektrárni v Černobyle bolo rozhodnuté odstrániť slovo „jadrový“ z názvu novej diagnostickej metódy. To však umožnilo zobrazovaniu pomocou magnetickej rezonancie rýchlo vstúpiť do praxe diagnostiky mnohých chorôb. Dnes je táto metóda kľúčová pri identifikácii mnohých chorôb, ktoré sa predtým ťažko diagnostikovali.

Ako prebieha diagnostika?

MRI využíva veľmi silné magnetické pole. A hoci to nie je nebezpečné pre ľudí, lekár a pacient musia stále dodržiavať určité pravidlá.

V prvom rade, pred diagnostickým postupom, pacient vyplní špeciálny dotazník. V ňom uvádza svoj zdravotný stav, ako aj údaje o sebe. Vyšetrenie sa vykonáva v špeciálne pripravenej miestnosti s kabínkou na prebaľovanie a osobné veci.

Aby si pacient neublížil, a tiež aby bola zabezpečená správnosť výsledkov, musí pacient odstrániť všetky veci, ktoré obsahujú kov, v skrinke na osobné veci nechať mobilné telefóny, kreditné karty, hodinky a pod. U žien je vhodné zmývať dekoratívnu kozmetiku z pokožky.
Potom sa pacient umiestni do trubice tomografu. Podľa pokynov lekára sa určí oblasť vyšetrenia. Každá zóna sa skúma desať až dvadsať minút. Po celú dobu musí pacient zostať nehybný. Od toho bude závisieť kvalita obrázkov. Lekár môže v prípade potreby fixovať polohu pacienta.

Počas prevádzky zariadenia sú počuť rovnomerné zvuky. Je to normálne a naznačuje to, že štúdia prebieha správne. Na získanie presnejších výsledkov môže byť pacientovi podaná intravenózna kontrastná látka. V niektorých prípadoch, keď sa takáto látka podáva, je cítiť nával tepla. To je úplne normálne.

Približne pol hodiny po štúdii môže lekár dostať protokol štúdie (záver). Vydáva sa aj disk s výsledkami.

Výhody jadrovej MRI

Výhody takéhoto prieskumu zahŕňajú nasledujúce.

1. Schopnosť získať vysokokvalitné snímky telesných tkanív v troch projekciách. To výrazne zlepšuje vizualizáciu tkanív a orgánov. V tomto prípade je jadrová MRI oveľa lepšia ako počítačová tomografia, rádiografia a ultrazvuková diagnostika.
2. Vysokokvalitné objemové snímky poskytujú presnú diagnózu, čo zlepšuje liečbu a zvyšuje pravdepodobnosť zotavenia.
3. Keďže MRI môže produkovať vysokokvalitné snímky, takáto štúdia je najlepšia na detekciu nádorov, porúch centrálneho nervového systému a patologických stavov pohybového aparátu. To umožňuje diagnostikovať choroby, ktoré bolo donedávna ťažké alebo nemožné odhaliť.
4. Moderné tomografické zariadenia umožňujú získať vysokokvalitné snímky bez zmeny polohy pacienta. A na kódovanie informácií sa používajú rovnaké metódy ako pri počítačovej tomografii. To uľahčuje diagnostiku, pretože lekár vidí trojrozmerné obrazy celých orgánov. Lekár môže tiež získať snímky konkrétneho orgánu vrstvu po vrstve.
5. Takéto vyšetrenie dobre identifikuje najskoršie patologické zmeny v orgánoch. Ochorenie sa tak dá odhaliť v štádiu, keď pacient ešte nepociťuje príznaky.
6. Pri vykonávaní takejto štúdie pacient nie je vystavený ionizujúcemu žiareniu. To výrazne rozširuje rozsah aplikácií MRI.
7. Postup MRI je úplne bezbolestný a nespôsobuje pacientovi žiadne nepohodlie.

Indikácie pre MRI

Existuje mnoho indikácií pre zobrazovanie magnetickou rezonanciou.

• Poruchy cerebrálnej cirkulácie.
• Podozrenia na nádor na mozgu, poškodenie jeho membrán.
• Posúdenie stavu orgánov po operácii.
• Diagnostika zápalových javov.
• Kŕče, epilepsia.
• Traumatické poškodenie mozgu.
• Posúdenie stavu krvných ciev.
• Posúdenie stavu kostí a kĺbov.
• Diagnostika mäkkých tkanív tela.
• Choroby chrbtice (vrátane osteochondrózy, spondyloartrózy).
• Poranenia chrbtice.
• Posúdenie stavu miechy vrátane podozrení na malígne procesy.
• Osteoporóza.
• Posúdenie stavu peritoneálnych orgánov, ako aj retroperitoneálneho priestoru. MRI je indikovaná na žltačku, chronickú hepatitídu, cholecystitídu, cholelitiázu, nádorové lézie pečene, pankreatitídu, ochorenia žalúdka, čriev, sleziny, obličiek.
• Diagnóza cýst.
• Diagnostika stavu nadobličiek.
• Choroby panvových orgánov.
• Urologické patológie.
• Gynekologické ochorenia.
• Choroby orgánov hrudníka.

Okrem toho je pri podozrení na novotvar indikovaná magnetická rezonancia celého tela. MRI sa môže použiť na vyhľadávanie metastáz, ak je diagnostikovaný primárny nádor.

Toto nie je úplný zoznam indikácií pre zobrazovanie magnetickou rezonanciou. Dá sa s istotou povedať, že neexistuje organizmus alebo choroba, ktorú by nebolo možné pomocou tejto diagnostickej metódy odhaliť. S rastom schopností medicíny sa lekári stretávajú s takmer neobmedzenými možnosťami diagnostiky a liečby mnohých nebezpečných chorôb.

Kedy je zobrazovanie magnetickou rezonanciou kontraindikované?

Pre MRI existuje množstvo absolútnych a relatívnych kontraindikácií. Nasledujúce sú absolútne kontraindikácie:

1. Prítomnosť nainštalovaného kardiostimulátora. Je to spôsobené tým, že kolísanie magnetického poľa sa môže prispôsobiť rytmu srdca a môže tak viesť k smrti.
2. Prítomnosť inštalovaných feromagnetických alebo elektronických implantátov v strednom uchu.
3. Veľké kovové implantáty.
4. Prítomnosť feromagnetických fragmentov v tele.
5. Dostupnosť Ilizarovových prístrojov.

Relatívne kontraindikácie (keď je štúdia možná, ak sú splnené určité podmienky) zahŕňajú:

Pri vykonávaní MRI s kontrastom sú kontraindikáciami anémia, chronické dekompenzované zlyhanie obličiek, tehotenstvo a individuálna intolerancia.

Záver

Význam magnetickej rezonancie pre diagnostiku nemožno preceňovať. Ide o dokonalý, neinvazívny, bezbolestný a neškodný spôsob, ako odhaliť mnohé choroby. Zavedením magnetickej rezonancie sa zlepšila aj liečba pacientov, keďže lekár vie presná diagnóza a vlastnosti všetkých procesov vyskytujúcich sa v tele pacienta.

Magnetickej rezonancie sa netreba báť. Počas procedúry pacient necíti žiadnu bolesť. Nemá to nič spoločné s jadrovým alebo röntgenovým žiarením. Je tiež nemožné odmietnuť takýto postup.

Nukleárna magnetická rezonancia (NMR) je jadrová spektroskopia, ktorá je široko používaná vo všetkých fyzikálnych vedách a priemysle. V NMR pre skúmanie vnútorných spinových vlastností atómových jadier je použitý veľký magnet. Ako každá spektroskopia využíva elektromagnetické žiarenie (rádiofrekvenčné vlny v rozsahu VHF) na vytvorenie prechodu medzi energetickými hladinami (rezonancia). V chémii pomáha NMR určiť štruktúru malých molekúl. Nukleárna magnetická rezonancia v medicíne našla uplatnenie pri zobrazovaní magnetickou rezonanciou (MRI).

Otvorenie

NMR objavili v roku 1946 vedci z Harvardskej univerzity Purcell, Pound a Torrey a Bloch, Hansen a Packard v Stanforde. Všimli si, že jadrá 1H a 31P (protón a fosfor-31) sú schopné absorbovať rádiofrekvenčnú energiu, keď sú vystavené magnetickému poľu, ktorého sila je špecifická pre každý atóm. Keď sa absorbovali, začali rezonovať, každý prvok na svojej vlastnej frekvencii. Toto pozorovanie umožnilo podrobnú analýzu štruktúry molekuly. Odvtedy NMR našla uplatnenie v kinetických a štrukturálnych štúdiách pevných látok, kvapalín a plynov, výsledkom čoho bolo udelenie 6 Nobelových cien.

Spin a magnetické vlastnosti

Jadro pozostáva z elementárnych častíc nazývaných neutróny a protóny. Majú svoj vlastný uhlový moment, nazývaný spin. Podobne ako elektróny, spin jadra možno opísať kvantovými číslami I a v magnetickom poli m. Atómové jadrá s párnym počtom protónov a neutrónov majú nulový spin a všetky ostatné majú nenulový spin. Okrem toho molekuly s nenulovým spinom majú magnetický moment μ = γ ja, kde γ je gyromagnetický pomer, konštanta úmernosti medzi magnetickým dipólovým momentom a uhlovým, ktorá je pre každý atóm iná.

Magnetický moment jadra spôsobuje, že sa správa ako malý magnet. Pri absencii vonkajšieho magnetického poľa je každý magnet orientovaný náhodne. Počas experimentu NMR sa vzorka umiestni do vonkajšieho magnetického poľa B0, čo spôsobí, že sa tyčové magnety s nízkou energiou zarovnajú v smere B0 a tyčové magnety s vysokou energiou v opačnom smere. V tomto prípade dochádza k zmene orientácie rotácie magnetov. Aby sme pochopili tento dosť abstraktný pojem, musíme zvážiť energetické hladiny jadra počas experimentu NMR.

Energetické hladiny

Na otočenie rotácie je potrebné celé číslo. Na každý m pripadá 2 m + 1 úroveň energie. Pre spin 1/2 jadro sú len 2 - nízke, obsadené spinmi zarovnanými s B0 a vysoké, obsadené spinmi zarovnanými proti B0. Každá energetická hladina je definovaná výrazom E = -mℏγB 0, kde m je magnetické kvantové číslo, v tomto prípade +/- 1/2. Energetické hladiny pre m > 1/2, známe ako kvadrupólové jadrá, sú zložitejšie.

Energetický rozdiel medzi hladinami sa rovná: ΔE = ℏγB 0, kde ℏ je Planckova konštanta.

Ako je možné vidieť, sila magnetického poľa je veľmi dôležitá, pretože v jeho neprítomnosti hladiny degenerujú.

Energetické prechody

Aby došlo k nukleárnej magnetickej rezonancii, musí nastať rotácia medzi energetickými hladinami. Energetický rozdiel medzi týmito dvoma stavmi zodpovedá energii elektromagnetického žiarenia, ktoré spôsobuje, že jadrá menia svoju energetickú hladinu. Pre väčšinu NMR spektrometre B0 je rádu 1 Tesla (T) a γ je rádu 107. Preto je požadované elektromagnetické žiarenie rádovo 10 7 Hz. Energia fotónu je vyjadrená vzorcom E = hν. Preto frekvencia potrebná na absorpciu je: ν= γB 0 /2π.

Jadrové tienenie

Fyzika NMR je založená na koncepte jadrového tienenia, ktoré umožňuje určiť štruktúru hmoty. Každý atóm je obklopený elektrónmi, ktoré obiehajú okolo jadra a pôsobia na jeho magnetické pole, čo následne spôsobuje malé zmeny energetických hladín. Toto sa nazýva tienenie. Jadrá, ktoré zažívajú rôzne magnetické polia spojené s lokálnymi elektronickými interakciami, sa nazývajú neekvivalentné. Zmena energetických hladín na spin flip vyžaduje inú frekvenciu, čo vytvára nový vrchol v NMR spektre. Skríning umožňuje štrukturálne určenie molekúl analýzou NMR signálu pomocou Fourierovej transformácie. Výsledkom je spektrum pozostávajúce zo súboru píkov, z ktorých každý zodpovedá inému chemickému prostrediu. Plocha píku je priamo úmerná počtu jadier. Podrobné informácie o štruktúre sú extrahované pomocou NMR interakcie, zmena spektra rôznymi spôsobmi.

Relaxácia

Relaxácia sa týka fenoménu návratu jadier do svojho termodynamicky stavy, ktoré sú stabilné po excitácii na vyššie energetické hladiny. Tým sa uvoľní energia absorbovaná pri prechode z nižšej úrovne na vyššiu. Ide o pomerne zložitý proces, ktorý prebieha v rôznych časových rámcoch. Dvaja najviac bežné typy relaxácie sú spin-mriežka a spin-spin.

Na pochopenie relaxácie je potrebné zvážiť celý vzorec. Ak sú jadrá umiestnené vo vonkajšom magnetickom poli, vytvoria objemovú magnetizáciu pozdĺž osi Z. Ich rotácie sú tiež koherentné a umožňujú detekciu signálu. NMR posúva objemovú magnetizáciu z osi Z do roviny XY, kde sa objavuje.

Spin-mriežková relaxácia je charakterizovaná časom Ti, ktorý je potrebný na obnovenie 37 % objemovej magnetizácie pozdĺž osi Z Čím je relaxačný proces účinnejší, tým je Ti nižší. V pevných látkach, keďže pohyb medzi molekulami je obmedzený, je relaxačný čas dlhý. Merania sa zvyčajne vykonávajú pomocou pulzných metód.

Spin-spin relaxácia je charakterizovaná stratou času vzájomnej koherencie T 2 . Môže byť menší alebo rovný T1.

Nukleárna magnetická rezonancia a jej aplikácie

Dve hlavné oblasti, v ktorých sa NMR ukázalo ako mimoriadne dôležité, sú medicína a chémia, no každý deň sa vyvíjajú nové aplikácie.

Nukleárna magnetická rezonancia, bežnejšie známa ako magnetická rezonancia (MRI), je dôležitý lekársky diagnostický nástroj, ktorý sa používa na štúdium funkcií a stavby ľudského tela. Umožňuje získať detailné snímky akéhokoľvek orgánu, najmä mäkkých tkanív, vo všetkých možných rovinách. Používa sa v oblasti kardiovaskulárneho, neurologického, muskuloskeletálneho a onkologického zobrazovania. Na rozdiel od alternatívneho počítačového zobrazovania, magnetická rezonancia nevyužíva ionizujúce žiarenie, a preto je úplne bezpečná.

MRI dokáže odhaliť jemné zmeny, ku ktorým dochádza v priebehu času. NMR zobrazovanie sa môže použiť na identifikáciu štrukturálnych abnormalít, ktoré sa vyskytujú v priebehu ochorenia, ako ovplyvňujú následný vývoj a ako ich progresia koreluje s mentálnymi a emocionálnymi aspektmi poruchy. Pretože MRI nezobrazuje kosť dobre, poskytuje vynikajúce snímky intrakraniálnych a intravertebrálne obsahu.

Princípy využitia nukleárnej magnetickej rezonancie v diagnostike

Počas procedúry MRI leží pacient vo vnútri masívneho, dutého valcového magnetu a je vystavený silnému trvalému magnetickému poľu. Rôzne atómy v snímanej časti tela rezonujú na rôznych frekvenciách poľa. MRI sa používa predovšetkým na detekciu vibrácií atómov vodíka, ktoré obsahujú rotujúce protónové jadro, ktoré má malé magnetické pole. Pri MRI magnetické pole na pozadí usporiada všetky atómy vodíka v tkanive. Druhé magnetické pole, orientované odlišne od poľa pozadia, sa zapína a vypína mnohokrát za sekundu. Pri určitej frekvencii atómy rezonujú a zoradia sa s druhým poľom. Keď sa vypne, atómy sa odrazia späť a zarovnajú sa s pozadím. Vznikne tak signál, ktorý možno prijať a previesť na obraz.

Tkanivá s veľkým množstvom vodíka, ktorý sa v ľudskom tele nachádza ako súčasť vody, vytvárajú svetlý obraz a s malým alebo žiadnym obsahom vodíka (napríklad kosti) vyzerajú tmavé. Jas MRI zvyšuje kontrastná látka, ako je gadodiamid, ktorú pacienti užívajú pred zákrokom. Hoci tieto činidlá môžu zlepšiť kvalitu obrazu, citlivosť postupu zostáva relatívne obmedzená. Vyvíjajú sa metódy na zvýšenie citlivosti MRI. Najsľubnejšie je použitie paravodíka, formy vodíka s jedinečnými vlastnosťami molekulového spinu, ktorý je veľmi citlivý na magnetické polia.

Zlepšenie charakteristík magnetických polí používaných pri MRI viedlo k vývoju vysoko citlivých zobrazovacích techník, ako je difúzna a funkčná MRI, ktoré sú určené na zobrazenie veľmi špecifických vlastností tkaniva. Okrem toho sa na zobrazenie pohybu krvi používa jedinečná forma technológie MRI nazývaná magnetická rezonančná angiografia. Umožňuje vám vizualizovať tepny a žily bez potreby ihiel, katétrov alebo kontrastných látok. Rovnako ako v prípade MRI, tieto techniky pomohli revolúciu v biomedicínskom výskume a diagnostike.

Pokročilá počítačová technológia umožnila rádiológom vytvárať trojrozmerné hologramy z digitálnych rezov získaných pomocou MRI skenerov, ktoré sa používajú na určenie presného miesta poškodenia. Tomografia je obzvlášť cenná pri vyšetrovaní mozgu a miechy, ako aj panvových orgánov, ako je močový mechúr a hubovitá kosť. Metóda dokáže rýchlo a jasne presne určiť rozsah poškodenia nádoru a posúdiť potenciálne poškodenie mozgovou príhodou, čo lekárom umožňuje včas predpísať vhodnú liečbu. MRI do značnej miery nahradila artrografiu, potrebu vstrekovania kontrastnej látky do kĺbu na vizualizáciu poškodenia chrupavky alebo väziva a myelografiu, injekciu kontrastnej látky do miechového kanála na vizualizáciu abnormalít miechy alebo medzistavcových platničiek.

Aplikácia v chémii

Mnohé laboratóriá dnes využívajú nukleárnu magnetickú rezonanciu na určenie štruktúr dôležitých chemických a biologických zlúčenín. V NMR spektrách poskytujú rôzne píky informácie o špecifickom chemickom prostredí a väzbách medzi atómami. Väčšina bežné Izotopy používané na detekciu signálov magnetickej rezonancie sú 1H a 13C, ale vhodné sú aj mnohé iné, ako napríklad 2H, 3He, 15N, 19F atď.

Moderná NMR spektroskopia našla široké uplatnenie v biomolekulových systémoch a hrá dôležitú úlohu v štruktúrnej biológii. S rozvojom metodológie a prístrojov sa NMR stala jednou z najvýkonnejších a najuniverzálnejších spektroskopických metód na analýzu biomakromolekúl, ktorá umožňuje ich charakterizáciu a ich komplexy až do veľkosti 100 kDa. Spolu s röntgenovou kryštalografiou je to jeden z dvoch popredných technológií na určenie ich štruktúry na atómovej úrovni. Okrem toho, NMR poskytuje jedinečné a dôležité informácie o funkcii proteínu, ktorá hrá rozhodujúcu úlohu pri vývoji liekov. Niektoré z použití NMR spektroskopia sú uvedené nižšie.

• Toto je jediná metóda na určenie atómovej štruktúry biomakromolekúl vo vodných roztokoch v blízkosti fyziologické podmienok alebo prostredia napodobňujúceho membránu.
• Molekulárna dynamika. Toto je najmocnejšie metóda kvantitatívneho stanovenia dynamických vlastností biomakromolekúl.
• Skladanie bielkovín. NMR spektroskopia je najmocnejší nástroj na určenie zvyškových štruktúr rozložených proteínov a mediátorov skladania.
• Ionizačný stav. Metóda je účinná pri určovaní chemických vlastností funkčných skupín v biomakromolekulách, ako je napríklad ionizácia stavy ionizovateľných skupín aktívnych miest enzýmov.
• Nukleárna magnetická rezonancia umožňuje štúdium slabých funkčných interakcií medzi makrobiomolekulami (napríklad s disociačnými konštantami v mikromolárnom a milimolovom rozsahu), čo nie je možné uskutočniť inými metódami.
• Hydratácia bielkovín. NMR je nástroj na detekciu vnútornej vody a jej interakcií s biomakromolekulami.
• Toto je jedinečné metóda detekcie priamej interakcie vodíkové väzby.
• Skríning a vývoj liekov. Nukleárna magnetická rezonancia je obzvlášť užitočná pri identifikácii liečiv a určovaní konformácií zlúčenín spojených s enzýmami, receptormi a inými proteínmi.
• Natívny membránový proteín. NMR v tuhom stave má potenciál stanovenie atómových štruktúr membránových proteínových domén v prostredí natívnej membrány, vrátane viazaných ligandov.
• Metabolická analýza.
• Chemický rozbor. Chemická identifikácia a konformačná analýza syntetických a prírodných chemikálií.
• Veda o materiáloch. Výkonný nástroj v štúdiu chémie a fyziky polymérov.

Iné aplikácie

Nukleárna magnetická rezonancia a jej aplikácie sa neobmedzujú len na medicínu a chémiu. Metóda sa ukázala ako veľmi užitočná v iných oblastiach, ako je testovanie klímy, ropný priemysel, riadenie procesov, NMR zemského poľa a magnetometre. Nedeštruktívne testovanie šetrí drahé biologické vzorky, ktoré je možné opätovne použiť, ak je potrebné ďalšie testovanie. Nukleárna magnetická rezonancia v geológii sa používa na meranie pórovitosti hornín a priepustnosti podzemných tekutín. Magnetometre sa používajú na meranie rôznych magnetických polí.

Aplikácia laserov v medicíne.

Laser sa v medicíne používa ako skalpel, ktorý reže tkanivo bez mechanického kontaktu. Hlboko ležiace tkanivá nie sú ovplyvnené, riziko infekcie je eliminované a rezy sú bez krvi. Difúzne laserové žiarenie urýchľuje hojenie rán približne 2-krát. Pri očnej chirurgii - operáciách bez otvorenia očnej gule a bez anestézie - sa v miestach zaostrovania žiarenia robia tenké perforácie.

Použité:

o Punkcia laserovým lúčom pri koronárnej chorobe srdca

o Na zničenie obličkových a žlčových kameňov, vysoká hustota energie pulzného lasera vytvára rázovú vlnu, ktorá ničí kamene

o Účinky fotožiarenia na rakovinové bunky v onkológii. Dopad lasera na nádor vedie k fotochemickej reakcii zahŕňajúcej hematoporfyrín a smrť rakovinových buniek. Zdravé bunky hematoporfyrín neabsorbujú.

o Endoskopická intervencia – zahrievanie biologického tkaniva v dôsledku absorpcie energie laserového žiarenia.

o Počas hojenia rán a vredov.

_______________________________________________________________________________________

13. Elektrónová paramagnetická rezonancia. EPR v medicíne.

Pre atóm umiestnený v magnetickom poli sú spontánne prechody medzi podúrovňami rovnakej úrovne nepravdepodobné. Takéto prechody sa uskutočňujú indukované vplyvom vonkajšieho elektromagnetického poľa. Nevyhnutnou podmienkou je, aby sa frekvencia elektromagnetického poľa zhodovala s frekvenciou fotónu, čo zodpovedá energetickému rozdielu medzi rozdelenými podúrovňami. V tomto prípade je možné pozorovať absorpciu energie elektromagnetického poľa, ktorá sa nazýva elektromagnetická rezonancia. Medicínskou a biologickou aplikáciou EPR je detekcia a štúdium voľných radikálov a v súvislosti s tým sledovanie zmien v primárnych a sekundárnych produktoch radiačného poškodenia. Spin sondy sú paramagnetické častice, ktoré sú nekovalentne viazané na molekuly. Zmena spektra EPR spinových sond poskytuje informácie o stave okolitých molekúl. Uskutočňujú sa veľké štúdie biologických objektov pomocou metódy EPR.

NMR je selektívna absorpcia elektromagnetických vĺn určitej frekvencie látkou v konštantnom magnetickom poli, spôsobená magnetickým preorientovaním magnetických momentov jadier. NMR možno pozorovať, keď je splnená podmienka len pre voľné atómové jadrá. V spektrálnej NMR sa rozlišujú dva typy čiar na základe ich šírky. Spektrá pevných látok majú veľkú šírku a táto aplikácia NMR sa nazýva NMR so širokými čiarami. V kvapalinách sú pozorované úzke čiary a toto sa nazýva NMR s vysokým rozlíšením.

Zaujímavé príležitosti pre medicínu môže poskytnúť určenie parametrov NMR spektra v mnohých bodoch vzorky.

NMR introskopia umožňuje rozlišovať medzi kosťami, cievami, normálnymi tkanivami a tkanivami s malígnou patológiou. NMR introskopia umožňuje rozlíšiť obrazy mäkkých tkanív. NMR je klasifikovaná ako rádiová spektroskopia.

Odoslanie vašej dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár

Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí využívajú vedomostnú základňu pri štúdiu a práci, vám budú veľmi vďační.

Uverejnené dňa http://www.allbest.ru/

Nukleárna magnetická rezonancia

Úvod

Pre atóm umiestnený v magnetickom poli sú spontánne prechody medzi podúrovňami rovnakej úrovne nepravdepodobné. Takéto prechody sa však uskutočňujú indukované vplyvom vonkajšieho elektromagnetického poľa. Nevyhnutnou podmienkou je, aby sa frekvencia elektromagnetického poľa zhodovala s frekvenciou fotónu, čo zodpovedá energetickému rozdielu medzi rozdelenými podúrovňami. V tomto prípade je možné pozorovať absorpciu energie elektromagnetického poľa, ktorá sa nazýva magnetická rezonancia. Podľa typu častíc - nosičov magnetického momentu - sa rozlišuje elektrónová paramagnetická rezonancia (EPR) a nukleárna magnetická rezonancia (NMR).

nukleárna magnetická rezonančná tomografia

1. Nukleárna magnetická rezonancia

Nukleárna magnetická rezonancia (NMR) je rezonančná absorpcia elektromagnetickej energie látkou obsahujúcou jadrá s nenulovým spinom vo vonkajšom magnetickom poli, spôsobená preorientovaním magnetických momentov jadier. Fenomén magnetickej rezonancie bol objavený v rokoch 1945-1946. dve nezávislé skupiny vedcov. Inšpirátormi boli F. Bloch a E. Purcell.

Fyzikálna podstata NMR Fenomén nukleárnej magnetickej rezonancie je založený na magnetických vlastnostiach atómových jadier, ktoré pozostávajú z nukleónov s polovičným spinom 1/2, 3/2, 5/2…. Jadrá s párnymi číslami hmotnosti a náboja (párne-párne jadrá) nemajú magnetický moment, kým pre všetky ostatné jadrá je magnetický moment nenulový. Jadrá teda majú uhlový moment hybnosti J=hI, súvisiaci s magnetickým momentom m vzťahom m=J, kde h je Planckova konštanta, I je spinové kvantové číslo a gyromagnetický pomer.

Moment hybnosti a magnetický moment jadra sú kvantované a vlastné hodnoty priemetu uhlových aj magnetických momentov na os z ľubovoľne zvoleného súradnicového systému sú určené vzťahom: JZ=hµI, kde µI je magnetické kvantové číslo vlastného stavu jadra, jeho hodnoty sú určené spinovým kvantovým číslom jadra µI =I, I-1, I-2, …, -I. to znamená, že jadro môže byť v 2I+1 stavoch.

NMR spektrá V NMR spektrách sa rozlišujú dva typy čiar na základe ich šírky. Spektrá pevných látok majú veľkú šírku a táto aplikácia NMR sa nazýva NMR so širokými čiarami. V kvapalinách sú pozorované úzke čiary a toto sa nazýva NMR s vysokým rozlíšením. Schopnosti metódy NMR s vysokým rozlíšením sú spojené so skutočnosťou, že jadrá rovnakého typu v rôznych chemických prostrediach s daným aplikovaným konštantným poľom absorbujú energiu vysokofrekvenčného poľa na rôznych frekvenciách, čo je spôsobené rôznym stupňom tienenia jadier. z aplikovaného magnetického poľa. NMR spektrá s vysokým rozlíšením zvyčajne pozostávajú z úzkych, dobre rozlíšených čiar (signálov) zodpovedajúcich magnetickým jadrám v rôznych chemických prostrediach. Intenzity (plochy) signálov pri zaznamenávaní spektier sú úmerné počtu magnetických jadier v každej skupine, čo umožňuje vykonávať kvantitatívnu analýzu pomocou NMR spektier bez predbežnej kalibrácie.

2. Využitie NMR v biomedicínskom výskume

Nukleárna magnetická rezonancia je selektívna absorpcia elektromagnetických vĺn (čítaj: rádiových vĺn) látkou (v tomto prípade ľudským telom) umiestnenou v magnetickom poli, čo je možné vďaka prítomnosti jadier s nenulovým magnetickým momentom. . Vo vonkajšom magnetickom poli sú protóny a neutróny týchto jadier, podobne ako malé magnety, presne definovaným spôsobom orientované a z tohto dôvodu menia svoj energetický stav. Vzdialenosť medzi týmito energetickými hladinami je taká malá, že dokonca aj rádiové vyžarovanie môže spôsobiť prechody medzi nimi. Rádiové vlny sú miliardy krát menej energetické ako röntgenové lúče, takže nemôžu spôsobiť žiadne poškodenie molekúl. Najprv sa teda pohltia rádiové vlny. Potom sú rádiové vlny emitované jadrami a prenášané na nižšie energetické hladiny. Oba procesy možno zistiť štúdiom absorpčných a emisných spektier jadier. Tieto spektrá závisia od mnohých faktorov a predovšetkým od sily magnetického poľa. Na získanie priestorového obrazu v NMR tomografe, na rozdiel od CT, nie je potrebné mechanické skenovanie systémom zdroj-detektor (anténa vysielača a prijímač v prípade NMR). Tento problém sa rieši zmenou intenzity magnetického poľa v rôznych bodoch. Tým sa totiž zmení frekvencia (vlnová dĺžka), na ktorej sa signál vysiela a prijíma. Ak poznáme veľkosť intenzity poľa v danom bode, vieme s ním presne priradiť vysielaný a prijímaný rádiový signál. Tie. Vďaka vytvoreniu nerovnomerného magnetického poľa je možné naladiť anténu na presne definovanú oblasť orgánu alebo tkaniva bez mechanického pohybu a snímať z týchto bodov iba zmenou frekvencie príjmu vĺn. Ďalšou fázou je spracovanie informácií zo všetkých skenovaných bodov a vytvorenie obrazu. V dôsledku počítačového spracovania informácií sa získajú obrazy orgánov a systémov v „rezoch“, cievne štruktúry v rôznych rovinách, vytvárajú sa trojrozmerné štruktúry orgánov a tkanív s vysokým rozlíšením.

Aké sú výhody NMR tomografie?

Prvou výhodou je nahradenie röntgenových lúčov rádiovými vlnami. To umožňuje eliminovať obmedzenia počtu vyšetrovaných subjektov (deti, tehotné ženy), pretože odstraňuje sa pojem radiačnej záťaže pacienta a lekára.

Druhou výhodou je citlivosť metódy na určité životne dôležité izotopy a najmä na vodík, jeden z najbežnejších prvkov mäkkých tkanív.

Treťou výhodou je citlivosť na rôzne chemické väzby v rôznych molekulách, čo zvyšuje kontrast obrazu.

Štvrtá výhoda spočíva v zobrazení cievneho riečiska bez dodatočného kontrastu a dokonca aj so stanovením parametrov prietoku krvi.

Piatou výhodou je dnes väčšie rozlíšenie štúdie – vidíte predmety s veľkosťou zlomku milimetra.

A napokon, po šieste, MRI uľahčuje získanie nielen prierezových, ale aj pozdĺžnych snímok.

Samozrejme, ako každá iná technika, aj NMR tomografia má svoje nevýhody. Patria sem:

1. Potreba vytvorenia magnetického poľa vysokej intenzity, čo si vyžaduje obrovské energetické náklady pri prevádzke zariadení a/alebo použitie drahých technológií na zabezpečenie supravodivosti.

2. Nízka, najmä v porovnaní s RTG, citlivosť metódy NMR tomografie, ktorá si vyžaduje predĺženie zobrazovacieho času. To vedie k skresleniu obrazu z dýchacích pohybov (čo znižuje najmä účinnosť pľúcnych vyšetrení a vyšetrení srdca).

3. Nemožnosť spoľahlivej detekcie kameňov, kalcifikácií a niektorých typov patológií kostných štruktúr.

4. Nemali by sme zabúdať, že tehotenstvo je relatívnou kontraindikáciou pre NMR zobrazovanie.

Záver

Dejiny vedy nás učia, že každý nový fyzikálny jav alebo nová metóda prechádza náročnou cestou, ktorá začína v okamihu objavenia tohto javu a prechádza niekoľkými fázami. Spočiatku sa takmer nikto nezamýšľa nad možnosťou, aj keď veľmi vzdialenou, využiť tento fenomén v každodennom živote, vo vede či technike. Potom prichádza fáza vývoja, počas ktorej experimentálne dáta všetkých presvedčia o veľkom praktickom význame tohto javu. Nakoniec nasleduje fáza rýchleho vzletu. Nové nástroje prichádzajú do módy, stávajú sa vysoko produktívnymi, prinášajú veľké zisky a menia sa na rozhodujúci faktor vedeckého a technologického pokroku. Zariadenia založené na fenoméne objavenom dávnom napĺňajú fyziku, chémiu, priemysel a medicínu.

Najvýraznejším príkladom trochu zjednodušenej evolučnej schémy načrtnutej vyššie je fenomén magnetickej rezonancie, ktorý objavil E. K. Zavoisky v roku 1944 vo forme paramagnetickej rezonancie a nezávisle objavený Blochom a Purcellom v roku 1946 vo forme rezonančného javu magnetu. momenty atómových jadier. Komplexný vývoj NMR často viedol skeptikov k pesimistickým záverom. Povedali, že „NMR je mŕtve“, že „NMR sa úplne vyčerpalo“. Avšak, napriek týmto mantrám av rozpore s nimi, NMR pokračovalo v napredovaní a neustále dokazovalo svoju životaschopnosť. Mnohokrát sa táto oblasť vedy pre nás obrátila novým, často úplne neočakávaným smerom a zrodila nový smer. Nedávne revolučné vynálezy v oblasti NMR, vrátane úžasných metód získavania NMR snímok, poskytujú presvedčivý dôkaz, že hranice toho, čo je možné v NMR, sú skutočne neobmedzené. Pozoruhodné výhody NMR introskopie, ktoré ľudstvo vysoko ocení a ktoré sú teraz silným stimulom pre rýchly rozvoj NMR introskopie a široké využitie v medicíne, spočívajú vo veľmi nízkej škode na ľudskom zdraví, ktorá je tejto novej metóde vlastná.

Zoznam použitej literatúry a prameňov

1. Antonov V.F., Korzhuev A.V. Fyzika a biofyzika: kurz prednášok pre študentov lekárskych univerzít. - Moskva: GEOTAR-MED, 2004.

2. Kuznecov A.N. Metóda spinovej sondy. - Moskva: Veda, 1976.

3. Materiály zo stránky www.wikipedia.org

4. Materiály zo stránky www.humuk.ru;

5. Remizov A. N., Maksina A. G., Potapenko A. Ya. - Moskva: Drop, 2003.

6. Hausser K. H., Kalbitzer H. R. NMR v medicíne a biológii: molekulárna štruktúra, tomografia, in-vivo spektroskopia. - Kyjev: Naukova Dumka, 1993.

7. Emanuel N. M., Kuzmin M. G. Elektrónová paramagnetická rezonancia. - Moskva: Vydavateľstvo Moskovskej univerzity 1985.

Uverejnené na Allbest.ru

...

Podobné dokumenty

Fyzikálny jav nukleárnej magnetickej rezonancie, podmienky jej vzniku. Princíp snímania obrazu v skeneri magnetickej rezonancie. Získanie dvojrozmerného obrazu. Hlavné výhody permanentných, odporových a supravodivých tomografov.

prezentácia, pridané 13.10.2013


Metódy modernej diagnostiky. Fenomén nukleárnej magnetickej rezonancie (NMR). Podstata fenoménu NMR. Interakcia spin-spin. Analyzátory látok založené na NMR. Technická implementácia NMR tomografu. Základné bloky magnetickej rezonancie.

abstrakt, pridaný 05.12.2015


História objavu a podstata nukleárnej magnetickej rezonancie. Interakcia spin-spin. Koncept zobrazovania magnetickou rezonanciou (MRI). Kontrast obrazu: hustota protónov, vážené T1 a T2. Kontraindikácie a potenciálne nebezpečenstvo MRI.

abstrakt, pridaný 6.11.2014


Zabezpečenie selektivity v kvalitatívnej analýze selektívnou absorpciou monochromatického svetla. Nukleárna magnetická rezonančná spektroskopia. Spektrálne čiary na kontrolu stupnice vlnovej dĺžky. Kalibrácia zariadenia, ako aj príprava vzorky.

abstrakt, pridaný 30.04.2014


Výhody diagnostickej metódy magnetickej rezonancie v pôrodníctve na priamu vizualizáciu plodu. Indikácie, metódy a vlastnosti štúdie. Špecifiká prípravy na MRI tehotnej ženy. Obmedzenia a bezpečnosť metódy.

prezentácia, pridané 15.02.2016


Elektroliečba je metóda fyzioterapie založená na využití dávkovaných účinkov na organizmus elektrických prúdov, magnetických alebo elektromagnetických polí. Mechanizmus pôsobenia a účinok metód. Vlastnosti liečby jednosmerným a pulzným prúdom.

abstrakt, pridaný 17.12.2011


Procesy v uzavretej vlnovodnej dráhe. Polarizácia a superpozícia vlnenia, rezonancia postupného a stojatého vlnenia vo vlnovode. Hlavné prvky systému generátora swingovej frekvencie. VSWR prstencového systému vlnovodu v režimoch postupnej a stojatej vlny.

správa z praxe, pridaná 13.01.2011


Podstata a význam metódy magnetickej rezonancie, história jej vzniku a vývoja, posúdenie jej účinnosti v súčasnosti. Fyzikálne opodstatnenie tejto techniky, poradie a princípy konštrukcie obrazu. Definícia a výber rezu.

abstrakt, pridaný 24.06.2014


Možnosti využitia jadrových fyzikálnych javov na štúdium pacientov. Metódy výskumu rádionuklidov. Klinická a laboratórna rádiometria. Rádionuklidové skenovanie a scintigrafia. Rádioizotopové diagnostické laboratórium.

abstrakt, pridaný 24.01.2011


Podmienky na dosiahnutie tomografického efektu. Hlavnými úlohami a oblasťami aplikácie RTG vyšetrenia sú angiografia, venografia a lymfografia. História objavu, princíp fungovania a výhody použitia metódy počítačovej tomografie.

Zobrazovanie magnetickou rezonanciou (MRI) je jednou z moderných metód radiačnej diagnostiky, ktorá umožňuje neinvazívne získať snímky vnútorných štruktúr ľudského tela.

Táto technika sa nazývala zobrazovanie magnetickou rezonanciou skôr ako zobrazovanie pomocou nukleárnej magnetickej rezonancie (NMRI) kvôli negatívnym asociáciám so slovom "jadrový" koncom sedemdesiatych rokov. MRI je založená na princípoch nukleárnej magnetickej rezonancie (NMR), čo je spektroskopická technika, ktorú vedci používajú na získavanie údajov o chemických a fyzikálnych vlastnostiach molekúl.

MRI vznikla ako tomografická zobrazovacia technika, ktorá vytvára obrazy NMR signálu z tenkých rezov prechádzajúcich ľudským telom. MRI sa vyvinula z tomografickej zobrazovacej techniky na volumetrickú zobrazovaciu techniku.

Výhody MRI

Najdôležitejšou výhodou MRI v porovnaní s inými metódami rádiologickej diagnostiky je:
neprítomnosť ionizujúceho žiarenia a v dôsledku toho účinky karcinogenézy a mutagenézy, ktorých riziko je spojené (aj keď vo veľmi malej miere) s vystavením röntgenovému žiareniu.
MRI vám umožňuje vykonávať výskum v akejkoľvek rovine, berúc do úvahy anatomické vlastnosti tela pacienta, av prípade potreby získať trojrozmerné obrázky na presné posúdenie vzájomnej polohy rôznych štruktúr.
MRI má vysoký kontrast mäkkých tkanív a umožňuje identifikovať a charakterizovať patologické procesy vyvíjajúce sa v rôznych orgánoch a tkanivách ľudského tela.
MRI je jediná neinvazívna diagnostická metóda, ktorá má vysokú senzitivitu a špecificitu pri detekcii edému a kostnej infiltrácie.
vývoj MR spektroskopie a difúznej MRI, ako aj vytvorenie nových organotropných kontrastných látok je základom pre rozvoj „molekulárneho zobrazovania“ a umožňuje histochemické štúdie in vivo.
MRI lepšie zobrazuje niektoré štruktúry mozgu a miechy, ako aj iné nervové štruktúry, preto sa častejšie používa na diagnostiku poškodenia, nádorových formácií nervového systému, ako aj v onkológii, keď je potrebné určiť; prítomnosť a rozsah nádorového procesu

Fyzika MRI

MRI je založená na fenoméne nukleárna magnetická rezonancia, otvorený v roku 1946 fyzici F. Bloch a E. Purcell (Nobelova cena za fyziku, 1952). Podstata tohto javu spočíva v schopnosti jadier niektorých prvkov pod vplyvom statického magnetického poľa prijímať energiu rádiofrekvenčného impulzu. V roku 1973 Americký vedec P. Lauterbur navrhol doplniť fenomén nukleárnej magnetickej rezonancie zavedením gradientných magnetických polí na priestorovú lokalizáciu signálu. Pomocou protokolu rekonštrukcie obrazu, ktorý sa v tom čase používal pri skenovaní počítačovou tomografiou (CT), sa mu podarilo získať prvý MR obraz. V nasledujúcich rokoch prešla magnetická rezonancia množstvom kvalitatívnych premien a stala sa v súčasnosti najkomplexnejšou a najrozmanitejšou metódou rádiologickej diagnostiky. Princíp MRI umožňuje prijímať signál z akýchkoľvek jadier v ľudskom tele, no najväčší klinický význam má posúdenie distribúcie protónov, ktoré sú súčasťou bioorganických zlúčenín, čo podmieňuje vysoký kontrast mäkkých tkanív metódy, t.j. skúmať vnútorné orgány.

Teoreticky sú všetky atómy obsahujúce nepárny počet protónov a/alebo neutrónov magnetické. Keďže sú v magnetickom poli, sú orientované pozdĺž jeho línií. V prípade aplikácie vonkajšieho striedavého elektromagnetického poľa sú atómy, ktoré sú vlastne dipólmi, zoradené pozdĺž nových línií elektromagnetického poľa. Keď sa preusporiadajú pozdĺž nových siločiar, jadrá generujú elektromagnetický signál, ktorý môže byť detekovaný prijímacou cievkou.

Vo fáze zániku magnetického poľa sa jadrá dipólov vrátia do svojej pôvodnej polohy a rýchlosť návratu do pôvodnej polohy je určená dvoma časovými konštantami T1 a T2:
T1 je pozdĺžny (spin-mriežkový) čas, ktorý odráža rýchlosť straty energie excitovanými jadrami
T2 je čas priečnej relaxácie, ktorý závisí od rýchlosti, ktorou si excitované jadrá vymieňajú energiu medzi sebou

Signál prijatý z tkanív závisí od počtu protónov (protónovej hustoty) a hodnôt T1 a T2. Pulzné sekvencie používané v MRI sú navrhnuté tak, aby lepšie využívali rozdiely medzi tkanivami v T1 a T2, aby sa vytvoril maximálny kontrast medzi normálnymi a patologickými tkanivami.

MRI vám umožňuje získať veľké množstvo typov obrázkov pomocou pulzné sekvencie s rôznymi časovými charakteristikami elektromagnetických impulzov.

Intervaly impulzov sú konštruované tak, aby výraznejšie zdôrazňovali rozdiely v T1 a T2. Najčastejšie používané sekvencie sú "obnovenie inverzie" (IR) A "spin echo" (SE), ktoré závisia od hustoty protónov.

Hlavný technický parameter, ktorý určuje diagnostické možnosti MRI, je sila magnetického poľa, merané v T(tesla). Vysokopoľné tomografy (od 1 do 3 T) umožňujú najširšiu škálu štúdií všetkých oblastí ľudského tela, vrátane funkčných štúdií, angiografie a rýchlej tomografie. Tomografy tejto úrovne sú high-tech komplexy, vyžadujúce neustálu technickú kontrolu a veľké finančné náklady.

proti, nízkopoľné tomografy sú spravidla ekonomické, kompaktné a menej náročné z technického a prevádzkového hľadiska. Schopnosť zobraziť malé štruktúry na tomografoch s nízkym poľom je však obmedzená nižším priestorovým rozlíšením a rozsah vyšetrovaných anatomických oblastí je prevažne obmedzený na mozog a miechu a veľké kĺby.

Vyšetrenie jednej anatomickej oblasti pomocou MRI zahŕňa vykonanie niekoľkých takzvaných pulzných sekvencií. Rôzne pulzné sekvencie umožňujú získať špecifické charakteristiky ľudských tkanív, odhadnúť relatívny obsah tekutín, tukov, proteínových štruktúr alebo paramagnetických prvkov (železo, meď, mangán atď.).
Štandardné protokoly MRI zahŕňajú T1-vážené obrázky (citlivé na prítomnosť tuku alebo krvi) A T2-vážené snímky (citlivé na edém a infiltráciu) v dvoch alebo troch rovinách.

Štruktúry neobsahujúce prakticky žiadne protóny(kortikálna kosť, kalcifikácie, fibrokartilaginózne tkanivo), ako aj arteriálny prietok krvi majú nízku intenzitu signálu na T1- aj T2-vážených obrazoch.

Čas štúdia zvyčajne sa pohybuje od 20 do 40 minút v závislosti od anatomickej oblasti a klinickej situácie.

Presnosť diagnostiky a charakterizácia hypervaskulárnych procesov(nádory, zápaly, cievne malformácie) môžu byť výrazne zvýšené pri intravenóznom použití zosilnenie kontrastu. Mnohé patologické procesy (napríklad malé mozgové nádory) sa často nezistia bez intravenózneho kontrastu.

Kov vzácnych zemín sa stal základom pre vytvorenie kontrastných látok pre MR gadolínium (liek) Magnevista). Vo svojej čistej forme je tento kov vysoko toxický, ale vo forme chelátu sa stáva prakticky bezpečným (vrátane žiadnej nefrotoxicity). Nežiaduce reakcie sa vyskytujú extrémne zriedkavo (menej ako 1 % prípadov) a sú zvyčajne mierne (nevoľnosť, bolesť hlavy, pálenie v mieste vpichu, parestézia, závrat, vyrážka). Pri zlyhaní obličiek sa frekvencia vedľajších účinkov nezvyšuje.
Podávanie kontrastných látok pre MR počas gravidity sa neodporúča, pretože rýchlosť vylučovania z plodovej vody nie je známa.

Boli vyvinuté ďalšie triedy kontrastných látok pre MRI, vrátane - orgánovo špecifické A intravaskulárne.

Obmedzenia a nevýhody MRI

Dlhé trvanie štúdie (od 20 do 40 minút)
predpokladom pre získanie kvalitných snímok je pokojný a nehybný stav pacienta, ktorý určuje potrebu sedácie u nepokojných pacientov alebo použitie analgetík u pacientov so silnými bolesťami
potreba pacienta zotrvať v nepohodlnej, nefyziologickej polohe v niektorých špeciálnych polohách (napríklad pri vyšetrovaní ramenného kĺbu u veľkých pacientov)
strach z uzavretých priestorov (klaustrofóbia) môže byť neprekonateľnou prekážkou vyšetrenia
technické obmedzenia spojené so záťažou na tomografovom stole pri vyšetrovaní pacientov s nadmernou telesnou hmotnosťou (zvyčajne nad 130 kg).
Obmedzením vyšetrenia môže byť obvod pása, ktorý nie je kompatibilný s priemerom tunela tomografu (s výnimkou vyšetrení na otvorených tomografoch s nízkou intenzitou magnetického poľa)
nemožnosť spoľahlivo odhaliť kalcifikácie a posúdiť minerálnu štruktúru kostného tkaniva (ploché kosti, kortikálna platnička)
neumožňuje podrobnú charakteristiku pľúcneho parenchýmu (v tejto oblasti je horší ako možnosti CT)
v oveľa väčšej miere ako pri CT sa vyskytujú pohybové artefakty (kvalita tomogramov môže byť výrazne znížená v dôsledku artefaktov z pohybu pacienta – dýchanie, tep srdca, pulzácia ciev, mimovoľné pohyby) a kovové predmety (upevnené vo vnútri tela alebo v predmetoch). oblečenia), ako aj z nesprávneho nastavenia tomografu
šírenie a implementácia tejto výskumnej techniky je značne obmedzená z dôvodu vysokých nákladov na samotné vybavenie (tomograf, RF cievky, softvér, pracovné stanice atď.) a jeho údržbu

Hlavné kontraindikácie MRI (magnetická rezonancia) sú:

absolútne:
prítomnosť umelých kardiostimulátorov
prítomnosť veľkých kovových implantátov, fragmentov
prítomnosť kovových svoriek, svoriek na krvných cievach
umelé srdcové chlopne
umelé kĺby
hmotnosť pacienta nad 160 kg

!!! Prítomnosť kovových zubov, zlatých nití a iného šijacieho a upevňovacieho materiálu nie je kontraindikáciou pre MRI vyšetrenie, hoci znižuje kvalitu obrazu.

príbuzný:
klaustrofóbia - strach z uzavretých priestorov
epilepsia, schizofrénia
tehotenstvo (prvý trimester)
mimoriadne vážny stav pacienta
neschopnosť pacienta zostať počas vyšetrenia v pokoji

Vo väčšine prípadov nie je potrebná žiadna špeciálna príprava na vyšetrenie MRI., ale pri vyšetrovaní srdca a jeho ciev treba chlpy na hrudi oholiť. Pri skúmaní panvových orgánov(močový mechúr, prostata) musíte prísť s plným močovým mechúrom brušných orgánov sa vykonávajú na prázdny žalúdok.

!!! Do miestnosti so skenerom MRI by sa nemali vnášať žiadne kovové predmety, pretože môžu byť priťahované magnetickým poľom vysokou rýchlosťou, spôsobiť zranenie pacienta alebo zdravotníckemu personálu a trvalo poškodiť skener.