Sodobna medicinska diagnostika temelji na dveh vrstah raziskav: aplikativnih (bioloških, kemičnih itd.) in slikovnih. Če se je prva vrsta raziskav pojavila že od nekdaj, ko je oseba ugotavljala prisotnost bolezni, kot pravijo, "z vonjem in jezikom", potem je vizualizacija notranjih organov brez poškodb telesa postala mogoča šele z odkritjem lastnosti radioaktivnih materialov za ustvarjanje prodornega sevanja, zdaj znanega kot "rentgenski žarki".

Odkritja fizikov v svetu osnovnih delcev so medicini omogočila nov način pridobivanja slik vseh tkiv in organov človeškega telesa brez neposredne implantacije. Slikanje z magnetno resonanco (MRI) je ena najnaprednejših in še naprej razvijajočih se vrst pridobivanja informacij o stanju živih organizmov.

V diagnostiki bolezni hrbtenice je MRI vodilna vrsta slikanja, ker struktura hrbtenice vključuje številne mehkotkivne elemente (medvretenčne ploščice, ligamente, kapsule fasetnih sklepov), za katere je magnetna resonanca najboljša metoda »nedestruktivnega testiranja«.

Kaj je MRI?

Slikovna raziskovalna metoda, imenovana Magnetic Resonance Imaging, temelji na enem od odkritij kvantne fizike in fizike delcev, da so jedra določenih elementov sposobna oddajati presežek energije, absorbirane pod vplivom usmerjenih magnetnih polj in radiofrekvenčnega sevanja.

Pojav »jedrske magnetne resonance«, na katerem temeljijo magnetnoresonančne raziskave predmetov (živih in neživih), je bil odkrit leta 1922 med poskusom ugotavljanja »spinske kvantizacije« v elektronih. Takrat so fiziki ugotovili, da ima koncept kvantne fizike "spin" (kotna količina delca) fizični izraz.

Raziskava učinkov radiofrekvenčnega (RF) sevanja na delce v močnem magnetnem polju leta 1937 je pokazala, da so vzorčna jedra absorbirala RF energijo določene frekvence in jo oddajala po izklopu zunanjega impulza. Tak učinek lahko povzročijo le delci, katerih jedra imajo električni naboj in se vrtijo. Takšne lastnosti so neločljivo povezane z elementi, katerih jedro vsebuje en "dodaten" proton (tj. Število protonov presega število elektronov). Sodobna MR slikanja pri raziskavah uporabljajo lastnosti več »organskih« elementov, med katerimi je najbolj priljubljen vodik H(1).

V močnem enakomernem magnetnem polju lahko vodikovo jedro, sestavljeno iz enega protona, pod vplivom radijskega impulza, oddanega na določeni frekvenci (Larmorjeva resonančna frekvenca), "vzbuja": energija absorbiranega RF impulza prenaša atom vodika na višjo energijsko raven. Toda to nestabilno stanje ne more vztrajati brez zunanjega vpliva in ko se impulzi ustavijo, pride do vrnitve v stabilno stanje (sprostitev). Med tem procesom "hlajenja" jedro oddaja elektromagnetno valovanje, ki ga je mogoče zaznati. Sledi kompleksna matematična prostorska kalkulacija, pri kateri se signal določenega atoma spremeni v »piksel« z določenimi koordinatami.

Kaj povzroči, da vodikovo jedro absorbira energijo RF impulza? To je interakcija lastnega magnetnega polja jedra in velikega, konstantnega magnetnega polja, induciranega okoli "raziskovalnega predmeta", usmerjenega v določeno smer, ki ga ustvarjajo močni elektromagneti. Vsako jedro vodikovega atoma je en sam magnetni sistem z edinstveno usmerjenostjo magnetnega momenta. Magnetni momenti vseh protonov so prisiljeni biti usmerjeni v smeri, v katero je usmerjen vektor magnetne indukcije zunanjega polja. Energija RF impulza, ki se oddaja s frekvenco, ki sovpada s frekvenco vrtenja protonov, se absorbira in spremeni položaj osi, usmerjene vzdolž splošne smeri magnetnega polja (obrne se za 90 (T1) in 180 stopinj (T2)). Vrnitev v normalno stanje, tj. "nevzbujeno" stanje z obratom osi vrtenja v prvotno smer spremlja emisija elektromagnetnega valovanja z enako frekvenco, pri kateri je bila energija absorbirana. V položajih T1 in T2 vodikova jedra »shranjujejo« različne količine energije in temu primerno se razlikuje moč sevanja (prvo stanje daje manjši zagon kot drugo).

To je najenostavnejša razlaga bistva jedrske magnetne resonance v enem samem sistemu, kot je atom vodika, vendar je v gosti snovi za doseganje rezultatov potrebna kompleksnejša uporaba magnetnih polj. V ta namen so bila uvedena dodatna magnetna polja, imenovana "gradient". Z njihovo pomočjo lahko spremenite smer splošnega magnetnega polja v treh dimenzijah, kar vam omogoča, da dobite slike v kateri koli projekciji (ravnini) in ustvarite tridimenzionalne slike z računalniško obdelavo (kot pri računalniški rentgenski tomografiji).

Če smo pošteni, bi morali tomografijo imenovati "jedrska magnetna", ker Uporablja se sevanje atomskih jeder. Toda po nesreči, ki je povzročila uničenje jedrskega reaktorja v jedrski elektrarni v Černobilu in onesnaženje okoliških območij z radioaktivnimi emisijami, se vsako ime, ki vsebuje besedo "jedrska", dojema s precejšnjo mero nezdravega skepticizma. Zmanjšanje je bilo narejeno zaradi ohranjanja miru prebivalstva, ki ni seznanjeno s kvantno fiziko.

Zgodovina izuma, naprava in princip delovanja

Sodobne skenerje za slikanje z magnetno resonanco izdelujejo v več tehnološko razvitih državah, od katerih ZDA predstavljajo do 40 % celotne proizvodnje. To ni naključje, saj Večina večjih tehnoloških odkritij, povezanih z MR slikanjem, je nastala v ameriških raziskovalnih centrih:

• 1937 - Profesor na univerzi Columbia (New York, ZDA) Isidor Rabi je izvedel prvi eksperiment za preučevanje jedrske magnetne resonance v molekularnih žarkih;
• 1945 - na dveh univerzah (Stanford in Harvard) so bile izvedene temeljne raziskave NMR v trdnih telesih (F. Bloch in E. Purcell);
• 1949 – E.F. Ramsey (Univerza Columbia) je oblikoval teorijo kemijskega premika, ki je bila osnova MR spektroskopije, ki je kemijskim laboratorijem priskrbela najnatančnejšo analitično opremo;
• 1971-1977 - fizik Raymond Vahan Damadian in skupina sodelavcev (Brooklyn Medical Center) so ustvarili prvi MRI skener in pridobili slike notranjih organov živih predmetov (vključno s človekom). Med raziskavo so zdravniki ugotovili, da se slike tumorjev zelo razlikujejo od zdravega tkiva. Projektiranje in izvedba dela je trajalo približno 7 let;
• 1972 - kemik Paul Lauterbur (državna univerza v New Yorku) je dobil prvo dvodimenzionalno sliko z uporabo lastnega razvoja pri uporabi izmeničnih gradientnih magnetnih polj.

Leta 1975 je švicarski fizikalni kemik Richard Ernst predlagal metode za povečanje občutljivosti MRI (z uporabo Fourierovih transformacij, faznega in frekvenčnega kodiranja), ki so bistveno povečale kakovost dvodimenzionalnih slik.

Leta 1977 je R. Damadian predstavil znanstvenemu svetu prvo sliko dela človeškega prsnega koša, posneto na prvem MRI skenerju. Kasneje je bila tehnologija le izboljšana. Posebej velik prispevek k razvoju magnetne resonance je dal razvoj računalniške tehnologije in programiranja, ki je omogočil programsko krmiljenje kompleksnega nabora elektromagnetne opreme in obdelavo nastalega sevanja za pridobitev prostorske slike ali dvodimenzionalnih »rezin« v kateri koli ravnini.

Trenutno obstajajo 4 vrste MRI skenerjev:

1. Na trajnih magnetih (majhnih, prenosnih, s šibkim magnetnim poljem do 0,35 Tesla). Omogoča "terenske" raziskave med operacijami. Najpogosteje se uporabljajo trajni neodimovi magneti.
2. Na uporovnih elektromagnetih (do 0,6 Tesla). Precej zajetne stacionarne naprave z močnim hladilnim sistemom.
3. Hibridni sistemi (trajni in uporovni magneti);
4. O superprevodnih elektromagnetih (močni stacionarni sistemi s kriogenim hladilnim sistemom).

Znanstveniki dobijo najvišjo kakovost slike, jasno in kontrastno, z uporabo kriogenih MRI skenerjev z močnimi magnetnimi polji do 9,4 Tesla (povprečno 1,5 -3 Tesle). Toda praksa kaže, da za pridobitev kakovostne slike ni potrebno toliko močno polje, temveč hitra obdelava signala in dober kontrast. Z razvojem programske opreme se je moč magneta standardnih medicinskih MRI skenerjev zmanjšala na 1-1,5 Tesla. Najmočnejši tomografi so izdelani za znanstvene medicinske raziskave.

Standardni MRI skener je sestavljen iz več blokov:

1. Sistem več magnetov:

• velik toroidni magnet, ki ustvarja konstantno polje;
• gradientne magnetne tuljave, s pomočjo katerih se spreminja smer vektorja magnetne indukcije (»premika polov«) v treh dimenzijah. Za premik gradienta so bile izumljene tuljave različnih oblik in velikosti (8-oblika, sedlasta, seznanjena (Helmgotz), Maxwell, Golay). Računalniško vodeno delovanje enojnih in parnih tuljav je sposobno usmeriti momente jeder v katero koli smer ali jih celo obrniti glede na smer, ki jo je prvotno določil veliki magnet;
• utripajoča tuljava, potrebna za stabilizacijo celotnega polja. Majhna magnetna polja teh tuljav kompenzirajo tuje motnje ali možno nehomogenost polja, ki ga ustvarjajo veliki in gradientni magneti;
• RF tuljava. Radiofrekvenčne tuljave ustvarjajo magnetno polje, ki utripa z resonančno frekvenco. Razviti in uporabljeni so trije tipi tuljav: oddajna, sprejemna in kombinirana (oddajno-sprejemna). RF oddajnik je tudi detektor, ker Ko je zunanje sevanje, ki ga ustvarijo "sproščeni" protoni, usmerjeno na tuljavo, se v njenem tokokrogu pojavijo indukcijski tokovi, zabeleženi kot RF signali. Zasnove detektorskih tuljav so razdeljene na dve vrsti: površinske in volumetrične, tj. okolico predmeta. Oblike so odvisne od načinov zajema signala, ki upoštevajo moč in smer sevanja. Na primer, volumetrična tuljava iz ptičje kletke se uporablja za pridobitev boljših slik glave in okončin. Tomograf ima več parnih in enojnih RF tuljav za vse vrste in smeri RF signalov.

Najmočnejše polje ustvarjajo superprevodni magneti. Velik obročni magnet, ki ustvarja konstantno polje, je potopljen v zaprto posodo, napolnjeno z utekočinjenim helijem (t = -269 o C). Ta posoda je zaprta v drugi, večji, zaprti posodi. V prostoru med obema stenama se ustvari vakuum, ki ne dovoli, da bi se helij segrel niti za delček stopinje (vgrajenih vakuumskih posod je lahko več kot dve). Manjši kot je upor v žici tuljave, večja je moč magnetnega polja. Ta lastnost upravičuje uporabo superprevodnikov, katerih upor je blizu 0 ohmov.

Nadzorni sistem tomografa je sestavljen iz naprav:

• računalnik;
• programator gradientnih impulzov (tvori smer magnetnega polja s spreminjanjem amplitude in vrste gradientnih polj);
• gradientni ojačevalnik (nadzira moč gradientnih impulzov s spreminjanjem izhodne moči tuljav);
• vir in programator RF impulzov tvorita amplitudo resonančnega sevanja;
• RF ojačevalnik spremeni moč impulzov na zahtevano raven.

Računalnik krmili bloke za generiranje polja in impulzov, sprejema podatke iz detektorjev in jih obdeluje ter preoblikuje tok analognih signalov v digitalno "sliko", ki se prikaže na monitorju in natisne.

MR skener (tj. magnetni sistem) je nujno obdan z zaščitnim sistemom pred zunanjimi "motnjami" elektromagnetnega in radijskega sevanja, ki lahko izvirajo iz virov radijskih signalov in kakršnih koli kovinskih predmetov, ujetih v močno magnetno polje. Kovinska mreža ali neprekinjena plošča, ki pokriva stene prostora, ustvari električno prevoden ščit tipa Faradayeve kletke.

MRI v medicinski diagnostiki

Slikanje z magnetno resonanco je popolnoma drugačno od rentgenskega slikanja, saj dobesedno ne gre za "analogni" (tj. fotografski) način pridobivanja slike, temveč za konstruiranje slike z uporabo digitaliziranih podatkov. To pomeni, da je slika, ki jo človek vidi na zaslonu, produkt dekodiranja številnih mikroskopsko majhnih signalov, ki jih zajame detektor tomografa (RF tuljava). Vsak od teh elektromagnetnih impulzov ima določeno moč in prostorske koordinate znotraj telesa. Obdelavo in konstrukcijo slike na podlagi prejetih impulzov "protonske relaksacije" izvaja zmogljiv računalnik s posebnimi programi.

MRI uporablja niz zaporedij RF impulzov, ki ustvarjajo posebne načine "vzbujanja" vodikovih protonov v telesnih tkivih z edinstveno intenzivnostjo absorpcije in ustreznim vračanjem energije. Pravzaprav so sekvence računalniški programi, ki oddajajo RF signale z določeno amplitudo in močjo ter nadzorujejo gradiente magnetnega polja.

Vodik je najpogostejši element v telesu, ker... ni le prisoten v vseh organskih molekulah, temveč tudi kot sestavni del vode v večini tkiv. Zato (in tudi zato, ker je v jedru samo en proton, zaradi česar lažje povzročimo resonanco) je tomografija boljša pri slikanju mehkih tkiv, v katerih je koncentracija vode veliko večja. Na sliki MRI so kosti, ki vsebujejo zelo malo prostih molekul vode, videti kot črna območja.

Številni poskusi so pokazali, kako različen je lahko relaksacijski čas protona, če se atom, v katerem se ta elementarni delec nahaja, nahaja v določenem tipu tkiva. Še več, če je to tkivo zdravo, bo "odzivni" čas bistveno drugačen. Prav po času sprostitve, tj. povratna hitrost RF impulza, svetlost predmeta določi računalnik.

V medicinski diagnostiki se MRI uporablja za pregledovanje ne le gostih tkiv, ampak tudi tekočin: MR angiografija vam omogoča, da določite lokacijo krvnih strdkov, prepoznate turbulenco in smer pretoka krvi ter izmerite lumen krvnih žil. Pri študijah tekočih medijev pomagajo posebne snovi, ki spreminjajo odzivni čas protonov v tekočini. Kontrastna sredstva vsebujejo spojine elementa gadolinija, ki ima edinstvene magnetne lastnosti atomskih jeder, zaradi česar se imenuje "paramagnetno".

MRI meri tudi telesno temperaturo kjerkoli v telesu. Brezkontaktna termometrija temelji na merjenju resonančnih frekvenc tkiv (temperatura se meri na podlagi odstopanj relaksacijske frekvence v vodikovih strupih v atomih vode).

Konstrukcija slik temelji na fiksiranju treh osnovnih parametrov, ki jih imajo protoni:

• relaksacijski čas T1 (spin-mreža, rotacija rotacijske osi protona za 90 o);
• relaksacijski čas T2 (spin-spin, rotacija osi vrtenja protona za 180 o);
• protonska gostota (koncentracija atomov v tkivu).

Druga dva pogoja, ki vplivata na kontrast in svetlost slike, sta čas ponavljanja zaporedja in čas začetka odmeva.

Z uporabo sekvenc RF impulzov z določeno močjo in amplitudo ter merjenjem odzivnih časov T1 in T2 raziskovalci dobijo slike istih točk telesa (tkiv) z različnimi kontrasti in svetlostjo. Na primer, kratek čas T1 povzroči močan RF signal sprostitve, ki se pri slikanju prikaže kot svetla točka. S kombiniranjem svetlobnih karakteristik tkiva v različnih zaporedjih se zazna povečanje koncentracije vode, maščobe ali določena sprememba v lastnostih tkiva, ki kaže na prisotnost tumorja ali zgostitev.

Za popolnost podatkov o slikanju z magnetno resonanco je treba povedati, da nadzor magnetnih polj in radiofrekvenčnih impulzov ni brez »incidentov«, nenavadnih slik. Imenujejo se "artefakti". To je katera koli točka, območje ali značilnost, ki je prisotna na sliki, vendar ni prisotna v telesu kot sprememba tkiva. Razlog za pojav takšnih artefaktov je lahko:

• naključne motnje zaradi neznanih kovinskih predmetov, ujetih v magnetno polje;
• okvare opreme;
• fiziološke značilnosti telesa ("fantomi", lise, ki nastanejo zaradi premikanja notranjih organov med dihanjem ali srčnim utripom);
• nepravilna dejanja operaterja.

Za odpravo "artefaktov" se izvede izredna kalibracija in testiranje opreme, pacient in soba se preverita glede prisotnosti tujih predmetov, ponovni pregled pa se izvede na več načinov.

Uporaba MRI pri diagnozi bolezni hrbtenice

Hrbtenica je najbolj gibljiv del mišično-skeletnega sistema. Mehka tkiva so tista, ki zagotavljajo gibljivost in celovitost hrbtenice. Če štejemo vse znane in pogoste bolezni hrbtenice, bodo poškodbe mehkih tkiv predstavljale do 90 % vseh zabeleženih bolezni. In če vključite nevrološke bolezni hrbtenjače in hrbteničnih živcev ter različne vrste tumorjev, se bo statistika povečala na 95-97%. Z drugimi besedami, bolezni, ki poškodujejo kostno tkivo vretenc, so več kot redke v primerjavi z boleznimi mehkih tkiv: medvretenčnih ploščic, sklepnih ovojnic, vezi in hrbtnih mišic.

Če primerjamo simptome različnih motenj celovitosti mehkih tkiv, bo podobnost izjemna:

• bolečina (lokalna in razširjena na določenem območju);
• "radikularni sindrom" (kršitev celovitosti hrbteničnih živcev in s tem povezana izkrivljanja senzoričnih signalov in odzivov);
• paraliza (plegija), pareza in izguba občutljivosti različne resnosti.

Zato imajo rezultati magnetne resonance visok status »odločilne besede« v vizualizacijski diagnostiki bolezni hrbtenice. Včasih je kakovostna fotografija prizadetega mesta edini način za dokončno potrditev diagnoze, postavljene na podlagi predhodnega pregleda, nevroloških preiskav in analiz.

Indikacija za MRI preiskavo je prisotnost vnetnih procesov v hrbtenici, ki jih spremlja aktivna imunska reakcija (zvišana telesna temperatura, otekanje tkiva, pordelost kože). Testi potrjujejo prisotnost imunske reakcije, ne morejo pa pokazati točne lokacije mesta okužbe in vnetja. MRI skeniranje določa koordinate žarišča in območje širjenja vnetnega procesa z natančnostjo 1 mm. MR-angiogrami bodo pokazali meje vaskularne tromboze in edema tkiva. Pri preučevanju kroničnih bolezni (osteohondroza v vseh stadijih, spondiloartroza itd.) MRI kaže izjemno uporabnost.

Neposredne indikacije za uporabo MRI so tudi simptomi, ki kažejo na možno nastanek abscesov v epiduralnem območju: huda lokalizirana bolečina, "radikularni sindrom", progresivna izguba občutljivosti in paraliza okončin in notranjih organov.

Nalezljive bolezni, ki lahko poškodujejo vse vrste tkiv (tuberkuloza, osteomielitis), zahtevajo celovit pregled z uporabo MRI in računalniške tomografije (CT). MR tomografija razkrije lezije živčnega tkiva, hrustančnih medvretenčnih ploščic in sklepnih kapsul. CT dopolnjuje celotno sliko s podatki o uničenju kostnega tkiva teles in procesov vretenc.

Poškodbe hrbtenjače in tkiv blizu njih (krvne žile, možganske ovojnice, notranji pokostnica hrbteničnega kanala) zahtevajo večplastne in skrbne MRI študije, ker Večina obolenj živčnega tkiva je povezanih z nastankom tumorjev (benignih in rakavih), občasno tudi abscesov (epiduralnih in subduralnih). Študije slikanja z magnetno resonanco so bile sprva namenjene prepoznavanju tumorskih tvorb v centralnem živčnem sistemu. Dolgoročna opazovanja in sistematizacija nabranih izkušenj omogočajo raziskovalcem, da identificirajo nastajajoče tumorje v prvi fazi, "v povojih".

Razvoj tehnologije skeniranja je usmerjen v povečanje podrobnosti, kontrasta in svetlosti slik predmetov katere koli velikosti, pa tudi v čim hitrejše pridobivanje podatkov po oddaji RF impulza. Sodoben MRI skener lahko v realnem času "prikaže" tekoče procese: srčni utrip, gibanje tekočine, dihanje, krčenje mišic, nastajanje krvnih strdkov. Mali odprti MR skenerji s trajnimi magneti omogočajo operacije z minimalnimi poškodbami površinskih tkiv (interventni MRI).

Računalniško programiranje vam omogoča, da na podlagi podatkov, pridobljenih iz optičnega bralnika, zgradite tridimenzionalno sliko na zaslonu monitorja ali z uporabo laserske tehnologije.

Razvija se smer študij MRI hrbtenice v navpičnem položaju. Mobilna enota je opremljena z mizo, ki spreminja položaj za 90°, kar omogoča beleženje sprememb v hrbtenici v realnem času z naraščanjem vertikalnih obremenitev. Takšni podatki so še posebej dragoceni pri preučevanju poškodb (različne vrste zlomov) in spondilolisteze.

Glede na preglede tistih, ki so na pregledu, ne doživljajo nobenih bolečih občutkov. Najbolj so navdušeni nad hrupom, ki ga ustvarja oprema: »močno trkanje v stenah tunela, kot da bi v bližini vrtalo udarno kladivo.« To je gibljivi del trajnega magneta, ki se vrti.

Kontraindikacije

Jasna ovira za izvajanje MRI preiskave je prisotnost v pacientovem telesu vsadkov in naprav, ki vsebujejo kovine, ki imajo v kakršni koli meri feromagnetne lastnosti. Za informacije: samo čisti titan, ki se uporablja za izdelavo sistemov za fiksiranje vretenc, nima magnetnih lastnosti.

Prisotnost srčnega spodbujevalnika, polževega vsadka z elektronsko opremo in kovinskih delov v pacientovem telesu bo takoj povzročila motnje v magnetnem polju, kar bo ustvarilo "artefakt" na tomogramu. Poleg tega bo elektronska naprava odpovedala, kar bo lastniku povzročilo največjo škodo. Prisotnost umetnih sklepov, zatičev, sponk ali celo kovinskih drobcev, ki ostanejo po poškodbi v telesu, bo privedla do enakega rezultata. Nekatere kemične spojine, ki sestavljajo črnila za tetoviranje, imajo tudi feromagnetne lastnosti (zlasti mikroskopski delci se lahko segrejejo v močnem magnetnem polju, kar povzroči opekline v globokih plasteh povrhnjice).

Med preiskavo mora biti bolnik dovolj dolgo časa čim bolj miren. Ovira za MRI je lahko psihična nestabilnost, nekatere fobije (na primer klavstrofobija), ki bodo pri preiskovancu povzročile šok, histerijo in nehoteno gibljivost.

Za izboljšanje kakovosti slike lahko uporabimo kontrastna sredstva (gadolinijeve spojine), katerih lastnosti še niso v celoti raziskane. Na primer, kako lahko vplivajo na razvoj ploda v prvih treh mesecih nosečnosti. Zato ni priporočljivo opravljati preiskav nosečnic, ki zahtevajo uporabo kontrastnih sredstev. Poleg tega lahko pri ljudeh, ki imajo individualno fiziološko intoleranco, ta zdravila povzročijo nepričakovano anafilaktično reakcijo.

Izboljšanje tehnologije z uporabo pojava jedrske magnetne resonance daje zdravnikom, kemikom in biologom močno orodje za proučevanje trenutnih procesov v živem organizmu in iskanje patologij v najzgodnejših fazah razvoja.

Članki na to temo

Danes vse pogosteje bolnike ne napotijo ​​na radiografijo ali ultrazvok, temveč na jedrsko magnetno resonanco. Ta raziskovalna metoda temelji na magnetizmu jedra. Poglejmo, kaj je, kakšne so njegove prednosti in v katerih primerih se izvaja.

Ta diagnostična metoda temelji na jedrski magnetni resonanci. V zunanjem magnetnem polju je jedro vodikovega atoma ali protona v dveh medsebojno nasprotnih stanjih. Smer magnetnega momenta jedra lahko spremenite tako, da nanj delujete z elektromagnetnimi žarki z določeno specifično frekvenco.

Postavitev protona v zunanje magnetno polje povzroči spremembo njegovega magnetnega momenta in vrnitev v prvotni položaj. Pri tem se sprosti določena količina energije. beleži spremembo količine te energije.

Tomograf uporablja zelo močna magnetna polja. Elektromagneti so običajno sposobni razviti magnetno polje 3, včasih do 9 Tesla. Za ljudi je popolnoma neškodljiv. Tomografski sistem vam omogoča lokalizacijo smeri magnetnega polja, da dobite slike najvišje kakovosti.

Jedrski magnetni tomograf

Diagnostična metoda temelji na snemanju elektromagnetnega odziva jedra atoma (protona), ki nastane zaradi njegovega vzbujanja z elektromagnetnimi valovi v visoko intenzivnem magnetnem polju. O slikanju z magnetno resonanco so prvič razpravljali že leta 1973. Nato je ameriški znanstvenik P. Laterbourg predlagal preučevanje predmeta v spreminjajočem se magnetnem polju. Delo tega znanstvenika je služilo kot začetek nove dobe v medicini.

S pomočjo magnetnoresonančnega tomografa je postalo mogoče preučevati tkiva in votline človeškega telesa zaradi stopnje nasičenosti tkiv z vodikom.
Pogosto se uporabljajo kontrastna sredstva z magnetno resonanco. Najpogosteje so to zdravila gadolinija, ki lahko spremenijo odziv protonov.

Izraz "jedrsko MR slikanje" je obstajal do leta 1986.

Zaradi radiofobije med prebivalstvom v zvezi s katastrofo v jedrski elektrarni Černobil je bilo odločeno, da se beseda "jedrska" odstrani iz imena nove diagnostične metode. Vendar je to omogočilo, da je slikanje z magnetno resonanco hitro vstopilo v prakso diagnosticiranja številnih bolezni. Danes je ta metoda ključna pri prepoznavanju številnih bolezni, ki jih je bilo prej težko diagnosticirati.

Kako poteka diagnoza?

MRI uporablja zelo močno magnetno polje. In čeprav ni nevaren za ljudi, mora zdravnik in bolnik še vedno upoštevati določena pravila.

Najprej pacient pred diagnostičnim postopkom izpolni poseben vprašalnik. V njem navede svoje zdravstveno stanje in podatke o sebi. Pregled se izvaja v posebej pripravljenem prostoru s kabino za preoblačenje in osebne stvari.
Da se ne poškoduje in da zagotovi pravilnost rezultatov, mora bolnik odstraniti vse stvari, ki vsebujejo kovine, pustiti mobilne telefone, kreditne kartice, ure itd. v omarici za osebne stvari. Ženskam je priporočljivo, da s kože sperejo dekorativno kozmetiko.

Med delovanjem naprave se slišijo enotni zvoki. To je normalno in pomeni, da študija poteka pravilno. Za natančnejše rezultate lahko bolniku damo intravensko kontrastno sredstvo. V nekaterih primerih se ob dajanju take snovi začuti naval vročine. To je povsem normalno.

Približno pol ure po študiji lahko zdravnik prejme protokol študije (zaključek). Izdan je tudi disk z rezultati.

Prednosti jedrske MRI

Prednosti takšne ankete so naslednje.

1. Sposobnost pridobivanja visokokakovostnih slik telesnih tkiv v treh projekcijah. To bistveno izboljša vizualizacijo tkiv in organov. V tem primeru je nuklearna MRI veliko boljša od računalniške tomografije, radiografije in ultrazvočne diagnostike.
2. Visokokakovostne volumetrične slike omogočajo natančno diagnozo, kar izboljša zdravljenje in poveča verjetnost ozdravitve.
3. Ker lahko MRI ustvari visoko kakovostne slike, je takšna študija najboljša za odkrivanje tumorjev, motenj centralnega živčnega sistema in patoloških stanj mišično-skeletnega sistema. To omogoča diagnosticiranje bolezni, ki jih je bilo do nedavnega težko ali nemogoče odkriti.
4. Sodobne naprave za tomografijo vam omogočajo, da dobite visokokakovostne slike brez spreminjanja položaja pacienta. In za kodiranje informacij se uporabljajo enake metode kot pri računalniški tomografiji. To olajša diagnozo, saj zdravnik vidi tridimenzionalne slike celotnih organov. Zdravnik lahko pridobi tudi slike posameznega organa plast za plastjo.
5. Takšen pregled dobro prepozna najzgodnejše patološke spremembe organov. Na ta način lahko bolezen odkrijemo v fazi, ko bolnik še ne čuti simptomov.
6. Pri izvajanju takšne študije bolnik ni izpostavljen ionizirajočemu sevanju. To bistveno razširi obseg uporabe MRI.
7. Postopek MRI je popolnoma neboleč in bolniku ne povzroča nelagodja.

Indikacije za MRI

Obstaja veliko indikacij za slikanje z magnetno resonanco.

• Motnje cerebralne cirkulacije.
• Sumi na možganski tumor, poškodbe njegovih membran.
• Ocena stanja organov po operaciji.
• Diagnoza vnetnih pojavov.
• Konvulzije, epilepsija.
• Travmatska poškodba možganov.
• Ocena stanja krvnih žil.
• Ocena stanja kosti in sklepov.
• Diagnostika mehkih tkiv telesa.
• Bolezni hrbtenice (vključno z osteohondrozo, spondiloartrozo).
• Poškodbe hrbtenice.
• Ocena stanja hrbtenjače, vključno s sumi na maligne procese.
• Osteoporoza.
• Ocena stanja peritonealnih organov, pa tudi retroperitonealnega prostora. MRI je indiciran za zlatenico, kronični hepatitis, holecistitis, holelitiazo, tumorske lezije jeter, pankreatitis, bolezni želodca, črevesja, vranice, ledvic.
• Diagnoza cist.
• Diagnoza stanja nadledvičnih žlez.
• Bolezni medeničnih organov.
• Urološke patologije.
• Ginekološke bolezni.
• Bolezni prsnih organov.

Poleg tega je pri sumu na neoplazmo indicirano slikanje celega telesa z magnetno resonanco. MRI se lahko uporablja za iskanje metastaz, če je diagnosticiran primarni tumor.

To ni popoln seznam indikacij za slikanje z magnetno resonanco. Lahko rečemo, da ni organizma ali bolezni, ki ga s to diagnostično metodo ne bi mogli odkriti. Z vse večjimi zmožnostmi medicine se zdravniki soočajo s skoraj neomejenimi možnostmi diagnosticiranja in zdravljenja številnih nevarnih bolezni.

Kdaj je slikanje z magnetno resonanco kontraindicirano?

Obstajajo številne absolutne in relativne kontraindikacije za MRI. Naslednje so absolutne kontraindikacije:

1. Prisotnost nameščenega srčnega spodbujevalnika. To je posledica dejstva, da se lahko nihanja magnetnega polja prilagodijo ritmu srca in tako lahko povzročijo smrt.
2. Prisotnost nameščenih feromagnetnih ali elektronskih vsadkov v srednjem ušesu.
3. Veliki kovinski vsadki.
4. Prisotnost feromagnetnih drobcev v telesu.
5. Razpoložljivost aparatov Ilizarov.

Relativne kontraindikacije (kadar je študija možna, če so izpolnjeni določeni pogoji) vključujejo:

Pri izvajanju MRI s kontrastom so kontraindikacije anemija, kronična dekompenzirana odpoved ledvic, nosečnost in individualna nestrpnost.

Zaključek

Pomena slikanja z magnetno resonanco za diagnozo ni mogoče preceniti. To je popoln, neinvaziven, neboleč in neškodljiv način za odkrivanje številnih bolezni. Z uvedbo magnetne resonance se je izboljšala tudi obravnava bolnikov, saj zdravnik ve natančno diagnozo in značilnosti vseh procesov, ki se pojavljajo v bolnikovem telesu.

MRI se ni treba bati. Pacient med posegom ne čuti bolečine. Nima nobene zveze z jedrskim ali rentgenskim sevanjem. Prav tako je nemogoče zavrniti tak postopek.

5. poglavje: Osnove in klinična uporaba slikanja z magnetno resonanco

5. poglavje: Osnove in klinična uporaba slikanja z magnetno resonanco

Magnetna resonanca (MRI) je ena najmlajših metod diagnostike sevanja. Metoda temelji na pojavu jedrske magnetne resonance, ki je znan že od leta 1946, ko sta F. Bloch in E. Purcell pokazala, da nekatera jedra v magnetnem polju inducirajo elektromagnetni signal, če so izpostavljena radiofrekvenčnim pulzom. Leta 1952 so prejeli Nobelovo nagrado za odkritje magnetne resonance.

Leta 2003 sta Nobelovo nagrado za medicino prejela britanski znanstvenik sir Peter Mansfield in njegov ameriški kolega Paul Lauterbur za raziskave na področju magnetne resonance. V zgodnjih sedemdesetih letih prejšnjega stoletja. Paul Lauterbur je odkril možnost pridobitve dvodimenzionalne slike z ustvarjanjem gradienta v magnetnem polju. Z analizo značilnosti oddanih radijskih valov je ugotovil njihov izvor. To je omogočilo ustvarjanje dvodimenzionalnih slik, ki jih ni bilo mogoče dobiti z drugimi metodami.

Dr. Mansfield je Lauterburjevo raziskavo razvil z ugotovitvijo, kako je mogoče analizirati signale, ki jih proizvaja človeško telo v magnetnem polju. Ustvaril je matematični aparat, ki omogoča pretvorbo teh signalov v dvodimenzionalno sliko v najkrajšem možnem času.

Bilo je veliko sporov glede prednosti odprtja MRI. Ameriški fizik Raymond Damadian se je razglasil za pravega izumitelja MRI in ustvarjalca prvega tomografa.

Hkrati je načela konstruiranja magnetnoresonančnih slik človeškega telesa razvil Vladislav Ivanov veliko pred Raymondom Damadianom. Raziskave, ki so se takrat zdele zgolj teoretične, so desetletja pozneje našle široko praktično uporabo v kliniki (od 80. let 20. stoletja).

Za pridobitev MR signala in kasnejših slik se uporablja konstantno homogeno magnetno polje in radiofrekvenčni signal, ki spreminja magnetno polje.

Glavne komponente katerega koli MRI skenerja:

Magnet, ki ustvarja zunanje konstantno magnetno polje z vektorjem magnetne indukcije B 0; Enota SI za magnetno indukcijo je 1 T (Tesla) (za primerjavo, zemeljsko magnetno polje je približno 5 x 10 -5 T). Ena od glavnih zahtev

zahteva za magnetno polje je njegova enakomernost v središču tunela;

Gradientne tuljave, ki ustvarjajo šibko magnetno polje v treh smereh v središču magneta in omogočajo izbiro območja zanimanja;

Radiofrekvenčne tuljave, ki se uporabljajo za ustvarjanje elektromagnetnega vzbujanja protonov v pacientovem telesu (oddajne tuljave) in za snemanje odziva generiranega vzbujanja (sprejemne tuljave). Včasih sta sprejemna in oddajna tuljava združena v eno pri pregledu različnih delov telesa, na primer glave.

Pri izvajanju MRI:

Preučevani predmet je postavljen v močno magnetno polje;

Uporabi se radiofrekvenčni impulz, po katerem pride do spremembe notranje magnetizacije s postopnim vračanjem na prvotno raven.

Te spremembe v magnetizaciji se večkrat odčitajo za vsako točko preučevanega predmeta.

FIZIKALNE OSNOVE MRI

Človeško telo je približno 4/5 vode, približno 90% snovi je vodik - 1 N. Vodikov atom je najpreprostejša struktura. V središču je pozitivno nabit delec – proton, na obrobju pa bistveno manjši delec: elektron.

Le elektron se nenehno vrti okoli jedra (protona), hkrati pa se vrti tudi proton. Okoli lastne osi se vrti približno kot vrh, hkrati pa njegova os vrtenja opisuje krog, tako da dobimo stožec (glej sliko 5.1, a, b).

Frekvenca vrtenja protona (precesija) je zelo visoka - približno 40 MHz, to je na 1 s. naredi približno 40 milijonov vrtljajev. Vrtilna frekvenca je neposredno sorazmerna z jakostjo magnetnega polja in se imenuje Larmorjeva frekvenca. Gibanje nabitega delca ustvarja magnetno polje, katerega vektor sovpada s smerjo stožca vrtenja. Tako lahko vsak proton predstavimo kot majhen magnet (spin), ki ima svoje magnetno polje in pola - severni in južni (slika 5.1).

Protoni imajo največji magnetni moment in, kot je navedeno zgoraj, največjo koncentracijo v telesu. Zunaj močnega magnetnega polja so ti majhni magneti (vrti) usmerjeni naključno. Ko so izpostavljeni močnemu magnetnemu polju, ki je osnova naprave za slikanje z magnetno resonanco, se poravnajo vzdolž glavnega magnetnega vektorja B 0 . Nastala vzdolžna magnetizacija vrtljajev bo največja (glej sliko 5.2).

Po tem se uporabi močan radiofrekvenčni impulz določene (resonančne) frekvence, ki je blizu Larmorjeve frekvence. Prisili vse protone, da se prerazporedijo pravokotno (90°) na glavni magnetni vektor B 0 in izvedejo sinhrono rotacijo, kar povzroči samo jedrsko resonanco.

Vzdolžna magnetizacija postane nič, vendar se pojavi prečna magnetizacija, saj so vsi vrtljaji usmerjeni pravokotno na glavni magnetni vektor B 0 (glej sliko 5.2).

riž. 5.1. Princip jedrske magnetne resonance: a - protoni se vrtijo (precesirajo) okoli lastne osi s frekvenco približno 40 milijonov vrtljajev na sekundo; b - vrtenje poteka okoli osi kot "vrh"; c - gibanje nabitega delca povzroči nastanek magnetnega polja, ki

lahko predstavimo kot vektor

Pod vplivom glavnega magnetnega vektorja B 0 se vrtljaji postopoma vrnejo v prvotno stanje. Ta proces se imenuje sprostitev. Prečna magnetizacija se zmanjša, vzdolžna pa poveča (glej sliko 5.2).

Hitrost teh procesov je odvisna od prisotnosti kemičnih vezi; prisotnost ali odsotnost kristalne mreže; možnost sproščanja proste energije s prehodom elektrona z višje na nižjo energijsko raven (za vodo so to makromolekule v okolju); nehomogenost magnetnega polja.

Čas, v katerem se vrednost glavnega vektorja magnetizacije vrne na 63% začetne vrednosti, se imenuje čas T1 sprostitev ali spin-mrežna sprostitev.

Po uporabi radiofrekvenčnega impulza se vsi protoni vrtijo sinhrono (v isti fazi). Nato se zaradi rahle nehomogenosti magnetnega polja vrti, ki se vrtijo pri različnih frekvencah (Larmorjeva frekvenca), začnejo vrteti v različnih fazah. Drugačna resonančna frekvenca vam omogoča, da "vežete" enega ali drugega protona na določeno mesto v preučevanem predmetu.

Relaksacijski čas T2 nastopi približno na začetku defaziranja protonov, ki nastane zaradi nehomogenosti zunanjega magnetnega polja in prisotnosti lokalnih magnetnih polj znotraj proučevanih tkiv, to je, ko se spini začnejo vrteti v različnih fazah. čas,

med katerim se bo vektor magnetizacije zmanjšal na 37 % primarne vrednosti, se imenuje čas T2 sprostitev ali spin-spin sprostitev.

riž. 5.2.Faze MR preiskave: a - predmet postavimo v močno magnetno polje. Vsi vektorji so usmerjeni vzdolž vektorja B 0; b - dobavljen je radiofrekvenčni resonančni 90° signal. Vrti so usmerjeni pravokotno na vektor B 0; c - po tem pride do vrnitve v prvotno stanje (vzdolžna magnetizacija se poveča) - sprostitev T1; d - zaradi nehomogenosti magnetnega polja se spini glede na oddaljenost od središča magneta začnejo vrteti z različnimi frekvencami - pride do defaziranja

Te spremembe v magnetizaciji se večkrat odčitajo za vsako točko preučevanega objekta in glede na začetek merjenja MR signala, ki je značilen za različne impulzne sekvence, dobimo T2-utežene, T1-utežene ali protonsko utežene slike.

Pri MRI lahko radiofrekvenčne impulze dovajamo v različnih kombinacijah. Te kombinacije imenujemo impulzne sekvence. Omogočajo doseganje različnih kontrastov mehkotkivnih struktur in uporabo posebnih raziskovalnih tehnik.

T1-utežene slike (T1-WI)

Anatomske strukture so dobro definirane na T1-WI. T2-utežene slike (T2-utežene slike)

T2-WI ima številne prednosti pred T1-WI. Njihova občutljivost za veliko število patoloških sprememb je večja. Včasih postanejo vidne patološke spremembe, ki jih ni mogoče identificirati s T1-uteženimi sekvencami. Poleg tega je vizualizacija patoloških sprememb bolj zanesljiva, če je mogoče primerjati kontrast na T1- in T2-uteženih slikah.

V bioloških tekočinah, ki vsebujejo molekule različnih velikosti, se notranja magnetna polja bistveno razlikujejo. Te razlike vodijo do

da pride do defaziranja vrtenja hitreje, čas T2 je kratek in na slikah, uteženih s T2, je cerebrospinalna tekočina na primer vedno videti svetlo bela. Maščobno tkivo na T1- in T2-uteženih slikah daje hiperintenziven MR signal, saj so zanj značilni kratki časi T1 in T2.

Osnovni fizikalni principi slikanja z magnetno resonanco so podrobneje opisani v učbeniku, prevedenem v ruščino, ki ga je uredil profesor Rinck iz Evropskega združenja za magnetno resonanco v medicini.

Narava prejetega signala je odvisna od številnih parametrov: števila protonov na enoto gostote (gostota protonov); čas T1 (spin-mrežna sprostitev); čas T2 (spin-spin relaksacija); difuzija v preučevanih tkivih; prisotnost pretoka tekočine (na primer pretok krvi); kemična sestava; uporabljeno zaporedje impulzov; temperatura predmeta; trdnost kemične vezi.

Prejeti signal se odraža v relativnih enotah sivine. V primerjavi z gostoto rentgenskih žarkov (Hounsfieldove enote – HU), ki odraža stopnjo absorpcije rentgenskega sevanja v telesnih tkivih in je primerljiv pokazatelj, intenziteta MR signala ni konstantna vrednost, saj je odvisna od zgoraj našteti dejavniki. V zvezi s tem se absolutne vrednosti intenzitete MR signala ne primerjajo. Intenzivnost MR signala služi le kot relativna ocena za pridobitev kontrasta med telesnimi tkivi.

Pomemben indikator pri MRI je razmerje med signalom in šumom. To razmerje kaže, koliko jakost MR signala presega nivo šuma, ki je neizogiben pri vsaki meritvi. Višje kot je to razmerje, boljša je slika.

Ena od glavnih prednosti MRI je zmožnost ustvarjanja največjega kontrasta med področjem zanimanja, kot je tumor, in okoliškim zdravim tkivom. Z uporabo različnih zaporedij impulzov lahko dosežete večji ali manjši kontrast slike.

Tako je za različna patološka stanja mogoče izbrati zaporedje impulzov, kjer bo kontrast največji.

Glede na jakost magnetnega polja ločimo več vrst tomografov:

Do 0,1 Tesla - ultranizkopoljski tomograf;

Od 0,1 do 0,5 T - nizko polje;

Od 0,5 do 1 T - sredina polja;

Od 1 do 2 T - visoko polje;

Več kot 2 tesli - ultra visoko polje.

Leta 2004 je FDA (Zvezna agencija za hrano in zdravila, ZDA) odobrila MRI skenerje z jakostjo magnetnega polja do vključno 3 tesla za klinično uporabo. Občasna dela se izvajajo na prostovoljcih s skenerji 7 Tesla MRI.

Za ustvarjanje stalnega magnetnega polja uporabite:

Trajni magneti, ki so izdelani iz feromagnetnih materialov. Njihova glavna pomanjkljivost je velika teža - več

več deset ton z nizko indukcijsko silo - do 0,3 Tesla. Odsotnost obsežnega hladilnega sistema in poraba električne energije za tvorbo magnetnega polja sta prednosti takšnih magnetov;

Elektromagneti ali uporovni magneti so solenoidi, skozi katere teče močan električni tok. Zahtevajo močan hladilni sistem in porabijo veliko električne energije, hkrati pa lahko dosežejo veliko enakomernost polja; Območje magnetnega polja takih magnetov je od 0,3 do 0,7 Tesla.

Kombinacije uporovnega in trajnega magneta proizvajajo tako imenovane hibridne magnete, ki proizvajajo močnejša polja kot trajni magneti. So cenejši od superprevodnih, vendar so slabši od njih glede poljske jakosti.

Najpogostejši so superprevodni magneti, ki so uporovni, vendar izkoriščajo pojav superprevodnosti. Pri temperaturah blizu absolutne ničle (-273 °C ali °K) pride do močnega padca upora, zato se lahko za ustvarjanje magnetnega polja uporabijo ogromne količine toka. Glavna pomanjkljivost takih magnetov so zajetni, dragi večstopenjski hladilni sistemi z uporabo utekočinjenih inertnih plinov (He, N).

MR sistem s superprevodnim magnetom vključuje naslednje komponente:

Superprevodni elektromagnet z večkrožnim hladilnim sistemom, zunaj obdan z aktivnim superprevodnim zaslonom za zmanjšanje vpliva blodečega magnetnega polja; hladilno sredstvo je tekoči helij;

Bolniška miza premaknjena v magnetno luknjo;

MR tuljave za vizualizacijo različnih organov in sistemov, ki so lahko oddajni, sprejemni in sprejemno-oddajni;

Omare z elektronsko opremo, hladilni sistem, prelivi;

Računalniški sistem za upravljanje, pridobivanje in shranjevanje slik, ki omogoča tudi vmesnik med računalniškim sistemom in uporabnikom;

Konzole za upravljanje;

Alarmni blok;

Interkom;

Sistem za videonadzor bolnika (slika 5.3). KONTRASTNA SREDSTVA

Za boljšo prepoznavo patoloških sprememb (predvsem tumorjev) lahko signal okrepimo z intravenskim dajanjem paramagnetnega kontrastnega sredstva, kar se bo pokazalo s povečanjem MR signala iz tumorja, na primer v predelu motnje krvno-možganske pregrade.

Kontrastna sredstva, uporabljena pri MRI, spremenijo trajanje relaksacije T1 in T2.

V klinični praksi se najpogosteje uporabljajo kelatne spojine redke zemeljske kovine gadolinija - Gadovist, Magnevist, Omniscan. Več nesparjenih elektronov in možnost sproščanja proste energije s prehodom elektrona z višje na nižjo energijsko raven omogoča bistveno zmanjšanje relaksacije T1 in T2.

riž. 5.3. Videz visokopoljskega magnetnoresonančnega tomografa: 1) magnetni tunel; 2) pacientova miza, ki se premakne v tunel (središče) magneta; 3) namizna nadzorna plošča, s sistemom za centriranje in pozicioniranje učne površine; 4) radiofrekvenčne tuljave, vgrajene v mizo za preučevanje hrbtenice; 5) osnovne radiofrekvenčne tuljave za raziskave možganov; 6) slušalke

za komunikacijo s pacientom

V nekaterih normalnih strukturah fiziološka porazdelitev gadolinijevih spojin običajno povzroči povečan signal v T1-uteženih slikah. V lobanjski votlini se razlikujejo le tiste strukture, ki nimajo krvno-možganske pregrade, na primer hipofiza, epifiza, horoidni pleksus prekatov možganov in določena področja lobanjskih živcev. Okrepitev se ne pojavi v preostalem delu centralnega živčnega sistema, v cerebrospinalni tekočini, v možganskem deblu, v notranjem ušesu in v orbitah, z izjemo žilnice.

Patološka žarišča s povečano prepustnostjo krvno-možganske pregrade so posebej intenzivno kontrastna z gadolinijevimi spojinami: tumorji, področja vnetja in poškodbe bele snovi (slika 5.4).

Kontrastna sredstva na osnovi gadolinija, ki vplivajo na relaksacijo T1, izboljšajo vizualizacijo majhnih arterij in ven ter območij s turbulentnim tokom pri izvajanju MR angiografije.

riž. 5.4. možganski tumor. Kontrastno sredstvo se kopiči v tumorskem tkivu zaradi motenj krvno-možganske pregrade. Na postkontrastnih T1-uteženih slikah je tumor označen z izrazitim hiperintenzivnim MR signalom (b) v primerjavi

s slikami pred kontrastom

METODE MAGNETNE RESONANČNE TOMOGRAFIJE

Standardne metode

Standardne tehnike MRI so pridobivanje T1-, T2- in protonsko uteženih slik (rezin) v različnih ravninah, ki zagotavljajo diagnostične informacije o naravi, lokalizaciji in obsegu patološkega procesa.

Poleg tega se uporabljajo posebne tehnike: izboljšanje kontrasta (vključno z dinamičnim izboljšanjem kontrasta), MR angiografija, MR mielografija, MR holangiopankreatikografija, MR urografija), supresija maščobe, spektroskopija, funkcionalna MRI, MR difuzija, MR perfuzija, kinematična študija sklepov.

Programska oprema MR tomografa vam omogoča izvajanje angiografije z in brez uvedbe kontrastnega sredstva. Pri angiografiji brez kontrasta obstajata dve glavni tehniki: angiografija s časovnim preletom (ToF ali time-of-flight) in angiografija s faznim kontrastom (PC ali fazni kontrast). Tehniki temeljita na enakem fizikalnem principu, razlikujeta pa se metoda rekonstrukcije slike in zmožnosti vizualizacije. Obe tehniki zagotavljata dvodimenzionalne (2D) in tridimenzionalne (3D) slike.

Pridobivanje angiografske slike temelji na selektivnem vzbujanju (nasičenju) tankega dela preučevanega območja z radiofrekvenčnim impulzom. Nato se odčita skupni magnetni spin, ki se poveča v žili zaradi dejstva, da pretok krvi nadomesti "nasičene" spine z "nenasičenimi" spini, ki imajo polno magnetizacijo in dajejo intenzivnejši signal v primerjavi z okoliškimi tkivi (glej sliko 5.5).

Intenzivnost signala bo toliko večja, kolikor večja bo magnetno polje in hitrost krvnega pretoka, če bo radiofrekvenčni impulz pravokoten na žilo, ki jo pregledujemo. Intenzivnost signala se zmanjša v območjih turbulentnega pretoka krvi (vrečaste anevrizme, področja po stenozi) in v žilah z nizko hitrostjo pretoka krvi. Te pomanjkljivosti so odpravljene v faznem kontrastu in tridimenzionalni angiografiji časa leta (3D ToF), kjer prostorska orientacija ni kodirana z magnitudo, temveč s fazo vrtljajev. Za vizualizacijo majhnih arterij in ven je primerneje uporabiti fazno kontrastno ali tridimenzionalno časovno-preletno angiografijo (3D ToF). Uporaba tehnik faznega kontrasta vam omogoča vizualizacijo pretoka krvi znotraj določenih hitrosti in vidite počasen pretok krvi, na primer v venskem sistemu.

Za kontrastno MR angiografijo intravensko injiciramo paramagnetna kontrastna sredstva, ki izboljšajo vizualizacijo majhnih arterij in ven, ter predelov s turbulentnim tokom, avtomatski injektor za MR tomografe.

Posebne tehnike

MR holangiografija, mielografija, urografija- skupina tehnik, ki jih združuje splošno načelo vizualizacije samo tekočin (hidrografija). MR signal iz vode se zdi hiperintenziven v primerjavi z nizkim signalom iz okoliškega tkiva. Uporaba MR mielografije s fuzijo EKG pomaga oceniti pretok cerebrospinalne tekočine v subarahnoidnem prostoru.

Dinamični MRI uporablja se za zaznavanje prehoda kontrastnega materiala skozi območje zanimanja po intravenskem dajanju zdravila. Maligni tumorji doživljajo hitrejši privzem in izpiranje v primerjavi z okoliškimi tkivi.

Tehnika zatiranja maščob uporablja se za diferencialno diagnozo tkiv in tumorjev, ki vsebujejo maščobo. Pri uporabi T2-uteženih slik sta tekočina in maščoba videti svetli. Zaradi generiranja selektivnega impulza, značilnega za maščobno tkivo, je signal MR iz njega potlačen. V primerjavi s slikami pred zmanjšanjem maščobe lahko z gotovostjo govorimo o lokaciji, na primer lipoma.

riž. 5.5. Splošna shema brezkontrastne magnetnoresonančne angiografije. Zajem slike temelji na selektivnem vzbujanju (nasičenju) tankega odseka proučevanega območja (temnega pasu) z radiofrekvenčnim impulzom. V žili krvni tok izpodriva "nasičene" vrtljaje z "nenasičenimi" spini, ki imajo polno magnetizacijo in dajejo intenziven MR signal v primerjavi z okoliškimi tkivi

MR spektroskopija vodik (1 H) in fosfor (31 R) omogoča kot rezultat ločevanja signalov MR iz različnih metabolitov (holin, kreatinin, N-acetilaspartat, izoniazid, glutamat, laktat, tavrin, g-aminobutirat, alanin, citrat, adenozin trifosfataza, kreatin fosfat, fosfomonoester, fosfodiester, anorganski fosfat -Pi, 2, 3-fosfoglicerat) zaznajo spremembe na biokemični ravni, preden se pojavijo spremembe, vidne na tradicionalnih T1- in T2-uteženih slikah.

MRI lahko izvaja funkcionalna tomografija možganov na podlagi tehnike BOLD (Blood Oxygen Level Dependent) – odvisno od ravni kisika v krvi. Ugotovljena so območja, kjer se poveča pretok krvi in ​​s tem dotok kisika v skorjo glede na temo razdraženega analizatorja ali motorične cone.

Za prepoznavanje sprememb v možganih v akutnem obdobju ishemične možganske kapi, difuzijska in perfuzijska MRI.

Difuzija se nanaša na gibanje prostih molekul vode, ki se zmanjša v ishemičnem možganskem tkivu. MR difuzijska tehnika omogoča identifikacijo območij zmanjšanja tako imenovanega merljivega difuzijskega koeficienta (MCD) na območjih ishemične poškodbe možganov, ko spremembe na konvencionalni (T1-, T2- in protonsko uteženi) tomografiji še niso določene. v prvih urah. Območje, identificirano na difuzijskih slikah, ustreza območju ireverzibilnih ishemičnih sprememb. ICD se določi z uporabo posebne serije impulznih sekvenc. Čas skeniranja je malo več kot minuta in kontrastno sredstvo ni potrebno.

Izraz "tkivna perfuzija" se nanaša na proces dovajanja kisika skozi kri na ravni kapilar. Za perfuzijsko MRI se 20 ml kontrastnega sredstva daje kot intravenski bolus z uporabo samodejnega injektorja pri visoki hitrosti (5 ml/s).

MR perfuzija razkrije spremembe na ravni mikrocirkulacije, ki se odkrijejo že v prvih minutah od pojava kliničnih simptomov. S to tehniko je možna kvantitativna (MMT - povprečni transportni čas, TTP - povprečni čas prihoda CV) in polkvantitativna (CBF - možganski krvni pretok, CBV - volumen možganskega krvnega pretoka) ocena perfuzijskih parametrov.

Na MRI skenerjih z odprtim krogom je to mogoče kinematičen (v gibanju) pregled sklepa, ko se skeniranje izvaja zaporedno z upogibom ali iztegom sklepa do določenega kota. Nastale slike ocenijo gibljivost sklepa in sodelovanje določenih struktur (vezi, mišic, kit) v njem.

KONTRAINDIKACIJE

Absolutna kontraindikacija za MRI so kovinski tujki, drobci, feromagnetni vsadki, saj se lahko pod vplivom močnega magnetnega polja segrejejo, premaknejo in poškodujejo okoliška tkiva.

Feromagnetni vsadki vključujejo srčne spodbujevalnike, avtomatske razdelilnike zdravil, implantirane insulinske črpalke, umetni anus z magnetnim tesnilom; umetne srčne zaklopke s kovinskimi elementi, jekleni vsadki (sponke/sponke na žilah, umetni kolčni sklepi, kovinske naprave za osteosintezo), slušni aparati.

Časovno spremenljivi vrtinčni tokovi, ki jih ustvarjajo močna magnetna polja, lahko povzročijo opekline pri bolnikih z električno prevodnimi implantiranimi napravami ali protetiko.

Relativne kontraindikacije za študijo: I trimesečje nosečnosti; klavstrofobija (strah pred zaprtimi prostori); nevzdržni konvulzivni sindrom; bolnikova motorična aktivnost. V slednjem primeru se pri bolnikih v resnem stanju ali pri otrocih uporablja anestezija.

PREDNOSTI METODE

Različne impulzne sekvence zagotavljajo visokokontrastne slike mehkih tkiv, žil, parenhimskih organov v kateri koli ravnini z določeno debelino rezine do 1 mm.

Ni izpostavljenosti sevanju, varnost za bolnika, možnost ponovnih preiskav.

Sposobnost izvajanja nekontrastne angiografije, pa tudi holangiopankreatikografije, mielografije, urografije.

Neinvazivno določanje različnih metabolitov in vivo z uporabo vodikove in fosforjeve MR spektroskopije.

Možnost funkcionalnih študij možganov za vizualizacijo senzoričnih in motoričnih centrov po njihovi stimulaciji.

SLABOSTI METODE

Visoka občutljivost na artefakte gibanja.

Omejitev študij pri pacientih s strojno podporo vitalnih funkcij (srčni spodbujevalniki, razpršilniki zdravil, ventilatorji itd.).

Slaba vizualizacija kostnih struktur zaradi nizke vsebnosti vode.

INDIKACIJE ZA MRI

glava

1. Anomalije in malformacije možganov.

2. Možganski tumorji:

Diagnoza benignih tumorjev;

Diagnoza intracerebralnih tumorjev z oceno njihove malignosti;

Ocena radikalnosti odstranitve tumorja in ocena učinkovitosti kombiniranega zdravljenja;

Načrtovanje stereotaktičnega posega in/ali biopsije možganskih tumorjev.

3. Cerebrovaskularne bolezni:

Diagnostika arterijskih anevrizem in žilnih malformacij;

Diagnostika akutnih in kroničnih cerebrovaskularnih dogodkov;

Diagnoza stenoznih in okluzivnih bolezni.

4. Demielinizirajoče bolezni možganov:

Določitev aktivnosti patološkega procesa.

5. Infekcijske lezije možganov (encefalitis, absces).

7. Hipertenzivno-hidrocefalni sindrom:

Ugotavljanje vzroka povečanega intrakranialnega tlaka;

Diagnoza stopnje in stopnje obstrukcije pri okluzivnem hidrocefalusu;

Ocena stanja ventrikularnega sistema pri neokluzivnem hidrocefalusu;

Ocena pretoka CSF.

8. Travmatska poškodba možganov:

Diagnoza intrakranialnih krvavitev in kontuzij možganov.

9. Bolezni in poškodbe organa vida in organov ENT:

Diagnoza intraokularnih krvavitev;

Odkrivanje tujih (nekovinskih) teles v orbiti in paranazalnih sinusih;

Odkrivanje hemosinusa pri poškodbah;

Ocena razširjenosti malignih tumorjev.

10. Spremljanje učinkovitosti zdravljenja različnih bolezni in možganskih poškodb.

Prsi

1. Pregled dihalnih organov in mediastinuma:

Diagnostika benignih in malignih tumorjev mediastinuma;

Določanje tekočine v perikardialni votlini, plevralni votlini;

Odkrivanje tvorb mehkih tkiv v pljučih.

2. Pregled srca:

Ocena funkcionalnega stanja miokarda, srčne hemodinamike;

Identifikacija neposrednih znakov miokardnega infarkta;

Ocena morfološkega stanja in delovanja srčnih struktur;

Diagnoza intrakardialnih trombov in tumorjev.

3. Pregled mlečnih žlez:

Ocena stanja regionalnih bezgavk;

Ocena stanja vsadkov po prsni protetiki;

MRI vodena punkcijska biopsija formacij.

Hrbtenica in hrbtenjača

1. Anomalije in malformacije hrbtenice in hrbtenjače.

2. Poškodba hrbtenice in hrbtenjače:

Diagnoza poškodbe hrbtenjače;

Diagnoza krvavitev in kontuzij hrbtenjače;

Diagnostika posttravmatskih sprememb hrbtenice in hrbtenjače.

3. Tumorji hrbtenice in hrbtenjače:

Diagnoza tumorjev kostnih struktur hrbtenice;

Diagnoza tumorjev hrbtenjače in njenih membran;

Diagnoza metastatskih lezij.

4. Intramedularne netumorske bolezni (siringomielija, plaki multiple skleroze).

5. Žilne bolezni hrbtenjače:

Diagnoza arteriovenskih malformacij;

Diagnoza spinalne kapi.

6. Degenerativno-distrofične bolezni hrbtenice:

Diagnoza protruzij in hernij medvretenčnih ploščic;

Ocena kompresije hrbtenjače, živčnih korenin in duralne vrečke;

Ocena stenoze spinalnega kanala.

7. Vnetne bolezni hrbtenice in hrbtenjače:

Diagnoza spondilitisa različnih etiologij;

Diagnoza epiduritisa.

8. Vrednotenje rezultatov konzervativnega in kirurškega zdravljenja bolezni in poškodb hrbtenice in hrbtenjače.

želodec

1. Študija parenhimskih organov (jetra, trebušna slinavka, vranica):

Diagnoza žariščnih in difuznih bolezni (primarni benigni in maligni tumorji, metastaze, ciste, vnetni procesi);

Diagnostika poškodb zaradi abdominalne travme;

Diagnoza portalne in biliarne hipertenzije;

Študija metabolizma jeter na biokemični ravni (fosforjeva MR spektroskopija).

2. Študija žolčnega trakta in žolčnika:

Diagnoza holelitiaze z oceno stanja intra- in ekstrahepatičnih kanalov;

Diagnoza tumorjev;

Pojasnitev narave in resnosti morfoloških sprememb pri akutnem in kroničnem holecistitisu, holangitisu;

Postholecistektomijski sindrom.

3. Pregled želodca:

Diferencialna diagnoza benignih in malignih tumorjev;

Ocena lokalne razširjenosti raka želodca;

Ocena stanja regionalnih bezgavk pri malignih tumorjih želodca.

4. Pregled ledvic in sečil:

Diagnostika tumorskih in netumorskih bolezni;

Ocena razširjenosti malignih tumorjev ledvic;

Diagnoza urolitiaze z oceno delovanja urina;

Ugotavljanje vzrokov hematurije, anurije;

Diferencialna diagnoza ledvične kolike in drugih akutnih bolezni trebušnih organov;

Diagnostika poškodb zaradi poškodbe trebuha in ledvenega dela;

Diagnostika specifičnih in nespecifičnih vnetij (tuberkuloza, glomerulonefritis, pielonefritis).

5. Pregled bezgavk:

Odkrivanje njihovih metastatskih lezij pri malignih tumorjih;

Diferencialna diagnoza metastatskih in vnetnih bezgavk;

Limfomi katere koli lokalizacije.

6. Pregled žil trebušne votline:

Diagnoza anomalij in strukturnih variant;

Diagnoza anevrizme;

Odkrivanje stenoze in okluzije;

Ocena stanja medžilnih anastomoz.

Medenica

1. Anomalije in prirojene razvojne motnje.

2. Poškodbe medeničnih organov:

Diagnoza intrapelvičnih krvavitev;

Diagnoza poškodbe mehurja.

3. Pregled notranjih spolnih organov pri moških (prostata, semenski mešički):

Diagnoza vnetnih bolezni;

Diagnoza benigne hiperplazije prostate;

Diferencialna diagnoza malignih in benignih tumorjev;

Študija metabolizma prostate na biokemični ravni (vodikova MR spektroskopija).

4. Pregled notranjih spolnih organov pri ženskah (maternica, jajčniki):

Diagnostika vnetnih in nevnetnih bolezni;

Diferencialna diagnoza malignih in benignih tumorjev;

Ocena razširjenosti malignega tumorskega procesa;

Diagnostika prirojenih napak in bolezni ploda.

Okončine

1. Anomalije in prirojene motnje razvoja okončin.

2. Poškodbe in njihove posledice:

Diagnoza poškodb mišic, kit, ligamentov, meniskusov;

Diagnostika intraartikularnih poškodb (tekočina, kri itd.);

Ocenjevanje celovitosti kapsule velikih sklepov.

3. Vnetne bolezni (artritis, burzitis, sinovitis).

4. Degenerativno-distrofične bolezni.

5. Nevrodistrofične lezije.

6. Sistemske vezivnotkivne bolezni (retikuloendotelioza in psevdotumorski granulomi, fibrozna degeneracija itd.).

7. Tumorji kosti in mehkih tkiv:

Diferencialna diagnoza benignih in malignih bolezni;

Ocena razširjenosti tumorja.

Tako je MRI zelo informativna, varna, neinvazivna (ali minimalno invazivna) metoda radiološke diagnostike.

Industrija medicinske diagnostike ima v svojem arzenalu že dovolj metod za ugotavljanje bolezni, ki je prizadela določen organ. MRI (magnetna resonanca) je preiskava, ki je zaradi svojih lastnosti trdno zavzela vodilno mesto. Kaj je MRI in zakaj je tehnika v zadnjih nekaj desetletjih postala povpraševanje skoraj po vsem civiliziranem svetu, lahko ugotovite, če se seznanite z načelom delovanja opreme, ki se uporablja za izvajanje postopka.

Malo zgodovine

Leto 1973, ko je Paul Lauterbur, profesor kemije, v znanstveni reviji Nature objavil članek o ustvarjanju slik na podlagi magnetne resonance, vsi soglasno sprejemajo kot izhodišče metode. Nekoliko kasneje je Peter Mansfield, britanski fizik, izboljšal matematične komponente ustvarjanja slike. Oba znanstvenika sta leta 2003 prejela Nobelovo nagrado za svoj prispevek k razvoju magnetne resonance.

Pomemben preboj v razvoju metode se je zgodil z izumom MRI skenerja ameriškega znanstvenika in zdravnika Raymonda Damadiana, enega prvih raziskovalcev zmožnosti MRI. Po številnih virih je znanstvenik ustvarjalec same metode, saj je že leta 1971 objavil idejo o odkrivanju raka z MRI. Obstajajo tudi informacije o vložitvi vloge na Odbor za izume in odkritja sovjetskega izumitelja V.A. na to temo, podrobno opisano že leta 2000.

Na čem temelji diagnoza?

Načelo delovanja MRI temelji na zmožnosti preučevanja tkiv človeškega telesa na podlagi njihove nasičenosti z vodikom in magnetnih lastnosti. Vodikovo jedro ima en proton, ki vsebuje spin (magnetni moment), ki pod vplivom magnetnega in gradientnega (dodatnega) polja, ki deluje na resonančni frekvenci zanj, spremeni orientacijo v prostoru.

Na podlagi parametrov protona, njegovih magnetnih momentov in njihovih vektorjev, ki obstajajo le v dveh fazah, ter vezave protona na spine lahko sklepamo, v kateri tkivni snovi se nahaja atom vodika. Izpostavljenost dela telesa elektromagnetnemu polju določene frekvence vodi do spremembe magnetnega momenta nekaterih protonov v nasprotnega in nato do vrnitve v prvotni položaj.

Program zbiranja podatkov MR tomografa beleži sproščanje energije, ki nastane pri relaksaciji vzbujenih delcev – protonov. Metoda se je že od nastanka imenovala NMRI (jedrska magnetna resonanca) in se je tako imenovala vse do nesreče v jedrski elektrarni Černobil. Nato so se odločili, da odstranijo prvo besedo iz imena, da ne bi povzročali skrbi pri tistih, ki so bili podvrženi MRI pregledu.

Značilnosti tomografa

Naprava MRI, kaj je to in kakšne so značilnosti njegove naprave? Prve naprave, ki so se uporabljale za izvajanje postopka MRI, so ustvarile magnetno polje z indukcijo 0,005 Tesla (Tesla) in kakovost slik je bila nizka. Tomografi našega časa so opremljeni z močnimi viri, ki ustvarjajo močno elektromagnetno polje. Ti vključujejo elektromagnete z indukcijo do 1–3 T, včasih do 9,4 T, ki delujejo v tekočem heliju, in trajne magnete do 0,7 T, ki imajo veliko moč (neodim).

Trajni povzročijo šibkejšo magnetnoresonančno reakcijo v tkivih kot elektromagnetni, zato je področje uporabe prvih zelo omejeno. Hkrati pa trajni magneti omogočajo izvajanje MRI preiskave med stanjem, v gibanju in zagotavljajo medicinski dostop do osebe, ki je v postopku, pri izvajanju diagnostičnih in terapevtskih ukrepov. Tak nadzor vam omogoča, da naredite MRI, tako imenovano interventno metodo slikanja z magnetno resonanco.

Načelo zgradbe tomografa

Kakovost slik, pridobljenih na MRI aparatu 3 in na primer 1,5 Tesla, praviloma ni nič drugačna. Jasnost slik je odvisna od nastavitev opreme. Toda rezultati preiskav na tomografih z indukcijo 0,35 Tesla bodo veliko slabše kakovosti kot na napravah 1,5 Tesla. Oprema, ki ustvarja polje manj kot 1 Tesla, ne bo omogočala pridobivanja informativnih slik notranjih organov (trebušne votline in medenice).

Takšni tomografi izvajajo samo diagnostiko glave, hrbtenice in sklepov, kadar opis MRI ne zahteva visoko natančnih slik.

Zakaj se v večini primerov odločimo za MRI?

MRI diagnostika in CT (računalniška tomografija) sta dve metodi, ki temeljita na pridobivanju poplastnih slik organov. Tomografija v prevodu iz grščine pomeni rez. Toda hkrati imajo metode tudi razlike - CT fotografira z rentgenskimi žarki, zaradi česar je človeško telo izpostavljeno sevalni obremenitvi, včasih celo precej veliki. Čeprav obstaja majhna razlika v stroških postopkov, se MRI pogosto izvaja, ker je CT boljši pri vizualizaciji samo kostnega tkiva.

V drugih primerih se odločimo za prvi poseg, saj MRI pokaže vse mehke in hrustančne strukture, žilne in živčne tvorbe različnih velikosti. Študija razkriva številne patološke procese najrazličnejše narave. Poleg tega se postopek, kot je MRI, lahko predpiše nosečnicam in doječim ženskam ter otrokom brez strahu pred morebitno škodo za njihovo zdravje ali intrauterini razvoj ploda. Študija ima določene kontraindikacije, vendar mnoge od njih niso absolutne in se lahko izvede, če so izpolnjeni določeni pogoji.

Kdaj je potrebna diagnostika pri uporabi magnetnega polja?

Indikacije za MRI v celoti temeljijo na njegovih diagnostičnih značilnostih, in sicer na številu vodikovih molekul v tkivih. Tako je v skoraj vseh mehkih in hrustančnih formacijah zahvaljujoč postopku mogoče diagnosticirati naslednje vrste patoloških procesov:

Poleg tega je po opravljeni MRI mogoče slediti spremembam v žilnih posteljah obtočil, pa tudi v limfnem sistemu in njegovih vozliščih. Diagnoza hrbtenice s to metodo vam omogoča, da ponovno ustvarite popolno (tridimenzionalno) sliko vseh struktur, ki jo tvorijo, in analizirate aktivnost mišično-skeletnega, živčnega in obtočnega sistema.

MRI možganov vam omogoča, da dobite 3D model organa

Ta diagnostična značilnost včasih povzroči, da se bolniki, ki so bili dodeljeni za postopek, sprašujejo, zakaj delajo MRI hrbtenice, če kostna tkiva med pregledom niso dovolj dobro vidna? Priporočilo za ta postopek je utemeljeno z dejstvom, da patologije hrbtenice pogosto vodijo do bolezni okoliških tkiv, na primer osteohondroze, ki povzroča stisnjene živce.

V katerih primerih se poseg ne sme izvajati?

Tudi če upoštevamo, da je MRI neškodljiva in neinvazivna študija, še vedno obstajajo razlogi, ki preprečujejo njeno izvedbo. Najpomembnejša stvar, ki je absolutna kontraindikacija za poseg, je prisotnost kovinskih predmetov v telesu. Razlog je neposredno povezan z načelom postopka.

Če ima torej bolnik srčni spodbujevalnik (gonilo srčnega utripa), zobne in ušesne fiksne kovinske vsadke, protetične srčne zaklopke, feromagnetne drobce, kovinske ploščice v kosteh, aparat Elizarov, potem je odgovor na vprašanje, ali je mogoče narediti MRI je jasno negativen. Edina izjema so vsadki iz titana, saj ta ni feromagneten in ne reagira na vpliv magnetnega polja.

Elektromagnetna nihanja so še posebej nevarna za ljudi s srčnim spodbujevalnikom, saj ga lahko onesposobijo in s tem ogrozijo življenje bolnika. Relativnih kontraindikacij je veliko več, a skoraj vsako od njih je mogoče zaobiti in poseg izvesti pod kakršnimi koli ugodnimi okoliščinami.

Relativne ovire za izvedbo raziskave torej vključujejo:

• klavstrofobija, duševne in fiziološke motnje, ki se kažejo v povečani razdražljivosti in nezmožnosti vzdržati postopek v mirnem stanju;
• splošno resno stanje bolnika - potreba po stalnem spremljanju njegovih osnovnih vitalnih znakov - dihanje, srčni ritem, pulz, krvni tlak;
• alergijska reakcija na kontrastno sredstvo (če je potrebno);
• nosečnost v prvem trimesečju (zdravniki se bojijo predpisati postopek na tej stopnji, saj je v teku nastajanje glavnih organov ploda);
• odpoved srca, dihal in ledvic v fazi dekompenzacije;
• debelost 2-3 stopinj s težo nad 120-150 kg.

Za vsako od zgornjih situacij lahko izberete alternativno možnost ali se odločite, ali je magnetna resonanca tako potrebna ali pa jo lahko nadomestite s kakšno drugo preiskavo. Osebo, ki trpi za klavstrofobijo, lahko razbremenite nevšečnosti ali poskusite izvesti postopek pri bolniku z veliko težo, za katerega se MRI opravi na odprtem tomografu.

MRI aparat z odprtim krogom

Ali se moram pripraviti na postopek?

Diagnostika z uporabo elektromagnetnega polja ne zahteva pripravljalnega postopka. Ni se treba držati posebne diete ali diete. Le če je treba pregledati medenične organe, morate na poseg priti s polnim mehurjem - saj MRI diagnosticira to področje z zravnanimi stenami organa.

Pri naročanju MRI s kontrastom je treba upoštevati še eno točko. Tudi če se za kontrast uporabljajo nealergična zdravila na osnovi gadolinijevih soli (Omniscan, Gadovist), je vseeno treba najprej opraviti test. Ni mogoče izključiti individualne nestrpnosti vsakega posameznega bolnika.

Preden se odpravite na poseg, je najbolje premisliti o svojih oblačilih in izbrati taka, ki ne vsebujejo kovinskih predmetov – zadrg, gumbov, kamenčkov in drugih okraskov. Nekatere zasebne klinike ponujajo preobleko v medicinsko obleko, ki je posebej oblikovana za tovrstne dogodke. Na MRI ne smete priti v spodnjem perilu z lureksom, saj je njegova nit ustvarjena s primesjo železa.

Tik pred diagnozo morate odstraniti ves nakit, ure, očala, snemne proteze in ušesne pripomočke.

Pomembna točka, ki je ne smete prezreti, je obisk ordinacije z vsemi predhodnimi, če sploh, rezultati preiskav. To bo zdravniku omogočilo, da takoj primerja nove slike in sklepa o učinkovitosti zdravljenja ali hitrosti napredovanja bolezni ali njene remisije. Stroji MRI ustvarjajo tako močno magnetno polje, da v diagnostični sobi ni kovinskih predmetov - kavčev, bergel, palic in drugih osebnih stvari bolnikov - vsi predmeti ostanejo za vrati sobe. Po tem je samo bolniku dovoljeno opraviti diagnostiko.

Izvajanje raziskav

Tako je popolnoma pripravljen pacient postavljen na strojno mizo-kavč in medicinsko osebje ga pritrdi, da zagotovi popolno nepremičnost, pri čemer upošteva, katero področje je treba pregledati. Za pritrditev pacientovega telesa se uporabljajo posebej oblikovani pasovi in ​​oporniki. Hkrati mu pojasnijo, da delovanje tomografa spremlja precej glasen hrup - trkanje, brnenje - da je to povsem normalno in ne bi smelo skrbeti.

Poseben nosilec za MRI glave

Za udobje med postopkom so pacientu na voljo slušalke ali ušesni čepki, ki bodo pomagali znebiti neprijetnih učinkov hrupa. Obvestite o prisotnosti dvosmerne komunikacije med diagnostično sobo in sobo, v kateri se nahaja specialist, ki vodi postopek. Če pacient kadarkoli začuti povečanje panike ali spremembo stanja v smeri poslabšanja, lahko o tem obvesti zdravnika in ta bo prekinil slikanje.

Seveda bo dobro, če bolnik pred MRI prebere ocene o tem na vseh spletnih portalih, ki so jih pustili ljudje, ki so že opravili diagnostiko. Potem se lahko psihično pripravi. Če ve, da se lahko v takšnih situacijah prestraši, naj s seboj na poseg vnaprej povabi ljubljeno osebo. Če želite to narediti, morate najprej ugotoviti, ali ima spremljevalna oseba kakršne koli kontraindikacije za bivanje v elektromagnetnem polju, da mu ne poškodujete ali povzročite motenj v postopku.

Če so izpolnjeni vsi pogoji, se tomografski kavč, na katerem je pacient, premakne v tunel aparata in začne se slikanje z magnetno resonanco. Sam poseg lahko traja od 20 minut do ene ure – odvisno od značilnosti predela, ki ga pregledujemo. Če obstajajo indikacije za MRI s kontrastom, na primer, če obstaja sum na onkološke procese, se diagnostični čas praviloma podvoji.

Po diagnozi

Na koncu postopka v večini klinik bolnika prosijo, naj počaka 1-2 uri, medtem ko zdravnik dešifrira rezultate študije. Po tem se pridobljeni podatki dajo osebi, ki je bila podvržena pregledu, v obliki slik, pa tudi na digitalnih medijih - zgoščenkah, ki si jih je mogoče enostavno ogledati kadar koli. Dodaten počitek od MRI ni potreben - diagnoza ne vpliva na fizično, duševno in čustveno stanje bolnika. Po zaključku vseh dejavnosti, povezanih z obiskom klinike, lahko nadaljuje s svojimi običajnimi dejavnostmi, vključno z upravljanjem različnih naprav.

Slikanje z magnetno resonanco (MRI)− metoda za pridobivanje tomografskih medicinskih slik za preučevanje notranjih organov in tkiv z uporabo pojava jedrske magnetne resonance. Peter Mansfield in Paul Lauterbur sta leta 2003 prejela Nobelovo nagrado za medicino za svoj izum MRI.
Sprva so to metodo imenovali slikanje z jedrsko magnetno resonanco (NMR). Potem pa so, da ne bi prestrašili javnosti, zombirane z radiofobijo, odstranili omembo "jedrskega" izvora metode, še posebej, ker se pri tej metodi ne uporablja ionizirajoče sevanje.

Jedrska magnetna resonanca

Jedrska magnetna resonanca se izvaja na jedrih z neničelnimi vrtljaji. Za medicino so najbolj zanimiva jedra vodika (1 H), ogljika (13 C), natrija (23 Na) in fosforja (31 P), saj so vsa prisotna v človeškem telesu. Vsebuje največ (63 %) atomov vodika, ki jih najdemo v maščobi in vodi, ki ju je v človeškem telesu največ. Zaradi teh razlogov so sodobni MRI skenerji najpogosteje "nastavljeni" na vodikova jedra - protone.

V odsotnosti zunanjega polja so vrtljaji in magnetni momenti protonov naključno usmerjeni (slika 8a). Če postavite proton v zunanje magnetno polje, bo njegov magnetni moment bodisi sosmeren ali nasproten magnetnemu polju (slika 8b), v drugem primeru pa bo njegova energija večja.

Delec s spinom, postavljen v magnetno polje jakosti B, lahko absorbira foton s frekvenco ν, ki je odvisna od njegovega žiromagnetnega razmerja γ.

Za vodik je γ = 42,58 MHz/T.
Delec lahko prehaja med dvema energijskima stanjema tako, da absorbira foton. Delec na nižji energijski ravni absorbira foton in konča na višji energijski ravni. Energija danega fotona se mora natančno ujemati z razliko med obema stanjema. Energija protona E je povezana z njegovo frekvenco ν prek Planckove konstante (h = 6,626·10 -34 J·s).

V NMR se količina ν imenuje resonančna ali Larmorjeva frekvenca. ν = γB in E = hν, zato mora imeti foton, da lahko povzroči prehod med dvema spinskima stanjema, energijo

Ko se energija fotona ujema z razliko med dvema spinskima stanjema, pride do absorpcije energije. Moč konstantnega magnetnega polja in frekvenca radiofrekvenčnega magnetnega polja se morata strogo ujemati (resonanca). Pri poskusih z NMR frekvenca fotona ustreza radiofrekvenčnemu (RF) območju. V kliničnem MRI je za slikanje z vodikom ν običajno med 15 in 80 MHz.
Pri sobni temperaturi število protonov s spini na spodnjem energijskem nivoju nekoliko presega njihovo število na zgornjem nivoju. Signal pri NMR spektroskopiji je sorazmeren z razliko v populacijah ravni. Število presežnih protonov je sorazmerno z B 0 .

Ta razlika v polju 0,5 T znaša le 3 protone na milijon, v polju 1,5 T pa 9 protonov na milijon. Vendar je skupno število presežnih protonov v 0,02 ml vode v polju 1,5 T 6,02·10 15 . Večja kot je jakost magnetnega polja, boljša je slika.

V ravnovesju je vektor neto magnetizacije vzporeden s smerjo uporabljenega magnetnega polja B 0 in se imenuje ravnotežna magnetizacija M 0 . V tem stanju je Z-komponenta magnetizacije M Z enaka M 0 . M Z imenujemo tudi vzdolžna magnetizacija. V tem primeru ni transverzalne (M X ali M Y) magnetizacije. S pošiljanjem RF impulza na Larmorjevi frekvenci je možno zasukati vektor neto magnetizacije v ravnini, ki je pravokotna na os Z, v tem primeru na ravnino X-Y.
T1 Sprostitev

Ko RF impulz preneha, se celotni vektor magnetizacije obnovi vzdolž osi Z in oddaja radiofrekvenčne valove. Časovna konstanta, ki opisuje, kako se M Z vrne na svojo ravnotežno vrednost, se imenuje spin-mrežni sprostitveni čas (T 1 ).

M Z = M 0 (1 - e -t/T 1 )

Sprostitev T1 se pojavi v volumnu, ki vsebuje protone. Vendar pa vezi protonov v molekulah niso enake. Te povezave so različne za vsako tkivo. En atom 1H je lahko vezan zelo močno, kot v maščobnem tkivu, medtem ko ima lahko drug atom šibkejšo vez, kot na primer v vodi. Močno vezani protoni sproščajo energijo veliko hitreje kot šibko vezani protoni. Vsako tkivo sprošča energijo z drugačno hitrostjo, zato ima MRI tako dobro kontrastno ločljivost.
T2 Sprostitev
Takoj po izpostavitvi RF impulzu se vektor neto magnetizacije (zdaj imenovan transverzalna magnetizacija) začne vrteti v ravnini X-Y okoli osi Z. Vsi vektorji imajo isto smer, ker so v fazi. Vendar tega stanja ne vzdržujejo. Vektor neto magnetizacije se začne premikati v fazi (defaza) zaradi dejstva, da vsak spinski paket doživi magnetno polje, ki se nekoliko razlikuje od magnetnega polja, ki ga doživljajo drugi paketi, in se vrti na lastni Larmorjevi frekvenci. Sprva bo število defaznih vektorjev majhno, a hitro narašča do trenutka, ko fazna koherenca izgine: ne bo nobenega vektorja, ki bi se ujemal s smerjo drugega. Celotna magnetizacija v ravnini XY teži k ničli, nato pa vzdolžna magnetizacija narašča, dokler M 0 ni vzdolž Z.

riž. 9. Padec magnetne indukcije

Časovna konstanta, ki opisuje obnašanje transverzalne magnetizacije, M XY, se imenuje spin-spin relaksacijski čas, T 2. Sprostitev T2 se imenuje spin-spin sprostitev, ker opisuje interakcije med protoni v njihovem neposrednem okolju (molekulah). Relaksacija T2 je dušen proces, kar pomeni visoko fazno koherenco na začetku procesa, vendar se hitro zmanjšuje, dokler koherenca popolnoma ne izgine na koncu. Signal je na začetku močan, a hitro oslabi zaradi sprostitve T2. Signal se imenuje upad magnetne indukcije (FID - Free Induction Decay) (slika 9).

M XY =M XYo e -t/T 2

T 2 je vedno manjši od T 1.
Stopnja faznega premika je drugačna za vsako tkivo.
Defaziranje v maščobnem tkivu poteka hitreje kot v vodi. Še ena opomba o sprostitvi T2: je veliko hitrejša od sprostitve T1. Sprostitev T2 se pojavi v desetinah milisekund, medtem ko lahko sprostitev T1 doseže sekunde.

Za ponazoritev tabela 1 prikazuje vrednosti časov T 1 in T 2 za različna tkiva.

Tabela 1	Tkanine	T 1 (ms), 1,5 T
T 2 (ms)
MOŽGANI	921	101
Siva snov	787	92
Bela snov	1073	121
Tumorji	1090	113
Edem
PRSI	868	49
Fibrozno tkivo	259	84
Bela snov	976	80
Maščobno tkivo	923	94
karcinom
JETRA	493	43
Bela snov	905	84
Normalno tkivo	438	45
ciroza
JETRA	868	47
Bela snov	1083	87
Maščobno tkivo	1046	82
Tumorji	1488	67

MIŠICA

Naprava za magnetno resonanco

riž. 10. Shema MRI

Diagram magnetnoresonančnega tomografa je prikazan na sl. 10. MRI je sestavljen iz magneta, gradientnih tuljav in radiofrekvenčnih tuljav.
MRI skenerji uporabljajo močne magnete. Kakovost in hitrost zajemanja slike sta odvisni od jakosti polja. Sodobni MRI skenerji uporabljajo trajne ali superprevodne magnete. Trajni magneti so poceni in enostavni za uporabo, vendar ne omogočajo ustvarjanja magnetnih polj z močjo večjo od 0,7 Tesla. Večina skenerjev za slikanje z magnetno resonanco je modelov s superprevodnimi magneti (0,5 – 1,5 Tesla). Delovanje tomografov z ultra močnimi polji (nad 3,0 tesla) je zelo drago. MRI skenerji s poljem pod 1 teslo ne morejo opraviti kakovostne tomografije notranjih organov, saj je moč takšnih naprav premajhna za pridobivanje slik visoke ločljivosti. Na tomografih z magnetno poljsko jakostjo< 1 Тл можно проводить только исследования головы, позвоночника и суставов.

riž. 11.

Gradientne tuljave
Znotraj magneta so gradientne tuljave. Gradientne tuljave omogočajo ustvarjanje dodatnih magnetnih polj, prekritih z glavnim magnetnim poljem B 0 . Obstajajo 3 kompleti tuljav. Vsak niz lahko proizvede magnetno polje v določeni smeri: Z, X ali Y. Na primer, ko je tok doveden v gradient Z, se ustvari enakomerna linearna sprememba polja v smeri Z (vzdolž dolge osi telo). V središču magneta ima polje jakost B 0, resonančna frekvenca pa je enaka ν 0, toda na razdalji ΔZ se polje spremeni za količino ΔB in ustrezno se spremeni tudi resonančna frekvenca (slika 11). . Z dodajanjem gradientne magnetne motnje splošnemu enakomernemu magnetnemu polju je zagotovljena lokalizacija NMR signala. Delovanje gradienta rezalne izbire zagotavlja selektivno vzbujanje protonov v točno želenem območju. Hitrost, razmerje med signalom in šumom ter ločljivost tomografa so odvisni od moči in hitrosti tuljav.

RF tuljave
RF tuljave ustvarjajo polje B 1, ki vrti neto magnetizacijo v zaporedju impulzov. Zabeležijo tudi prečno magnetizacijo, ko precesira v ravnini XY. RF tuljave so v treh glavnih kategorijah: oddajne in sprejemne, samo sprejemne in samo oddajne. RF tuljave služijo kot oddajniki polj B 1 in sprejemniki RF energije iz proučevanega predmeta.

Kodiranje signala

Ko je pacient v enakomernem magnetnem polju B 0 , se vsi protoni od glave do pet poravnajo vzdolž B 0 . Vsi se vrtijo na Larmorjevi frekvenci. Če se generira RF impulz vzbujanja, da premakne vektor magnetizacije v ravnino X-Y, vsi protoni reagirajo in generira se odzivni signal, vendar ni lokalizacije vira signala.

Gradient kodiranja rezin
Ko je Z-gradient vklopljen, se v tej smeri ustvari dodatno magnetno polje G Z, superponirano na B 0 . Močnejše polje pomeni višjo Larmorjevo frekvenco. Vzdolž celotnega naklona gradienta je polje B različno, zato se protoni vrtijo pri različnih frekvencah. Zdaj, če ustvarite RF impulz s frekvenco ν + Δν, se bodo odzvali samo protoni v tanki rezini, ker so edini, ki se vrtijo na isti frekvenci. Odzivni signal bo prišel samo od protonov iz te rezine. Na ta način je vir signala lokaliziran vzdolž osi Z, ki se vrti na isti frekvenci in ima enako fazo. V rezini je ogromno protonov, lokalizacija virov vzdolž osi X in Y pa ni znana, zato je za natančno določitev neposrednega vira signala potrebno nadaljnje kodiranje.

riž. 12.

Gradient faznega kodiranja
Za nadaljnje kodiranje protonov se za zelo kratek čas vklopi gradient G Y. V tem času se ustvari dodatno gradientno magnetno polje v smeri Y. V tem primeru bodo imeli protoni nekoliko drugačne hitrosti vrtenja. Ne vrtijo se več v fazi. Fazna razlika se bo kopičila. Ko je gradient G Y izklopljen, se bodo protoni v rezini vrteli z isto frekvenco, vendar bodo imeli različno fazo. To se imenuje fazno kodiranje.

Gradient frekvenčnega kodiranja
Za kodiranje smeri levo-desno je vključen tretji gradient G X.

Protoni na levi strani se vrtijo z nižjo frekvenco kot tisti na desni. Akumulirajo dodaten fazni zamik zaradi razlik v frekvencah, vendar se že pridobljena fazna razlika, pridobljena s kodiranjem gradientne faze v prejšnjem koraku, ohrani.

1. Tako se gradienti magnetnega polja uporabljajo za lokalizacijo vira signalov, ki jih sprejema tuljava.
2. Gradient G Z izbere aksialni rez.
3. Gradient G Y ustvarja črte z različnimi fazami.

V enem koraku se fazno kodiranje izvede samo na eni vrstici. Za skeniranje celotne rezine je treba celoten postopek kodiranja rezine, faze in frekvence večkrat ponoviti.
To ustvari majhne količine (voksele). Vsak voksel ima edinstveno kombinacijo frekvence in faze (slika 12). Število protonov v vsakem vokslu določa amplitudo RF valovanja. Nastali signal, ki prihaja iz različnih delov telesa, vsebuje kompleksno kombinacijo frekvenc, faz in amplitud.

Utripne sekvence

Na sl. Slika 13 prikazuje preprost diagram zaporedja. Najprej je vklopljen selektivni gradient (1) (Gss).

Istočasno se generira 90 0 RF rezalni izbirni impulz (2), ki »obrne« celotno magnetizacijo v ravnino X-Y. Gradient faznega kodiranja (3) (Gpe) se nato vklopi za izvedbo prvega koraka faznega kodiranja. Po tem se uporabi frekvenčno kodirni ali bralni gradient (4) (Gro), med katerim se zabeleži signal proste indukcije (5) (FID). Zaporedje impulzov se običajno ponovi 128 ali 256-krat, da se zberejo vsi potrebni podatki za slikanje. Čas med ponovitvami zaporedja se imenuje čas ponavljanja (TR). Z vsako ponovitvijo zaporedja se spremeni velikost gradienta faznega kodiranja. Vendar je bil v tem primeru signal (FID) izjemno šibek, zato je bila nastala slika slaba. Za povečanje magnitude signala se uporablja zaporedje spin-echo.
Zaporedje vrtilnega odmeva
Po uporabi vzbujalnega impulza 90 0 je neto magnetizacija v ravnini X-Y. Fazni premik se začne takoj zaradi sprostitve T2. Zaradi tega defaziranja se signal močno zmanjša. V idealnem primeru je treba ohraniti fazno koherenco, da se zagotovi najboljši signal. Da bi to naredili, se kmalu po RF impulzu 90 0 uporabi impulz 180 0. Impulz 180 0 povzroči ponovno faziranje vrtljajev. Ko se vsi vrtljaji povrnejo v fazo, postane signal spet visok in kakovost slike je veliko višja.

Na sl. 14 prikazuje diagram zaporedja impulzov spin-echo.

Najprej se vklopi rezinski selektivni gradient (1) (G SS). Istočasno se uporabi 90º RF impulz. Gradient faznega kodiranja (3) (Gre) se nato vklopi za izvedbo prvega koraka faznega kodiranja. Gss (4) se ponovno vklopi med impulzom refaze 180° (5), s čimer vpliva na iste protone, ki jih je vzbudil impulz 90°. Po tem se uporabi frekvenčno kodirni ali bralni gradient (6) (Gro), med katerim se sprejme signal (7).
TR (čas ponavljanja). Celoten postopek je treba večkrat ponoviti. TR je čas med dvema 90° vzbujevalnima impulzoma. TE (čas odmeva). To je čas med 90º vzbujalnim impulzom in odmevom.

Kontrast slike

Med NMR skeniranjem se istočasno pojavita dva relaksacijska procesa T1 in T2. Poleg tega
T1 >> T2. Kontrast slike je zelo odvisen od teh procesov in od tega, kako polno se vsak pojavi v izbranih časih skeniranja TR in TE. Razmislimo o pridobivanju kontrastne slike na primeru skeniranja možganov.

T1 kontrast

riž. 15. a) spin-spin relaksacija in b) spin-mreža relaksacija v različnih možganskih tkivih

Izberimo naslednje parametre skeniranja: TR = 600 ms in TE = 10 ms. To pomeni, da se sprostitev T1 pojavi v 600 ms, sprostitev T2 pa šele v
5 ms (TE/2). Kot je razvidno iz sl. 15a po 5 ms je fazni zamik majhen in se v različnih tkivih ne razlikuje veliko. Kontrast slike je torej zelo malo odvisen od sprostitve T2. Kar zadeva sprostitev T1, se je maščoba po 600 ms skoraj popolnoma sprostila, CSF pa potrebuje še nekaj časa
(Slika 15b). To pomeni, da bo prispevek CSF k celotnemu signalu zanemarljiv. Kontrast slike postane odvisen od procesa sprostitve T1. Slika je "utežena T1", ker je kontrast bolj odvisen od procesa sprostitve T1. Na dobljeni sliki bo cerebrospinalna tekočina temna, maščobno tkivo bo svetlo, intenzivnost sive snovi pa bo nekje vmes.

T2 kontrast

riž. 16. a) spin-spin relaksacija in b) spin-mreža relaksacija v različnih možganskih tkivih

Zdaj nastavimo naslednje parametre: TR = 3000 ms in TE = 120 ms, to pomeni, da se sprostitev T2 pojavi v 60 ms. Kot izhaja iz sl. 16b so bila skoraj vsa tkiva podvržena popolni sprostitvi T1. Tu je TE prevladujoč faktor za kontrast slike. Slika je "utežena T2". Na sliki bo cerebrospinalna tekočina videti svetla, druga tkiva pa bodo imela različne odtenke sive.

Kontrast protonske gostote

Obstaja še ena vrsta slikovnega kontrasta, imenovana protonska gostota (PD).
Nastavimo naslednje parametre: TR = 2000 ms in TE 10 ms. Tako kot v prvem primeru sprostitev T2 manj prispeva k kontrastu slike. S TR = 2000 ms bo neto magnetizacija večine tkiv obnovljena vzdolž osi Z. Kontrast slike na slikah PD je neodvisen od sprostitve T2 ali T1. Nastali signal je v celoti odvisen od števila protonov v tkivu: majhno število protonov pomeni nizek signal in temno sliko, veliko število pa povzroči močan signal in svetlo sliko.

riž. 17.

Vse slike imajo kombinacije kontrastov T1 in T2. Kontrast je odvisen samo od tega, kako dolgo lahko pride do sprostitve T2. V sekvencah spinskega odmeva (SE) sta časa TR in TE najpomembnejša za kontrast slike.
Na sl. 17 shematično prikazuje, kako sta TR in TE povezana v smislu kontrasta slike v zaporedju SE. Kratek TR in kratki TE ustvarita T1-utežen kontrast. Dolgi TR in kratki TE zagotavljajo PD kontrast. Dolgi TR in dolgi TE povzročita T2-utežen kontrast.

riž. 18. Slike z različnimi kontrasti: T1-utežene, protonske gostote in T2-utežene. Upoštevajte razlike v intenzivnosti signala tkiva. CSF je temen na T1, siv na PD in svetel na T2.

riž. 19. Slikanje z magnetno resonanco

MRI je dober pri slikanju mehkega tkiva, medtem ko je CT boljši pri vizualizaciji kostnih struktur. Živci, mišice, vezi in kite so na MRI vidni veliko jasneje kot na CT. Poleg tega je metoda magnetne resonance nepogrešljiva pri pregledu možganov in hrbtenjače. V možganih lahko MRI razlikuje med belo in sivo snovjo. Zaradi visoke natančnosti in jasnosti pridobljenih slik se slikanje z magnetno resonanco uspešno uporablja pri diagnostiki vnetnih, infekcijskih in onkoloških bolezni, pri študiju sklepov, vseh delov hrbtenice, mlečnih žlez, srca, trebušnih organov, medenice in krvnih žil. Sodobne tehnike magnetne resonance omogočajo preučevanje delovanja organov - merijo hitrost krvnega pretoka, pretok likvorja ter opazujejo strukturo in aktivacijo različnih delov možganske skorje.