Магнитно-резонансная томография, сокращенно MRT или MR является методом визуализации, который используется в основном в медицинской диагностике для представления структуры и функций тканей и органов в организме. Он физически основан на принципах ядерного магнитного резонанса (ЯМР), в частности ЯМР с градиентом поля, и поэтому его также называют ядерной спиновой томографией (разговорно звучит иногда укороченно до ядерного спина). Аббревиатура МРТ, также применяемая, происходит от английского термина Magnetic Resonance Imaging.
С помощью МРТ могут быть получены срезы тела человека (или животного), которые позволяют оценить органы и многие патологические изменения органов.
Он основан на - в генерируемой системе магнитно-резонансной томографии (сокращенно: магнитно-резонансный томограф, устройство МРТ) - очень сильных магнитных полей и переменных магнитных полей в диапазоне радиочастот, в которых определенные ядра (обычно ядра / протоны водорода) резонансно возбуждаются в теле, в результате чего в цепи приемника возникает электрическая цепь. Таким образом, поскольку наблюдаемый объект «излучает сам», МРТ не подчиняется физическому закону разрешающей способности оптических приборов, согласно которому длина волны используемого излучения должна быть меньше, чем выше требуемое разрешение. В МРТ с субмиллиметровыми длинами волн в диапазоне метров (низкоэнергетические радиоволны) могут быть разрешены точки объекта в субмиллиметровом диапазоне. Существенной основой контрастности изображения является плотность протонов и разное время релаксации разных типов тканей. Кроме того, различное содержание атомов водорода в разных тканях (например, мышцах, костях) также способствует контрасту изображения.
Никакие вредные рентгеновские лучи или другое ионизирующее излучение не генерируются и не используются в устройстве. Однако влияние переменных магнитных полей на живые ткани до конца не изучено.
Методы и системы
Многочисленные специальные процедуры МРТ были разработаны, чтобы иметь возможность показать информацию об их микроструктуре и функции (особенно об их кровотоке) в дополнение к положению и форме органов, например:
МРТ в реальном времени для кинематографического отображения движущихся суставов или органов (например, сердца),
Магнитно-резонансная ангиография (MRA) для визуализации сосудов,
Функциональная магнитно-резонансная томография (МРТ или МРТ) головного мозга,
МРТ перфузии для исследования перфузии тканей,
Diffusion Tensor Imaging (DTI) для виртуальной реконструкции нервных волокон,
МР эластография.
Конструкция различает закрытые системы МРТ с коротким или длинным туннелем и открытые системы МРТ (oMRT) с С-образной дугой или боковым открытым туннелем. Закрытые туннельные системы обеспечивают сравнительно лучшие данные изображения, тогда как открытые системы МРТ обеспечивают доступ к пациенту под контролем МРТ.
Другим отличительным критерием является тип генерации магнитного поля. Для слабых магнитных полей до примерно 0,5 плотности потока Тесла (магнитная индукция) используются постоянные магниты или обычные электромагниты, для сверхпроводящих магнитных катушек с более высокими полями.
Историческое развитие
Специфический магнитный резонанс атомных ядер с магнитным дипольным моментом, описанный Феликсом Блохом и Эдвардом М. Перселлом в 1945/46 гг., послужил основой для метода магнитно-резонансной спектроскопии, применяемого в медицине с 1950-х годов. Магнитно-резонансная томография была изобретена Полом Лаутербуром в сентябре 1971 года как метод визуализации; он опубликовал теорию изображений в марте 1973 года. Основные параметры, влияющие на контраст изображения (различия во времени релаксации тканей), уже были описаны Эриком Одебладом около 20 лет назад.
Пол Лаутербур (США) выдвинул две основные идеи, которые сделали возможным в первую очередь визуализацию на основе ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Сначала он преуспел в ЯМР градиента поля, т. е. час с введением полей магнитного градиента в обычном эксперименте ЯМР для назначения сигналов ЯМР определенным пространственным областям расширенного образца (пространственное кодирование). Во-вторых, он предложил метод, в котором различные пространственные кодировки (проекции) объекта исследования были достигнуты путем вращения градиента магнитного поля, кодирующего местоположение, в последовательных экспериментах, из которого впоследствии можно было рассчитать изображение объекта исследования с помощью отфильтрованной обратной проекции. Его опубликованный в 1973 году отчет показывает двухмерное изображение двух пробирок, заполненных обычной водой в условиях тяжелой воды.
Для практического использования этого открытия также были необходимы специальные инновации в оборудовании. Компания Bruker в Карлсруэ, Германия, один из производителей ЯМР-спектрометров, развивалась в начале 1960-х годов в группе вокруг физиков Бертольда Кнуттеля и Манфреда Хольца «кварцевый» импульсный ЯМР-спектрометр, z. Б. Питер Мэнсфилд может быть использован для основных экспериментов. С 1974 года Мэнсфилд разработал математические методы для быстрого преобразования сигналов в информацию об изображении, а также методы селективного возбуждения срезов. Кроме того, в 1977 году он ввел использование чрезвычайно быстрого переключения градиентов (EPI = Echo Planar Imaging). В результате стало возможным получить изображение значительно менее чем за одну секунду («техника моментального снимка»), что, тем не менее, должно быть оплачено сегодня, с компромиссами в качестве изображения. Мэнсфилду также приписывают введение магнитно-экранированных градиентных катушек. В свои последние активные годы он искал решения для уменьшения значительного воздействия шума на пациентов посредством чрезвычайно быстрого переключения градиента.
Другой важный вклад в широкое клиническое использование магнитно-резонансной томографии (МРТ) вносят немецкие исследовательские лаборатории. Во Фрайбурге Юрген Хенниг и его коллеги разработали вариант MRT Spin-Echo в начале 1980-х, который сегодня известен под аббревиатурами RARE (быстрое получение с релаксационным усилением), FSE (быстрое спиновое эхо) или TSE (турбо спиновое эхо). Он широко используется из-за его чувствительности к патологическим структурам тканей и их метрологической эффективности. В 1985 году Аксель Хаазе, Йенс Фрам и Дитер Маттеи из Геттингена добились принципиального прорыва в МРТ благодаря изобретению метода высокоскоростного изображения FLASH. Метод FLASH сократил время измерения на два порядка (коэффициент 100) без существенных потерь в качестве изображения.
Он также позволяет проводить непрерывные последовательные измерения в динамическом равновесии, а также новые клинические исследования, такие как визуализация задержки дыхания живота, динамическая визуализация ЭКГ-синхронизированных сердечных пленок, трехмерная визуализация сложных анатомических структур, ангиографическая визуализация сосудов и функциональное отображение коры с особенно высоким разрешением. Таким образом, с середины 1980-х годов был открыт путь для широкого, особенно клинического применения МРТ в медицинской диагностике.
Перед применением обязательно проконсультируйтесь со специалистом
Все(1) |
---|
Мрт какой аппарат лучше |
Комментарии на отзыв: