Ocena brak

Tomografia rezonansu magnetycznego (MR)

Autor /margolcia Dodano /26.06.2014

Tomografię rezonansu magnetycznego wprowadzono do diagnostyki medycznej w pierwszej połowie lat 80. XX wieku. Cechuje się wyższą aniżeli KT rozdzielczością tkankową (ryc. 28.11). Uzyskiwany w tej metodzie obraz wnętrza ciała zależy od rozkładu przestrzennego jąder atomowych mających wewnętrzny moment magnetyczny i spin. Właściwością tą cechują się te pierwiastki, których jądra atomowe zawierają nieparzystą liczbę protonów i/lub neutronów. Tomografia MR stosowana w medycynie oparta jest głównie na rezonansie jąder atomów wodoru (protonów), które stanowią ponad 70% wszystkich atomów pierwiastków ludzkiego organizmu.

W MR obraz tworzony jest na podstawie pomiaru intensywności sygnałów emitowanych przez rezonujące protony badanego narządu. Efektem badania MR jest uzyskanie mapy rozkładu jąder wodoru w jednostce objętości badanego obiektu (narządu), czyli gęstości spinów jąder wodoru. Badanie MR jest badaniem wieloetapowym, składa się z różnych części, które nazywa się sekwencjami.

Zjawisko jądrowego rezonansu magnetycznego polega na pochłanianiu energii impulsu fali elektromagnetycznej o ściśle określonej częstotliwości (fala radiowa) przez jądra atomów umieszczonych w stałym polu magnetycznym. Zchwilą przerwania impulsu fali radiowej jądra atomowe, na skutek procesów relaksacji, oddają pochłoniętą energię, wypromieniowując ją w postaci fali elektromagnetycznej. Relaksacja jest to proces mający na celu powrót do stanu

wyjściowej równowagi jądra atomowego po jego wzbudzeniu, z chwilą przerwania impulsu fali radiowej.

Istnieją dwa rodzaje relaksacji: podłużna, nazywana relaksacją Tl i poprzeczna, nazywana relaksacją T2.

Podstawowymi elementami tomografu MR są:

•    magnes, który wytwarza stałe pole magnetyczne (w praktyce medycznej stosuje się magnesy o indukcji pola magnetycznego od 0,2 do 3 tesli);

«# układ cewek gradientowych, który umożliwia badanie określonych warstw ciała, nadajnik fal radiowych i związane z nim cewki nadawcze oraz odbiorcze;

•    komputer analizujący uzyskane dane i przetwarzający je na obraz na monitorze.

W trakcie badania umieszczony w otworze magnesu pacjent poddawany jest działaniu ściśle określonej serii impulsów fali radiowej (RF) z cewki nadawczej. Między impulsami atomy badanego narządu, oddając pochłoniętą energie, emitują sygnał, który rejestrowany jest przez cewkę odbiorczą. Seria wyemitowanych przez atomy sygnałów jest następnie, na podstawie skali szarości, rekonstruowana przez komputer w obraz warstwy.

Wielkość sygnału rezonansowego protonów zależy od ich gęstości, czasów relaksacji Tl i T2, środowiska chemicznego i fizycznego, w którym się znajdując także od ich ruchu w płynach ustrojowych. Na wielkość sygnału istotny wpływ mają takie czynniki techniczne, jak natężenie indukcji poła magnetycznego, częstotliwość impulsów RF, czas powtarzania sekwencji impulsów (tzw. czas repetycji - TR), czas echa (TE), liczba uśrednień sygnałów, grubość badanej warstwy i całkowita objętość badanego obiektu. Niektóre z tych parametrów można zmieniać. Należy jednak pamiętać, że zmieniając parametry nadawanych i odbieranych impulsów, uzyskuje się różne jakościowo obrazy struktur anatomicznych i zmian patologicznych. Na przykład jeśli w sekwencji spin - echo zastosujemy krótki czas repetycji i krótki czas echa, to intensywność sygnału jest tym większa, im krótszy jest czas relaksacji Tl badanego obiektu. Mówimy wówczas, że uzyskany obraz jest obrazem Tl-zależnym (ryc. 28.11 b). Jeżeli zastosujemy długi czas repetycji i długi czas echa, to intensywność sygnału jest tym. większa, im dłuższy jest czas relaksacji T2 badanego obiektu. Jest to obraz określany jako T2-zależny (ryc. 28.11 c). Natomiast przy zastosowaniu długiego czasu repetycji i krótkiego czasu echa uzyskany obraz zależy od gęstości protonów - obraz PD-zależny (ryc. 28.11 d). W związku z powyższym, zmieniając czasy repetycji i czasy echa, możemy uzyskać zmniejszenie, zwiększenie, a nawet odwrócenie intensywności sygnału z badanego obiektu. Prawidłowa interpretacja obrazu wymaga znajomości charakterystycznych intensywności sygnału dla poszczególnych tkanek w różnych sekwencjach oraz ich zmian po podaniu środka kontrastowego.

Rezonans magnetyczny pozwala na uzyskiwanie obrazów w dowolnych przekrojach i płaszczyznach bez zmiany położenia badanego obiektu. W obrazowaniu MR stosuje się wiele sekwencji, takich jak spin-echo czy gradient--echo. Filarem tego obrazowania jest jednak sekwencja spin-echo, zwana „złotą sekwencją”. Czas badania metodą MR nie jest stały i waha się od ok. 10 min do ok. 1 godziny (w skrajnych przypadkach). Im silniejsze pole magnetyczne tomografu rezonansu magnetycznego i nowsza jego konstrukcja, tym stosowane sekwencje są krótsze. W najnowszych tomografach MR o indukcji pola magnetycznego 1,5-3 tesli uzyskuje się dobre diagnostycznie obrazy z zastosowaniem sekwencji trwających od kilku do kilkunastu sekund. Niestety, im krótsza sekwencja, tym gorszy jest stosunek sygnału do szumu, czyli jakość obrazu ulega pogorszeniu.

Do badania MR pacjent nie wymaga przygotowania. Wyjątek stanowią małe dzieci oraz chorzy pobudzeni, z mchami mimowolnymi i z klaustrofobią. Ta grupa pacjentów musi być badana w znieczuleniu ogólnym, gdyż warunkiem uzyskania diagnostycznych obrazów jest pozostawanie badanego w całkowitym bezruchu w trakcie trwania sekwencji (emisja energii musi następować z tego samego miejsca, w którym została zaabsorbowana). Ze względu na silne pole magnetyczne nie wykonuje się badań u pacjentów, którzy mają rozrusznik serca, wszczepiony neurostymulator, implant ślimakowy i ferromagnetyczne ciała obce. Stosowane aktualnie w leczeniu chirurgicznym metalowe elementy (klipsy, stenty, staplery) nie są przeciwwskazaniem do badania, mogą natomiast uniemożliwić ocenę tkanek w bezpośrednim ich sąsiedztwie. Względnym przeciwwskazaniem jest pierwszy trymestr ciąży.

Rozpoznanie zmiany chorobowej w MR, podobnie jak w KT, opiera się na stwierdzeniu przemieszczenia lub zniekształcenia struktur anatomicznych, asymetrii struktur parzystych, stwierdzeniu nieprawidłowej masy lub nieprawidłowej intensywności sygnału w obrębie niezmienionej objętościowo struktury anatomicznej. W niektórych przypadkach dodatkowym elementem precyzującym rozpoznanie jest patologiczne, ogniskowe, rozlane lub rozsiane wzmocnienie sygnału po dożylnym podaniu środka kontrastowego.

Metoda MR, ze względu na wyższą rozdzielczość tkankową aniżeli KT, pełni dominującą rolę w obrazowaniu patologii ośrodkowego układu nerwowego (z wyjątkiem przypadków wymienionych powyżej przy omawianiu KT), głowy i szyi oraz układu kostno-stawowego. W zakresie klatki piersiowej i jamy brzusznej MR jest metodą uzupełniającą w stosunku do KT, która w wybranych przypadkach umożliwia weryfikację niepewnych rozpoznań postawionych na podstawie KT.

 

Podobne prace

Do góry