Что такое магнитно-резонансная томография?

Что такое магнитно-резонансная томография?

(8 голосов4.8 из 5)

Оглав­ле­ние

В наш век инфор­ма­ци­он­ные тех­но­ло­гии и раз­лич­ные высо­ко­тех­но­ло­гич­ные мето­ди­ки настоль­ко глу­бо­ко вошли в нашу жизнь, что уже прак­ти­че­ски невоз­мож­но пред­ста­вить себе ни одну из отрас­лей нау­ки, где бы они не нашли при­ме­не­ние. Не явля­ет­ся исклю­че­ни­ем и меди­ци­на, в кото­рой такое направ­ле­ние, как луче­вая диа­гно­сти­ка по пра­ву зани­ма­ет одну из важ­ней­ших ниш дан­ной отрасли.

Маг­нит­но-резо­нанс­ная томо­гра­фия (МРТ) в насто­я­щее вре­мя явля­ет­ся, пожа­луй, одним из самых инфор­ма­тив­ных мето­дов луче­вой диа­гно­сти­ки. Успеш­но сопер­ни­чая в этом с рент­ге­нов­ской ком­пью­тер­ной томо­гра­фи­ей (РКТ), а в ряде слу­ча­ев и опе­ре­жа­ет её по диа­гно­сти­че­ской спе­ци­фич­но­сти, слу­жа так назы­ва­е­мым «золо­тым стан­дар­том» в выяв­ле­нии цело­го ряда пато­ло­ги­че­ских изме­не­ний раз­лич­ных тка­ней и орга­нов чело­ве­че­ско­го организма.

Дан­ный метод, начи­ная с момен­та его откры­тия  и по насто­я­щее вре­мя, про­шёл мно­же­ство эта­пов раз­ви­тия, каж­дый из кото­рых харак­те­ри­зо­вал­ся пере­хо­дом дан­но­го мето­да на каче­ствен­но новую сту­пень диа­гно­сти­че­ских возможностей.

Что же такое МРТ?

Для нача­ла немно­го исто­рии. В 1946 году неза­ви­си­мо друг от  дру­га двое аме­ри­кан­ских учё­ных (Феликс Блох  и Эдвард Пур­селл) опи­са­ли некий физи­че­ский эффект, при­су­щий атом­ным ядрам неко­то­рых веществ. В даль­ней­шем имен­но он явил­ся кра­е­уголь­ным кам­нем всей мето­ди­ки МРТ.

Ока­за­лось, что если поме­стить ядра в посто­ян­ное маг­нит­ное поле, а затем воз­дей­ство­вать на них радио­ча­стот­ны­ми импуль­са­ми опре­де­лён­ной часто­ты, то эта энер­гия будет погло­щать­ся ими, вслед­ствие чего вся систе­ма перей­дёт на более высо­кий энер­ге­ти­че­ский уро­вень. Такое состо­я­ние менее ста­биль­но, и поэто­му в даль­ней­шем погло­щён­ная энер­гия будет излу­чать­ся ядра­ми, а систе­ма воз­вра­тит­ся в пер­во­на­чаль­ное энер­ге­ти­че­ское состо­я­ние. Эта излу­чён­ная энер­гия несёт инфор­ма­цию о место­по­ло­же­нии ато­ма в про­стран­стве, и если доба­вить к это­му допол­ни­тель­ное воз­дей­ствие более сла­бым маг­нит­ным полем (так назы­ва­е­мым гра­ди­ент­ным), то с помо­щью улав­ли­ва­ю­ще­го устрой­ства (при­ём­ной катуш­ки) , и после­ду­ю­щей мате­ма­ти­че­ской обра­бот­ки полу­чен­ной инфор­ма­ции мож­но рекон­стру­и­ро­вать рас­по­ло­же­ние ато­мов како­го-либо объ­ек­та в виде изоб­ра­же­ния его попе­реч­но­го сре­за на экране монитора.

Таким обра­зом мож­но полу­чать послой­ные изоб­ра­же­ния на раз­ных уров­нях раз­лич­ных ана­то­ми­че­ских обла­стей како­го-либо орга­низ­ма (напри­мер, чело­ве­че­ско­го), кото­рые будут наи­бо­лее при­бли­жен­но соот­вет­ство­вать реаль­но­му их поло­же­нию и соот­но­ше­нию друг с дру­гом. Таких сло­ёв, или сре­зов мож­но зада­вать зна­чи­тель­ное коли­че­ство, при­чём есть воз­мож­ность в доста­точ­но широ­ких пре­де­лах варьи­ро­вать их тол­щи­ну, дистан­цию меж­ду сре­за­ми, направ­ле­ние и мно­гие дру­гие пара­мет­ры, вли­я­ю­щее на каче­ство полу­ча­е­мых томограмм.

В нача­ле 70‑х годов ХХ сто­ле­тия году аме­ри­кан­ские учё­ные Р. Дамадьян и П. Лау­тер­бур неза­ви­си­мо друг от дру­га при­ме­ни­ли фено­мен маг­нит­но­го резо­нан­са для полу­че­ния элек­трон­но­го изоб­ра­же­ния тка­ней живо­го объ­ек­та (в том чис­ле и чело­ве­ка) с помо­щью МР ска­не­ра. Счи­та­ет­ся, что пер­вый МР ска­нер был создан Р. Дамадья­ном и коман­дой его сорат­ни­ков к кон­цу 70‑х годов ХХ века, тогда же он запа­тен­то­вал своё изоб­ре­те­ние. Со вре­ме­нем мето­ди­ка полу­чи­ла широ­кое рас­про­стра­не­ние в меди­цине и в дан­ное вре­мя успеш­но исполь­зу­ет­ся в луче­вой диагностике.

Со вре­ме­ни появ­ле­ния пер­вых маг­нит­но-резо­нанс­ных ска­не­ров для все­го тела (нача­ло 80‑х годов про­шло­го сто­ле­тия) до насто­я­ще­го вре­ме­ни МР томо­гра­фы про­шли дол­гий путь эво­лю­ции: совер­шен­ство­ва­лось про­грамм­ное обес­пе­че­ние и аппа­рат­ные ком­по­нен­ты, изоб­ра­же­ние ста­но­ви­лось более каче­ствен­ным — улуч­ша­лось раз­ре­ше­ние и совер­шен­ство­ва­лась кон­траст­ность меж­ду раз­лич­ны­ми тка­ня­ми, внед­ря­лись новые мето­ди­ки и рас­ши­ря­лись гра­ни­цы при­ме­не­ния мето­да в раз­лич­ных раз­де­лах меди­ци­ны и мно­гое-мно­гое дру­гое. Что­бы изло­жить все эта­пы раз­ви­тия МРТ хотя бы вкрат­це, при­шлось бы напи­сать как мини­мум неболь­шую кни­гу. Но посколь­ку дан­ная зада­ча перед нами не сто­ит, огра­ни­чим­ся неболь­шим экс­кур­сом по основ­ным аспек­там при­ме­не­ния мето­да в рам­ках меди­цин­ской визу­а­ли­за­ции, где МРТ очень часто  ста­но­вит­ся спо­со­бом пер­вой линии диа­гно­сти­ки сре­ди впе­чат­ля­ю­ще­го арсе­на­ла высо­ко­тех­но­ло­гич­ных инстру­мен­тов совре­мен­ной медицины.

Применение МРТ

По неко­то­рым дан­ным лите­ра­ту­ры диа­гно­сти­че­ская точ­ность МРТ состав­ля­ет 91–99%, а чув­стви­тель­ность может дости­гать 97%.

Основ­ные зада­чи, сто­я­щие перед меди­цин­ской визу­а­ли­за­ци­ей, как пра­ви­ло, следующие:

  • оцен­ка про­стран­ствен­но­го рас­по­ло­же­ния, фор­мы и струк­ту­ры тка­ней в орга­нах, самих орга­нов, а так­же их систем;
  • выяв­ле­ние пато­ло­ги­че­ских  изме­не­ний раз­лич­ной при­ро­ды и про­ве­де­ние их диф­фе­рен­ци­аль­ной диагностики;
  • полу­че­ние диа­гно­сти­че­ски зна­чи­мой инфор­ма­ции, кото­рая в даль­ней­шем может быть исполь­зо­ва­на для пла­ни­ро­ва­ния лече­ния, в том чис­ле и оперативного.

МРТ как метод луче­вой диа­гно­сти­ки обла­да­ет целым рядом пре­иму­ществ, выгод­но выде­ля­ю­щих его сре­ди про­чих. Рас­смот­рим их более подробно.

Преимущества МРТ

  1. При при­ме­не­нии МРТ отсут­ству­ют иони­зи­ру­ю­щее излу­че­ние и луче­вая нагруз­ка на иссле­ду­е­мый объ­ект, что поз­во­ля­ет про­во­дить обсле­до­ва­ние боль­но­го настоль­ко часто и настоль­ко дли­тель­но, насколь­ко того тре­бу­ют пока­за­ния  и ожи­да­е­мый диа­гно­сти­че­ский эффект. При этом не при­хо­дит­ся гово­рить о воз­мож­ном кан­це­ро­ген­ном и мута­ген­ном воз­дей­ствии, сопря­жён­ном, напри­мер, с рент­ге­нов­ским излу­че­ни­ем, кото­рое исполь­зу­ет­ся так­же и в ком­пью­тер­ной томографии.
  2. Высо­кая раз­ре­ша­ю­щая спо­соб­ность изоб­ра­же­ния, явля­ю­ща­я­ся одним из основ­ных фак­то­ров диа­гно­сти­ки пато­ло­гий неболь­шо­го раз­ме­ра, или, гово­ря про­ще, высо­кая чёт­кость  изоб­ра­же­ния и спо­соб­ность досто­вер­но диф­фе­рен­ци­ро­вать мел­кие ана­то­ми­че­ские струк­ту­ры друг от дру­га и от пато­ло­ги­че­ских обра­зо­ва­ний и про­цес­сов в орга­нах и тканях.
  3. Важ­ней­шим пара­мет­ром при про­ве­де­нии раз­лич­ных видов томо­гра­фии явля­ет­ся, так назы­ва­е­мый тка­не­вый кон­траст, то есть диа­гно­сти­че­ски зна­чи­мые визу­аль­ные раз­ли­чия тка­ней с раз­ны­ми сиг­наль­ны­ми харак­те­ри­сти­ка­ми. Это поз­во­ля­ет видеть раз­ли­чия в струк­ту­ре раз­ных тка­ней и орга­нов друг от дру­га и одно­знач­но трак­то­вать пато­ло­ги­че­ские изме­не­ния выяв­ля­ю­щи­е­ся в них. В МРТ тка­не­вый кон­траст явля­ет­ся наи­выс­шим сре­ди извест­ных на сего­дняш­ний момент видов меди­цин­ской визу­а­ли­за­ции, исполь­зу­ю­щих в осно­ве луче­вые эффекты.
  4. Метод МРТ явля­ет­ся поли­про­ек­ци­он­ным, то есть даёт воз­мож­ность про­во­дить иссле­до­ва­ние в трёх про­ек­ци­ях, а так­же ори­ен­ти­ро­вать сре­зы прак­ти­че­ски в любых косых про­ек­ци­ях, в зави­си­мо­сти от постав­лен­ных задач и вида иссле­до­ва­ния, что невоз­мож­но, напри­мер, в рент­ге­нов­ской ком­пью­тер­ной томографии.
  5. Такие мето­ды луче­вой диа­гно­сти­ки, как рент­ге­но­гра­фия и ком­пью­тер­ная томо­гра­фия часто исполь­зу­ют для полу­че­ния допол­ни­тель­ной инфор­ма­ции кон­траст­ные веще­ства, кото­рые при всей сво­ей зна­чи­мо­сти могут обла­дать ток­си­че­ским дей­стви­ем на неко­то­рые орга­ны, а так­же являть­ся при­чи­ной аллер­ги­че­ских реак­ций раз­лич­ной сте­пе­ни тяже­сти, вплоть до таких опас­ных состо­я­ний, как отёк Квин­ке и ана­фи­лак­ти­че­ский шок. Кон­траст­ные веще­ства исполь­зу­е­мые в МРТ не обла­да­ют цито‑, гепато‑, и неф­ро­ток­си­че­ским дей­стви­ем, а так­же не вызы­ва­ют аллер­ги­че­ских реак­ций, что явля­ет­ся пре­иму­ще­ством, по срав­не­нию с кон­траст­ны­ми веще­ства­ми исполь­зу­ю­щи­ми­ся в рент­ге­но­ло­ги­че­ских исследованиях.
  6. Так­же плю­сом маг­нит­но-резо­нанс­ной томо­гра­фии явля­ет­ся отсут­ствие арте­фак­тов (помех) от кост­ных струк­тур, кото­рые могут затруд­нять интер­пре­та­цию изоб­ра­же­ния полу­чен­но­го с помо­щью ком­пью­тер­ной томографии.

Недостатки МРТ

Как любой метод диа­гно­сти­ки, МРТ име­ет и свои недостатки:

  • необ­хо­ди­мость сохра­нять непо­движ­ность (зача­стую доста­точ­но дол­го) во вре­мя МР иссле­до­ва­ния, что не все­гда реаль­но паци­ен­там с выра­жен­ным боле­вым син­дро­мом или нахо­дя­щим­ся в состо­я­нии оглушения;
  • невоз­мож­ность про­ве­де­ния МР диа­гно­сти­ки паци­ен­там с искус­ствен­ны­ми води­те­ля­ми рит­ма в сер­деч­ной мыш­це, кохле­ар­ны­ми имплан­та­ми, имплан­ти­ро­ван­ны­ми сти­му­ля­то­ра­ми спин­но­го моз­га, про­те­зи­ро­ван­ны­ми  суста­ва­ми (осо­бен­но тазо­бед­рен­ны­ми), вжив­лён­ны­ми инсу­ли­но­вы­ми помпами;
  • так­же МРТ про­ти­во­по­ка­за­но боль­ным с метал­ли­че­ски­ми оскол­ка­ми в орга­низ­ме, стен­та­ми, клип­са­ми на сосу­дах, фик­си­ру­ю­щи­ми ско­ба­ми, пла­сти­на­ми, спи­ца­ми, бол­та­ми из фер­ро­маг­нит­ных материалов.
  • отно­си­тель­ны­ми про­ти­во­по­ка­за­ни­я­ми явля­ет­ся клау­стро­фо­бия, 1‑й и 3‑й три­мест­ры бере­мен­но­сти, пани­че­ские состо­я­ния, функ­ци­о­наль­ные рас­строй­ства психики;
  • так­же до извест­ной сте­пе­ни мож­но счи­тать недо­стат­ком доста­точ­но высо­кую сто­и­мость обсле­до­ва­ния. Одна­ко, в послед­нее вре­мя име­ет­ся тен­ден­ция к её  сни­же­нию за счёт всё уве­ли­чи­ва­ю­ще­го­ся коли­че­ства маг­ни­тов в госу­дар­ствен­ных и част­ных меди­цин­ских учреждениях.

Теперь подроб­нее рас­смот­рим обла­сти при­ме­не­ния маг­нит­но-резо­нанс­ной томо­гра­фии в кли­ни­че­ской практике.

Области применения

В клас­си­че­ском пред­став­ле­нии мето­ди­ка про­ве­де­ния МРТ иссле­до­ва­ния вклю­ча­ет в себя несколь­ко после­до­ва­тель­ных этапов:

  •  сбор ана­мне­за забо­ле­ва­ния и жиз­ни пациента,
  • озна­ком­ле­ние с дан­ны­ми и резуль­та­та­ми про­ве­дён­ных ана­ли­зов и инстру­мен­таль­ных обследований,
  • про­ве­де­ние соб­ствен­но МРТ,
  • пост­про­цес­сор­ная обра­бот­ка дан­ных и их интер­пре­та­ция, про­во­ди­мая ква­ли­фи­ци­ро­ван­ным врачом-рентгенологом.

Обла­сти при­ме­не­ния маг­нит­но-резо­нанс­ной томо­гра­фии в меди­цине очень обшир­ны. Фак­ти­че­ски, очень труд­но най­ти раз­дел меди­ци­ны, в кото­ром дан­ный метод не нашёл бы себе применение.

Мож­но сра­зу выде­лить основ­ные тех­но­ло­го-диа­гно­сти­че­ские бло­ки воз­мож­но­стей МРТ:

  • так назы­ва­е­мые рутин­ные иссле­до­ва­ния, то есть полу­че­ние стан­дарт­ных обзор­ных томо­грамм прак­ти­че­ски любых обла­стей чело­ве­че­ско­го тела (наи­бо­лее часто — это голов­ной мозг и при­цель­ное обсле­до­ва­ние гипо­фи­за, раз­ные отде­лы позво­ноч­ни­ка, орга­ны брюш­ной поло­сти, забрю­шин­но­го про­стран­ства и мало­го таза, в отдель­ных слу­ча­ях орга­ны груд­ной поло­сти и сре­до­сте­ния, мяг­кие тка­ни  шеи, конеч­но­стей и туло­ви­ща, круп­ные суста­вы, в ряде слу­ча­ев полые орга­ны, такие как желу­док и кишеч­ник, а так­же сердце);
  • томо­гра­фия с кон­траст­ным уси­ле­ни­ем, а так­же с дина­ми­че­ским кон­траст­ным усилением;
  • бес­кон­траст­ная ангио­гра­фия (иссле­до­ва­ние сосу­дов)  маги­страль­ных арте­рий и вен, а так­же ангио­гра­фия с при­ме­не­ни­ем кон­траст­но­го веще­ства (круп­ные сосу­ды груд­ной и брюш­ной поло­стей, мало­го таза, ниж­них конечностей);
  • бес­кон­траст­ная холан­гио­пан­кре­а­то­гра­фия (иссле­до­ва­ние вывод­ных про­то­ков пече­ни и под­же­лу­доч­ной железы);
  • бес­кон­траст­ная и кон­траст­но уси­лен­ная уро­гра­фия (иссле­до­ва­ние чашеч­но-лоха­ноч­ной систе­мы почек и мочеточников);
  • спек­тро­ско­пия (иссле­до­ва­ние обмен­ных про­цес­сов в нор­маль­ных и пато­ло­ги­че­ских тка­нях чело­ве­ка in vivo);

МРТ широ­ко при­ме­ня­ет­ся в нев­ро­ло­гии — выяв­ле­ние доб­ро­ка­че­ствен­ных и зло­ка­че­ствен­ных опу­хо­ле­вых пора­же­ний голов­но­го и спин­но­го моз­га, мета­ста­зов в голов­ной мозг, а так­же инсуль­тов, кро­во­из­ли­я­ний, абсцес­сов, вос­па­ли­тель­ных забо­ле­ва­ний цен­траль­ной нерв­ной систе­мы ауто­им­мун­но­го и инфек­ци­он­но­го харак­те­ров, врож­ден­ных ано­ма­лий раз­ви­тия и про­ве­сти диф­фе­рен­ци­аль­ную диа­гно­сти­ку выяв­лен­ных изме­не­ний. Так­же воз­мож­на оцен­ка доступ­ных для визу­а­ли­за­ции сег­мен­тов круп­ных череп­но-моз­го­вых нер­вов и кореш­ков спин­но-моз­го­вых нер­вов, напри­мер при ком­прес­сии их гры­жа­ми меж­по­звон­ко­вых дис­ков. Функ­ци­о­наль­ная МРТ поз­во­ля­ет уви­деть актив­ность отде­лов моз­га, отве­ча­ю­щих за раз­лич­ные физио­ло­ги­че­ские функ­ции, про­цес­сы мыш­ле­ния, а так­же эмоции.

 МР-ангио­гра­фия исполь­зу­ет­ся в выяв­ле­нии гру­бых пато­ло­гий сосу­дов, таких как ане­вриз­мы, сте­но­зы, окклю­зии и ано­ма­лии раз­ви­тия — раз­лич­ные сосу­ди­стые маль­фор­ма­ции, и дру­гие патологии.

С успе­хом МРТ при­ме­ня­ет­ся и в иссле­до­ва­нии позво­ноч­ни­ка и суста­вов. Посред­ством это­го хоро­шо диф­фе­рен­ци­ру­ют­ся вос­па­ли­тель­ные и деге­не­ра­тив­ные изме­не­ния, мета­ста­ти­че­ские пора­же­ния, трав­ма­ти­че­ские повре­жде­ния свя­зоч­но­го аппа­ра­та, сустав­но­го хря­ща, гры­жи меж­по­зво­ноч­ных дис­ков, а так­же изме­не­ния сиг­наль­ных харак­те­ри­стик кост­но­го моз­га раз­лич­но­го гене­за (инфаркт, отёк, опу­хо­ли, вос­па­ле­ние, инфиль­тра­ция, некроз, жиро­вое пере­рож­де­ние и др.).

В иссле­до­ва­нии мяг­ких тка­ней метод так­же широ­ко рас­про­стра­нен и поз­во­ля­ет диа­гно­сти­ро­вать раз­лич­ные пато­ло­ги­че­ские про­цес­сы онко­ло­ги­че­ской, вос­па­ли­тель­ной, пост­трав­ма­ти­че­ской при­ро­ды, а так­же оце­нить состо­я­ние и раз­ме­ры  реги­о­нар­ных лим­фа­ти­че­ских узлов.

Так­же МРТ нашло широ­кое при­ме­не­ние в иссле­до­ва­нии орга­нов брюш­ной поло­сти и мало­го таза, как метод, поз­во­ля­ю­щий выяв­лять рас­по­ло­же­ние, раз­ме­ры и соот­но­ше­ния орга­нов и тка­ней, опу­хо­ле­вые и мета­ста­ти­че­ские пора­же­ния, вос­па­ли­тель­ные и деге­не­ра­тив­ные изме­не­ния, врож­дён­ные ано­ма­лии раз­ви­тия, в ряде слу­ча­ев изме­не­ния инфек­ци­он­ной и пара­зи­тар­ной природы.

МРТ име­ет огра­ни­че­ния при иссле­до­ва­нии кост­ной тка­ни, так как она содер­жит крайне низ­кое содер­жа­ние про­то­нов и на изоб­ра­же­нии име­ет тём­ный сиг­нал, и как след­ствие прак­ти­че­ски не под­да­ёт­ся оцен­ке. В этом слу­чае пре­иму­ще­ство за рент­ге­но­гра­фи­ей или ком­пью­тер­ной томо­гра­фи­ей. Име­ют­ся огра­ни­че­ния мето­да и в иссле­до­ва­нии полых орга­нов, таких как кишеч­ник и желу­док, но при исполь­зо­ва­нии неко­то­рых вспо­мо­га­тель­ных при­спо­соб­ле­ний, поз­во­ля­ю­щих мини­ми­зи­ро­вать поме­хи при пери­сталь­ти­че­ских сокращениях.

Под­во­дя итог, мож­но ска­зать, что метод маг­нит­но-резо­нанс­ной диа­гно­сти­ки в боль­шин­стве слу­ча­ев явля­ет­ся наи­бо­лее пред­по­чти­тель­ным сре­ди мно­же­ства диа­гно­сти­че­ских мето­дик в силу сво­ей неин­ва­зив­но­сти, инфор­ма­тив­но­сти и без­опас­но­сти и широ­ты при­ме­не­ния в раз­лич­ных обла­стях медицины.

Автор: Ека­те­ри­на Соловьева

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

Размер шрифта: A- 16 A+
Цвет темы:
Цвет полей:
Шрифт: Arial Times Georgia
Текст: По левому краю По ширине
Боковая панель: Свернуть
Сбросить настройки