Магнитно-резонансная томография. Что такое МРТ? МРТ и сердечно-сосудистая система

Один из самых эффективных методов медицинского исследования - МРТ или магнитно-резонансная томография, позволяющая получить максимально точные сведения об анатомических особенностях организма пациента, обменных процессах, физиологии тканей и внутренних органов. С его появлением стало возможно детальное обследование головного мозга для диагностики заболеваний и дегенеративных поражений. Возможность определения локализации процесса и объема произошедших повреждений становится основным преимуществом данной процедуры при выявлении новообразований и исследовании сосудов.

Что такое МРТ

Магнитно-резонансная томография - это уникальная возможность получения высокоточных послойных изображений исследуемой области. Процедура проводится при помощи специального аппарат, действие которого на организм человека заключается в стимуляции радиоволн, создании сильного магнитного поля и регистрации ответного электромагнитного излучения организма. Результатом процесса становится построение изображения путем обработки поступающего сигнала на компьютере.

Что такое магнитно-резонансный томограф? Это устройство, позволяющее добиться эффективной диагностики, выявить изменения в работе организма и произвести высокоточную визуализацию исследуемых органов, которая значительно превосходит результаты других методик (рентгена, КТ, ультразвука). Такая процедура позволяет выявить онкологию и ряд других заболеваний и опасных патологий, измерить скорость кровотока и движения спинномозговой жидкости и т.д.

В основе работы аппарата лежит принцип ЯМР с последующей обработкой полученных сведений специальными программами. МРТ установка обеспечивает создание сильного магнитного поля. Немаловажным фактором, объясняющим принцип работы устройства, является наличие в человеческом организме протонов (в химическом смысле это ядро атома водорода) . Магнитно-резонансный томограф позволяет поддерживать стабильное состояние магнетизма в теле пациента, при помещении его в силовое поле. Аппарат производит:

стимуляцию организма при помощи радиоволн, способствуя смене стационарной ориентации заряженных частиц;

остановку радиоволн и регистрацию электромагнитных излучений организма;

обработку полученного сигнала и преобразование его в изображение.

Полученная картинка не является фотографическим снимком обследуемого отдела или органа. Специалист получает высококачественное детализированное отображение радиосигналов, испускаемых телом пациента. МРТ диагностика полностью превосходит метод компьютерной томографии, поскольку в данном случае при проведении процедуры не применяется ионизирующее излучение, а используются безопасные для человеческого организма электромагнитные волны.

История создания и принцип работы МРТ

Годом создания данного метода считается 1973, а одним из отцов-основателей магнитно-резонансной томографии - Пол Лотербур. В одном из журналов им была опубликована статья, в которой подробно описывался феномен визуализации структур и органов при помощи использования магнитных и радиоволн.

Это не единственный ученый, причастный к открытию МРТ - еще в 1946 году Феликс Блох и Ричард Пурселл, работающие в Гарварде, изучали физическое явление, в основе которого лежали свойства, присущие атомным ядрам (первичное поглощение получаемой энергии и последующее ее переизлучение. т.е. выделение с переходом к начальному состоянию). За это исследование ученые получили Нобелевскую премию (1952).

Открытие Блоха и Пурселла стало своеобразным толчком к развитию теории по ЯМР. Необычное явление изучалось как химиками, так и физиками. Демонстрация первого компьютерного томографа, включающая в себя ряд испытаний, произошла в 1972 году. Результатом проведенного исследования стало обнаружение принципиально нового способа диагностики, позволяющего детально визуализировать важнейшие структуры организма.

Далее Лотербуром был частично сформулирован принцип работы аппарата МРТ - работа ученого легла в основу исследований, проводимых до наших дней. В частности, в статье содержались следующие утверждения:

Трехмерные проекции объектов получаются по спектрам ЯМР протонов воды из обследуемых структур, органов и т.д.

Особое внимание уделялось наблюдению за злокачественными новообразованиями. Опыты, проведенные Лотербуром, показали: они существенно отличаются от здоровых клеток. Разница заключается в характеристиках полученного сигнала.

В 70-е годы XX века началась новая эра развития МРТ-диагностики. В это время Ричардом Эрнстом было предложено проведение магнитно-резонансной томографии с использованием особого метода - кодирования (как частотного, так и фазового). Именно этим способом визуализации исследуемых областей и пользуются врачи в наши дни. В 1980 году был продемонстрирован снимок, на получение которого ушло около 5 минут. Уже через шесть лет длительность отображения снизилась - до пяти секунд. При этом качество картинки оставалось неизменным.

В 1988 году был усовершенствован и метод ангиографии, позволяющий отобразить кровоток пациента без дополнительного ввода в кровь препаратов, выполняющих роль контраста.

Развитие МРТ стало новой вехой в современной медицине. Эта процедура применяется в диагностике заболеваний:

позвоночника;

суставов;

мозга (головного и спинного);

гипофиза;

внутренних органов;

молочных желез и т.д.

Возможности открытого метода позволяют обнаруживать заболевания на ранних стадиях и выявлять патологии, требующие своевременного лечения или же немедленного операционного вмешательства. Томография, проведенная на современном оборудовании, дает возможность получить точное изображение органов, обследуемых структур и тканей, а также:

собрать необходимую информацию о циркуляции спинномозговой жидкости;

определять уровень активации областей коры головного мозга;

проследить за газообменом в тканях.

Метод МРТ выгодно отличается от других способов диагностики:

Он не предполагает воздействия, осуществляемого при помощи хирургических инструментов.

Магнитно-резонансная томография безопасна и высокоэффективна.

Данная процедура относительно широко доступна и востребована при исследовании наиболее сложных случаев, требующих детальной визуализации происходящих в организме изменений.

На видео ниже демонстрируются основные этапы функционирования современного томографа:

Принцип работы МРТ (видео)

Принцип работы магнитно-резонансного сканера (МРТ)

Как проходит процедура? Человека помещают в специальный узкий тоннель, в котором он должен находиться в горизонтальном положении. В трубе на него воздействует сильное магнитное поле прибора. Исследование длится от 15 до 20 минут.

После пациенту выдается изображение. Оно создается благодаря методу ЯМР - физическому явлению магнитно-ядерного резонанса, связанному со свойствами протонов.При помощи радиочастотного импульса в созданном устройством электромагнитном поле вырабатывается излучение, преобразующееся в сигнал. После он регистрируется и обрабатывается компьютерной программой.

Каждый обследуемый и выводимый на экран в виде изображения срез имеет свою толщину. Рассматриваемый способ отображения схож с технологией удаления всего, что располагается над слоем и под ним. При этом большую роль играют отдельные элементы объема и плоскости - части среза и структурные компоненты получаемого магнитно-резонансного снимка.

Поскольку человеческое тело на 90% состоит из воды, происходит стимуляция протонов атомов водорода. Этот метод воздействия позволяет заглянуть в организм и диагностировать серьезные заболевания без физического вмешательства.

Устройство аппарата МРТ

Рассматриваемое современное оборудование состоит из следующих частей:

магнит;

катушки;

прибор, генерирующий радиоимпульсы;

клетка Фарадея;

источник питания;

система охлаждения;

системы, служащие для обработки поступающих данных.

Магнит

Создает стабильное поле, характеризующееся однородностью и высокой напряженностью. Именно по последнему показателю оценивается мощность прибора. Напомним о том, что именно от нее зависит качество получаемого изображения и скорость проведения процедуры.

В зависимости от напряженности все аппараты разделяются на следующие группы:

Низкопольные - оборудование начального уровня, открытые, сила поля < 0.5 Tл.

Среднепольные - показатели от 0,5-1 Тл.

Высокопольные - отличаются высокой скоростью исследования, четким изображением даже при движении пациента во время обследования. Напряженность магнитного поля этих установок - 1-2 Тл.

Сверхвысокопольные - более 2 Тл. Используются для исследовательских целей.

Также выделяются следующие виды используемых магнитов:

Постоянные - изготавливаются из сплавов, обладающих ферромагнитными свойствами. Преимущество таких элементов - их не нужно охлаждать, поскольку они не требуют энергии для поддержания однородного поля. Среди недостатков - большой вес используемой системы, низкая напряженность. Также подобные магниты чувствительны к температурным изменениям.

Сверхпроводящие - катушка, изготовленная из специального сплава. Через нее могут пропускать большие токи. Результатом работы такого устройства становится создание сильного магнитного поля. Дополнением к конструкции идет система охлаждения. Минусы данного вида - повышенное потребление жидкого гелия при низких энергозатратах, большие расходы на эксплуатацию прибора, обязательное экранирование. Также велик риск выбрасывания охлаждающей жидкости из криостата при потере свойств сверхпроводимости.

• Резистивные - электромагниты не требуют использования специальных охлаждающих систем, способны создавать относительно гомогенное поле для проведения сложных исследований. Недостаток - большой вес (примерно 5 тонн, повышается в процессе экранирования)

Принцип работы катушки в МРТ

Эти элементы предназначены для повышения однородности магнитного поля. Пропуская через себя ток, они корректируют характеристики, компенсируя недостаточную гомогенность. Такие детали либо размещаются непосредственно в жидком гелии, либо не требуют охлаждения.

Результатом работы градиентных катушек становится создание четкого изображения путем локализации сигнала и сохранения точного соответствия данных, полученных во время процедуры, и области, исследуемой врачом.

Большое значение имеют мощность и скорость действия деталей - от этих показателей зависит разрешающая способность прибора, уровень шума в соотношении с сигналом и быстрота действия.

Передатчик в МРТ: принцип работы элемента в системе томографа

Данный прибор формирует радиочастотные колебания и импульсы (прямоугольной и сложной формы). Подобное преобразование позволяет добиться возбуждения ядер, повлиять на контраст изображения, выводимого на снимок. Сигнал от элемента поступает на переключатель, который, в свою очередь, воздействует на катушку, генерируя РЧ магнитное поле, влияющее на спиновую систему.

Приемник

Представляет собой отличающийся высокой чувствительностью и низким уровнем шума усилитель сигнала, работа которого происходит на сверхвысоких частотах. Регистрируемый отклик претерпевает изменения - преобразование из МГц в кГц (от высоких частот к низким).

Запчасти для томографов

За получение точного детализированного изображения отвечают и регистрирующие датчики, которые располагаются вокруг исследуемого органа пациента. Подобная процедура абсолютно безопасна: произведя излучение сообщенной энергии, протоны возвращаются в прежнее состояние.

За получение точного детализированного изображения отвечают и регистрирующие датчики, которые располагаются вокруг исследуемого органа пациента. Подобная процедура абсолютно безопасна: произведя излучение сообщенной энергии, протоны возвращаются в прежнее состояние. Для улучшения качества изображения и большей детализации изображения пациенту могут ввести контрастное вещество на основе гадолиния, не вызывающее побочных реакций. Специальный препарат помещается в шприц или инъектор, автоматически рассчитывающий дозировку и скорость ввода. Подача средства полностью синхронизирована с ходом сканирования.

Качество проведенного обследования зависит не только от напряженности магнитного поля, но и от используемой катушки, применения контрастного вещества, особенностей диагностики и опыта специалиста, проводящего томографию.

Преимущества подобной процедуры:

возможность получения максимально точного изображения осматриваемого органа;

повышение качества диагностики;
безопасность для пациента.

Томографы отличаются по силе создаваемого ими поля и «открытости» магнита. Чем больше мощность поля, тем быстрее проходит процедура сканирования и выше качество получаемого трехмерного изображения.

Открытые аппараты МРТ имеют C-образную форму и являются оптимальным вариантом для обследования людей, страдающих выраженной клаустрофобией. Они создавались для проведения дополнительных процедур внутри магнита. Такой тип установок гораздо слабее закрытых томографов.

Обследование с применением МРТ является одним из самых эффективных и безопасных способов диагностики и наиболее информативным методом для детального исследования спинного и головного мозга, позвоночника, органов брюшной полости и малого таза.

Итак, врач Вас направил на магнитно-резонансную томографию (МРТ). Не пугайтесь, это, хоть и сложный, но совершенно безопасный и крайне эффективный метод исследования. Он не связан с ионизирующим излучением или введением каких-либо опасных веществ. Кроме того, подготовка к МРТ не потребует много усилий.

МРТ при беременности – безопасно ли?

Магнитно-резонансная томография является высокоинформативным и в то же время безопасным неинвазивным методом диагностики. МРТ является относительно новым способом диагностики. Но настолько ли этот метод безопасен, чтобы использовать его во время беременности? Итак, как же на этот вопрос отвечает современная медицина.

Абсолютные и относительные МРТ противопоказания

Магнитно-резонансная томография как метод диагностики внутренних органов человека приобретает все большую популярность в медицине. Все чаще опытные специалисты склоняются к применению МРТ при выборе способа исследования широкого спектра органов и тканей. МРТ выгодно выделяется среди других методов диагностики высокой степенью информативности, отодвигая на второй план такие процедуры, как компьютерная томография и ультразвуковое исследование.

Где можно сделать МРТ? Где в Москве сделать МРТ?

Когда диагностический процесс подходит к стадии когда необходимо сделать МРТ, то стоит сделать паузу и вдумчиво поразмыслить. Исследование мягких тканей с помощью магнитно-резонансной томографии на сегодняшний день является максимально эффективным. Процедура эта проста для пациента, но есть несколько существенных деталей, о которых стоит помнить.

МРТ детям – основные особенности. Где и как сделать МРТ ребенку?

МРТ детям обычно назначается тогда, когда у врача есть подозрения на заболевания, при которых поражаются структуры головного мозга. Данную процедуру можно проводить начиная с 5 лет. Тем не менее, возможно будет провести МРТ ребенку или нет, в большей степени зависит не от возраста, а от его способности спокойно лежать и не двигаться во время процедуры.

Стоимость МРТ диагностики

Когда речь заходит о выборе, где проходить МРТ-исследование, кто-то руководствуется рекомендацией врача, кто-то – месторасположением медицинского центра, но в любом случае каждый из нас спросит, а сколько же это будет стоить? А для некоторых именно стоимость МРТ станет определяющим фактором при выборе, куда же направиться делать данную процедуру.

Какие бывают МРТ томографы? МРТ открытого и закрытого типа.

Высокая информативность процедуры МРТ давно известна не только медикам, и МРТ томограф сегодня – обычный обитатель городских больниц и уж тем более частных медицинских центров. Какие же бывают аппараты для МРТ?

Современная медицина предлагает сегодня больным множество методов обследования, среди которых есть и такие высокоточные инновации, как рентгеновская компьютерная томография (РКТ или просто КТ) и магнитно-ядерная резонансная томография (МРТ).

В чем отличие КТ от МРТ, и что лучше — МРТ или КТ?

Оба метода сегодня используются в равной степени тогда, когда недостаточно информации, полученной в результате традиционного консервативного исследования: рентгена, УЗИ, эндоскопии и др. Чтобы решить, что выбрать — КТ или МРТ, вспомним принцип работы компьютерного и магнитного томографов.

Чем отличается КТ от МРТ по своей сути

Принцип компьютерной томографии основан на обыкновенном рентгеновском излучении, проходящем через ткани: плотная ткань создает больше препятствия, и изображение получается светлое; мягкие ткани, жидкости более проницаемы для лучей и дают рисунок темнее. Передвижная кабина аппарата оборудована вращающимся внутренним кольцом, на одной стороне которого имеется рентгеновский источник, а на другом принимающие детекторы. Информация от луча, проходящего через тело пациента, преобразуется во множество кадров (томограф позволяет делать срезы почти микроскопические: 0,5 — 1 мм), которые затем обрабатываются компьютером. Благодаря передвижению кольца томографа вдоль и вокруг стола и вращению вокруг собственной оси самой камеры излучателя, создается спиральное пространственное изображение, отличающееся поразительной точностью и качеством. Такая методика позволила сократить время исследования буквально до нескольких минут, что несомненно является большим преимуществом КТ.

Среди профессиональных медиков более распространена аббревиатура МСКТ (либо СКТ) — мультиспиральная компьютерная томография. Это название полностью отражает суть обследования.

Принцип магнитного резонанса совсем иной. Диагностика основывается на обработке ответных импульсов ядер водорода, возмущенных магнитным полем, и возможности получения высококонтрастного изображения. Причем здесь ядра водорода? Да потому что мы в основном состоим из воды, даже в хрящах свыше 80% воды.

Чем дольше колебания ядер, тем контрастнее (темнее) получается снимок. В мягких тканях воды, а, следовательно, водорода больше, поэтому межпозвоночные диски, спинной мозг на снимке всегда темнее позвонка.

В чем разница МРТ и КТ в плане применения

КТ нашло широчайшее применение в медицине. Сегодня его используют для исследования:

• костей и суставов;
• легких и сердца;
• полых органов ЖКТ и мочеполовой системы;
• щитовидной, паращитовидной и других желез;
• сосудов.

Компьютерная томографии самый информативный способ при лечении переломов и других травм, так как позволяет в мельчайших деталях дать картину повреждений.

КТ назначают при диагностике:

• межпозвоночной грыжи;
• спондилолистеза;
• спондилоартрита;
• артроза;
• остеопатий (остеопороза, остеонекроза, остеомиелита, туберкулеза);
• врожденных костных дисплазий;
• опухолей и кистообразных образований;
• камней в почках и желчном пузыре;
• непроходимости кишечника;
• аневризме, атеросклерозе и других заболеваний сосудов.

Диагностика мягких тканей и мелких сосудов более точна в МРТ, так как исследование проводится буквально на молекулярном уровне, а это позволяет очень рано обнаружить патологию.

При помощи магниторезонансной томографии проводится:

• ранняя диагностика опухолей;
• исследование головного и спинного мозга;
• черепных и спинномозговых нервов;
• сосудов;
• хрящевых тканей;
• дисков и менисков;
• мышц, связок, сухожилий.

МРТ — лучший метод исследования, способный дать наиточнейшую картину:

• нервно-сосудистых заболеваний: атеросклероза, инсульта, ишемии и т. д. ;
• женских гинекологических патологий (поликистоз, эндометриоз, рак шейки матки, бесплодие и др.).

Подытоживаем главные отличия:

КТ хорошо использовать при исследовании твердых тканей (костей), полых органов, для быстрого получения высокоинформативной детальной картины. Это лучший способ диагностики сложных травм (например, оскольчатых переломов позвонков и костей) и предоперационного исследования при эндопротезировании суставов.

МРТ рекомендуется при исследовании мягких тканей (неполые органы, стенки органов, оболочки, сосуды, нервы, хрящевые, мышечные, периартикулярные ткани). Предпочтительнее МРТ при опухолях и травмах спинного и головного мозга, а также в ранней диагностике тех болезней, где важен своевременный диагноз.

Информация о МРТ пояснично-крестцового отдела позвоночника в .

Чем отличается КТ и МРТ с точки зрения самой процедуры

Сложной особой подготовки оба метода исследования не требуют, в этом различий нет.

Подготовиться нужно только к исследованию желудочно-кишечного тракта:

• КТ и МРТ брюшной полости лучше проводить натощак, исключив прием пищи за 6 — 8 часов до процедуры.
• Если ранее был сделан рентген кишечника с применением бариевой клизмы, то КТ или МРТ делаются не раньше, чем через 8 часов, то есть проводить в один день и рентген, и точное исследование кишечника нельзя.
• За день до процедуры нужно исключить продукты, приводящие к излишнему газообразованию.

Лица с клаустрофобией и неуравновешенной психикой должны предупредить врача, чтобы он назначил накануне сеанса седативные средства.

Из карманов и с тела удаляются все металлические предметы (ключи, часы, крестики, цепочки, серьги, браслеты).

Проводятся КТ и МРТ в двух вариантах: обычном и с введением контрастного вещества. Второй метод более информативен, но он длится дольше и дороже. Перед его проведением нужно убедиться в отсутствии аллергической реакции на вводимое в вену вещество.

Когда нельзя делать КТ и МРТ

КТ представляют из себя рентгеновское излучение, следовательно, у него такие же противопоказания, как и при обычном рентгене:

• беременность и лактация;
• младенческий и дошкольный детский возраст;
• диабет;
• заболевания крови;
• патологии щитовидной железы;
• миелома.

МРТ — безопасное исследование. Единственное здесь ограничение — наличие металлических предметов в теле, создающих дополнительные магнитные поля, способные создать помехи.

Абсолютным противопоказанием для проведения МРТ является наличие в теле пациента жизненно важных приборов и имплантатов:

• кардиостимулятора;
• инсулиновой помпы;
• ушных имплантатов;
• системы искусственного зрения;
• электродов и микрочипов, вживленных в мозг, нерв, мышцы.

Магнитное поле может привести к сбою в их работе.

Относительное противопоказание — любой находящийся в зоне исследования металл или ферромагнитный сплав: штифт, эндопротез, позвонковый имплантат, кава-фильтр, аппарат Илизарова и т. д. Даже косметика или татуировка с добавлением металлической краски может помешать получению качественного изображения. Поэтому о наличии любых, находящихся на поверхности кожи или вживленных в тело предметов с содержанием металла, нужно поставить в известность врача.

Еще один небольшой нюанс:

• КТ, благодаря мультиспиральному способу, проводится намного быстрее и бесшумнее.
• Время обследования при МРТ от 20 до 60 мин. Это очень громкая процедура, из-за чего пациенту выдают наушники.

Длительность и громкость могут быть фактором против МРТ:

• для людей, страдающих нервными заболеваниями;
• при плохом самочувствии;
• детской гипермобильности.

Еще одно ограничение для обоих методов — очень большой вес. Томографы рассчитаны максимум на 180 кг.

Что дороже — МРТ или КТ

МРТ дороже, чем КТ, однако при проведении комплексного (сразу нескольких отделов/полостей) или специализированного (например, выявление метастазов повсюду) обследования стоимость одной исследуемой единицы понижается.

Так что же лучше?

МРТ и КТ являются самодостаточными точными высокоинформативными методами диагностики. Сказать, что какой-то из двух способов лучше или точнее было бы неверно. Отличие МРТ от КТ касается главным образом принципа действия, из-за чего КТ в целом предпочтительнее использовать для твердых тканей, а МРТ — для мягких. Но это не означает, что все органы стоит исследовать только при помощи магнитного томографа, а кости — при помощи компьютерной рентгенографии.