Фото дня: магнитно-резонансная томография
В 40-е годы минувшего столетия советский физик Евгений Завойский и его американские коллеги Феликс Блох и Ричард Парселл независимо друг от друга установили, что ядра некоторых химических элементов, помещенные в магнитное поле, способны поглощать энергию в радиочастотном диапазоне с последующим ее излучением. Это явление получило название ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Более 30 лет назад в медицинскую практику вошел новый метод получения изображения внутренних органов – ЯМР-томография. Слово «ядерный» вскоре перестало использоваться из-за негативного отношения пациентов, и в обиход прочно вошло понятие «магнитно-резонансной томографии», или МРТ.
МРТ, как и компьютерная томография, является методами лучевой диагностики, однако принципиально различаются типом излучения. При компьютерной томографии используют рентгеновское излучение, а при МРТ – радиоволновой сигнал: томограмма строится по переизлучению радиоволн ядрами водорода, содержащимися в тканях тела, сразу же после получения ими энергии от радиоволнового сигнала, которым облучают пациента. Энергия радиоволн в миллиарды раз меньше, чем рентгеновского излучения, поэтому они не могут вызвать какие-либо повреждения молекул и клеток человеческого организма.
Следует также отметить, что если при рентгеновской томографии контрастность тканей связана только с их способностью поглощать рентгеновское излучение, то при МРТ она отражает особенности «внутренних», ядерных структур вещества, и зависит от таких факторов, как строение вещества, движение молекул и взаимодействие между ними. Это позволяет не только дифференцировать на изображении патологические и здоровые ткани, но также судить о функционировании отдельных структур. Выбирая форму облучающего радиоволнового сигнала или импульсной последовательности, можно выделить влияние на тканевую контрастность одного какого-нибудь параметра, и одна и та же ткань при одном исследовании может получиться светлой, а при другом – темной.
Что роднит МРТ и компьютерную томографию? Оба метода используют одинаковые принципы автоматического, управляемого компьютером сканирования, обработки и получения послойного изображения внутренней структуры органов. При исследовании на МРТ пациента помещают внутрь большого магнита, где имеется сильное постоянное магнитное поле, ориентированное в большинстве аппаратов вдоль тела пациента. Под воздействием этого поля в теле пациента ядра атомов водорода, представляющие собой маленькие магнитики, ориентируются определенным образом. Добавив слабое переменное магнитное поле к постоянному, можно выбрать область, изображение которой необходимо получить. Затем пациента облучают радиоволнами, при этом их частоту подстраивают таким образом, чтобы протоны в теле пациента могли поглотить часть энергии радиоволн и изменить ориентацию своих магнитных полей. Сразу же после прекращения облучения пациента радиоволнами протоны начинают возвращаться в первоначальное состояние, излучая полученную энергию, и это так называемое переизлучение вызывает появление электрического тока в приемных катушках томографа. Зарегистрированные токи являются сигналами, которые поступают в компьютер и используются для реконструкции изображения.
В настоящее время МРТ является одним из ведущих методов исследования при различных заболеваниях и состояниях. Чем обусловлена такая популярность? До настоящего времени не доказаны вредные эффекты используемых в МРТ постоянных или переменных магнитных полей. Учитывая замену рентгеновских лучей радиоволнами, МРТ считают абсолютно безвредным методом. За счет разности в концентрациях водорода в различных участках органов и тканей при МРТ обеспечивается высокая дифференциация мягких тканей. Высокая разрешающая способность МРТ позволяет увидеть объекты размером в доли миллиметра. Следует отметить также, что при МРТ визуализация сосудистого русла может осуществляться без дополнительного контрастирования и даже с определением параметров кровотока.
В то же время, МРТ, как и любая другая методика, имеет свои недостатки. Среди них – высокая длительность процедуры обследования, что приводит к появлению артефактов от дыхательных движений. МРТ не обеспечивает надежного выявления некоторых видов патологии. При проведении МРТ пациент длительное время находится в замкнутом пространстве – специальном тоннеле, где создается магнитное поле, поэтому больным клаустрофобией этот вид исследований не назначают. Противопоказанием к МРТ служит также наличие у пациента искусственных водителей ритма или крупных металлических имплантатов из немедицинских металлов. Нельзя не отметить такой недостаток методики МРТ как высокая стоимость оборудования и его эксплуатации.
Традиционно, МРТ получила широкое применение в неврологии и онкологии. Однако совершенствование метода открыло для него совершенно новые области применения: травматология, ортопедия, кардиология, хирургия, сосудистая хирургия, медицинская спектроскопия и т.д.
Каждый из методов медицинской визуализирующей диагностики имеет свои преимущества, противопоказания, возможности при исследовании тех или иных тканей и органов. Поэтому специалисты не рекомендуют проводить обследования по собственной инициативе: выбрать оптимальный диагностический метод, исходя из конкретной ситуации, может только врач.
На фото: изображения различных фруктов и овощей „изнутри”, полученные методом магнитно-резонансной томографии. Исследованию подвергали целые фрукты и овощи.
