Высокопольный томограф закрытого типа Низкопольный томограф открытого типа Примеры МР-томографов РЧ-катушки Ложемент РЧ-катушки Магнит
Магнитно-резонансная томография (МРТ) является одним из современных методов лучевой диагностики, позволяющим неинвазивно получать изображения внутренних структур тела человека. Важнейшим преимуществом МРТ по сравнению с другими методами лучевой диагностики является отсутствие ионизирующего излучения и, как следствие, эффектов канцеро- и мутагенеза, с риском возникновения которых сопряжено воздействие рентгеновского излучения. Устаревшее название метода «ядерно-магнитно резонансная томография» (ЯМРТ) в настоящее время не используется, чтобы избежать неправильных ассоциаций с ионизирующим излучением. МРТ является единственным методом неинвазивной диагностики, обладающим высокой чувствительностью и специфичностью при выявлении отека и инфильтрации костной ткани. Развитие МР-спектроскопии и диффузионной МРТ, а также создание новых органотропных контрастных препаратов является основой развития «молекулярной визуализации» и позволяет проводить гистохимические исследовании in vivo.
Неинвазивность Отсутствие ионизирующего излучения Трехмерный характер получения изображений Высокий мягкотканый контраст Естественный контраст от движущейся крови Высокая диагностическая эффективность
Основным техническим параметром, определяющим диагностические возможности МРТ, является напряженность магнитного поля, измеряемая в T [Тесла]. Высокопольные томографы (от 1,0 до 3,0 Т) позволяют проводить наиболее широкий спектр исследований всех областей тела человека, включающий функциональные исследования, ангиографию, быструю томографию. Томографы этого уровня являются высокотехнологичными комплексами, требующими постоянного технического контроля и крупных финансовых затрат. Напротив, низкопольные томографы обычно являются экономичными, компактными и менее требовательными с технической точки зрения. Однако возможность визуализации мелких структур на низкопольных томографах ограничена низким пространственным разрешением, а спектр обследуемых анатомических областей включает только головной и спинной мозг, крупные суставы. Поэтому, за последние 10 лет высокопольная томография стала «локомотивом» развития МРТ, а число систем этого уровня в мире превысило число низкопольных томографов в 10-12 раз ( European Magnetic Resonance Forum ).
Магнит – создает статическое однородное магнитное поле Градиентные катушки – слабое переменное магнитное поле Радиочастотные катушки – передают радиочастотный импульс и принимают МР сигнал Компьютер – управление томографом, получение и обработка МР сигнала, реконструкция МР изображений
Помещение пациента в статическое магнитное поле - протоны ориентируются вдоль магнитного поля Добавление переменного поля для выбора среза в теле пациента Передача РЧ импульса - энергия импульса передается протонам Протоны отдают полученную энергию - в приемных катушках индуцируется электрический ток МР сигнал преобразуется компьютером и используется для построения изображений
Состояние покоя Совпадение частоты РЧ импульса и частоты вращения протонов обеспечивает передачу дополнительной энергии ядрам. При возврате на нижний энергетический уровень ядро отдает энергию - МР-сигнал, который можно зарегистрировать с помощью принимающей катушки.
Условно МРТ совместимые Возможно проведение МРТ в стандартном режиме МРТ несовместимые МРТ совместимые Ферромагнитные аневризматические клипсы ( Drake, Heifetz, Kapp, Mayfield, Sundt-Kees) Многие водители ритма (Cosmos II, Delta TRS, KAPPA DR706, Nova Model) Стент Zenith AAA Endovascular Graft - Cook, Inc. Инсулиновые насосы (Cozmo Insulin Pump, MiniMed Insulin Pump, Stryker PainPump 2) Некоторые экспандеры для молочных желез (Style 133 with MAGNA-SITE Injection Site magnetic port - McGhan Medical/INAMED Aesthetics, ) Практически все стенты, катушки, фильтры Все протезы сердечных клапанов …
Коленная катушка Головная катушка Нейроваскулярная катушка Спектр обследований, определяется техническими характеристиками аппарата и набором радиочастотных катушек, или специализированных «датчиков» для различных анатомических областей. Существуют РЧ-катушки для исследования головного мозга, позвоночника, сосудов шеи, молочных желез, коленного сустава, плечевого сустава, эндокавитарные датчики и многие другие. При покупке МР-томографа его комплектование набором РЧ-катушек осуществляется в соответствии с потребностями конкретного лечебного учреждения, поэтому большинство отделений МРТ не обладает возможностью проведения полного спектра МР-обследований.
Жировая ткань (яркая) СМЖ (темная) Кортикальная кость (нет протонов) Серое вещество Белое вещество головного мозга в аксиальной плоскости
СМЖ (яркая) Жировая ткань (яркая) Кортикальная кость (нет протонов) Серое вещество головного мозга в аксиальной плоскости
Несмотря на то, что МРТ обладает высокой мягко-тканной контрастностью точность диагностики и характеризации гиперваскулярных процессов (опухоли, воспаление, сосудистые мальформации) может быть существенно повышена при использовании внутривенного контрастного усиления. Более того, многие патологические процессы, вовлекающие ткани головного мозга, не выявляются без внутривенного контрастирования. Основой для создания МР-контрастных препаратов стал редкоземельный металл гадолиний. В чистом виде данный металл обладает высокой токсичностью, однако в форме хелата становится практически безопасным (в т.ч. отсутствует нефротоксичность). Побочные реакции возникают крайне редко (менее 1% случаев) и обычно имеют легкую степень выраженности (тошнота, головная боль, жжение в месте инъекции, парестезии, головокружение, сыпь). При почечной недостаточности частота побочных эффектов не увеличивается. Введение МР-контрастных препаратов при беременности не рекомендуется, т.к. неизвестна скорость клиренса из амниотической жидкости.
Gd Gd Gd Искусственное контрастирование Гадолиний ( Gd 3+ ) - металл парамагнетик Хелаты гадолиния – нетоксичны Контрастный препарат накапливается в зонах повышенного кровотока, а также внеклеточно при поврежденном гемато-тканевом барьере Gd
Т2-взвешенная томограмма Т 1 -взвешенная томограмма после введения Gd Пример контрастирования – венозная ангиома
Аорта Брахио-цефальный ствол Общая сонная артерия Подключичная артерия Позвоночные артерии Общая сонная артерия Внутренняя сонная артерия Наружная сонная артерия
Нажмите на изображение для запуска видео
Исторически первым применением МРТ было исследование головного мозга, открывшее новые горизонты в диагностике неврологических заболеваний. МРТ оказалась единственным методом, позволяющим визуализировать бляшки рассеянного склероза и определить наличие активной воспалительной демиелинизации. На сегодняшний день МРТ стала основным методом нейровизуализации, оттеснив на второй план КТ. Применение новых возможностей МРТ позволяет существенно улучшить результаты лечения пациентов с опухолями головного мозга, в том числе за счет определения участка наибольшей злокачественности опухоли для его стереотаксической биопсии, а также неинвазивного моделирования и планирования хирургической операции с сохранением жизненно-важных функций головного мозга. У пациентов с острейшей стадией инсульта МРТ позволяет дифференцировать геморрагические и ишемические поражения, прогнозировать развитие инфаркта мозга и определять показания к тромболитической терапии. У пациентов с микроаденомами гипофиза или интраканаликулярными невриномами вестибулокохлеарного нерва МРТ позволяет выявлять опухоль на ранней стадии развития, задолго до появления КТ-признаков.
Перфузионная МРТ - позволяет получить информацию о кровотоке на капиллярном уровне Диффузионная МРТ – позволяет количественно оценить движение молекул воды через мембраны клеток МР-спектроскопия – позволяет определить концентрацию метаболитов, таких как N -ацетиласпартат, лактат, холин, мио-инозитол, в веществе мозга или измерить pH ткани мозга МР-трактография – позволяет визуализировать ход проводящих путей головного мозга, например, кортикоспинального тракта Функциональная МРТ – позволяет картировать функциональные зоны коры головного мозга, например, двигательную или речевую кору
Язык Спинной мозг Мозжечок Мост Гипофиз Лобные доли Теменные доли Мозолистое тело Затылочные доли Гипофиз Хиазма зрительных нервов Височная доля Боковые желудочки
Затылочная доля Червь мозжечка Ножки мозга Гиппокамп Зрительный нерв Височная доля Мозжечок Мост Четвертый желудочек Тройничный нерв Базилярная артерия
Лобные доли Третий желудочек Островковая кора Таламус Височная доля Боковой желудочек Лобная доля Головка хвостатого ядра Скорлупа и бледный шар Внутренняя капсула Прозрачная перегородка
Без введения контрастного вещества Средняя мозговая артерия Задняя мозговая артерия Базилярная артерия Передние мозговые артерии Передняя соединительная артерия Внутренняя сонная артерия
Верхний сагиттальный синус Сигмовидный синус Поперечный синус Большая вена Галена Прямой синус
Визуализации мягко-тканных структур ( внутрисуставных связок, менисков, синовиальных складок ) Патологические процессы, связанные с увеличением содержания жидкости (отек, инфильтрация, разрывы, контузии), представляются яркими (гиперинтенсивными) на Т2-взвешенных изображениях на фоне исходно низкой интенсивности сигнала от связок, менисков и сухожилий (структур с низким содержанием протонов). С появлением МРТ практически отпала необходимость в выполнении контрастной артрографии, а в отличие от ультразвукового исследования МРТ позволяет выполнить комплексную оценку как мягких тканей, так и губчатой кости при меньшей степени оператор-зависимости метода. Использование импульсных последовательностей с подавлением сигнала от жира (в т.ч. входящего в состав желтого костного мозга) позволяет выявлять зоны контузии (посттравматического отека) в губчатой кости.
МРТ позволяет выявлять инфильтрацию и деструкцию костной ткани, замещение костного мозга задолго до появления рентгенологических (в т.ч. КТ) признаков. По этой причине МРТ является методом выбора для ранней диагностики аваскулярного некроза головок бедренных костей, стрессовых и рентгенологически-скрытых переломов. Чувствительность и специфичность МРТ в выявлении скелетных метастазов превзошли возможности остеосцинтиграфии, в особенности с момента появления томографов с возможностью одномоментного исследования всего тела.
Большеберцовая кость Задняя крестообразная связка Передняя крестообразная связка Надколенник Собственная связка надколенника Хрящ Латеральный мениск Медиальный мениск Внутренняя боковая связка
Продолговатый мозг Спинной мозг Второй шейный позвонок Межпозвонковый диск Тело пятого позвонка Остистый отросток Мозжечок Первый шейный позвонок
Крестец Пятый поясничный позвонок Межпозвонковый диск (пульпозное ядро) Спинной мозг Конский хвост Копчик Остистый отросток Межпозвонковый диск (фиброзное кольцо)
Миелография Аксиальная плоскость Позвоночный канал Остистый отросток Фасеточный сустав Межпозвонковый диск Позвоночный канал Конский хвост
Лучевая кость Локтевая кость Ладьевидная кость Полулунная кость Трехгранная кость Сухожилие локтевого разгибателя кисти Головчатая кость
МРТ органов брюшной полости может проводиться только на высокопольных томографах, причем наилучшее качество томограмм достигается при томографии с задержкой дыхания (обычно около 20 секунд на 1 импульсную последовательность). МРТ является методом выбора для дифференциальной диагностики образований паренхиматозных органов брюшной полости и забрюшинного пространства при невозможности выполнения КТ с внутривенным введением йод-содержащих контрастных препаратов.
В настоящее время МРТ является наиболее информативным методом при метастатическом поражении печени (особенно при использовании гепатотропных МР-контрастных препаратов), гемангиомах, гепато-целлюлярной карциноме, аденомах печени, фокальной жировой инфильтрации, образованиях надпочечников (при использовании специальных протоколов, высокочувствительных к наличию внутриклеточного жира в аденомах). Прекрасным дополнением к МРТ органов брюшной полости является бесконтрастная магнитно-резонансная холангиопанкреатикография (МРХПГ), позволяющая получить яркий сигнал только от свободной жидкости (желчи) и являющаяся неинвазивной альтернативой диагностической эндоскопической ретроградной холангиопанкреатикографии (ЭРХПГ), сопряженной с высокой частотой осложнений. МРХПГ успешно используется в диагностике аномалий и стриктур желчных протоков, склерозирующего холангита, холедохолитиаза.
Т1-взвешенное изображение Правая доля печени Левая доля печени Позвонок Нижняя полая вена Аорта Ножка диафрагмы Желудок Селезенка Толстая кишка Аденома надпочечника Хвост поджелудочной железы
Двенадцатиперстная кишка Печень Нижняя полая вена Желудок Поджелудочная железа Толстая кишка
Правая почка Левая почка Аорта Почечная артерия Нижняя полая вена
Нажмите на изображение для просмотра видео
Общий желчный проток Вирсунгов проток Пузырный проток (желчный пузырь удален) Общий печеночный проток Правый печеночный проток Левый печеночный проток
Применение МРТ в урологии существенно расширило возможности предоперационной дифференциации атипичных кист и кистозных опухолей почек, определения стадии рака почки, выявления инвазии почечной вены. Применение эндокавитарных датчиков (в т.ч. эндоректальных) впервые позволило визуализировать капсулу предстательной железы, целостность которой является одним из основных критериев операбельности пациента с раком предстательной железы.
Мочевой пузырь Мочеточники Лоханка Чашечки Позвоночный канал
Лобковый симфиз Периферическая зона простаты Прямая кишка (заполнена эндоректальным датчиком) Центральная зона простаты Внутренние запирательные мышцы Капсула простаты
Возможности МРТ в акушерстве и гинекологии пока еще недооценены в России представителями соответствующих клинических специальностей, в первую очередь в силу высокой информативности и распространенности УЗИ. Вместе с тем, уже доказано, что МРТ должна использоваться для определения стадии рака эндометрия и шейки матки (эндоректальные датчики), дифференциации миомы и аденомиоза, предоперационной оценки миом матки, уточнения характера врожденных аномалий матки. У пациенток в третьем триместре беременности с подозрением на клинически узкий таз МР-пельвиометрия является безопасной и информативной альтернативой продолжающей широко применяться рентгеновской пельвиометрии.
Мочевой пузырь Матка Лобковые кости Толстая кишка Крестец Эндометрий Влагалище Шейка матки Переходная зона Миометрий
Силиконовый имплант Железистая ткань Фронтальная плоскость Аксиальная плоскость
Высокая стоимость оборудования и его эксплуатации Невозможность надежного выявления камней, кальцификатов, патологии костей Артефакты (в т.ч. от металлических объектов) Длительное время получения изображений Ограничения при обследовании тяжелых больных
Длительность исследования и спокойное, неподвижное состояние пациента для получения качественных изображений, что определяет необходимость седации у беспокойных пациентов или применения анальгетиков у пациентов с выраженным болевым синдромом. Данная проблема усугубляется необходимостью пребывания пациента в неудобном нефизиологичном положении при некоторых специальных укладках (например, при исследовании плечевого сустава у крупных пациентов). Боязнь замкнутого пространства (клаустрофобия), в особенности у пациентов со склонностью к развитию истероидных реакций. Однако, во многих случаях эту проблему можно решить с помощью объяснения необходимости и важности диагностики, подробного разъяснения характера исследования, демонстрации устройства МР-томографа, легкой седации. Также для пациентов с клаустрофобией существенной психологической поддержкой является нахождение рядом врача или родственника на протяжении исследования. Вместе с тем, выраженная клаустрофобия является абсолютным противопоказанием для обследования методом МРТ.
Также МРТ значительно в большей степени, чем КТ, подвержена возникновению артефактов. Качество томограмм может быть резко снижено из-за артефактов от движения пациента (дыхания, сердцебиения, непроизвольных движений), металлических объектов (фиксированных внутри тела или в предметах одежды), пульсации сосудов, неправильной настройки томографа. Для уменьшения выраженности артефактов обычно используется дополнительная фиксация исследуемой части тела пациента, синхронизация томографии с ЭКГ, дыханием, периферическим пульсом. Все металлические объекты (заколки, булавки, монеты, съемные зубные протезы и т.д.) должны оставляться пациентом на время обследования в специально отведенном для этого месте. Более того, в помещение МР-томографа не должны вноситься никакие металлические объекты, так как они могут быть притянуты магнитным полем с большой скоростью, нанести травму пациенту или медицинскому персоналу и надолго вывести из строя томограф. Ограничения МРТ
У детей в возрасте от периода новорожденности до 5-6 лет обследование обычно может быть проведено только на фоне седации под контролем анестезиолога. У детей младшего школьного возраста может потребоваться присутствие во время исследования одного из родителей. Основными диагностическими ограничениями МРТ является невозможность достоверного выявления кальцинатов, оценки минеральной структуры костной ткани (плоские кости, кортикальная пластинка). МРТ не позволяет детально характеризовать паренхиму легких, уступая возможностям КТ. Ограничения МРТ
Пульмонология - Визуализация возможна при использовании гиперполяризованных газов Гастроэнтерология - За исключением МР-энтерографии с двойным контрастированием На сегодняшний день диагностические возможности клинической МР-томографии ограничены в следующих областях:
в области краниотомии (источник – металлический материал)
(дыхание и сердцебиение)
связаны с воздействием магнитного поля и радиочастотного (неионизирующего) излучения. Обследование методом МРТ запрещено. Наличие у пациента искусственного водителя ритма (может перейти в асинхронный режим работы под воздействием градиентного магнитного поля) Внутричерепных ферромагнитных гемостатических клипс (при смещении может произойти повреждение сосуда и кровотечение) Периорбитальных ферромагнитных инородных тел (при смещении может произойти повреждение глазного яблока). Выраженная клаустрофобия
Относительные противопоказания к МРТ Первый триместр беременности, Застойная сердечная недостаточность. Большинство медицинских устройств является условно совместимыми с МРТ. Это значит, что обследование пациентов с установленными стентами, внутрисосудистыми катушками, фильтрами, протезами сердечных клапанов может проводиться при наличии клинических показаний по согласованию со специалистом по лучевой диагностике на основе информации компании-производителя о характеристиках металла, из которого изготовлено установленное устройство. Несъемные зубные протезы или беременность (второй и третий триместр) не являются противопоказанием для МРТ.
Основой прогресса современной лучевой диагностики (в том числе и МРТ) является развитие цифровых технологий, обеспечивающих возможность математической обработки изображений (например, создание многоплоскостных и трехмерных реконструкций), компьютерного моделирования хирургических вмешательств, получения функциональной информации (например, картирование коры головного мозга). В последние десять лет в странах Западной Европы и США наблюдается повсеместный отход от традиционных аналоговых технологий радиологии (статичное изображение на пленке) с их планомерной заменой на цифровые носители информации. Вместе с тем, уже во многих российских медицинских центрах хранение диагностических изображений осуществляется в цифровых архивах на основе магнитных лент или жестких дисков, а результаты всего обследования передаются пациенту на лазерном компакт-диске. Развитие цифровой радиологии является основой создания телерадиологических сетей (в т.ч. интергрированных в больничную систему электронной истории болезни) для проведения удаленных консультаций. Основное технологическое совершенствование современной МРТ состоит в постоянном увеличении скорости томографии, дальнейшей специализации обследований и развитии программ компьютерной обработки изображений.
Назовите возможные отрицательные эффекты при проведении МРТ: Развитие злокачественных опухолей Аномалии развития плода Верно 1 и 2 Ничего из вышеперечисленного
Назовите преимущества МРТ: Быстрое обследование Отсутствие ионизирующего излучения 3Д моделирование скелета Ничего из вышеперечисленного
Источником МР-сигнала являются: Вода Ядра фосфора Жир Верно A и C
Определите на каком изображении представлена МР-томограмма: 1 2 На обоих Ни на одном 1 2
Определите возможные источники гиперинтенсивного сигнала на Т2-взвешенных томограммах: Кальцинаты Воздух Отек Ничего из вышеперечисленного
Основой для создания МР-контрастных препаратов является: Гадолиний Йод Барий Ничего из вышеперечисленного
Противопоказанием для проведения МРТ является: Зубные протезы Психические заболевания Аллергия на йод Ничего из вышеперечисленного
Определите анатомические структуры А – толстая кишка, Б - аорта, В – печень А – тонкая кишка, Б – нижняя полая вена, В – селезенка А – желудок, Б – аорта, В – селезенка А - желудок, Б – чревный ствол, В – почка А Б B
Определите анатомические структуры А – полость носа, Б – лобная доля, В – мост А – полость носа, Б – белое вещество, В – ножка мозга А – основная пазуха, Б – белое вещество, В – ножка мозга А – основная пазуха, Б – теменная доля, В – ножка мозга А Б B
Определите анатомические структуры А- матка, Б - лобковый симфиз, В – толстая кишка А – мочевой пузырь, Б – крестец, В – тонкая кишка А – матка, Б – лобковый симфиз, В – тонкая кишка А - мочевой пузырь, Б – крестец, В – толстая кишка А Б В
D B D A C A D C C A
