Магнитно-резонансная томография

Введение
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.

Физический принцип МРТ
В основе МРТ лежит феномен ядерно-магнитного резонанса, открытый в 1946 году физиками Ф.Блохом и Э.Перселлом (Нобелевская премия по физике, 1952 г.).
Суть феномена ядерно-магнитного резонанса состоит в способности ядер некоторых элементов [H,C,O,P], находясь под воздействием статического магнитного поля B0, принимать энергию радиочастотного импульса и переходить на более высокий энергетический уровень. При переходе на нижний энергетический уровень ядра выделяют полученную энергию – МР-сигнал.
Параллельные работы по изучению электронного парамагнитного резонанса проводились в Казанском государственном университете профессором Е.К.Завойским. На протяжении многих последующих десятилетий определение резонансных частот с помощью ЯМР-спектроскопии позволяло анализировать химический состав комплексных веществ.

Физический принцип МРТ
В 1973 г. американский ученый П.Лотербур предложил дополнить феномен ядерно-магнитного резонанса воздействием переменного магнитного поля для пространственной локализации сигнала. С помощью протокола реконструкции изображений, использовавшегося в то время при проведении компьютерной томографии, ему удалось получить первую МР-томограмму живого существа.
В последующие годы МРТ претерпела целый ряд качественных преобразований, став в настоящее время наиболее сложной и многообразной методикой лучевой диагностики. Принцип МРТ позволяет получать сигнал от любых ядер в теле человека, но наибольшей клинической значимостью обладает оценка распределения протонов, входящих в состав жидкости и жира (что определяет высокую мягко-тканную контрастность метода).
В 2003 г. П.Лотербур и П.Мэнсфилд (создатель сверх-быстрой МРТ с возможностью получения 1 изображения за 50 мс) были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине. Сегодня в мире насчитывается более 25 тысяч МР-томографов, на которых суммарно проводится более полумиллиона исследований в день (European Magnetic Resonance Forum).

Компоненты МР томографа
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

Достоинства МРТ
Неинвазивность
Отсутствие ионизирующего излучения
Трехмерный характер получения изображений
Высокий мягкотканый контраст
Естественный контраст от движущейся крови
Высокая диагностическая эффективность

Недостатки МРТ
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

Ограничения МРТ
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

Диагностические 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:

Абсолютные противопоказания к МРТ
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.