Магнитно-резонансная томография (МРТ) – современный метод диагностики, широко используемый в различных отраслях медицины. Метод, основанный на принципе ядерного магнитного резонанса, позволяет получить информативное изображение внутренних органов в высоком разрешении и даже смоделировать 3D реконструкцию отдельного органа или комплекса. Разберем подробнее, как устроен аппарат МРТ, какие существуют виды и режимы и в каких случаях актуально такое исследование.Аппарат МРТ

МРТ как эффективный метод исследования

Магнитно-резонансная томография, на уровне с компьютерной томографией (КТ), являются наиболее информативными диагностическими методами в современной медицине. Несмотря на схожесть техники их проведения и результатов (оба дают послойные снимки тела пациента в разрезе), КТ и МРТ – принципиально разные методы. Оба способны дать высокоточное изображение внутренних органов, но целесообразность проведения того или иного исследования зависит от конкретной ситуации. Из-за определенных тонкостей обеих процедур, бывают случаи, когда МРТ имеет преимущество, бывает и наоборот.

Чаще всего МРТ применяется для поиска изменений внутренних органов, метастазов или первичных опухолей при онкологических заболеваниях, а также при исследовании нервной системы и суставов.

Устройство и работа МР-томографа

Вероятно, каждый хоть раз видел, как выглядит аппарат МРТ, будь то в кино или в жизни. Визуально – это большой белый агрегат, находящийся в просторном помещении, с пультом, множеством кнопок и огромной трубой, куда помещается пациент. Но, несмотря на внешнюю схожесть всех аппаратов, их внутренние части могут сильно отличаться, отчего и зависят характеристики и возможности конкретного томографа. Существует множество разных вариантов томографа, но всех их объединяет один и тот же принцип работы МРТ.

Принцип ядерного магнитного резонанса позволяет исследовать организм пациента, основываясь на насыщенности тканей водородом и особенностях магнитных свойств разных тканей организма. При воздействии мощного магнитного поля, которое создают магнитные катушки томографа, ядра водорода меняют свою пространственную ориентацию. Благодаря этому эффекту и векторным направлениям протона ядра удается установить, в каких тканях находятся те или иные протоны. Через специальные датчики и преобразователи полученная информация трансформируется в изображение. Устройство МРТ работает, базируясь на этом принципе.

Важную роль в магнитно-резонансной томографии играет спин протона.

Спином называют собственный момент импульса отдельного протона.

Именно эти моменты дают возможность дифференцировать структуру здоровой и пораженной ткани, благодаря чему диагностика становится информативной. Изменения спинов протонов водорода разных тканей также лежат в основе нескольких режимов, в которых проводится исследование.Устройство МРТ 

Режимы МР-томографа

Основными режимами, позволяющими оценить контрастность и структуру тканей, являются Т1 и Т2. Режимы МРТ Т1 и Т2 – это время, за которое изменяются спины 63 процентов протонов. Т1 – это время, за которое это количество протонов возвращается к равновесному состоянию. Т2 – это время, за которое спины 63 % протонов сдвигаются по фазе под действием соседних протонов. Они зависят от интервала между подаваемыми импульсами (TR) и интервала между подаваемым импульсом и испускаемым сигналом (TE).

Т1 больше подходит для более плотных тканей – жировая, старое кровоизлияние и так далее. Режим Т2 лучше визуализирует жидкости – кровь, отек и другие. Поэтому, исходя из предполагаемой патологии, лучше использовать тот или иной режим.

Усредненным вариантом является режим МРТ stir. Этот режим подавляет интенсивность жировой ткани на изображении, одновременно усиливая интенсивность жидкости, что особенно актуально в тех случаях, когда диагностируется накопление патологической жидкости в организме.

Обратными качествами обладает режим FLAIR. Он предназначен для подавления сигнала, получаемого от жидкости, что полезно при инфаркте головного мозга, черепно-мозговых травмах или субарахноидальных кровоизлияниях.

Режим МРТ dwi позволяет количественно измерить диффузию молекул воды в биологических тканях, благодаря чему возможно получить информацию о геометрическом строении той или иной структуры. Посредством этого метода происходит дальнейшая 3D визуализация органа или его части. Чаще всего также применяется при диагностике патологии центральной нервной системы.

Классификация МРТ аппаратов

Виды аппаратов МРТ в первую очередь зависят от магнита, который используется в томографе, его мощности и расположения в самом аппарате.

Основным параметром МР томографа является мощность его магнитного поля. Для измерения этого параметра используется специальная единица измерения – тесла (русское обозначение: Тл; международное обозначение: T). Перед тем как разобрать, что влияет на мощность томографа, важно упомянуть, что именно от этого параметра зависит качество диагностики и длительность процедуры.

По мощности магнитного поля

Мощность магнитного поля аппарата МРТ напрямую зависит от мощности магнита, установленного в нем. Поле всех томографов работает в диапазоне от 0,5 до 4 тесла. В зависимости от мощности, выделяют:

  • низкопольный МРТ аппарат (мощность до 0,5 Тл). Аппарат отличается невысоким разрешением снимков. Такие аппараты создаются по открытому типу (см. раздел “По расположению магнита в томографе”);
  • среднепольный томограф (0,5 – 1 Тл) также уступает в информативности более мощным аналогам. Время диагностической процедуры в таком аппарате – около 40 минут;
  • высокопольный томограф (1,5 Тл) является оптимальным на сегодняшний день. Он позволяет сделать серию снимков в настолько высоком разрешении, что большинство заболеваний можно диагностировать на ранних стадиях. Высокопольный томограф позволяет также сократить время процедуры в два раза, в сравнении с менее мощными аналогами;
  • сверхвысокопольный аппарат (3 Тл) является еще более точным, однако на сегодняшний день, не так широкодоступен из-за высокой стоимости томографа.Классификация МРТ аппаратов

По расположению магнита в томографе

В зависимости от расположения магнита в аппарате выделяют два основных типа – открытый и закрытый. Разница между томографом открытого и закрытого типа заключается в нескольких важных моментах.

В большинстве случаев, аппараты МРТ открытого типа являются низко- или среднепольными. Соответственно, качество и разрешающая способность снимков при использовании таких томографов значительно ниже, чем при проведении МРТ в аппарате закрытого типа. Из-за этого открытые томографы используются все реже.

С другой стороны, аппарат МРТ открытого типа может сыграть важную роль для определенных категорий пациентов. Во-первых, для обследуемого нет ограничений по весу. Для закрытых томографов есть технический предел – вес пациента должен быть менее 150 кг (для некоторых томографов ограничение может быть и 120 кг). Это связано с механизированным столом, лежа на котором пациент заезжает в аппарат. Во-вторых, открытый томограф – единственный вариант для пациента с клаустрофобией. В-третьих, аппарат открытого типа хорошо подходит для диагностики патологии у детей.

Большинство людей знает, как выглядит аппарат МРТ закрытого типа – огромный цилиндр, в который и заезжает стол с пациентом. Даже десятиминутное нахождение в настолько ограниченном замкнутом пространстве может вызвать сильный дискомфорт у многих.

Оба типа имеют свои плюсы и минусы, но аппарат закрытого типа в виду более высокой информативности является приоритетным на сегодняшний день.

По виду используемых магнитов

Существует три основных типа магнитов, которые устанавливаются в магнитно-резонансные томографы:

  • постоянные магниты, применяющиеся преимущественно в низкопольных томографах. Этот тип не нуждается в охлаждении во время работы, сделан из магнитного металлического сплава;
  • резистивные магниты охлаждаются водой. В аппаратах последнего поколения их применение из-за высокой стоимости не актуально;
  • сверхпроводящие – мощные магниты, охлаждаемые жидким гелием, заправляющимся непосредственно в аппарат. Применяются в среднепольных и высокопольных томографах. Используются во всех аппаратах, построенных в последние несколько лет.

Сравнительные характеристики МР томографов в зависимости от исследуемой области

Для диагностики различных заболеваний вид томографа играет не столь важную роль. Самый распространенный вопрос, что лучше МРТ – открытого или закрытого типа, мы уже разобрали – в большинстве случаев закрытый томограф имеет преимущество из-за лучшего качества снимков. В остальном же наиболее важными факторами исследования являются режимы, в которых проводится МРТ, и вид самого исследования (с контрастом или без, ангиография, перфузионная МРТ и так далее).Что лучше МРТ - открытого или закрытого типа

Контрастная МРТ – диагностика проводится с введением контрастного вещества (чаще всего – гадолиний), который хорошо визуализируется на снимках. Контраст позволяет лучше оценить проходимость структур, увидеть форму органа и оценить его структуру. Этот вид исследования часто используется для диагностики онкологических заболеваний, так как опухоли склонны к накоплению контраста. Такой метод актуален не только для нервной системы и суставов, но и для органов брюшной полости и малого таза. В том случае, если диагностика проводится с целью поиска метастазов, контрастное МРТ информативнее чем КТ.

МР-ангиография используется для оценки состояния сосудов (чаще всего проверяют сосуды головного мозга).

Перфузионное МРТ применяется для оценки наполнения тканей кровью. Для этого проводится болюсное контрастирование, с определенной скоростью введения вещества. Метод позволяет оценить кровоток даже в самых мелких сосудах.

Если говорить о том, на каком аппарате лучше делать МРТ позвоночника, то особой разницы нет. Для диагностики проблем позвоночника и спинного мозга, в большинстве случаев, достаточно использовать томограф, с напряженностью поля 0,5 тесла, если речь не идет о подозрении на онкологию. Открытый томограф в данном случае, также приоритетнее для определенных категорий пациентов.

Сложнее ситуация обстоит с диагностикой патологии головного мозга. Чаще всего, 0,5 тесла для таких целей недостаточно, поэтому МРТ открытого типа головного мозга проводят нечасто. В связи с маленькими размерами структур мозга лучше провести диагностику в аппарате с высокопольным магнитом.

Заключение

На сегодня существует немалое количество разных аппаратов МРТ, однако принципиальную разницу играют только два фактора – тип (открытый или закрытый) и мощность магнитного поля. В остальном же, диагностика строится на подборе правильного режима, в котором проводится исследования. Высокопольные томографы позволяют делать снимки высокого качества, что дает возможность обнаружить заболевание даже на ранней стадии.

Видео : Принцип действия МРТ томографии – запись на МРТ