Магнітно-резонансна томографія.

Електронний парамагнітний резонанс.

Електронний парамагнітний резонанс (ЕПР) — це фізичне явище, основною ознакою якого є поглинання електромагнітних хвиль речовиною поміщеною у зовнішнє магнітне поле. Крім цього, у випадку ЕПР поглинання відбувається за рахунок переселення електронів на вищі енергетичні рівні, що виникають при взаємодії електронних спінів із зовнішнім магнітним полем. Явище ЕПР виникає якщо в речовині є наявні неспарені електрони. Носіями неспарених електронів можуть бути радикали хімічних сполук. Типові ЕПР частоти лежать у мікрохвильовому діапазоні тобто від 1 до 1000 GHz. З теоретичної точки зору явище ЕПР дуже подібне до явища ядерного магнітного резонансу. Воно було відкрите Євгенієм Завойським у Казанському університеті в Радянському Союзі в 1944 році.

Технічні деталі:

~ на практиці записують та аналізують першу похідну спектру;

~ епр надзвичайно чутливий метод (до 10^-16), оскільки природний фон вільних радикалів мізерний;

~ для епр сила магнітного поля потрібна в 2000 раз нижча, ніж для ямр тієї ж робочої частоти, оскільки маса електрона менша, ніж протона;

~ сигнал епр органічних радикалів зазвичай розщеплений за рахунок взаємодії спіну неспареного електрона та сусідніх ядер (протонів, 14n, та інших);

~ на відміну від ямр в молекулі зазвичай спостерігають тільки один епр-сигнал (монорадикал).

Магнітно-резонансна томографія (МРТ, MRT, MRI ) - томографічний метод дослідження внутрішніх органів і тканин з використанням фізичного явища ядерного магнітного резонансу - метод заснований на вимірюванні електромагнітного відгуку ядер атомів водню на порушення їх певною комбінацією електромагнітних хвиль у постійному магнітному полі високої напруги.

Метод магнітно-ядерного резонансу дозволяє вивчати організм людини на основі насиченості тканин організму воднем і особливостей їх магнітних властивостей, пов'язаних з перебуванням в оточенні різних атомів і молекул. Ядро водню складається з одного протона, який має магнітний момент (спін) і змінює свою просторову орієнтацію в потужному магнітному полі, а також при дії додаткових полів, званих градієнтними, і зовнішніх радіочастотних імпульсів, що подаються на специфічною для протона при цьому магнітному полі резонансної частоті . На основі параметрів протона (спинів) та їх векторному напрямку, які можуть перебувати лише у двох протилежних фазах, а також їх прихильності до магнітного моменту протона можна встановити, в яких саме тканинах знаходиться той чи інший атом водню.

Якщо помістити протон в зовнішнє магнітне поле, то його магнітний момент буде або сонаправлен, або протилежно спрямований магнітного моменту поля, причому в другому випадку його енергія буде вище. При дії на досліджувану область електромагнітним випромінюванням певної частоти, частина протонів поміняють свій магнітний момент на протилежний, а потім повернуться в початкове положення. При цьому системою збору даних томографа реєструється виділення енергії під час «розслаблення», або релаксації попередньо порушених протонів.

Перші томографи мали напруженість магнітного поля 0,005 Т, проте якість зображень, отриманих на них, була низькою. Сучасні томографи мають потужні джерела сильного магнітного поля. В якості таких джерел застосовуються як електромагніти (до 9,4 T), так і постійні магніти (до 0,5 T). При цьому, так як поле повинно бути досить сильним, застосовуються сверхпроводящііе електромагніти, що працюють у рідкому гелії, а постійні магніти придатні тільки дуже потужні, неодимові. Магнітно-резонансний «відгук» тканин в МР-томографах на постійних магнітах слабкіше, ніж у електромагнітних, тому область застосування постійних магнітів обмежена. Однак, постійні магніти можуть бути так званої «відкритої» конфігурації, що дозволяє проводити дослідження в русі, в положенні стоячи, а також здійснювати доступ лікарів до пацієнта під час дослідження і проведення маніпуляцій (діагностичних, лікувальних) під контролем МРТ - так звана інтервенційна МРТ .

Для визначення розташування сигналу в просторі, крім постійного магніту в МР-томографі, яким може бути електромагніт, або постійний магніт, використовуються градієнтні котушки, що додають до загального однорідного магнітного поля градієнтне магнітне обурення. Це забезпечує локалізацію сигналу ядерного магнітного резонансу і точне співвідношення досліджуваної області та отриманих даних. Дія градієнта, що забезпечує вибір зрізу, забезпечує селективне збудження протонів саме в потрібній області. Потужність і швидкість дії градієнтних підсилювачів відноситься до одних з найбільш важливих показників магнітно-резонансного томографа. Від них багато в чому залежить швидкодія, роздільна здатність і співвідношення сигнал / шум.

МР дифузія - метод дозволяє визначати рух внутрішньоклітинних молекул води в тканинах.

Дифузна спектральна томографія - метод заснований на магніто резонансної томографії, що дозволяє вивчати активні нейронні зв'язки. Переважне застосування при діагностиці гострого порушення мозкового кровообігу, за ішемічним типу, в найгострішою і гострій стадіях.

МР перфузія. Метод дозволяє оцінити проходження крові через тканини організму. Зокрема:

~ Проходження крові через тканини мозку

~ Проходження крові через тканини печінки

Метод дозволяє визначити ступінь ішемії головного мозку та інших органів.

Магнітно резонансна спектроскопія (МРС) - метод дозволяє визначити біохімічні зміни тканин при різних захворюваннях. МР - спектри відображають процеси метаболізму. Порушення метаболізму виникають як правило до клінічних проявів захворювання, тому на основі даних МР спектроскопії можна діагностувати захворювання на більш ранніх етапах розвитку.

Види МР спектроскопії:

~ МР спектроскопія внутрішніх органів;

~ МР спектроскопія біологічних рідин.

Магнітно-резонансна ангіографія (МРА) - метод отримання зображення судин за допомогою магнітно-резонансного томографа. Дослідження проводиться на томографах з напруженістю магнітного поля не менше 1.0 Тесла. Метод дозволяє оцінювати як анатомічні, так і функціональні особливості кровотоку. МРА заснована на відмінності сигналу рухомий тканини (крові) від оточуючих нерухомих тканин, що дозволяє одержувати зображення судин без використання будь-яких рентгеноконтрастних засобів. Для отримання більш чіткого зображення застосовуються особливі контрастні речовини на основі парамагнетика (гадоліній).

Функціональна МРТ (ФМРТ) - метод картування кори головного мозку, що дозволяє визначати індивідуальне місце розташування й особливості мовних центрів індивідуально для кожного пацієнта

Суть методу полягає в тому, що при роботі певних відділів мозку кровоток у них посилюється. В процесі проведення ФМРТ хворому пропонується виконання певних завдань, ділянки мозку з підвищеним кровотоком реєструються, і їх зображення накладається на звичайну МРТ мозку.

МРТ термометрія - метод, заснований на отримання резонансу від протонів у складі молекул води, і протонів у складі молекул жиру досліджуваного об'єкта. Різниця резонансних частот дає інформацію про абсолютну температурі тканин. Частота, що випускається радіохвилями змінюється з нагріванням або охолодженням досліджуваних тканин. Ця методика збільшує інформативність МРТ досліджень і дозволяє підвищить ефективність лікувальних процедур, заснованих на селективному нагріванні тканин. Локальне нагрівання тканин - використовуватися в лікуванні пухлин різного походження.

Абсолютні протипоказання:

~ встановлений кардіостимулятор (зміни магнітного поля можуть імітувати серцевий ритм);

~ феромагнітні або електронні імплантати середнього вуха;

~ великі металеві імплантати, феромагнітні осколки;

~ крово спиняючі кліпси судин головного мозку (ризик розвитку внутрімозкового або субарахноїдального кровотечі).

Відносні протипоказання:

~ інсулінові насоси;

~ нервові стимулятори;

~ неферромагнітние імплантати внутрішнього вуха;

~ протези клапанів серця (у високих полях, при підозрі на дисфункцію);

~ кровоспинні кліпси (крім судин мозку);

~ декомпенсована серцева недостатність;

~ вагітність;

~ клаустрофобія (панічні напади під час перебування в тунелі апарату можуть не дозволити провести дослідження);

~ необхідність у фізіологічному моніторингу.

Також МРТ протипоказана (або час обстеження повинне бути значно скорочено) за наявності татуювань, виконаних за допомогою барвників з вмістом металевих з'єднань. Широко використовується в протезуванні титан не є феромагнетиків і практично безпечний при МРТ; виключення - наявність татуювань, виконаних за допомогою барвників на основі сполук титану (наприклад, на основі діоксиду титану).

Додатковим протипоказанням для МРТ є наявність кохлеарного імпланту - протезів внутрішнього вуха. МРТ протипоказана при деяких видах протезів внутрішнього вуха, так як в кохлеарної імпланти є металеві частини, які містять феромагнітні матеріали.

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Рентгенівська комп'ютерна томографія	\|	Ендоскопія

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.013 сек.