Каталог
Москва и МО
Напишите нам

Принцип работы МРТ

Факты
#История медицины #Познавательно

Человечество использует для исследований и выявления метаморфоз в организме довольно много инструментов, которые не требуют хирургического вмешательства. Один из таких способов – магнитно-резонансная томография, или МРТ.

МРТ безопасен (хотя он противопоказан беременным женщинам со сроком до 14 недель), точен, результативен и демонстрирует исследуемые области человеческого тела как бы в разрезе.

Магнит, катушка, приемник – и вот через 15-30 минут у пациента на руках четкое изображение его, только изнутри. МРТ позволяет “видеть” не только сами органы, но и ток крови, спинномозговой жидкости, газообмена в тканях, активность областей коры головного мозга. Магнитно-резонансная томография – это крайне точные послойные изображения той части организма человека, которая исследуется. Причем эти результаты точнее, чем если бы врач использовал рентген, УЗИ или компьютерную томографию. С помощью МРТ можно точно определить (даже на начальной стадии) развитие патологии и ее локализацию. Особенно важно это при диагностировании злокачественных опухолей и при обследовании сосудов.


МРТ при беременности

Рисунок 1 - МРТ противопоказан беременным женщинам со сроком до 14 недель

Метод диагностики человека с помощью МРТ относительно молод. Американский ученый Реймонд Дамадьян, один из изобретателей магнитно-резонансной томографии, в 1971 году опубликовал работу “Обнаружение опухоли с помощью ядерного магнитного резонанса”. Чуть позже, в 1973 году, химик Пол Лотербур опубликовал статью “Создание изображения с помощью индуцированного локального взаимодействия; примеры на основе магнитного резонанса”.  В ней он описал возможность послойного построения изображений организма и органов с помощью магнитных и радиоволн. Ведь, как показал Лотербур, недоброкачественные опухоли имеют другие параметры сигнала, нежели здоровые ткани. Далее британский физик Питер Мэнсфилд предложит усовершенствованную математическую модель получения изображения организма. В 2003 году это приведет исследователей в Стокгольм. Там они получат Нобелевскую премию за открытие метода МРТ в медицине. Отметим, что еще в 1960 году, советский ученый Владислав Иванов подробно изложил принципы МРТ, но к сожалению авторское свидетельство он получил лишь в 1984 году.

Как это работает?

В МРТ осуществляется стимулирование протонов атомов водорода. Каждое ядро атома водорода продуцирует магнитное поле, где протон имеет ненулевой спин (вращается вокруг своей оси), а у ядра водорода есть положительный электрический заряд (подобие маленького витка с током). Как вы знаете, наше тело на 90% состоит из жидкости. В обычной жизни магнитный момент всего тела равен нулю. Но если много ядер атомов водорода (наше тело) поместить во внешнее магнитное поле с индукцией (аппарат МРТ) и “окатить” их электромагнитной волной, то они начнут усиленно колебаться и пытаться сориентироваться по этому магнитному полю. Так возникает явление ядерного магнитного резонанса. По окончании внешнего воздействия протоны стремятся вернуться к равновесию и начинают сами излучать обратную связь – фотоны радиоволн. Таким образом в аппарате МРТ тело человека то передает, то принимает радиоволны. Прием-передача таких сигналов помогает выстроить пространственную картину того, как именно распределены атомы водорода в теле пациента.

Благодаря радиочастотному импульсу, в образованном при помощи аппарата электромагнитном поле (индукция магнитного поля в аппарате МРТ составляет 1,5 Тл) преобразуется излучение, которое превращается в сигнал, обрабатываемый компьютером. Изображение изучаемого среза организма или органа обладает индивидуальной толщиной. МРТ позволяет как бы удалить лишнее над и под исследуемым слоем.


Обследование при помощи МРТ

Рисунок 2 - Обследование с помощью МРТ

В качестве источников внешнего магнитного поля аппараты МРТ содержат электромагниты на сверхпроводниках, охлаждаемые жидким гелием, или постоянные неодимовые магниты.

Чтобы улучшить качество визуализации, пациенту могут ввести в качестве контраста вещество на основе Gadolinium. Оно не обладает побочными эффектами и поступает в организм синхронно с проведением исследования.

Обследование с помощью МРТ – одно из наиболее информативных, результативных и безопасных методов диагностирования человеческого организма на предмет патологий.