«ямр томография» (стр. 2 из 2)

Достоинства и недостатки ЯМР томографии.

Открытие ЯМР томографии дало ход новому витку в развитии медицины, но каждое открытие имеет свои плюсы и минусы.Дальше яих перечислю.

Плюсы:

· Первое преимущество – замена рентгеновских лучей радиоволнами. Это позволяет устранить ограничения на контингент обследуемых (детей, беременных), т.к. снимается понятие лучевой нагрузки на пациента и врача. Кроме того, отпадает необходимость в проведении специальных мероприятий по защите персонала и окружающей среды от рентгеновского излучения.

· Второе преимущество – чувствительность метода к отдельным жизненно важным изотопам и особенно к водороду, одному из самых распространенных элементов мягких тканей. При этом контрастность изображения на томограмме обеспечивается за счет разности в концентрациях водорода в различных участках органов и тканей. При этом исследованию не мешает фон от костных тканей, ведь концентрация водорода в них даже ниже, чем в окружающих тканях.

· Третье преимущество заключается в чувствительности к различным химическим связям у различных молекул, что повышает контрастность картинки.

· Четвертое преимущество кроется в изображении сосудистого русла без дополнительного контрастирования и даже с определением параметров кровотока.

· Пятое преимущество заключается в большей на сегодня разрешающей способности исследования – можно увидеть объекты размером в до миллиметра.

· И, наконец, шестое – МРТ позволяет легко получать не только изображения поперечных срезов, но и продольных.

Минусы:

· Необходимость создания магнитного поля большой напряженности, что требует огромных энергозатрат при работе оборудования и/или использования дорогих технологий для обеспечения сверхпроводимости. Радует то, что в научной литературе нет данных об отрицательной влиянии на здоровье магнитов большой мощности.

· Низкая, особенно в сравнении с рентгенологическими, чувствительность метода ЯМР-томографии, что требует увеличения времени просвечивания. Это приводит к появлению искажений картинки от дыхательных движений (что особенно снижает эффективность исследования легких, исследовании сердца).

· Невозможность надежного выявления камней, кальцификатов, некоторых видов патологии костных структур.

· Невозможность обследования некоторых больных, например с клаустрофобией (боязнью закрытых пространств), искусственными водителями ритма, крупными металлическими имплантатами. Не следует забывать и о том, что относительное противопоказание для ЯМР-томографии - беременность. Ну а кардиостимуляторы – строгое противопоказание к исследованию.

Визуализация внутренних органов посредством ЯМР.

До сих пор мы неявно предполагали, что, в пренебрежении влиянием слабых электронных токов в катушках, магнитное поле, в которое помещаются ядра, однородно, т. е. имеет одну и ту же величину во всех точках. В 1973 году Пол Латербур предложил проводить ЯМР-исследования, помещая образец в магнитное поле, меняющееся от точки к точке. Понятно, что в этом случае и резонансная частота для исследуемых ядер изменяется от точки к точке, что позволяет судить об их пространственном расположении. А поскольку интенсивность сигнала от определенной области пространства пропорциональна числу атомов водорода в этой области, мы получаем информацию о распределении плотности вещества по пространству. Собственно, в этом и заключается принцип техники ЯМР-исследования. Как видите, принцип прост, хотя для получения реальных изображений внутренних органов на практике следовало получить в распоряжение мощные компьютеры для управления радиочастотными импульсами и еще долго совершенствовать методологию создания необходимых профилей магнитного поля и обработки сигналов ЯМР, получаемых с катушек.

магнитное поле не зависит от х, то возникает одиночный сигнал (см. рис. а). Далее предположим, что посредством дополнительных катушек (по отношению к той, которая создает основное, направленное по оси z, магнитное поле) мы создаем дополнительное, меняющееся вдоль оси х, магнитное поле B0, причем его величина возрастает слева направо. При этом понятно, что для сфер с различными координатами сигнал ЯМР теперь будет соответствовать различным частотам и измеряемый спектр будет содержать в себе пять характерных пиков (см. рис. б). Высота этих пиков будет пропорциональна количеству сфер (т. е. массе воды), имеющих соответствующую координату, и, таким образом, в рассматриваемом случае интенсивности пиков будут относиться как 3:1:3:1:1. Зная величину градиента магнитного поля (т. е. скорость его изменения вдоль оси х), можно представить измеряемый частотный спектр в виде зависимости плотности атомов водорода от координаты х. При этом можно будет сказать, что там где пики выше, число атомов водорода больше: в нашем примере числа атомов водорода, соответствующих положениям сфер, действительно соотносятся как 3:1:3:1:1.

Расположим теперь в постоянном магнитном поле B0 некоторую более сложную конфигурацию маленьких заполненных водой сфер и наложим дополнительное магнитное поле, изменяющееся вдоль всех трех осей координат. Измеряя радиочастотные спектры ЯМР и зная величины градиентов магнитного поля вдоль координат, можно создать трехмерную карту распределения сфер (а следовательно, и плотности водорода) в исследуемой конфигурации. Сделать это гораздо сложнее, чем в рассмотренном выше одномерном случае, однако интуитивно понятно, в чем этот процесс заключается.

Работа ЯМР томогрофа.

Технология МРТ достаточно сложна: используется эффект резонансного поглощения атомами электро-магнитных волн. Человека помещают в магнитное поле, которое создает аппарат. Молекулы в организме при этом разворачиваются согласно направлению магнитного поля. После этого радиоволной проводят сканирование. Изменение состояния молекул фиксируется на специальной матрице и передается в компьютер, где проводится обработка полученных данных. В отличие от компьютерной томографии МРТ позволяет получить изображение патологического процесса в разных плоскостях. Магнитно-резонансный томограф по своему внешнему виду похож на компьютерный. Исследование проходит так же, как и компьютерная томография. Стол постепенно продвигается вдоль сканера. МРТ требует больше времени, чем КТ, и обычно занимает не менее 1 часа (диагностика одного раздела позвоночника занимает 20–40 минут).

МРТ получила начало как метод томографического отображения, дающий изображения ЯМР-сигнала из тонких срезов, проходящих через человеческое тело. МРТ развивалась от метода томографического отображения к методу объемного отображения.

Метод особенно эффективен для изучения динамических процессов (например, состояния кровотока и результатов его нарушения) в органах и тканях.

Во время магнитно-резонансной томографии в неврологии может возникнуть необходимость более точно и детально изучить отдельные области головного мозга или позвоночного столба. Тогда в вену пациента вводят контрастный препарат. В основе большинства контрастных средств для МРТ используется гадолиний. Как правило, введение контраста не вызывает у пациента никакого дискомфорта и не сопровождается осложнениями.

Заключение.

С давних пор врачи пытались изобрести методы оценки функционального состояния внутренних органов человека наиболее информативным способом. Последние несколько десятилетий отмечается бурное развитие диагностического направления медицины. Одним из самых ярких событий прошлого века без преувеличения можно назвать открытие явления ядерного магнитного резонанса и возникновение диагностических методик, основанных на этом явлении. Достаточно сказать, что шведская королевская академия наук присудила как минимум шесть Нобелевских премий, непосредственно связанных с данным открытием.

Сегодня самый информативный и безвредный для здоровья метод диагностики производится с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ).

Список литературы.

· http://nuclphys.sinp.msu.ru/enc/e110.htm 28.11.2006

· http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/fizika/MAGNITNI_REZONANS.html

· http://www.medgaz.ru/inf/section65885/ 2005 г.

· http://elementy.ru/lib/431024

· http://www.krasotaimedicina.ru/treatment/mri-neurology

· http://www.msd170.ru/rentgen