При другом способе МРТ интенсивность ответного сигнала зависит от продолжительности Т2 (Т2 взвешенное изображение): чем короче Т2, тем слабее сигнал и, следовательно, ниже яркость свечения экрана дисплея.
Рис. 1 МРТ органов брюшной полости в поперечном сечении в Т1 взвешенном изображении. Жировая ткань имеет гиперинтенсивный радиочастотный сигнал ( белый), что соответствует норме.
Рис. 2. МРТ органов брюшной полости в поперечном сечении в Т2 взвешенном изображении. Жировая ткань имеет гипоинтенсивный радиочастотный сигнал ( темные участки), что соответствует норме.
МРТ позволяет получать изображение тонких слоев тела человека в любом сечении -- фронтальном, сагиттальном, аксиальном (как известно, при рентгеновской компьютерной томографии, за исключением спиральной КТ, может быть использовано только аксиальное сечение). Исследование необременительно для больного, абсолютно безвредно, не вызывает осложнений.
Рис. 3 На серии изображений МРТ показана толщина получаемых срезов и поверхность анализируемой части.
А. МРТ в сагиттальной плоскости
В. МРТ во фронтальной плоскости
С. МРТ в поперечном сечении.
На MP-томограммах лучше, чем на рентгеновских компьютерных томограммах, отображаются мягкие ткани: мышцы, хрящи, жировые прослойки.
При МРТ можно получать изображение сосудов, не вводя в них контрастное вещество. С помощью специальных алгоритмов и подбора радиочастотных импульсов современные высокопольные MP-томографы позволяют получать двухмерное и трехмерное (объемное) изображения сосудистого русла -- магнитно-резонансная ангиография. Крупные сосуды и их разветвления среднего калибра удается достаточно четко визуализировать на MP-томограммах без дополнительного введения контрастного вещества. Для получения изображения мелких сосудов дополнительно вводят препараты гадолиния.
Рис. 4.1 МРТ с изображениями магистральных сосудов: без контрастирования наружная и внутренняя сонные артерии;
Рис. 4.2 МРТ с изображениями магистральных сосудов: артерии головного мозга ( передние, средние мозговые, сосуды Велизиевого круга ) с применением контраста гадолиния;
Рис. 4.3 МРТ с изображениями магистральных сосудов: ветви дуги аорты с контрастированием ;
Рис. 4.4 МРТ с изображениями магистральных сосудов: ветви брюшного отдела аорты с контрастированием.
Разработаны ультравысокоскоростные MP-томографы, позволяющие наблюдать движение сердца и крови в его полостях и сосудах и получать матрицы повышенной разрешающей способности для визуализации очень тонких слоев.
Рис. 5. МРТ грудного отдела спинного мозга в сагиттальной плоскости в Т1 взвешенном изображении ( А) и в Т2 взвешенном изображении.
При МРТ можно применять искусственное контрастирование тканей. С этой целью используют химические вещества, обладающие магнитными свойствами и содержащие ядра с нечетным числом протонов и нейтронов, например соединения фтора, или же парамагнетики, которые изменяют время релаксации воды и тем самым усиливают контрастность изображения на МР-томограммах. Одним из наиболее распространенных контрастных веществ, используемых в МРТ, является соединение гадолиния.
С целью предотвращения развития у пациентов клаустрофобии (боязни закрытых пространств) освоен выпуск так называемых открытых МР-томографов. В них нет длинного магнитного туннеля, а постоянное магнитное поле создается путем размещения магнитов сбоку от больного. Подобное конструктивное решение не только позволило избавить пациента от необходимости длительное время находиться в относительно замкнутом пространстве, но и создало предпосылки для проведения инструментальных вмешательств под контролем МРТ.
При направлении на МРТ следует учитывать некоторые ограничения применения этого метода. В частности, препятствием для проведения данного исследования служит наличие металлических инородных тел в тканях пациента (металлические клипсы после операции, водители сердечного ритма, электрические нейростимуляторы). Кроме того, МРТ не проводят в первые 3 мес беременности.
МР-спектроскопия, как и МРТ, основана на явлении ЯМР. Обычно исследуют резонанс ядер водорода, реже - углерода, фосфора и других элементов.
Сущность метода состоит в следующем. Исследуемый образец ткани или жидкости помещают в стабильное магнитное поле с напряжением около 10 Т. На исследуемый образец воздействуют импульсными радиочастотными колебаниями. Изменяя напряженность магнитного поля, создают резонансные условия для разных элементов в спектре магнитного резонанса. Возникающие в образце МР- сигналы улавливаются катушкой приемника излучений, усиливаются и передаются в компьютер для анализа. Итоговая спектрограмма имеет вид кривой, для получения которой по оси абсцисс откладывают доли (обычно миллионные) напряжения приложенного магнитного поля, а по оси ординат -- значения амплитуды сигналов. Интенсивность и форма ответного сигнала зависят от плотности протонов и времени релаксации. Релаксация определяется местоположением и взаимоотношением ядер водорода и других элементов в макромолекулах. Разным ядрам свойственны различные частоты резонанса, поэтому MP-спектроскопия позволяет получить представление о химической и пространственной структуре вещества. С ее помощью можно определить структуру биополимеров, липидный состав мембран и их фазовое состояние, проницаемость мембран. По виду MP-спектра удается дифференцировать зрелые и незрелые опухолевые клетки, оксигенированные и гипокси-ческие ткани, свободную и связанную воду в протоплазме клеток, получить другие важные для биологии и медицины сведения.
Исключительный интерес представляет прижизненная МР-спектроскопия (MP-спектрография) тканей человеческого тела. Для ее проведения используют сложные высокопольные MP-установки с напряженностью магнитного поля не менее 1,5 Т. Анализ получаемых на таких аппаратах спектрограмм, дает возможность определить содержание ряда элементов в органах и тканях живого человека.
В начале занятия будет проверено выполнение домашних заданий. Затем Вы получите задания с изображениями различных органов и систем, полученных с помощью МРТ. Вы должны будете определить:
Метод исследования.
Анатомическую область или орган исследования.
Срез исследования.
Вид контрастирования. Путь введения контрастного вещества.
Схему получения изображения (источник излучения, вид излучения, детектор).
Назначение метода (оценка морфологии, функции или морфологии и функции).
Биологическое действие используемого излучения (волн).
Уровень подготовки проверьте решением заданий.