Магнитно-резонансная томография

В 1982 году в клинике впервые был применен томографический аппарат, работающий без рентгеновского излучения, на осно­ве ядерно-магнитного резонанса. Новый аппарат дает изображе­ния, сходные с компьютерными томограммами. Теоретические разработки этого аппарата впервые были выполнены в Санкт-Петербурге доктором технических наук В.И.Ивановым. В последнее время чаще стали использовать термин магнитно-резонансная томография, подчеркивая тем самым отсутствие использования иони­зирующей радиации в данном методе.

Принцип работы этого томографа состоит в следующем. Неко­торые виды атомных ядер, а именно ядра атома водорода, состоя­щие из одного протона, вращаются вокруг своей оси. При враща­тельном движении протона возникают токи, создающие магнитное поле. Оси этих полей располагаются беспорядочно, что меша­ет их детектированию. Под действием внешнего магнитного поля большинство осей упорядочивается, так как импульсы высокой частоты, выбираемые в зависимости от типа атомного ядра, выводят оси из их исходного положения. Это состояние, однако, быстро угасает, магнитные оси возвращаются в первоначальное положение. При этом наблюдается явление ядерного магнитного резонанса, его импульсы высокой частоты можно, детектировать и регистрировать. После очень сложных преобразований магнитного поля с помощью ЭВ-методов по импульсам ядерного магнитного резонанса, характеризующим распределение протонов, можно послойно изображать мозговое вещество и исследовать его.

Изображение определяется рядом параметров сигналов, зави­сящих от парамагнитных взаимодействий в тканях. Они выра­жаются физической величиной, получившей название время ре­лаксации. При этом выделяют так называемые спиновую (Т₂) и спин-решетчатую (Т₁) релаксацию. Релаксационные времена протонов преимущественно определяют контрастность изображения тканей. На амплитуду сигнала оказывает влияние и концентрация ядер водорода (протонная плотность) в потоке биологических жидкостей.

Зависимость интенсивности сигнала от релаксационного вре­мени в значительной степени определяется техникой возбуждения спиновой системы протонов. Для этого используют классические комбинации радиочастотных импульсов, получившие название импульсных последовательностей: насыщение—восстановление (SR), спиновое эхо (SE); инверсия—восстановление (IR); двойное эхо (DE). Сменой импульсной последовательности или изменением ее параметров — времени повторения (TR), т. е. интервала между комбинацией импульсов, времени задержки эхо-импульса (ТЕ); времени подачи инвертирующего импульса Т₁ — можно усилить или ослабить влияние релаксационного времени протонов T₁ или Т₂ на контрастность изображения тканей.

Исследование в режиме T₁ дает более точное представление об анатомических структурах головного и спинного мозга, а в режи­ме Т₂ в большей степени отражает состояние воды в тканях. Применение парамагнетиков — магневиста, омнискана — увеличивает информативность исследования. Магнитно-резонансная томография, выполненная в сосудистом режиме, позволяет получить изображение сосудов головного мозга.