търсене по ключова дума

медицинска специалност

насоченост

Вие сте:


 

Образна диагностика

Магнитно-резонансна томография (МРТ)

Автор: DoctorsOnline.bg, публикувано на 09.03.2016 г.

Магнитно-резонансна томография (МРТ)

Източник: Fotolia/Entropia
Следващата голяма стъпка в еволюцията на неврообразните изследвания настъпва с въвеждането в клиничната практика на магнитно-резонансната томография през 1982 година. МРТ представлява неинвазивна компютър-асистирана изобразяваща техника, която се отличава от КТ по вида на използваната енергия.
МРТ се базира на измерването на ефекта на ядрения магнитен резонанс на водородния атом, който се съдържа в различните тъкани. Тя изпозва силно магнитно поле, в съчетание с прилагането на радиочестотни импулси, за да генерира двуизмерни и триизмерни образи. Ядрата на определени атоми, особено водородните, се подреждат по посока на или в обратната посока на надлъжната ос на действащото силно магнитно поле – процес известен като „магнетизация”.
Броят водородни атоми ориентирани по посока на полето е малко по-голям от този на ориентираните в обратната посока, създавайки резултативна магнетизация с вектор по посока на магнитното поле. Величината на тази резултативна магнетизация зависи от броя водородни атоми в единица обем от дадена тъкан, т. нар. „протонна плътност”.
Посоката на резултативната магнетизация може да бъде променена чрез прилагането на допълнителна енергия внесена чрез радиочестотни импулси (РЧИ) с определена честота. Тази допълнителна енергия отклонява магнетизационния вектор от подреждането на атомите под въздействие на първоначалното магнитно поле. Когато РЧИ се прекратят, водородните протони започват да се подреждат отново по посока на външното магнитно поле, освобождавайки излишната енергия, която преди това е използвана, за да ги отклони от нормалното им подреждане.
Скоростта на преподреждане на протоните зависи от допълнителната енергия, която се отделя в заобикалящата среда – процес който се нарича „надлъжна релаксация”. Времето необходимо, за да може 63% от магнетизационния вектор да се върне към обичайното подреждане на протоните под въздействие на външното магнитно поле се нарича „Т1” или „надлъжно релаксационно време”.
Втория компонент на релаксация настъпва в напречната равнина по посока на оста на магнитното поле. Магнетизационният вектор в напречната равнина представлява сумата на множество ядра, въртящи се с малко по-различна честота, които се струпват чрез прилагането на външни РЧИ („кохерентност”). Резултативната величина на напречния вектор и силата на сигнала постепенно отслабват като протоните се разпределят в напречната равнина – „слаба кохерентност”. Времето необходимо, за да може да се осъществи 63% загуба на напречна кохерентност се нарича „Т2” или „напречно релаксационно време”.

Отделните тъкани притежават различен Т1 и Т2 релаксационен профил, което прави достатъчно различно тяхното магнитно движение, за да може да се регистрират като отделни елементи на магнитно-резонансния образ. Допълнителната енергия, която се освобождава от протоните, докато те се преподреждат по посока на външното магнитно поле, се отделя в заобикалящата среда под формата на радиочестотен „сигнал”.
Интензитета на сигнала отделен от единица обем тъкан се отнася към сивата скала, на която високия интензитет на сигнала се отбелязва в бяло, а липсата на сигнал – в черно. Сигналният интензитет на дадена тъкан зависи от нейните Т1 и Т2 релаксационни времена и от протонната й плътност. По този начин, магнитно-резонансните образи демонстрират разликата в структури с преобладаващи Т1 или Т2 характеристики.
T1-образите дават контрастен МРТ сигнал, който води до „анатомични” изображения. При тях, ликворът, кортикалисът на костта, въздухът и бързо циркулиращата кръв излъчват слаб сигнал и се виждат като тъмни. Сивото и бялото вещество се изобразяват в различни нюанси на сивата гама, като сивото вещество е малко по-тъмно. Мазнината излъчва силен сигнал и изглежда бяла при Т1-образите, което е голямо предимство за изобразяване на съдържимото на орбитите и епидуралната мазнина в спиналния канал. Подострите и хронични хематоми се виждат като лезии с висок интензитет. Силният сигнал получен при Т1-образите способства за онагледяването на подробна интракраниална и спинална анатомия, например, за оценка на цистерните в понтоцеребеларния ъгъл или хипофизарната област. Това се подпомага от високия контраст между нормалните анатомични структури и прилежащия по-тъмнен ликвор. Т1-образите нямат чувствителност за малките промени във водното съдържание на тъканите. Следователно, малки мозъчни лезии, които не предизвикват изместване на анатомичните структури, могат да останат невидими.
От друга страна, Т2-образите са значително по-чувствителни при регистрирането на минимални промени във водното съдържание на изследваните тъкани. Областите с повишено водно съдържание (напр. мозъчния оток) излъчват сигнал с висок интензитет на фона на по-тъмни прилежащи мозъчни структури. Поради липсата на силен фонов сигнал от нервните тъкани, Т2-образите не могат да изобразят толкова ясно анатомията на нервните структури, както Т1-образите. Въпреки това, способността на Т2-образите да регистрират минималните промени във водното съдържание на тъканите е основната причина за по-високата чувствителност на МРТ спрямо КТ при диагностицирането на патология на ЦНС.
При Т2-образите, тъканта даваща най-интензивен сигнал е водата, която превръща ликворът в източник на ярък (бял) сигнал в сравнение със сивото и бяло мозъчно вещество. Кортикалисът, въздухът и бързо течащата кръв също излъчват тъмен сигнал. Мазнината при Т2-образите е с по-нисък интензитет, отколкото при Т1-бразите. Областите с демиелинизация, оток, инфарциране или туморна инфилтрация имат по-голямо водно насищане (т.е. повече водородни атоми) и ще излъчват силен (бял) сигнал в сравнение с околните структури. Определено предимство на МРТ в сравнение с всички останали образни изследвания е нейната способност да дава директни изображения в различни равнини (аксиална, коронарна, сагитална и всякакъв вид коси проекции) без да е необходима промяна в позицията на пациента по време на изследването. Липсата на сигнал от прилежащата кост позволява отлично анатомично изобразяване на нервните тъкани в съседство, както по отношение на интракраниалното така и по отношение на пространството в спиналния канал.

Рутинната МРТ включва изображения в три равнини – сагитална, коронарна и аксиална. Аксиалните образи се използват основно за оценка на главния мозък. Коронарните образи са подходящи за обследване на селарната и параселарни области. Сагиталните образи са изключително полезни за оценката на патология по средната линия, като селарни тумори, пинеални тумори, тумори на мозъчния ствол, вермисна атрофия, обструктивна хидроцефалия и вродени малформации.

Както вече споменахме, Т2-образите демонстрират интракраниалната патология, свързана с натрупването на абнормно количество вода: ликворът е бял, а бързо движещата се кръв в артериите и дуралните синуси е черна. Изключение от това правило се наблюдава при използването на специална техника за „отслабване на сигнала от течностите чрез обратно възстановяване” („fluid-attenuated inversion recovery или FLAIR), при която се използва тежко Т2-натоварване с пулсово синхронизиране, което занулява хиперинтензния сигнал на ликвора и той изглежда черен, но в същото време патологичното натрупване на вода в паренхима запазва хиперинтенсния (бял) сигнал на фона на предимно сивия фон на околния мозък. Тази секвенция е чувствителна при изследване на патология на перивентрикуларното бяло мозъчно вещество.

Резултативният сигнал от движещата се кръв се използва за елиминиране на статичния фон, като това води до изобразяване само на кръвоносните съдове – техника известна като магнитно-резонансна ангиография (МРА). МРА се основава на използването на специални секвенции, които се базират на градиент-ехо техниките. Тези секвенции произвеждат сигнал в движещата се кръв, който може да се отличи от сигнала на околната неподвижна тъкан.
Основните методи включват или „време за преминаване” („time of flight” или TOF) или „фазово-контрастна” („phase contrast” или PC) техника. TOF техниката се използва по-често и се прилага по-лесно, като осигурява по-добра пространствена резолюция в сравнение с РС техниката, която се запазва за случаите, при които е необходимо да се измери скоростта на кръвотока или ликворния ток. Придобитите сурови данни се обработват и използват за създаването на образи сходни до тези на конвенционалната ангиография. Могат да бъдат създадени и множество реконструкции във всички равнини, така че да се получи 360 градусов изглед. Резолюцията на МРА все още е с по-ниско качество от тази при конвенционалнта дигитална субтракционна ангиография, но приложението на контрастна материя отчасти компенсира този недостатък.

Авторски колектив:
Автори:
Проф. д-р Борислав Китов,дм
Д-р Христо Желязков,дм
Д-р Ивайло Кехайов,дм

Рецензенти:
Проф. д-р Стефан Сивков, дм
Доц. д-р Николета Трайкова, дм
Доц. д-р Стефан Вълканов
, дм

Медицинско издателство ЛАКС БУК ЕООД
гр. Пловдив,
тел.: 0899/ 190 200