Принцип работы МРТ

Высокий уровень информативности и безопасности делает методику магнитно-резонансной томографии одним из наиболее популярных диагностических методов во всём мире. Принцип работы МРТ основан на генерации томографом электромагнитных волн, на которые с разной степенью активности откликаются атомы водорода, расположенные в организме человека. Когда делается МРТ, получаемая информация, обрабатывается компьютером и визуализируется на экране монитора.

С момента изобретения методики МР-сканирования и создания аппаратов томографов, у врачей появилась возможность не только диагностировать различные новообразования и другие структурные изменения в органах, но и контролировать течение заболеваний у пациентов в динамике. Также, проведение томографии активно используется после оперативного лечения с целью оценки его эффективности.

Принцип работы МРТ основан на генерации томографом электромагнитных волн, на которые с разной степенью активности откликаются атомы водорода, расположенные в организме человека.

Дата загрузки: 2020-01-21

Видео — Принцип работы МРТ

История возникновения МРТ

В 1946 году Э. Парселл и Ф. Блох открыли явление ядерно-магнитного резонанса, который возникает при взаимодействии объекта смагнитным полем. За уникальные открытия и изучение этого явления, физики смогли получить Нобелевскую премию только спустя 8 лет. Самые активные исследования в отношении ядерных измерений проводились в период с 1950 по 1970 год. Доказательное испытание того, как работает магнитно-резонансная томография было проведено в 1972 году. На фоне успешных испытаний диагностической технологии, наблюдалось резкое увеличение спроса на оборудование, с помощью которого выполнялось МР-сканирование.

Советский учёный, изобретатель Владислав Александрович Иванов был первым человеком, который предложил использовать возможности магнитного поля для диагностики различных заболеваний. В 1973 году, когда журналу Nature профессором из США Полом Лотербуром была предоставлена статья о создании изображения с помощью индуцированного локального взаимодействия, в качестве примера он привел магнитный резонанс.

С этого момента, 1973 год является официальной датой основания технологии магнитно-резонансной томографии. Через несколько лет Питер Мэнсфилд произвел усовершенствование математических алгоритмов, которые позволяют получать более информативное и четкое изображение при МР-сканировании. Свой вклад в описание того как работает МРТ, внес американский ученый Реймонд Дамадьян. Кроме того, он является владельцем патента на МРТ и ему принадлежал первый коммерческий томограф.

Явление ядерно-магнитного резонанса известно человечеству еще с 1938 года. До момента Чернобыльской катастрофы, произошедшей в 1986 году, использовался термин ядерная магнитно-резонансная томография (ЯМРТ), но учитывая распространение радиофобии среди населения, аббревиатура исследования была заменена на МРТ.

Как работает аппарат МРТ

В организме человека содержится несколько миллиардов атомов водорода, вращающихся вокруг своей оси, при этом ядро каждого атома представляет собой протон или мини источник магнитного поля. Принцип действия МРТ основан на создании внешнего магнитного поля, которое провоцирует появление ядерно-магнитного резонанса. После окончания воздействия внешнего магнитного поля, протоны возвращаются в исходное положение, при этом они выполняют функцию так называемых радиопередатчиков.

Суть метода МРТ заключается в том, что МР- томограф выстраивает пространственную картину распределения атомов водорода в отдельных зонах. Существует закономерность между высотой напряженности магнитного поля и шириной диапазона исследования. Современные аппараты для проведения магнитно-резонансной томографии оснащены электромагнитами на сверхпроводниках, которые охлаждаются с помощью жидкого гелия. Некоторые модели томографов открытого типа оснащены постоянными неодимовыми магнитами.

Для получения качественных томографических снимков головного мозга и других участков тела человека необходимо использовать аппарат с мощностью не менее 1,5 Тесла. Для создания правильной пространственной ориентации, аппараты томографы оснащены градиентными катушками.

Возможности современной магнитно-резонансной томографии

В современном мире, магнитно-резонансное сканирование — это неинвазивный, безболезненный, быстрый и безопасный метод диагностики. Кроме того, особого внимания заслуживают такие дополнительные возможности томографии:

  1. Точность и высокая информативность при обследовании зон, которые технически невозможно визуализировать с помощью компьютерной томографии ввиду недостаточной плотности тканей или наличия противопоказаний к рентгенологическому исследованию.
  2. Возможность получения детализированного изображения внутренних органов и структур, с последующим проведением дифференциальной диагностики патологических состояний.
  3. Возможность определения не только структурного, но и функционального состояния отдельных органов (оценка кровоснабжения органов, движения спинномозговой жидкости).
  4. Усиление детализации отдельных органов и тканей за счет введения контрастных веществ.

Кроме того, современная томография предусматривает использование методики МР-спектроскопии с измерением параметров резонансных пиков, что позволяет определять концентрацию метаболитов в веществе или измерять pH отдельных тканей.