Что такое МРТ: принцип работы уникального метода визуализации

МРТ - уникальный метод медицинской визуализации, позволяющий заглянуть внутрь человеческого тела без хирургического вмешательства. Что такое МРТ, как работает это чудо техники и науки? Давайте разберемся!

Физические основы МРТ

Магнитно-резонансная томография основана на использовании физического явления ядерного магнитного резонанса. Его суть заключается в том, что ядра некоторых атомов обладают собственным магнитным моментом и способны поглощать энергию электромагнитного излучения на определенных частотах, соответствующих их резонансным частотам.

Основными «рабочими» ядрами в организме человека являются ядра атомов водорода или протоны. Помещенные в сильное магнитное поле МРТ-сканера, эти протоны выстраиваются вдоль линий магнитной индукции. Затем на них на короткое время воздействуют электромагнитные импульсы с частотой, соответствующей резонансной частоте протонов.

Под действием этих радиочастотных импульсов протоны поглощают энергию и выходят из равновесного состояния. Затем, возвращаясь в исходное положение, они испускают эту энергию в виде собственного электромагнитного сигнала, который регистрируется приемными катушками МРТ.

Используя дополнительные градиентные магниты, можно кодировать пространственную информацию об источнике сигнала внутри тела пациента. На основании этих данных с помощью компьютерных алгоритмов реконструируется томографическое изображение исследуемого участка.

Устройство МРТ-сканера

МРТ-сканер представляет собой сложную высокотехнологичную установку, основными компонентами которой являются:

• Магнитная система, создающая постоянное сильное магнитное поле внутри аппарата;
• Радиочастотная катушка для возбуждения протонов высокочастотными импульсами;
• Градиентные катушки, формирующие переменные магнитные поля для кодирования пространственной информации;
• Стол для пациента, перемещающийся внутри магнитной системы;
• Компьютер и специальное программное обеспечение для управления сканированием и обработки данных.

Современные МРТ-сканеры имеют сверхпроводящие магниты с напряженностью магнитного поля 1,5-3 Тл и более. Чем выше напряженность, тем выше разрешающая способность и качество изображения.

Помимо стационарных МРТ-сканеров для исследования всего тела, существуют компактные системы для сканирования отдельных областей - головы, суставов, молочных желез.

Современные МРТ-системы оснащены множеством датчиков и средств обеспечения комфорта пациентов во время процедуры.

Подготовка пациента к МРТ

Перед проведением магнитно-резонансной томографии пациент проходит специальную подготовку:

• Опрос на предмет наличия противопоказаний и имплантированных устройств, несовместимых с МРТ;
• Инструктаж о правилах поведения во время процедуры;
• Снятие металлических предметов (часов, очков, украшений и т.д.);
• Выбор оптимальной радиочастотной катушки и положения пациента на столе в зависимости от области сканирования;
• Использование специальных фиксирующих приспособлений для уменьшения артефактов от движений.

Тщательная подготовка пациента позволяет провести процедуру МРТ максимально эффективно и безопасно для здоровья.

Проведение МРТ-исследования

Сам процесс магнитно-резонансной томографии выглядит следующим образом:

1. Пациент располагается на столе МРТ-сканера в необходимом положении, фиксируется ремнями и подушками;
2. Оператор выбирает оптимальную последовательность сканирования в зависимости от диагностической задачи;
3. Устанавливаются основные параметры сканирования - время эхо-сигнала TE, время повторения импульсов TR, толщина среза и др.;
4. Запускается процесс сканирования, который может длиться от 15 минут до 1 часа;
5. При необходимости через катетер вводится контрастное вещество для контрастного усиления;
6. Сканер постепенно получает серию томографических изображений исследуемой области.

Ключевым моментом является иммобилизация пациента, поскольку даже малейшие движения могут значительно снизить качество МРТ.

Обработка данных МРТ

После завершения сканирования данные проходят многоступенчатую компьютерную обработку:

• Реконструкция томографических срезов на основе сырых данных;
• Мультипланарная реконструкция в различных плоскостях;
• Постпроцессинг изображений - улучшение контрастности, подавление артефактов;
• Анализ результатов радиологом - описание анатомии и выявленных изменений;
• Создание итогового заключения с МР-томограммами на цифровом носителе.

Современные программы обработки позволяют получить максимально качественные и информативные МР-изображения.

Интерпретация результатов МРТ

Интерпретация данных магнитно-резонансной томографии включает:

• Оценку анатомии исследуемого органа или области;
• Выявление возможных патологических изменений - опухолей, кист, отеков;
• Сопоставление результатов МРТ с клиническими проявлениями заболевания;
• Дифференциальную диагностику различных патологических состояний;
• Формулирование рекомендаций для дальнейшего обследования и лечения пациента.

Грамотная интерпретация МРТ-данных позволяет поставить точный диагноз и выбрать оптимальную тактику терапии.

Достоинства метода МРТ

МРТ обладает рядом существенных преимуществ по сравнению с другими методами лучевой диагностики:

• Высокое разрешение мягких тканей позволяет четко визуализировать внутренние органы и структуры;
• Отсутствие ионизирующего излучения делает абсолютно безопасным для пациента;
• Возможность многократного использования для мониторинга состояния организма;
• Получение изображений в различных плоскостях благодаря мультипланарной реконструкции данных;
• Высокая контрастность мягких тканей и жидкостей без использования контрастных веществ.

Ограничения метода МРТ

При всех достоинствах у МРТ есть и определенные недостатки:

• Высокая стоимость МРТ-оборудования и его эксплуатации;
• Противопоказания при наличии имплантированных устройств и инородных тел;
• Большая продолжительность сканирования по сравнению с другими методами;
• Невозможность исследования пациентов с клаустрофобией в закрытых МРТ;
• Сложность получения изображений костных структур и легких.

Тем не менее, МРТ дает, перевешивает все имеющиеся ограничения метода при грамотном его использовании.

Теперь вы знаете, что такое МРТ и каковы особенности этой процедуры.