Расположение

Москва, ул.Гамалеи, д.15

м. Щукинская, авт/марш. №100 и №681
до ост. "Клиническая больница №86"

Пристройка к поликлинике 1 этаж
Отделение лучевой диагностики

Эл. почта:
[email protected]

 
  • Под контролем
    Под контролем

    Федерального
    медико-биологического
    агентства
  • Профессиональные снимки
    Профессиональные снимки

    на современном томографе
  • Удобное расположение
    Удобное расположение

    рядом с метро Щукинская
  • МРТ коленного сустава 4000 руб
    МРТ коленного сустава 4500 руб.
  • Предварительная запись
    Предварительная запись,
    что исключает ожидание в очереди
  • Возможность получения заключения на CD
    Возможность получения
    результатов на CD

Записаться
на приём

+7 (495) 942-38-23 (МРТ коленного сустава, денситометрия)

+7 (903) 545-45-60 (МРТ остальных зон)

+7 (903) 545-45-65 (КТ)

С 9.00 до 15.00

По рабочим дням

 


 

Томография в ссср


День в истории: 41 год «нашему» КТ: med_history — LiveJournal

Несколько дней назад, а именно – 21 июня – в российской неврологии отмечалась (на самом деле – нет) важная дата. Мало кто знает, что еще 41 год назад, всего менее, чем через шесть лет после первого эксперимента Хаунсфилда, в Институте неврологии АН СССР (ныне это Научный центр неврологии) была сделана первая в СССР компьютерная томография головного мозга.

Первый советский томограф. Credit: Научный центр неврологии

За этим прорывом стоял на тот момент заместитель директора НИИ неврологии (а после, в 1985-2003 годах – его директор) Николай Викторович Верещагин, ученик академика Евгения Владимировича Шмидта, корифея в области сосудистых патологий. На тот момент Верещагин уже получил Государственную премию за цикл работ по изучению патологии магистральных артерий головы при нарушениях мозгового кровообращения. Любопытно, что премия эта была получена в 1971 году – в том самом, в котором мир узнал о компьютерной томографии.



Академик РАМН Николай Верещагин. Credit: Научный центр неврологии

Естественно, после успеха Хаунсфилда, Верещагин не мог не заинтересоваться способом быстро увидеть состояние сосудов головного мозга и самой центральной нервной системы – особенно после инсульта, когда нужно быстро отличить геморрагический инсульт от ишемического и принять решение о терапии.


Во время работы за СРТ-1000.Credit: Научный центр неврологии

Первый отечественный томограф назывался СРТ-1000. Позже серийное производство этой модели (а также модифицированной, СРТ-1000М) было налажено в Харькове и некоторые томографы работали до 1990-х годов. Верещагин участвовал во всех этапах разработки – конструкция, методика обработки данных (там было много оригинальных идей), медицинская интерпретация. Неудивительно, что в 1984 году автор первого томографа в СССР получил вторую в своей жизни Государственную премию СССР.

med-history.livejournal.com

История развития томографии

 

Краткая история МРТ

Аппараты МРТ появились в медицине относительно недавно. В 1973 году профессор Пол Лотербур опубликовал свой научный труд, в котором описывал принципы локального воздействия на основании магнитных резонансов.

На основе этих научных трудов талантливый ученый Питер Мэнсфилд создал первый аппарат МРТ. Пол Лотербур и Питер Менсфилд в итоге получили Нобелевскую премию за изобретение магнитно-резонансного томографа.

Однако перенесемся на десятилетия назад в 1946 год. Именно тогда двое ученых из Америки - Феликс Блох и Ричард Пурселл выявили такое явление в физике, как ядерно-магнитный резонанс. Шли года и ЯМР активно развивалось, а первый томограф в 1972 году дал такие результаты, что было понятно – медицинские учреждения готовы тратить миллионы на это точное оборудование. Дальше МРТ развивалось очень быстро. 1986 год – задержка и время исследования уменьшилась до 5 секунд, а качество томограмм стало еще глубже. В 1988 году Думоулин обновил методы МРТ, благодаря которым отображался кровоток без применения контрастирующих препаратов. 1991 год – появление импульсных МРТ и ЯМР. 1994 год – открытие отображения гиперполяризированного газа для изучения процессов дыхания.

Отечественная история МРТ

 В Советское время существовало такое понятие как ЯМР-томография, а не МРТ и КТ. Положил такое название в отечественной истории МРТ с 1960 года физик Иванов В.А. Однако после Чернобыльской аварии в СССР пытались исключить слова связанные с «ядерным» смыслом, поэтому термин был заимствован и приобрел обычное название – магнитно-резонансная томография. Первый аппарат МРТ в советах был созадн в 1984 году для Всесоюзного кардиологического научного центра. Сам же Иванов за свои изобретения в 1999 году был признан в США человеком года, его наградили серебряной медалью Кембриджского университета. Россия внесла огромный вклад в развитие такой ветви современной медицины как  магнитно-резонансная томография.

В нынешнее время большинство направлений в медицине не может обойтись без томографии – самого точного метода исследования организма для выявления точного диагноза. МРТ помогает людям не только своей информативностью, но и тем, что это совсем безопасно, безвредно и безболезненно.

mrt-ola.ru

История появления компьютерной томографии

Компьютерная томография, или КТ - это метод исследования, который позволяет получить изображение внутренних органов с помощью их просвечивания рентгеновскими лучами. Оно проводится для выявления различных заболеваний (от аневризмы аорты до воспаления поджелудочной железы), определения стадии рака или контроля за выполнением процедур (например, положения иглы при биопсии).

При проведении КТ пациент лежит на специальном столе в КТ-сканере, который имеет форму большого кольца. Вращающийся сканер пропускает через исследуемую часть тела тонкий рентгеновский луч под разными углами. Разные по плотности ткани по-разному ослабляют рентгеновское излучение; полученные данные анализируются, и с помощью математической и визуальной реконструкции получается цифровое изображение объекта. Чтобы оно было четче, часто используются контрастные вещества с йодом - они вводятся в кровоток через вену или непосредственно в область исследования.

Обычная рентгенография чаще используется для диагностики костей и суставов на предмет трещин или переломов, и представляет собой однократное линейное сканирование - пучок лучей однократно проходит через исследуемую область. КТ же, напротив, чаще применяется для мягких тканей и сканирует нужный орган в разных плоскостях, под разными углами. Это позволяет дифференцировать ткани, различая структуры с минимальной разницей в плотности (до 0,1%).

История создания

История КТ начинается в 1895 году, когда немецкий физик Вильгельм открыл новый вид лучей - сейчас мы знаем его как рентгеновское излучение. В 1917 году австрийский математик Иоганн Радон вывел интегральное преобразование функции многих переменных. В 1937-м польский математик Стефан Качмаж развил его и разработал способ нахождения приблизительного решения большой системы линейных алгебраических уравнений. На основе этой методики и был сделан первый коммерческий КТ-сканер.

Но ни в 10-е, ни в 30-е годы еще не было условий для создания компьютерной томографии. В 1959 году американский невролог Уильям Олдендорф выдвинул идею о том, что можно сканировать голову человека с помощью рентгеновских лучей, а затем реконструировать рентгеноконтрастность слоев. Эта мысль пришла к нему после того, как он увидел в работе аппарат для выбраковывания фруктов - тот определял наличие подмороженных частей.

Он даже построил прототип КТ-сканера и получил патент на “излучающий аппарат для изучения выбранных зон внутренних объектов, скрытых плотным материалом”. Однако первый коммерческий аппарат построили в 1971 году американский физик Аллан Кормак и британский инженер Годфри Хаунсфилд. Вернее, построили еще в 1969-м, но тогда устройству требовалось много доработок. Существует легенда, что финансирование томографа обеспечила группа “Битлз”. Хаунсфилд работал в крупной звукозаписывающей компании EMI, которая заключила контракт с тогда еще малоизвестными “Битлами”. Пластинки начали продаваться огромными тиражами, и EMI направила часть неожиданно высокой прибыли на доделку сканера.

Первый КТ-сканер был установлен в больнице Аткинсон Морли в Лондоне. Первое исследование - компьютерная томография мозга - было проведено 1 октября 1971 года.

В 1975 году Хаунсфилд и Олдендорф получили премию Ласкера за изобретение томографа, а в 1979-м Хаунсфилд и Кормак удостоились Нобелевской премии по медицине.

С 1970-х годов технология компьютерной томографии значительно шагнула вперед. Увеличилась скорость сканирования, число исследуемых слоев, улучшилось качество изображения. Появилась КТ с двумя источниками излучения, КТ с рентгеноконтрастным усилением.

В 2008 году компания Siemens представила новое поколение сканеров, которые могут составлять изображение менее чем за секунду - это достаточно быстро, чтобы получать четкие картинки бьющегося сердца и коронарных артерий. Вернуться к статьям

professiya-vrach.ru

Роль компьютерной и магнитно-резонансной томографии в медицине 21 века

УДК: 616.073.75-52

Аналитический обзор

Ключевые слова: магнитно-резонансная томография (МРТ), МР-ангиография, лучевая диагностика, функциональная МРТ, контрастные средства

Key-words: magnetic resonance imaging (MRI), MR-angiography, radiology, functional MRI, contrast agents


Введение

В настоящее время невозможно представить медицину без лучевой диагностики. В первые десятилетия ее развития использовались только проекционные методы – рентгенография, ангиография, планарная сцинтиграфия. Технический прогресс и появление компьютеров привело к развитию томографических методов, которые сегодня занимают ведущее место в лучевой диагностике. В первую очередь, это относится к рентгеновской компьютерной томографии и магнитно-резонансной томографии (МРТ). Развитие и становление этих методов произошло на наших глазах.

Состояние проблемы

Стартовой точкой развития методов лучевой диагностики стало появление компьютерной томографии (КТ) [3, 7]. Высказывается мнение, что создание КТ по своей значимости сопоставимо с открытием рентгеновских лучей. Первый экспериментальный КТ был, как известно, установлен в Лондоне в 1971 г. Он был создан инженером Годфри Хаунсфилдом (Godfrey Hounsfield), работавшем на звукозаписывающей компании ЭМИ (EMI).

Именно с этого периода началось триумфальное шествие томографических методов диагностики. Использование методов математического моделирования (метод обратных проекций и преобразование Фурье) стало доступно не только для рентгеновской томографии, но и для других видов томографий (радионуклидной, магнитно-резонансной, ультразвуковой). Эта особенность объединила современные методы лучевой диагностики, несмотря на то, что используются различные физические принципы и источники излучений.

Первые КТ были «шаговыми», т.е. система «трубка–детекторы» делала оборот в одну сторону и потом останавливалась (дальнейшее движение ограничивали высоковольтные кабели), при этом стол томографа перемещался на толщину среза. В 1989 г. это ограничение удалось преодолеть – появилась спиральная компьютерная томография (СКТ). При СКТ постоянно включенная рентгеновская трубка безостановочно вращается вокруг непрерывно движущегося стола. Изображение КТ стало объемным, что исключало риски пропустить мелкие патологические очаги или структуры. При традиционном методе КТ из-за разной глубины вдоха при задержке дыхания пациентом часто не удавалось фиксировать мелкие детали патологии. Кроме того, методика стала стандартизированной, т.е. применение жесткого протокола исследования гарантировало, что повторное исследование на любом другом аппарате даст идентичный результат. Это исключительно важно как для контроля динамики патологического процесса, так и для проведения скрининговых обследований.

С этого времени КТ стала применяться как универсальный метод диагностики. При СКТ появилась возможность быстро выполнять исследование в определенную фазу прохождения контрастного вещества через сосуды (артериальную, венозную), что привело к созданию новой методики - КТ-ангиографии.

В 1998 г. был сделан еще один шаг вперед в развитии этого метода - появились мультиспиральные КТ (МСКТ) [3]. Системы первого поколения могли выполнять одновременно 4 среза толщиной от 0,5 мм за один оборот трубки (длительность его равнялась 0,5 сек). В настоящее время КТ системы с 4-16 спиралями составляют основной парк томографов. В 2003-2004 гг. появились системы с 32-64 спиралями и временем оборота трубки, равным 0,3 сек, что позволяет говорить о таких приборах как по-настоящему объемных томографических системах. Следует отметить, что для подавляющего большинства клинических исследований системы с 4-8-16 рядами детекторов более чем достаточны. Так, у лучших 4-спиральных систем была достигнута изотропность объемных элементов изображений («вокселов»). Времена, когда при КТ получали лишь поперечные срезы, давно остались в прошлом. Сегодня спектр различных трехмерных реконструкций, получаемых при МСКТ, огромен. Более того, современные установки имеют возможности восстановления требуемых реконструкций в режиме реального времени, т.е. сразу – из «сырых» данных, минуя стадию переноса данных на рабочую станцию.

С 1984 г., до появления МСКТ, электронно-лучевая компьютерная томография (ЭЛТ) была практически единственной методикой КТ, позволявшей выполнять исследования сердца и коронарных артерий [8]. ЭЛТ обладала высоким временным разрешением (до 33 мс на срез) благодаря использованию уникальной технологии получения срезов без использования вращающейся рентгеновской трубки. Однако, в настоящее время, возможности МСКТ в исследовании сердца превзошли таковые ЭЛТ, что привело к прекращению производства подобных томографов. Однако не исключено, что идея ЭЛТ будет использована при создании новых моделей томографов.

Объемный сбор данных и высокая скорость получения срезов при МСКТ значительно расширили области использования КТ [11, 12]. Так, КТ-ангиография стала распространенным методом визуализации практически всех сосудов, особенно коронарных [2]. Появилась возможность за одно исследование получить изображение всего сосудистого русла человеческого тела (рис.1).

Рис. 1. Трехмерное изображение аорты, полученное с помощью КТ-ангиографии.

Достоинства МСКТ получили широкое признание в онкологии. Помимо детальной анатомической информации, объемная томография, выполняемая в различные фазы прохождения контрастного препарата через исследуемый орган, позволяет лучше выявлять и характеризовать патологические очаги.

КТ стала одним из основных методов изучения перфузии головного мозга, что имеет большое значение при обследовании пациентов с острыми нарушениями мозгового кровообращения (рис.2). МСКТ в сочетании со специальными методами трехмерной обработки изображений дает возможность получать изображения внутреннего просвета сосудов и состояния их и стенок как при эндоскопическом исследовании.

Рис. 2. Изучение перфузии головного мозга при нарушении мозгового кровообращения с помощью КТ.
Обширный дефект перфузии в правом полушарии.

Появились методики виртуальной КТ-ангиоскопии, колоноскопии, бронхоскопии, пельвио- уретероскопии, цистоскопии, ларингоскопии и подобные им методы (рис.3) [14]. Обсуждается целесообразность применения КТ-колоноскопии для скрининга рака толстой кишки, учитывая быстроту выполнения и необременительность этого исследования для пациентов.

Рис. 3. Виртуальная КТ-пиелоскопия. Стрелкой указан камень в нижней чашечке.

В многочисленных клинических и лабораторных исследованиях было установлено, что микрокальцинаты в липидных бляшках можно обнаружить уже на ранних стадиях их развития. Используя опыт ЭЛТ, МСКТ стали использовать для скрининга коронарного атеросклероза [9]. Эта методика основывается на выявлении и стандартизованном количественном подсчете микрокальцинатов в атеросклеротических бляшках (рис.4). Анализ результатов исследований проведенных в Институте кардиологии РКНПК МЗСР РФ и в ряде зарубежных публикаций показали, что использование ЭЛТ и МСКТ имеют высокие показатели чувствительности и специфичности для диагностики атеросклероза и ИБС для предсказания риска наличия гемодинамически значимых стенозов и будущих сердечно-сосудистых осложнений.

Рис. 4. Скрининг коронарного атеросклероза с помощью МСКТ. А – нормальные коронарные артерии,
Б – кальциноз правой и левой коронарных артерий в местах локализации атеросклеротических бляшек.

КТ существенно сокращает диагностический алгоритм, зачастую заменяя собой целую группу методов диагностики. Например, МСКТ стала незаменимым методом неотложной диагностики при травмах, переломах костей, нарушениях мозгового кровообращения, расслоениях аорты, тромбоэмболиях легочной артерии и других опасных для жизни состояний. Даже при неясном диагнозе МСКТ дает возможность за считанные минуты поставить правильный диагноз или определить направление диагностического поиска.

Таким образом, можно констатировать, что при КТ выполняется не исследование какого-либо органа, а решается определенная широкомасштабная диагностическая проблема какой-либо системы человеческого организма. Именно по этой причине многие производители КТ-оборудования стали создавать математические пакеты протоколов томографии под названиями «Нейро-КТ», «Кардио-КТ» и так далее.

Так как МСКТ дает возможность за считанные секунды выполнить томографию всего тела, несколько лет назад появилось новое направление скрининга – так называемая томография всего тела. Единственным ограничением к широкому внедрению этой методики являются опасения избыточной лучевой нагрузки. Однако, при использовании современных моделей КТ с технологиями ограничения лучевой нагрузки на организм, ее величина относительно невелика и даже при КТ всего тела она эквивалентна воздействию естественного фона радиации за период 1-2 года.

Ближайшие перспективы развития КТ достаточно очевидны. Появились МСКT с 2 трубками, что дало возможность улучшить временное разрешение до 83 мс на срез. Имеются сообщения о появлении 256-спиральных КТ и объемных КТ с плоскими детекторами [3]. Однако из-за проблемы той же лучевой нагрузки на организм, в ближайшие 2-3 года маловероятно, чтобы в клинической практике использовались срезы тоньше 0,5 мм. Кроме того, МСКТ по-прежнему уступает МРТ по мягкотканому разрешению. Возможно, что развитие двухэнергетической КТ позволит достичь прогресса и в этом направлении.

С практической точки зрения основное следствие достигнутого технического прогресса в области КТ – это рост числа покупаемых и устанавливаемых систем и повышение потребности в них. КТ стала одним из наиболее используемых в современной медицине лучевых методов диагностики. В России имеется уже более 1000 установок КТ различных конструкций, из них более 80 – мультиспиральные системы.

МРТ – еще один томографический метод, вошедший в арсенал радиологов вскоре после КТ. В 1983 г в мире появились первые единичные МР-системы серийного производства. В бывшем СССР были созданы экспериментальные образцы МР-томографов, а в конце 1984 г в Кардиологическом научном центре АМН СССР был установлен первый серийный томограф (BRUKER), поэтому в 2004 г отмечалось 20-летие развития метода в России. Подробнее с историей развития отечественной МРТ можно ознакомиться в книге П. Ринка [5].

В настоящее время в мире имеется более 30.000 МР-систем, поэтому МРТ уже нельзя рассматривать как «редкий» метод диагностики, например, только в России насчитывается более 300 МР-томографов различных конструкций. Рост числа МР-систем производимых в мире превышает 10% в год – это самые быстрые темпы развития в мире лучевой диагностики.

Существенно изменился технический парк МР-систем. Первые МР-системы были низкопольными – их магниты имели силу поля 0,02-0,35 Тесла (Тл). Потом, стараясь получить более сильный сигнал, производители сделали крен в сторону высокопольных (1,0-1,5 Тл) систем. В первую половину 90-х годов ХХ века качество изображений более экономичных низко - и среднепольных систем удалось существенно улучшить и их доля в числе установленных приборов стала увеличиваться. Анализ развития МРТ показывает, что в западных странах МРТ достигала трети от числа установленных систем, а в России превышала 90%.

Однако, со второй половины 90-х годов ХХ века стало очевидным, что полный спектр возможностей МРТ (МР-ангиография, исследования сердца, быстрая томография, исследования скорости кровотока, спектроскопия) в наибольшей степени могут быть реализованы только на высокопольных системах. Поэтому, в западных странах большинство новых МР-систем вновь стали составлять томографы с высоким полем (более 90% рынка). В России также в последние годы было установлено значительное количество высокопольных МР-систем. Существенно, что растет популярность систем с полем в 3 Тл (более 10% от числа новых систем), хотя их преимущества в клинической практике перед системами в 1,5 Тл пока не доказаны. Достоинства 3-тесловых МРТ (более дорогих, чем модели с меньшим полем) при исследованиях органов тела (сердца, печени, почек и других органов) пока не очевидны.

Конструктивно 3-тесловые МР-системы по своим габаритам сейчас сопоставимы с 1-1,5 Тл аппаратами. Но достоинства этих приборов не определяются линейной функцией силы магнитного поля. На сегодняшний день стало очевидным, что 3-тесловые МРТ имеют определенные преимущества при исследованиях головного мозга, выполнении спектроскопии, функциональной МРТ [13], трактографии, МР-ангиографии церебральных сосудов и при некоторых других видах специальных исследований. По этой причине большинство западных университетских центров покупают более дорогие 3-тесловые МРТ как вторые или третьи системы, на которых выполняются различные научные исследования. Для целей клинической диагностики высокого уровня «флагманами» по-прежнему остаются 1,5-тесловые томографы.

Для рутинной МРТ (исследования головного, спинного мозга, позвоночника, суставов и т.д.) в условиях ограниченного бюджета отечественного здравоохранения низко- и среднепольные МРТ, особенно с открытыми магнитами, являются для многих клиник разумным выбором. Поэтому при планировании закупки МРТ всегда должны учитываться реальные потребности лечебного учреждения в подобных исследованиях. В России существует ряд предприятий, производящих ограниченное количество отечественных моделей низкопольных МРТ. Эти МР-системы, к сожалению, уступают западным моделям с аналогичной силой поля, однако они могут, по крайней мере, с теоретической точки зрения модернизированы путем использования готовых блоков и комплектующих западных производителей и таким образом приспособлены для нужд первичного звена здравоохранения. Практически все низкопольные томографы производятся в виде систем с открытыми магнитами. Такой подход позволяет повысить комфорт пациента, уменьшить число случаев клаустрофобии, улучшить контроль за мониторингом жизненно важных функций организма и выполнять интервенционные вмешательства под контролем МРТ. В последние годы появились МР-системы с полем 0,7-1,0 Тл, имеющие открытые магниты. Высокопольные МРТ классической конструкции с туннельными магнитами также претерпели изменения. Были созданы системы с большим диаметром канала магнита - 70 см вместо традиционных 55 см. Это сопоставимо с диаметром гентри КТ. Имеются «нишевые», специализированные модели МР-приборов – компактные системы для исследований суставов, головного мозга, однако их доля на рынке МРТ невелика.

Существуют МР-системы и с более высоким полем – 7 Тл и 9 Тл, но они предназначены для выполнения специальных видов исследований и выпускаются в единичных экземплярах. Однако можно с уверенностью утверждать, что подобные приборы в обозримом будущем не будут использоваться для целей диагностики в клинических условиях.

Главные достижения в области МРТ за последние годы связаны с существенным увеличением скорости получения изображений и повышением пространственного разрешения. Прежде всего, это связано с увеличением силы градиентных полей в 3-5 раз по сравнению с томографами 10-летней давности. Сокращение времени TR («время-повторение») и TE («время-эхо») до нескольких миллисекунд позволило реализовать новые импульсные последовательности для МР-ангиографии, МР-исследований сердца, трехмерного сбора данных, функциональной МРТ, изучения перфузии. Новые конструкции матричных радиочастотных катушек дали возможность реализовать параллельный (одновременный) сбор данных от 2-4 областей исследуемого органа, в результате чего во столько же раз сокращается время исследования.

В настоящее время стало возможным выполнение МРТ в реальном масштабе времени (МР-флюороскопия), внедрение в практику быстрых МР-исследований, не требующих задержки дыхания пациентом.

В наиболее совершенных моделях томографов может подключаться одновременно практически неограниченное количество радиочастотных катушек, охватывающих все тело человека, что дает возможность за короткое время выполнять МРТ всего тела или МР-ангиографию всей сосудистой системы (при непрерывном движении стола).

По аналогии с УЗИ, были созданы внутриполостные (эндоректальные, эндовагинальные МР-катушки), с помощью которых удалось значительно увеличить пространственное разрешение при исследованиях органов малого таза и прямой кишки. Разработаны модели миниатюрных внутрисосудистых радиочастотных катушек. Они дают возможность детально изучать сосудистую стенку с помощью МРТ и даже проводить интервенционные вмешательства на артериях.

Высокая скорость получения изображений при МРТ, сочетающаяся с отсутствием лучевой нагрузки, сделала ее важнейшим методом оценки перфузии внутренних органов. Наиболее широкое клиническое применение нашли методы оценки перфузии головного мозга и миокарда с помощью МРТ. Однако имеется целый ряд публикаций по использованию МРТ для изучения перфузии печени, почек, мышц, молочной железы, предстательной железы и других органов.

Диагностические возможности МРТ значительно расширяются при использовании контрастных средств. В настоящее время используется большое число парамагнитных гадолиниевых контрастных средств общего назначения (в России зарегистрированы 4 препарата такого типа, а в Европе больше). Ожидается появление органоспецифических контрастных агентов. Первыми препаратами такого ряда стали средства для исследований печени – такие как Тесласкан, Примавист, Эндорем. Ведутся активные разработки внутрисосудистых контрастных средств (Вазовист).

Выводы

Соответственно новым возможностям МРТ, произошли огромные сдвиги в ее клиническом использовании. Утвердилась роль МРТ в основных сферах ее практического применения – исследованиях головного и спинного мозга, позвоночника и суставов [4]. На нее не повлияло даже появление мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ) или позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Например, сколько рядов детекторов – 4 или 256 – не имел бы компьютерный томограф, он никогда не сможет достичь такого же мягкотканого контрастного разрешения при исследованиях центральной нервной системы (ЦНС) как МРТ.

Но, помимо традиционных для МРТ показаний к использованию, метод прочно вошел и в новые для него области. МРТ сердца и сосудов сейчас стала одной из самых динамично развивающихся областей клинического применения метода, крайне интересующей как радиологов, так и кардиологов [1] (рис.5). МР-маммография (рис.6), как показали проведенные исследования, может быть высокоинформативным методом исследования молочных желез у определенных категорий женщин с имеющейся или предполагаемой патологией. Оказалось, что МРТ может успешно конкурировать с ПЭТ в выявлении метастатических поражений скелета. Клинический опыт показал, что МРТ существенно лучше, чем КТ при исследованиях внутренних и наружных половых органов у женщин и мужчин, в частности, при выявлении патологии предстательной железы и семенных пузырьков. Появились работы по применению МРТ для изучения паренхимы легких, тонкой и толстой кишки, желудка [10] – тех органов, в отношении которых еще 10-15 лет назад никто не мог предположить, что новый метод диагностики будет использоваться и для этих органов.

Рис. 5. МР-ангиография коронарных артерий.

Рис. 6. МР-маммография. На фоне контрастирования гадолинием виден очаг накопления контрастного вещества в опухоли.

Произошли большие сдвиги в клиническом использовании МР-спектроскопии (МРС). Протонная МРС стала успешно применяться в нейрорадиологии для целей дифференциальной диагностики и характеризации воспалительных, метаболических и опухолевых поражений ЦНС. Успешным и оправданным с практической точки зрения оказалось использование МРС для диагностики рака предстательной железы в диагностически сложных случаях (рис.7). Ведутся активные исследования в области МРС сердца, печени, костного мозга и молочной железы.

Рис. 7. Сочетание МРТ и МРС при исследовании предстательной железы. Карты распределения метаболитов.

Таким образом, к настоящему времени МРТ – конечно же, наряду с КТ, УЗИ и радионуклидной диагностикой – стала методом, без которого немыслима современная радиология [6]. МР-системы дороже, чем приборы УЗИ и КТ, их сложнее устанавливать и обслуживать, поэтому их меньше в количественном соотношении. В то же время, при правильно выбранных показаниях к исследованию, МРТ может служить методом диагностики не второй, а первой линии, то есть быть единственным методом, который позволяет ответить на все клинические вопросы.

В заключении следует отметить, что оба томографических метода – КТ и МРТ – находятся на новом витке своего развития. Именно они определяют развитие современной диагностической радиологии.

Литература

  1. Беленков Ю.Н., Терновой С.К., Синицын В.Е. Магнитно-резонансная томография сердца и сосудов // М., Видар, 1997.
  2. Дадвани С.А., Терновой С.К., Синицын В.Е., Артюхина Е.Г. Неинвазивные методы диагностики в хирургии брюшной аорты и артерий нижних конечностей // М., Видар. 2000.
  3. Календер В. Основы рентгеновской компьютерной и магнитно-резонансной томографии. М., Техносфера, 2006.
  4. Коновалов А.Н., Корниенко В.Н., Пронин И.Н. "Магнитно-резонансная томография в нейрохирургии". //М., Видар, 1998.
  5. Ринк П.А. Магнитный резонанс в медицине // М., Геотар-Мед, 2003.
  6. Синицын В.Е., Терновой С.К. Магнитно-резонансная томография в новом столетии. // Радиология-практика 2005; 4: 17-22.
  7. Терновой С.К., Синицын В.Е. Развитие компьютерной томографии и прогресс лучевой диагностики // Радиология-практика 2005; 4: 23-29.
  8. Терновой С.К., Синицын В.Е. Спиральная компьютерная и электронно-лучевая томография. // М., Видар,1998.
  9. Терновой С.К., Синицын В.Е., Гагарина Н.В. Неинвазивная диагностика атеросклероза коронарных артерий // М., Атмосфера, 2003.
  10. Gourtsoyiannis N.C., Rosn P.R. Radiologic-Pathologic Correlations from Head to Toe. Understanding the Manifestations of Disease // Springer, Berlin, 2005.
  11. Jeremic B. Advances in Radiation Oncology in Lung Cancer // Springer, Berlin, 2005.
  12. Margulis A. Modern Imaging of the Alimentary Tube // Springer, Berlin, 1998.
  13. Moonen, C.T.W., Bandettini, P.A. Functional MRI. // Springer, Berlin, 1999.
  14. Prokop M. Spiral and Multislice Computed Tomography of the Body // Thieme, Berlin, 2003.

www.oncology.ru

Магнитно-резонансная томография — Википедия. Что такое Магнитно-резонансная томография

МРТ-изображение головы человека

Магни́тно-резона́нсная томогра́фия (МРТ) — способ получения томографических медицинских изображений для исследования внутренних органов и тканей с использованием явления ядерного магнитного резонанса. Способ основан на измерении электромагнитного отклика атомных ядер, чаще всего ядер атомов водорода[1], а именно на возбуждении их определённым сочетанием электромагнитных волн в постоянном магнитном поле высокой напряжённости.

История

Годом основания магнитно-резонансной томографии (МРТ) принято считать[2] 1973 год, когда профессор химии Пол Лотербур опубликовал в журнале Nature статью «Создание изображения с помощью индуцированного локального взаимодействия; примеры на основе магнитного резонанса»[3]. Позже Питер Мэнсфилд усовершенствовал математические алгоритмы получения изображения. В 2003 году обоим исследователям была присуждена Нобелевская премия по физиологии или медицине за их открытия, касающиеся метода МРТ. Однако вручению этой премии сопутствовал скандал, как бывало в ряде случаев, по поводу авторства открытия[4].

В создание магнитно-резонансной томографии известный вклад внёс также американский учёный армянского происхождения Реймонд Дамадьян, один из первых исследователей принципов МРТ, держатель патента на МРТ и создатель первого коммерческого МРТ-сканера. В 1971 году он опубликовал свою идею под названием «Обнаружение опухоли с помощью ядерного магнитного резонанса». Имеются сведения, что именно он изобрёл само устройство МРТ[5][6][7]. Кроме того, ещё в 1960 году в СССР изобретатель В. А. Иванов направил в Комитет по делам изобретений и открытий заявку на изобретение, где по появившимся в начале 2000-х годов оценкам специалистов были подробно обозначены принципы метода МРТ[8][9]. Однако авторское свидетельство «Способ определения внутреннего строения материальных объектов» № 1112266 на эту заявку, с сохранением даты приоритета её подачи, было выдано В. А. Иванову только в 1984 году[10][11][12].

Мультипликация, составленная из нескольких сечений головы человека

Используемое в методе МРТ явление ядерного магнитного резонанса (ЯМР) известно с 1938 года. Первоначально применялся термин ЯМР-томография, который после Чернобыльской аварии в 1986 году был заменён на МРТ в связи с развитием радиофобии у людей. В новом названии исчезло упоминание о «ядерном» происхождении метода, что и позволило ему войти в повседневную медицинскую практику, однако используется и первоначальное название.

Томография позволяет визуализировать с высоким качеством головной, спинной мозг и другие внутренние органы. Современные технологии МРТ делают возможным неинвазивно (без вмешательства) исследовать работу органов — измерять скорость кровотока, тока спинномозговой жидкости, определять уровень диффузии в тканях, видеть активацию коры головного мозга при функционировании органов, за которые отвечает данный участок коры (функциональная магнитно-резонансная томография — фМРТ).

Метод

Аппарат для магнито-резонансной томографии

Метод ядерного магнитного резонанса позволяет изучать организм человека на основе насыщенности тканей организма водородом и особенностей их магнитных свойств, связанных с нахождением в окружении разных атомов и молекул. Ядро водорода состоит из одного протона, который имеет спин и меняет свою пространственную ориентацию в мощном магнитном поле, а также при воздействии дополнительных полей, называемых градиентными, и внешних радиочастотных импульсов, подаваемых на специфической для протона при данном магнитном поле резонансной частоте. На основе параметров протона (спинов) и их векторных направлений, которые могут находиться только в двух противоположных фазах, а также их привязанности к магнитному моменту протона можно установить, в каких именно тканях находится тот или иной атом водорода. Иногда могут также использоваться МР-контрасты на базе гадолиния или оксидов железа[13].

Если поместить протон во внешнее магнитное поле, то его магнитный момент будет либо сонаправлен, либо противоположно направлен магнитному полю, причём во втором случае его энергия будет выше. При воздействии на исследуемую область электромагнитным излучением определённой частоты часть протонов поменяют свой магнитный момент на противоположный, а потом вернутся в исходное положение. При этом системой сбора данных томографа регистрируется выделение энергии во время релаксации предварительно возбужденных протонов.

Первые томографы имели индукцию магнитного поля 0,005 Тл, однако качество изображений, полученных на них, было низким. Современные томографы имеют мощные источники сильного магнитного поля. В качестве таких источников применяются как электромагниты (обычно до 1—3 Тл, в некоторых случаях до 9,4 Тл), так и постоянные магниты (до 0,7 Тл). При этом, так как поле должно быть весьма сильным, применяются сверхпроводящие электромагниты, работающие в жидком гелии, а постоянные магниты пригодны только очень мощные, неодимовые. Магнитно-резонансный «отклик» тканей в МР-томографах на постоянных магнитах слабее, чем у электромагнитных, поэтому область применения постоянных магнитов ограничена. Однако, постоянные магниты могут быть так называемой «открытой» конфигурации, что позволяет проводить исследования в движении, в положении стоя, а также осуществлять доступ врачей к пациенту во время исследования и проведение манипуляций (диагностических, лечебных) под контролем МРТ — так называемая интервенционная МРТ.

Для определения расположения сигнала в пространстве, помимо постоянного магнита в МР-томографе, которым может быть электромагнит, либо постоянный магнит, используются градиентные катушки, добавляющие к общему однородному магнитному полю градиентное магнитное возмущение. Это обеспечивает локализацию сигнала ядерного магнитного резонанса и точное соотношение исследуемой области и полученных данных. Действие градиента, обеспечивающего выбор среза, обеспечивает селективное возбуждение протонов именно в нужной области. Мощность и скорость действия градиентных усилителей относится к одним из наиболее важных показателей магнитно-резонансного томографа. От них во многом зависит быстродействие, разрешающая способность и соотношение сигнал/шум.

Наблюдение за работой сердца в реальном времени с применением технологий МРТ

Современные технологии и внедрение компьютерной техники обусловили возникновение такого метода, как виртуальная эндоскопия, который позволяет выполнить трёхмерное моделирование структур, визуализированных посредством КТ или МРТ. Данный метод является информативным при невозможности провести эндоскопическое исследование, например при тяжёлой патологии сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Метод виртуальной эндоскопии нашёл применение в ангиологии, онкологии, урологии и других областях медицины.

Результаты исследования сохраняются в лечебном учреждении в формате DICOM и могут быть переданы пациенту или использованы для исследования динамики лечения.

До и во время процедуры МРТ

Перед сканированием требуется снять все металлические предметы, проверить наличие татуировок и лекарственных пластырей[14]. Продолжительность сканирования МРТ составляет обычно до 20—30 минут, но может продолжаться дольше. В частности, сканирование брюшной полости занимает больше времени, чем сканирование головного мозга.

Так как МР томографы производят громкий шум, обязательно используется защита для ушей (беруши или наушники)[15]. Для некоторых видов исследований используется внутривенное введение контрастного вещества[14].

Перед назначением МРТ пациентам рекомендуется узнать: какую информацию даст сканирование и как это отразится на стратегии лечения, имеются ли противопоказания для МРТ, будет ли использоваться контраст и для чего. Перед началом процедуры: как долго продлится сканирование, где находится кнопка вызова и каким способом можно обратиться к персоналу во время сканирования[14].

МР-диффузия

МР-диффузия — метод, позволяющий определять движение внутриклеточных молекул воды в тканях.

Диффузионно-взвешенная томография

Диффузионно-взвешенная томография — методика магнитно-резонансной томографии, основанная на регистрации скорости перемещения меченных радиоимпульсами протонов. Это позволяет характеризовать сохранность мембран клеток и состояние межклеточных пространств. Первоначальное и наиболее эффективное применение при диагностике острого нарушения мозгового кровообращения по ишемическому типу в острейшей и острой стадиях. Сейчас активно используется в диагностике онкологических заболеваний.

МР-перфузия

Метод позволяющий оценить прохождение крови через ткани организма.

В частности существуют специальные характеристики, указывающие на скоростной и объемный приток крови, проницаемость стенок сосудов, активность венозного оттока, а также другие параметры, которые позволяют дифференцировать здоровые и патологически изменённые ткани:

  • Прохождение крови через ткани мозга
  • Прохождение крови через ткани печени

Метод позволяет определить степень ишемии головного мозга и других органов.

МР-спектроскопия

Магнитно-резонансная спектроскопия (МРС) — метод позволяющий определить биохимические изменения тканей при различных заболеваниях по концентрации определённых метаболитов. МР-спектры отражают относительное содержание биологически активных веществ в определённом участке ткани, что характеризует процессы метаболизма. Нарушения метаболизма возникают, как правило, до клинических проявлений заболевания, поэтому на основе данных МР-спектроскопии можно диагностировать заболевания на более ранних этапах развития.

Виды МР спектроскопии:

  • МР спектроскопия внутренних органов (in vivo)
  • МР спектроскопия биологических жидкостей (in vitro)

Магнитно-резонансная ангиография (МРА) — метод получения изображения просвета сосудов при помощи магнитно-резонансного томографа. Метод позволяет оценивать как анатомические, так и функциональные особенности кровотока. МРА основана на отличии сигнала от перемещающихся протонов (крови) от окружающих неподвижных тканей, что позволяет получать изображения сосудов без использования каких-либо контрастных средств — бесконтрастная ангиография (фазово-контрастная МРА и время-пролетная МРА). Для получения более чёткого изображения применяются особые контрастные вещества на основе парамагнетиков (гадолиний).

Функциональная МРТ

Функциональная МРТ (фМРТ) — метод картирования коры головного мозга, позволяющий определять индивидуальное местоположение и особенности областей мозга, отвечающих за движение, речь, зрение, память и другие функции, индивидуально для каждого пациента. Суть метода заключается в том, что при работе определённых отделов мозга кровоток в них усиливается. В процессе проведения ФМРТ больному предлагается выполнение определённых заданий, участки мозга с повышенным кровотоком регистрируются, и их изображение накладывается на обычную МРТ мозга.

МРТ позвоночника с вертикализацией (осевой нагрузкой)

Сравнительно недавно появилась инновационная методика этого исследования пояснично-крестцового отдела позвоночника — МР-томография с вертикализацией. Суть исследования состоит в том, что сначала проводится традиционное МРТ-исследование позвоночника в положении лежа, а затем производится вертикализация (подъём) пациента вместе со столом томографа и магнитом. При этом на позвоночник начинает действовать сила тяжести, а соседние позвонки могут сместиться друг относительно друга и грыжа межпозвонкового диска становится более выраженной. Также этот метод исследования применяется нейрохирургами для определения уровня нестабильности позвоночника с целью обеспечения максимально надежной фиксации. В России пока это исследование выполняется в единственном месте.

Измерение температуры с помощью МРТ

МРТ-термометрия — метод, основанный на получении резонанса от протонов водорода исследуемого объекта. Разница резонансных частот дает информацию об абсолютной температуре тканей. Частота испускаемых радиоволн изменяется с нагреванием или охлаждением исследуемых тканей.

Эта методика увеличивает информативность МРТ исследований и позволяет повысить эффективность лечебных процедур, основанных на селективном нагревании тканей. Локальное нагревание тканей используется в лечении опухолей различного происхождения[16].

Электромагнитная совместимость с медицинской аппаратурой

Сочетание интенсивного магнитного поля, применяемого при МРТ-сканировании, и интенсивного радиочастотного поля предъявляет экстремальные требования к медицинскому оборудованию, используемому во время исследований. Оно должно иметь специальную конструкцию и может иметь дополнительные ограничения по использованию вблизи установки МРТ.

Противопоказания

Существуют как относительные противопоказания, при которых проведение исследования возможно при определённых условиях, так и абсолютные, при которых исследование недопустимо.

Абсолютные противопоказания

Относительные противопоказания

  • инсулиновые насосы[17]
  • нервные стимуляторы
  • неферромагнитные имплантаты внутреннего уха
  • протезы клапанов сердца (в высоких полях, при подозрении на дисфункцию)
  • кровоостанавливающие клипсы (кроме сосудов мозга)
  • декомпенсированная сердечная недостаточность
  • первый триместр беременности (на данный момент собрано недостаточное количество доказательств отсутствия тератогенного эффекта магнитного поля, однако метод предпочтительнее рентгенографии и компьютерной томографии)
  • клаустрофобия (панические приступы во время нахождения в тоннеле аппарата могут не позволить провести исследование)
  • необходимость в физиологическом мониторинге
  • неадекватность пациента
  • тяжёлое/крайне тяжелое состояние пациента
  • наличие татуировок, выполненных с помощью красителей с содержанием металлических соединений (могут возникать ожоги[18])
  • зубные протезы и брекет-системы, так как возможны артефакты неоднородности поля.

Широко используемый в протезировании титан не является ферромагнетиком и практически безопасен при МРТ; исключение — наличие татуировок, выполненных с помощью красителей на основе соединений титана (например, на основе диоксида титана).

Дополнительным противопоказанием для МРТ является наличие кохлеарных имплантатов — протезов внутреннего уха. МРТ противопоказана при некоторых видах протезов внутреннего уха, так как в кохлеарном имплантате есть металлические части, которые содержат ферромагнитные материалы.

Если МРТ выполняется с контрастом, то добавляются следующие противопоказания:

  • Гемолитическая анемия;
  • Индивидуальная непереносимость компонентов, входящих в состав контрастного вещества;
  • Хроническая почечная недостаточность, так как в этом случае контраст может задерживаться в организме;
  • Беременность на любом сроке, так как контраст проникает через плацентарный барьер, а его влияние на плод пока плохо изучено.[19][неавторитетный источник?]

См. также

Примечания

Библиография

  • Haacke, E Mark. Magnetic resonance imaging: Physical principles and sequence design. — New York : J. Wiley & Sons, 1999. — ISBN 0-471-35128-8.
  • Lee SC (June 2001). «One micrometer resolution NMR microscopy». J. Magn. Reson. 150 (2): 207–13. DOI:10.1006/jmre.2001.2319. PMID 11384182. Bibcode: 2001JMagR.150..207L.
  • P Mansfield. NMR Imaging in Biomedicine: Supplement 2 Advances in Magnetic Resonance. — Elsevier, 1982. — ISBN 9780323154062.
  • Eiichi Fukushima. NMR in Biomedicine: The Physical Basis. — Springer Science & Business Media, 1989. — ISBN 9780883186091.
  • Bernhard Blümich. Magnetic Resonance Microscopy: Methods and Applications in Materials Science, Agriculture and Biomedicine. — Wiley, 1992. — ISBN 9783527284030.
  • Peter Blümer. Spatially Resolved Magnetic Resonance: Methods, Materials, Medicine, Biology, Rheology, Geology, Ecology, Hardware / Peter Blümler, Bernhard Blümich, Robert E. Botto, Eiichi Fukushima. — Wiley-VCH, 1998. — ISBN 9783527296378.
  • Zhi-Pei Liang. Principles of Magnetic Resonance Imaging: A Signal Processing Perspective. — Wiley, 1999. — ISBN 9780780347236.
  • Franz Schmitt. Echo-Planar Imaging: Theory, Technique and Application. — Springer Berlin Heidelberg, 1998. — ISBN 9783540631941.
  • Vadim Kuperman. Magnetic Resonance Imaging: Physical Principles and Applications. — Academic Press, 2000. — ISBN 9780080535708.
  • Bernhard Blümich. NMR Imaging of Materials. — Clarendon Press, 2000. — ISBN 9780198506836.
  • Jianming Jin. Electromagnetic Analysis and Design in Magnetic Resonance Imaging. — CRC Press, 1998. — ISBN 9780849396939.
  • Imad Akil Farhat. Magnetic Resonance in Food Science: From Molecules to Man. — Royal Society of Chemistry, 2007. — ISBN 9780854043408.

Литература

wiki.bio

Магнитно-резонансная томография Википедия

МРТ-изображение головы человека

Магни́тно-резона́нсная томогра́фия (МРТ) — способ получения томографических медицинских изображений для исследования внутренних органов и тканей с использованием явления ядерного магнитного резонанса. Способ основан на измерении электромагнитного отклика атомных ядер, чаще всего ядер атомов водорода[1], а именно, на возбуждении их определённым сочетанием электромагнитных волн в постоянном магнитном поле высокой напряжённости.

История[ | ]

Годом основания магнитно-резонансной томографии (МРТ) принято считать[2] 1973 год, когда профессор химии Пол Лотербур опубликовал в журнале Nature статью «Создание изображения с помощью индуцированного локального взаимодействия; примеры на основе магнитного резонанса»[3]. Позже Питер Мэнсфилд усовершенствовал математические алгоритмы получения изображения. В 2003 году обоим исследователям была присуждена Нобелевская премия по физиологии или медицине за их открытия, касающиеся метода МРТ. Однако вручению этой премии сопутствовал скандал, как бывало в ряде случаев, по поводу авторства открытия[4].

В создание магнитно-резонансной томографии известный вклад внёс также американский учёный армянского происхождения Реймонд Дамадьян, один из первых исследователей принципов МРТ, держатель патента на МРТ и создатель первого коммерческого МРТ-сканера. В 1971 году он опубликовал свою идею под названием «Обнаружение опухоли с помощью ядерного магнитного резонанса». Имеются сведения, что именно он изобрёл само устройство МРТ[5][6][7]. Кроме того, ещё в 1960 году в СССР изобретатель В. А. Иванов направил в Комитет по делам изобретений и открытий заявку на изобретение, где по появившимся в начале 2000-х годов оценкам специалистов были подробно обозначены принципы метода МРТ[8][9]. Однако авторское свидетельство «Способ определения внутреннего строения материальных объектов» № 1112266 на эту заявку, с сохранением даты приоритета её подачи, было выдано В. А. Иванову только в 1984 году[10][11][12].

ru-wiki.ru


Смотрите также

© Copyright Tomo-tomo.ru
Карта сайта, XML.

Приём ведут профессора, доценты и ассистенты

кафедры лучевой диагностики и новых медицинских технологий

Института повышения квалификации ФМБА России