Принцип работы мрт, как работает мрт томограф

Классификация МРТ аппаратов

Виды аппаратов МРТ в первую очередь зависят от магнита, который используется в томографе, его мощности и расположения в самом аппарате.

Основным параметром МР томографа является мощность его магнитного поля. Для измерения этого параметра используется специальная единица измерения – тесла (русское обозначение: Тл; международное обозначение: T)

Перед тем как разобрать, что влияет на мощность томографа, важно упомянуть, что именно от этого параметра зависит качество диагностики и длительность процедуры

По мощности магнитного поля

Мощность магнитного поля аппарата МРТ напрямую зависит от мощности магнита, установленного в нем. Поле всех томографов работает в диапазоне от 0,5 до 4 тесла. В зависимости от мощности, выделяют:

• низкопольный МРТ аппарат (мощность до 0,5 Тл). Аппарат отличается невысоким разрешением снимков. Такие аппараты создаются по открытому типу (см. раздел “По расположению магнита в томографе”);
• среднепольный томограф (0,5 – 1 Тл) также уступает в информативности более мощным аналогам. Время диагностической процедуры в таком аппарате – около 40 минут;
• высокопольный томограф (1,5 Тл) является оптимальным на сегодняшний день. Он позволяет сделать серию снимков в настолько высоком разрешении, что большинство заболеваний можно диагностировать на ранних стадиях. Высокопольный томограф позволяет также сократить время процедуры в два раза, в сравнении с менее мощными аналогами;
• сверхвысокопольный аппарат (3 Тл) является еще более точным, однако на сегодняшний день, не так широкодоступен из-за высокой стоимости томографа.

По расположению магнита в томографе

В зависимости от расположения магнита в аппарате выделяют два основных типа – открытый и закрытый. Разница между томографом открытого и закрытого типа заключается в нескольких важных моментах.

В большинстве случаев, аппараты МРТ открытого типа являются низко- или среднепольными. Соответственно, качество и разрешающая способность снимков при использовании таких томографов значительно ниже, чем при проведении МРТ в аппарате закрытого типа. Из-за этого открытые томографы используются все реже.

С другой стороны, аппарат МРТ открытого типа может сыграть важную роль для определенных категорий пациентов. Во-первых, для обследуемого нет ограничений по весу. Для закрытых томографов есть технический предел – вес пациента должен быть менее 150 кг (для некоторых томографов ограничение может быть и 120 кг). Это связано с механизированным столом, лежа на котором пациент заезжает в аппарат. Во-вторых, открытый томограф – единственный вариант для пациента с клаустрофобией. В-третьих, аппарат открытого типа хорошо подходит для диагностики патологии у детей.

Большинство людей знает, как выглядит аппарат МРТ закрытого типа – огромный цилиндр, в который и заезжает стол с пациентом. Даже десятиминутное нахождение в настолько ограниченном замкнутом пространстве может вызвать сильный дискомфорт у многих.

По виду используемых магнитов

Существует три основных типа магнитов, которые устанавливаются в магнитно-резонансные томографы:

• постоянные магниты, применяющиеся преимущественно в низкопольных томографах. Этот тип не нуждается в охлаждении во время работы, сделан из магнитного металлического сплава;
• резистивные магниты охлаждаются водой. В аппаратах последнего поколения их применение из-за высокой стоимости не актуально;
• сверхпроводящие – мощные магниты, охлаждаемые жидким гелием, заправляющимся непосредственно в аппарат. Применяются в среднепольных и высокопольных томографах. Используются во всех аппаратах, построенных в последние несколько лет.

Томографы открытого и закрытого типа

Для диагностики могут использоваться разные конструкции. Их появление обусловлено необходимостью обследования пациентов с большой массой тела, нервными расстройствами. Чтобы понять преимущества, необходимо знать, в чем разница между МРТ открытого и закрытого типа.

Технические характеристики конструкции

Сила магнитного поля в открытых аппаратах находится на уровне 0,3–1 Тесла против 1,5–7 Тесла в закрытом сканере. Это сказывается на четкости снимков, толщине среза и перечне заболеваний, рекомендуемых для сканирования. Имеются различия и в конструкции:

1. Закрытый томограф представляет собой тоннель, в который помещается выдвижной стол. Мощные магниты расположены равномерно по всему периметру, поэтому работа проходит быстрее и точнее.
2. Открытый сканер имеет небольшой размер, а датчики находятся только с 1–2 сторон от больного. Электромагнитное поле распыляется, теряется мощность. Но в таком аппарате можно обследовать больного с клаустрофобией, маленького ребенка или пациента в тяжелом состоянии с множественными переломами.

На открытом рентгене часто проводят МРТ головы при тяжелой форме гайморита, синусита или других патологиях верхних дыхательных путей.

Преимущества и недостатки томографов

Разобравшись, в чем техническая разница между МРТ закрытого и открытого типа, легко понять проблемные места каждого вида томографа.

Достоинства томографа МРТ

Среди преимуществ аппарата закрытого типа:

• большая мощность, необходимая для диагностики тяжелых патологий;
• четкие и качественные снимки в электронном виде;
• возможность построения объемной модели для исследования;
• выше информативность;
• безболезненность.

Лучше и эффективней МРТ томография закрытого типа при поиске онкологических опухолей, аномалий кровеносных сосудов. Но выделяется ряд недостатков, которые также следует учитывать врачам при назначении процедуры:

• высокий уровень шума на многих моделях;
• сканирование малышей или людей с нервными расстройствами проводится только под наркозом;
• закрытый тоннель не рассчитан на больных с ожирением (талия не должна превышать 120–150 см).

Во время работы закрытого сканера врач покидает помещение, контролируя процесс диагностики из соседней комнаты.

Открытые магнитные аппараты МРТ лучше использовать при диагностике маленьких пациентов: врачи разрешают родителям присутствовать при процедуре. Они практически не издают громких и резких звуков, что помогает создать более комфортную атмосферу. Но серьезными недостатками является увеличенное время сканирования больного и низкое разрешение снимков.

Классификация оборудования по напряжённости

Низкопольные и среднепольные МР-томографы

Такие виды оборудования распространены в странах СНГ. Мощность не превышает 0,5-1 Тл. Среди преимущественных характеристик оборудования — экономичность в расходовании материальных ресурсов, простота эксплуатации, относительно доступная цена диагностики.

Однако качество полученных снимков невысокое — результат диагностики не всегда достоверен.

0.5-1 Тл

Низкопольные аппараты часто применяются для выявления кардиологических патологий: при трактографии путей мозга, динамической МР-ангиографии, функциональной диагностике головного мозга.

Высокопольные МР-томографы

Мощность в пределах 1,5 Тл. Оборудование с системой охлаждения в форме криогенного гелевого состава. Показатель мощности считается оптимальным в пределах стран СНГ и на мировом уровне.

С помощью высокопольного томографа проводят полноценное, качественное обследование систем органов и тканей человеческого тела.

1.5 Тл

Это оборудование применяется при выявлении аневризм и новообразований доброкачественного или злокачественного характера, при необходимости комплексной диагностики.

Сверхвысокопольные МР-томографы

Речь идёт о томографе мощностью от 1,5 до 7 Тл. Этот тип оборудования применим в рамках научно-исследовательской деятельности, поскольку демонстрирует точный результат.

Редко показано использование сверхвысокопольного томографа для МРТ головного мозга (при тяжёлых патологиях). С помощью такого аппарата проводится трактография мозга, спектроскопия, МР-ангиография церебральной сосудистой сети.

MAGNETOM VERIO 3.0 Tесла

Не исключено применение оборудования при изучении микроструктур и физиологических особенностей мозга.

Мощность аппарата при МРТ головного мозга

Чем выше напряжённость магнитного поля, тем отчётливее получится снимок. Высокопольный МР-аппарат помогает визуализировать мельчайшие структуры, которые невозможно различить при использовании низкопольного томографа.

Если применяется мощный аппарат, толщина среза составляет 1 мм, что обеспечивает точность диагностики на ранней стадии развития заболевания.

Аппараты с низким показателем мощности демонстрируют «картинки» невысокого качества, что снижает информативность сканирования — не исключено повторное исследование.

Показатель мощности определяет качество изображений и продолжительность диагностики. Этот факт имеет значение в случаях невозможности больного находиться в неподвижном положении длительное время.

МРТ снимок головы

На каком аппарате лучше делать МРТ?

От мощности аппарата МРТ зависит детализация получаемых изображений

Единица измерения мощности томографа – Тесла, она является важнейшей характеристикой. Выделяют 3 типа устройств:

1. Низкопольные – мощность 0,3-0,5 Тл. Отличаются экономным расходованием энергии и простотой применения. Преимуществом является невысокая цена обследования. Такими томографами оснащено большинство клиник и диагностических центров. Среди недостатков этих МРТ аппаратов можно выделить невысокую информативность обследования, разрешающая способность не позволяет выявлять объекты менее 5-7 мм. На томографах с низкой мощностью невозможно провести эффективную диагностику сердечно-сосудистых заболеваний, патологий мозга, МР-ангиографию. Они необходимы только для выявления крупных патологий, среди них межпозвоночная грыжа. Время обследования одной части тела на низкопольном аппарате составляет 30-40 мин.
2. Высокопольные – мощностью 1-1,5 Тл. Сегодня эти томографы являются наиболее предпочтительными во всем мире. Они обеспечивают точную диагностику с минимальными погрешностями. Их применяют для полноценного обследования всех органов и систем. В большинстве случаев, на мощных высокопольных томографах выявляются сосудистые заболевания и без применения контрастного вещества. Разрешающая способность магнито резонансных устройств помогает диагностировать объекты размером 1-2 мм. Некоторые хорошие высокопольные МРТ аппараты позволяют за одно сканирование провести диагностику всего организма, что невозможно сделать при проведении компьютерной томографии. Независимо от мощности, время обследования составляет 10-20 мин.
3. Сверхпольные – мощность аппаратов 3-7 Тл, в основном они используются в научно-исследовательских институтах. Информативность очень высока, но стоимость обследования на них недоступна для большинства людей. Иногда МРТ аппараты с высокой мощностью применяют для выявления редких патологий. Их используют для МРТ головного мозга, они способны выполнить трактографию, спектрографию и ангиографию сосудов. Мощность аппарата МРТ позволяет не только диагностировать заболевания мозга, но и выявлять микрообразования и особенности морфологии мозговых структур. С помощью сверхпольных томографов, имеющих увеличенную мощность, ученые исследуют головной мозг и надеются полноценно изучить сенсомоторную кору.

Что показывает МРТ головного мозга

Магнитно-резонансная томография помогает увидеть:

• доброкачественные и злокачественные опухоли;
• области некроза нервной ткани;
• очаги кровоизлияний;
• заболевания сосудов;
• воспалительные процессы тканей мозга;
• дистрофические изменения;
• черепно-мозговые травмы.

За счет своей высокой точности, МР-диагностика способна выявить даже малейшие патологические изменения в структурах мозга.

Какие заболевания выявляет МРТ головного мозга

МРТ используют для выявления следующих заболеваний:

• ишемический, геморрагический инсульт;
• тромбозы и аневризмы сосудов;
• новообразования;
• кисты;
• болезнь Альцгеймера;
• эпилепсия;
• атеросклероз;
• рассеянный склероз;
• воспалительные заболевания: менингит, энцефалит;
• абсцессы;
• кровоизлияния;
• болезнь Паркинсона;
• кисты, аденомы гипофиза.

Применение контрастного вещества

При осуществлении МР-диагностики может применяться контрастирование, позволяющее детальнее визуализировать глубинные структуры мозга, определить четкие границы кровоизлияний, новообразований, склеротических изменений.

Для контрастирования применяются препараты, содержащие химический элемент гадолиний. Введение лекарственного средства осуществляется внутривенно непосредственно перед исследованием. Разносясь кровотоком по организму, частицы контрастного вещества оседают в патологически измененных структурах, окрашивая их.

Контрастирование может применяется в случаях:

• Подозрения на наличие новообразований. Контрастное вещество оседает в опухолевых тканях, что помогает с высокой точностью определить границы и размеры образования, а также сделать предварительные выводы о природе опухоли. Доброкачественные опухоли обычно имеют правильные размеры и четкие границы, тогда как злокачественные прорастают в окружающие ткани и имеют неправильную форму с неровными краями.
• Исследования гипофиза. Гипофиз имеет очень малые размеры и находится глубоко в структурах мозга. Контрастирование позволяет не только четко увидеть сам орган, но и выявить наличие патологий и новообразований.
• Диагностики демиелинизирующих заболеваний. Контрастирование помогает четче выявить границы и общий объем поражения мозговой ткани.

МРТ головного мозга с контрастом

Контраст может применяться для диагностики любых патологий головного мозга, т.к. позволяет получить намного более четкую картину, чем МРТ без контраста.

Контрастные препараты безвредны для организма и выводятся через почки. Противопоказанием для применения контраста могут служить почечная недостаточность и ранее наблюдаемые аллергические реакции.

Что такое МРТ открытого типа

До недавнего времени проведение магнитно-резонансной томографии предполагало помещение человека в закрытый туннель-«трубу», в котором и создавалось магнитное поле. В настоящее время широко применяется альтернативный метод исследования без использования ионизирующих излучений, позволяющий получить изображение отдельных срезов органа и его трехмерную картину с помощью магнитного поля, создаваемого аппаратом в экранированной комнате.

В аппарате открытого типа нет привычного «тоннеля», в который помещают пациента. Вместо этого человек лежит на практически открытой кушетке. Магнитное поле при этом подается не во всех сторон, как в туннельном томографе, а только с двух сторон — сверху и снизу. Из-за этого магнитное поле в аппарате открытого типа слабее, чем в закрытом томографе, однако его интенсивности достаточно для проведения большинства МРТ-исследований.

Применение «открытого» МРТ

«Открытый» магнитно-резонансный томограф используется при плановых обследованиях, перед проведением очередной медико-санитарной экспертизы для подтверждения группы инвалидности, когда необходимо только подтвердить уже поставленный ранее диагноз. Исследование на аппарате допустимо и в экстренных случаях для диагностики патологии позвоночника и головного мозга, а также крупных суставов.

На открытом томографе хорошо визуализируются патологические процессы в суставах, позвоночнике, головном мозге, легко выявляются инсульты. Томограф позволяет выявлять разрывы связок, повреждение мениска, что невозможно увидеть на рентгеновском исследовании.

Практически все стандартные исследования головного мозга, сосудов, опорно-двигательного аппарата, суставов, органов малого таза доступны и полноценны на открытых МРТ-аппаратах при наличии соответствующих катушек и программ для сканирования, то есть возможность проведения исследований определяется, в первую очередь, оснащением томографа, а не силой самого магнита.

В некоторых случаях МРТ открытого типа все же не подходит пациентам. Например, в открытом томографе нельзя обследовать сердце, легкое, печень.

Нельзя забывать и об абсолютных противопоказаниях. Они совпадают с требованиями к исследованиям в аппарате закрытого типа. МРТ не проводят: беременным в первом триместре, при наличии металлических имплантатов и протезов, брекетов, кровоостанавливающих клипс на сосудах, кардиостимулятора, инсулиновой помпы.

Возможности закрытых томографов с высокой напряженностью магнитного поля используются при специальных исследованиях, например, для экстренной диагностики головного мозга в острейшем периоде травмы или инсульта, исследования сердца и аорты, органов грудной клетки или при совокупности сложных исследований.

Продолжительность обследования

Почти все исследования длятся в среднем 15-20 минут. К более длительным можно отнести исследования суставов и органов малого таза. После окончания процедуры пациенту на руки выдают снимки и заключение врача, а при необходимости и диск. Чтобы написать заключение, врачу потребуются не более 40 минут. После исследования возможно получить консультацию невролога.

Преимущества МРТ открытого типа

Главное достоинство МРТ открытого типа — доступ к пациенту во время обследования на 270 градусов. Есть возможность делать внутривенные инфузии или иные лечебные процедуры одновременно с исследованием. Это актуально для тяжелых больных, которых невозможно оставить без динамического наблюдения или постоянных медицинских манипуляций на время процедуры МРТ. Раньше такие исследования для этих пациентов были недоступны.

В отличие от МРТ в закрытом аппарате, который не подходит людям с клаустрофобией или тревожным расстройством, «открытый» томограф — решение для таких случаев — в аппарате нет замкнутых пространств, ниже уровень шума. Более того, во время диагностики вместе с пациентом могут находиться родные и близкие, чтобы сделать процесс спокойнее.

Это же касается и обследования детей. Во время МРТ открытого типа родители могут быть рядом с ребенком в течение всей процедуры.

Открытый томограф подходит и для обследования людей с лишним весом. В таких аппаратах ограничения по весу шире — кушетка рассчитана на пациентов массой до 200 килограмм (для сравнения туннельные томографы имеют ограничение в среднем до 100 кг).

Отсутствие лучевой нагрузки дает возможность проводить несколько обследований подряд. После таких исследований пациент уже знает, к каким врачам обращаться и что конкретно лечить.