Как работает МРТ – принцип действия томографа и особенности магнитно-резонансной диагностики внутренних органов

Содержание
  1. Как работает аппарат МРТ (Магнитно-Резонансной Томографии)
  2. Что представляет из себя МРТ?
  3. История производства и особенности устройства аппарата МРТ
  4. Принцип работы Магнитно-Резонансного Томографа (МРТ)
  5. Устройство МРТ
  6. Магнит
  7. Передатчик
  8. Приемник
  9. Прочие запчасти
  10. Преимущества МРТ:
  11. “Как устроен МРТ”:
  12. Принцип работы МРТ, как работает МРТ томограф
  13. История создания МРТ томографа и развития МРТ диагностики
  14. Устройство МР томографа
  15. Принцип работы МР томографа
  16. Показания и противопоказания к применению данного вида исследования
  17. Принцип работы МРТ-томографа – кто придумал аппарат и каково его устройство?
  18. Что такое МРТ, и зачем назначают эту процедуру?
  19. Кто изобрел томограф и придумал МРТ?
  20. Устройство аппарата для МРТ
  21. Принцип работы магнитно-резонансного томографа
  22. Принцип работы МРТ
  23. История МРТ
  24. Как работает МРТ?
  25. Возможности магнитно-резонансной томографии
  26. Как работает аппарат МРТ – метод диагностики, схема и принцип действия томографа
  27. Суть метода диагностики
  28. Когда лучше делать томографию?
  29. Альтернативные способы постановки диагноза
  30. Когда применяют контраст?
  31. В каких случаях нельзя делать томографию?
  32. Подготовка к обследованию
  33. Как проходит процедура?
  34. Обработка результатов

Как работает аппарат МРТ (Магнитно-Резонансной Томографии)

Как работает МРТ – принцип действия томографа и особенности магнитно-резонансной диагностики внутренних органов


ОГЛАВЛЕНИЕ

Одним из наиболее результативных способов медицинского обследования, является МРТ или магнитно-резонансная томография, дающая возможность, обрести наиболее точную информацию об:

  • особенностях анатомии человеческого организма,
  • внутренних органов,
  • эндокринной системы,
  • а также возбудимости тканей.

Возможность точно определить место развития паталогического процесса и объема произошедших повреждений, становится основным преимуществом процедуры МРТ, при обнаружении злокачественных опухолей и обследования сосудов.

Что представляет из себя МРТ?

Магнитно-резонансная томография – это исключительный шанс получить точнейшие послойные изображения, области организма, которая исследуется.

Процедура МРТ заключается в стимулирувании электромагнитных волн. Образовывается внушительное магнитное поле, в которое помещается пациет (или часть тела). Затем фиксируется обратный электромагнитный сигнал, поступающий от человеческого организма на компьютер. В итоге, выстраивается изображение.

Магнитно-резонансный томограф, является аппаратом, дающим возможность достичь эффективнейшего диагностирования, определить метаморфозы в функционировании организма и осуществить высочайшее, по точности, изображение изучаемых органов, которое дает результаты, на порядок выше, нежели рентген, компьютерная томография или УЗИ.

МРТ дает возможность обнаружить онкологические заболевания и перечень других не менее опасных болезней, а также замерить быстроту кровотока и течение спинномозговой жидкости.

Аппарат МРТ дает возможность содействовать неизменному состоянию магнетизма в теле человека, при его размещении внутри устройства.
В результате чего, он осуществляет:

  • стимулирование организма с помощью электромагнитных волн, помогая смене стабильной направленности настроенных частиц;
  • приостановку электромагнитных волн и фиксацию тех же излучений, со стороны человеческого организма;
  • обрабатывание принятого сигнала и перестройка его в картинку (изображение).

За основу функционирования МРТ, взят ЯМР принцип, с последовательным обрабатыванием получаемой информации, специализированными программами.

Итоговое изображение – это совсем не фотография или фото-негатив изучаемой части тела или органа. Радиосигналы преобразовываются в высококачественное изображение среза человеческого организма, на экране монитора. Доктора видят органы в разрезе.

Магнитно-Резонансная Томография, является более точным и надежным методом диагностирования, нежели КТ (компьютерная томография), ведь при МРТ не осуществляется применение ионизирующего излучения, наоборот, применяются абсолютно безвредные для организма электромагнитные волны.

История производства и особенности устройства аппарата МРТ

Датой сотворения сего полезнейшего устройства, называют 1973 год, а одним из первых разработчиков, считается – Пол Лотербур. В одном из его трудов был четко описан факт изображения строений организма и органов, благодаря применению магнитных и радиоволн.

Однако, Лотербур не единственный изобретатель, приложивший руку к изобретению МРТ.

За 27 лет до этого, Ричард Пурселл и Феликс Блох, работая в Гарвардском Университете, испытывали явление, основой которого являлось качество, характерное для атомных ядер (изначальное вбирание энергии и ее последующее «отдавание», то есть отделение с возвращением к исходному состоянию). Спустя шесть лет, за свою работу, ученые были удостоены Нобелевской премии.

Их открытие, стало, в определенном роде, прорывом для развития суждения по ЯМР.
Удивительный феномен подвергался изучению многими ученными, не только физиками, но и математиками, и химиками.

Показ первого Компьютерного Томографа, с перечнем опытов, был осуществлен в 1972 году.

В результате, был выявлен новейший способ диагностирования, позволяющий подробно изображать наиболее важные структуры человеческого организма.

Впоследствии, некто Лотербур, хоть и не в полной мере, но высказал принцип функционирования МРТ. Его работа стала толчком для развития и дальнейших исследований в данной отрасли.

Немало времени уделяли надзору над недоброкачественными опухолями.

Исследования, производящиеся Лотербуром, продемонстрировали: они кардинально разнятся со здоровыми клетками. Разница состоит в параметрах добываемого сигнала.

И так, можно смело утверждать, что стартом новейшей эры развития диагностирования с помощью МРТ, являются семидесятые годы прошлого века. Именно в тот период времени, Ричард Эрнст, предложил осуществление МРТ с применением особенного метода – кодирования (и радиочастотного, и фазового).

Метод, который был предложен тогда, используют доктора и в наши дни. В восьмидесятом году прошлого века было продемонстрировано изображение, на создание которого было затрачено всего 5 минут, а через шесть лет, это время составляло уже 5 секунд.

Стоит отметить, что качество изображения при этом, не изменилось.

Через 8 лет после первого изображения, внушительный рывок произошел и в ангиографии, дающей возможность показать кровоток человека без вспомогательного введения в кровь лекарств, выполняющих функцию контраста.

Развитие данной отрасли стало историческим моментом для современной медицины.
МРТ используется в диагностировании болезней:

  • позвоночника;
  • суставов;
  • головного и спинного мозга;
  • нижнего мозгового придатка;
  • внутренних органов;
  • парных молочных желез внешней секреции и так далее.

Потенциал открытого метода, дает возможность выявлять болезни на начальных стадиях и находить аномалии, нуждающиеся в безотлагательном лечении или в неотложном хирургическом вмешательстве.

Процедура МРТ, осуществленная на нынешнем ультрасовременном оборудовании, позволяет:

  • получить точнейшую визуализацию внутренних органов, тканей;
  • накопить нужные данные о вращении спинномозговой жидкости;
  • выявить уровень активности областей коры головного мозга;
  • отслеживать газообмен, происходящий в тканях.

МРТ значительно и в лучшую сторону отличим от прочих методов диагностирования:

  • Он не предусматривает манипуляций с хирургическими инструментами;
  • Он эффективен и безопасен;
  • Процедура достаточно распространена, доступна и необходима при изучении наиболее серьезных случаев, нуждающихся в подробном изображении случающихся в организме метаморфоз.

Принцип работы Магнитно-Резонансного Томографа (МРТ)

Процедура производится следующим образом. Пациента размещают в специализированное узкое углубление (своего рода тоннель), в котором он обязательно должен быть размещен горизонтально. Длительность процедуры составляет от четверти до половины часа.

По завершении процедуры, человеку на руки отдают изображение, которое формируется с помощью ЯМР метода – физического явления магнитного и ядерного резонанса, связанного с особенностями протонов.

Благодаря радиочастотному импульсу, в образованном при помощи аппарата электромагнитном поле преобразуется излучение, превращающееся в сигнал.

Затем он принимается и подвергается обработке специализированной программой для компьютера.

На монитор выводится серия изображений срезов организма. Каждый изучаемый срез, обладает индивидуальной толщиной. Этот метод отображения похож на технологию удаления всего лишнего над или под слоем. Немаловажную роль, при этом, выполняют конкретные элементы объема и части среза.

Из-за того, что тело человека на 90% состоит из жидкости, осуществляется стимулирование протонов атомов водорода. Метод МРТ, дает возможность взглянуть в организм и определить серьезность недуга без непосредственного физического вмешательства.

Устройство МРТ

Современный аппарат МРТ, состоит из таких частей:

  • магнит;
  • катушки;
  • генератор радиоимпульсов;
  • клетка Фарадея;
  • ресурс питания;
  • охладительная система;
  • системы, обрабатывающие получаемые данные.

В последующих пунктах мы изучим работу части отдельных элементов аппарата МРТ!

Магнит

Производит стабилизированное поле, которое характеризуется равномерностью и внушительной эмфазой (напряженностью). Из заключительного показателя выявляется мощность устройства. Упомянем еще раз, именно от мощности зависит то, насколько высокое качество обретет визуализация после окончания терапии.

Аппараты делятся на 4 группы:

  • Низкопольные – оснащение начального типа, сила поля менее 0.5 Тл;
  • Среднепольные – сила поля от 0,5-1 Тл;
  • Высокопольные – характеризуются великолепной скоростью обследования, хорошо просматриваемой визуализаций, даже если человек двигался при процедуре. Сила поля – 1-2 Тл;
  • Сверхвысокопольные – более 2 Тл. Применяются исключительно при исследованиях.

Также стоит отметить такие разновидности применяемых магнитов:

Постоянный магнит – производится из сплавов, имеющих, так называемые Ферромагнитные свойства.

Плюсами данных элементов, являет то, что им нет необходимости понижать температуру, потому что им не нужно энергии для поддержки однородного поля.

Из минусов, стоит отметить внушительную массу и незначительную напряженность. Кроме прочего, такие магниты, восприимчивы к изменениям температур.

Сверхпроводимый магнит – катушка, созданная из особого сплава. Через данную катушку, происходит пропуск огромных токов. Благодаря аппаратам с подобными катушками, в них создается внушительное по силе магнитное поле.

Однако, в сравнении с предыдущим магнитом, для сверхпроводимого магнита, необходима охладительная система. Из минусов, стоит отметить значительный расход жидкого гелия при незначительных затратах энергии, внушительные затраты на эксплуатирование агрегата, экранирование в обязательном порядке.

Кроме прочего, существует риск выброса жидкости для охлаждения при утрате сверх проводимых свойств.

Резистивный магнит – не нуждается в применении специализированных систем охлаждения, и могут производить относительно однородное поле для осуществления сложных испытаний. Из минусов, стоит отметить внушительную массу, составляющую около пяти тонн и повышающуюся в случае экранирования.

Передатчик

Вырабатывает колебания и импульсы радиочастот (формы прямоугольника и сложной). Данное изменение дает возможность достичь возбуждения ядер, улучшить контрастность картинки, получаемой в результате обработки данных.

Сигнал передает на переключатель, который оказывает действие на катушку, образуя магнитное поле, обладающее влиянием на спиновую систему.

Приемник

Это усилитель сигнала с высочайшей чувствительностью и незначительным шумом, который работает на сверхвысоких частотах. Получаемый отзыв видоизменяется из мГц в кГц (то есть от больших частот, к меньшим).

Прочие запчасти

Для более подробной детализации картинки несут ответственность, также, датчики регистрации, расположенные около изучаемого органа. Процедура МРТ не представляет никакой опасности для человека, осуществив излучение сообщаемой энергии, протоны перетекают в изначальное состояние.

Чтобы качество визуализации было лучше, исследуемому человеку могут ввести вещество контрастного типа на основе Gadolinium, которое не обладает побочными действиями. Вводится он при помощи шприца, который автоматизировано, подсчитывает необходимую дозу и быстроту введения препарата. Средство поступает в организм синхронно с протекающей процедурой.

Качество МРТ исследования, зависит от большого количества факторов – это и состояние магнитного поля, катушка, которая применяется, какой контрастный препарат и даже доктор, проводящий процедуру.

Преимущества МРТ:

  • высочайшая вероятность получить наиболее точную визуализацию исследуемой части тела или органа;
  • постоянно развивающееся качество диагностирования;
  • отсутствие негативных воздействий на человеческий организм;

Аппараты разнятся по силе генерируемого поля и «распахнутости» магнита. Чем выше мощность, тем скорее проводится исследование и тем лучше качество визуализации.

Открытые аппараты, обладают C-образной формой и считаются наилучшим для исследования людей, подверженных тяжелым формам клаустрофобии. Изначально они разрабатывались для осуществления вспомогательных внутри-магнитных процедур.

Также, стоит отметить, что эта разновидность устройства значительно слабее, нежели закрытый аппарат.

Обследование с помощью МРТ – одно из наиболее результативных и неопасных методов диагностирования и максимально информативно для подробного изучения спинного и головного мозга, позвоночника, органов брюшной полости и малого таза.

“Как устроен МРТ”:

Также предлагаем Вашему вниманию несколько видео об устройстве и приципу работы МРТ:

Источник: http://KakUstroen.ru/raznoe/kak-rabotaet-apparat-mrt-magnitno-rezonansnoy-tomografii

Принцип работы МРТ, как работает МРТ томограф

Как работает МРТ – принцип действия томографа и особенности магнитно-резонансной диагностики внутренних органов

Что такое МРТ (магнитно-резонансная томография)? МРТ (магнитно-резонансная томография) это способ исследования тканей и органов, основанный на резонансном поглощении или излучении электромагнитной энергии.

Что такое МР томограф? Это специальный аппарат, позволяющий проводить магнитно-резонансную томографию и получать послойное объемное изображение исследуемого органа на специальном снимке – томограмме.

Это Интересно! Аппарат МРТ способен проводить диагностику любого органа в теле человека, не требуя от пациента изменять положение тела.

История создания МРТ томографа и развития МРТ диагностики

Впервые явление магнитного резонанса было описано в 1946 году двумя учеными из Штатов независимо друг от друга Феликсоном Блохом и Ричардом Турселлом.

В 1973 году профессором Полом Лотербургом была опубликована статья посвященная тематике изображений, полученных с помощью магнитного резонанса. Именно он обозначил разницу изображений онкологических образований от нормальных тканей.

В 1980 году был получен первый снимок органов человека, выполненный с помощью МРТ диагностики.

В 1988 году Думоумину удалось с помощью МРТ получить изображение сосудов без применения контрастного вещества.

Устройство МР томографа

Рис.№1. Устройство аппарата МРТ

Аппарат МРТ представляет собой:

  • Тоннельную трубу с выдвигаемым столом для исследуемого;
  • Радиочастотные (принимающие и передающие) и градиентные катушки;
  • Магнит;
  • Компьютер.

Магнит создает статическое электромагнитное поле с высоким уровнем напряжения. Это поле ориентировано условно пациенту.

Градиентные катушки создают в центре магнита поле с переменным током.

Радиочастотные катушки распределяются на передающие и принимающие. Передающие создают возбуждение участков в организме исследуемого, а принимающие регистрируют ответ этих участков.

Компьютер контролирует работу радиочастотных и градиентных катушек, а так же занимается регистрацией полученных сигналов и их обработкой. Сохраняет сигналы в своей памяти для построения МР томограммы.

Принцип работы МР томографа

Рисунок №2. Схематическое изображение принципов работы МР томографа.

Пациента укладывают на выдвигаемый стол и помещают внутрь устройства.

В результате действия статического поля внутри магнита в организме исследуемого ядра водородных атомов начинают ориентироваться относительно статического электромагнитного поля с высоким напряжением.

Далее следует облучение исследуемого пациента радиоволнами.

Частота радиоволн подбирается с тем условием, чтобы в теле человека частицы с положительным зарядом были способны поглощать некоторый уровень энергии радиоволн и изменять направленность электромагнитных полей относительно статического магнитного поля.

После этого протоны начинают обратную трансформацию в первоначальное состояние, при этом они способны излучать энергию. Именно эта энергия обуславливает возникновение электрического тока в принимающих катушках аппарата МРТ.

|Метод магнитной томографии, что это такое|

Электрический ток преобразовывается компьютером в магнитно-резонансный сигнал и на его основе происходит построение изображения исследуемых органов, т.е. томограммы.

Характеристика томограммы зависит от плотности протонов, времени продольной релаксации (сплин-решетчатой) и времени поперечной релаксации (спин-спиновой).

Время релаксации оказывает основное влияние.

В зависимости от порядка и характеристики генерируемых импульсов различают два варианта получения МР изображения. А именно:

  • Спин-решетчатый. Продольная релаксация (Т1) – основной анализируемый объект. Построение изображения основано на различии времени релаксации разных тканей. От тканей с коротким временем релаксации идет наиболее сильный сигнал. Изображение в этом случае будет светлым. И наоборот, ткани, обладающие длинным временем релаксации, на снимке будут выглядеть темнее;
  • Спин-спиновой вариант. Связан с построением изображения на основе получения сигнала от тканей о времени поперечной релаксации (Т2). Здесь способ противоположный спин-решетчатому. Маленькое время поперечной релаксации обуславливает получение слабого сигнала и соответственно, темную картинку на полученном изображении.

Рисунок № 3. МРТ исследование головного мозга.

Показания и противопоказания к применению данного вида исследования

Исследования с помощью метода магнитного резонанса абсолютно безболезненно и безвредно.

На сегодняшний день метод МРТ является наиболее информативной диагностической процедурой.

Магнитно-резонансная томография применяется для исследований:

  • Различных патологий головного мозга (объемные образования, травматические повреждения костей черепа и мозговых оболочек, заболевания сосудистого русла);
  • Спинного мозга (позволяет обнаруживать рассеянный склероз, воспалительные процессы, кисты и опухоли);
  • Позвоночника (грыжи, патологии суставных сочленений, объемные образования, травмы, пороки развития, патологические изменения сосудов);
  • Суставов и окружающих мягких тканей (артриты, травмы, патологии мышечной ткани, связочно-сухожильного аппарата);
  • Молочных желёз (доброкачественные и злокачественные новообразования, воспалительные заболевания);
  • Органов брюшной полости (опухоли гепатобиллиарной системы, цирроз печени, кисты, патологии со стороны поджелудочной железы, травматические повреждения, воспалительные и объемные образования тонкого и толстого кишечника);
  • Почек и надпочечников (позволяет диагностировать камни, объемные образования, аномалии т пороки развития);
  • Тазовых органов (пороки развития репродуктивной системы, кистозные изменения, объемные образования, воспалительные заболевания);
  • Сердечно-сосудистой системы (аневризмы, тромбы, воспалительные заболевания, рубцовые изменения в стенках миокарда, участки плохого кровоснабжения сердечной мышцы);
  • Органов грудной клетки (опухоли легких, легочную тромбоэмболию, болезни легких и плевры, опухоли и заболевания средостения).

|Принцип работы МРТ|

Противопоказано проведение МРТ диагностики в следующих случаях:

  • Если у пациента имеются кардиостимулятор или какие-либо металлические протезы, импланты;
  • Если исследуемый страдает клаустрофобией;
  • Противопоказано исследование в первый триместр беременности;
  • А так же относительным противопоказанием являются заболевания сердечно-сосудистой системы, печени и почек в стадии обострения.

Важно! Наличие железных предметов на теле или металлических стимуляторов, протезов в теле человека может спровоцировать удар током или привести к разрыву внутренних органов. Это связано с тем, что в устройстве МРТ аппарата имеется достаточно мощный магнит. Он притягивает к себе все металлические предметы не зависимо от того, где он находится.

Благодаря своей высокой информативности, а также отсутствию неблагоприятного влияния на организм человека метод магнитно-резонансной томографии получил широкое распространение. Именно эта диагностическая процедура позволяет получить объемные и полные сведения о состоянии органов, мягких тканей, костей и сосудов в организме человека.

|Отличия МРТ от КТ|

Источник: https://principraboty.ru/princip-raboty-mrt-kak-rabotaet-mrt-tomograf/

Принцип работы МРТ-томографа – кто придумал аппарат и каково его устройство?

Как работает МРТ – принцип действия томографа и особенности магнитно-резонансной диагностики внутренних органов

Новые диагностические методы в медицине дают возможность качественно обследовать пациента и выявлять серьезные заболевания, а также причины их возникновения на ранней стадии развития патологии.

МРТ-сканирование позволяет продуктивно изучать любой участок человеческого организма, даже когда другие диагностические мероприятия (УЗИ, КТ, лабораторные исследования и т. д.

) не находят никаких патологических отклонений.

Что такое МРТ, и зачем назначают эту процедуру?

Магнитно-резонансная томография – это неинвазивный радиологический метод диагностического исследования внутренних органов и систем, который базируется на применении энергии радиоволн и магнитного поля.

Благодаря компьютерной обработке сведений, полученных в результате сольватации магнитных радиоволн с телом человека, появилась возможность визуализировать истинную картину исследуемых органов, тканей и структур.

Данное обследование является абсолютно безопасным, поэтому его проводят даже детям.

МРТ применяют для обследования всех участков человеческого организма, она особенно эффективна при диагностике различных патологий головного мозга, позвоночника и внутренних органов.

По результатам данного диагностического исследования можно не только поставить точный диагноз и назначить эффективное лечение пациента, но и распознать даже несущественные дефекты в строении слизистых оболочек, мягких и костных тканей.

Магнитно-резонансную томографию назначают довольно часто, вот некоторые показания к проведению обследования:

  • патологии головного и спинного мозга;
  • подозрение на формирование кист и опухолей в различных частях тела;
  • травмы и заболевания суставов, позвоночника (спазмы в коленях, пояснице, переломы, смещение дисков и т. д.);
  • проблемы с сердцем;
  • болезни внутренних органов;
  • стремительное падение зрения и слуха;
  • женское бесплодие и т. д.

Кто изобрел томограф и придумал МРТ?

Метод МРТ-сканирования приобрел широкое распространение и использование не так давно, но, несмотря на это, он имеет великую историю, которая тесно связана с математикой и физикой.

Техническому воссозданию и применению магнитно-резонансного томографа предшествовал ряд научных событий, которые считаются фундаментальными, поэтому невозможно определить, кто из ученных вложил больший вклад в создание устройства.

Все изобретения взаимосвязаны и оцениваются в совокупности:

  • 1882 г. — Никола Тесла было совершенно открытие вращающегося магнитного поля. В связи с этим, в 1956 г. в Германии было создано «Общество Тесла», которое приняло решение о присвоении названия единицы магнитного поля – «Тесла». В дальнейшем все приборы МРТ были откалиброваны таким образом.
  • 1937 г. — профессор из Колумбии Исидор И. Раби получил Нобелевскую премию за то, что описал квантовое явление — ядерно-магнитный резонанс (ЯМР). Ученый обнаружил, что ядра атомов при влиянии на них мощного магнитного поля меняют свое обычное положение за счет поглощения и излучения радиоволн.
  • 1973 г. — профессор Павел Лотербур воссоздал первое изображение ЯМР и подробно описал данное открытие.
  • В 1986 г. термин «ЯМР» переименовали в «МРТ» — это связано с аварией на Чернобыльской АЭС.
  • Ученый из Бруклина Раймонд Дамадиан выявил различия между сигналами водорода в здоровой и раковой тканях. В злокачественных образованиях содержится больше воды, а значит рудиментарные колебания радиоволн продолжаются дольше. Вместе со своими учениками – Лоуренсом Минкоффа и Майклом Голдсмитом — он придумал и изобрел переносные катушки для наблюдения за излучением водорода, а вскоре — и начальный аппарат МРТ.
  • 3 июля 1977 г. было проведено первое МРТ-сканирование человеческого тела на диагностическом приборе.

Устройство аппарата для МРТ

В современной медицине МРТ-сканеры имеют несколько разновидностей. Они бывают закрытого и открытого типа, низкопольными, средне- и высокопольными. Несмотря на различия, которые определяются визуально, строение любого аппарата МРТ идентично. Каждый томограф состоит из:

  1. Магнита — он образует константное магнитное поле, воздействующее на пациента.
  2. Градиентных катушек, которые обеспечивают маломощное переменное магнитное поле в средней области главного магнита. Такое поле названо градиентным, с его помощью можно выбрать конкретный участок для проведения исследования.
  3. Радиочастотных катушек, посылающих и принимающих определенные импульсы. Часть из них предназначена для формирования возбуждения в организме человека, другие — регистрируют ответную реакцию активизированных областей.
  4. Компьютера — он руководит работой катушек, регистрацией, обработкой извлеченной информации и ее реконструкцией в изображение.

Принцип работы магнитно-резонансного томографа

Принцип работы любого томографа базируется на явлении ядерно-магнитного резонанса (ЯМР). В теле человека находится большое количество молекул воды, они делятся на атомы водорода и кислорода. В центральной части отдельного атома водорода расположена макроскопическая частица – протон, который восприимчив к влиянию магнитного поля.

В привычных обстоятельствах молекулы воды в человеческом организме располагаются беспорядочно, но при помещении исследуемого пациента в МРТ-сканер, они упорядочиваются в одном направлении.

МРТ-томограф — это массивный тоннель, внутри которого расположен объемный магнит-цилиндр, а также типизированные датчики, фиксирующие особенности структуры тканей и органов.

Пациента укладывают на специальный стол и после всех основных приготовлений помещают внутрь аппарата.

Во время обследования вокруг тела человека создается сильное магнитное поле (в виде цикла кратковременных импульсов), оно воздействует на протоны атомов водорода, находящиеся в организме, тем самым изменяя их направленность на некоторое время, после чего происходит восстановление их местоположения.

В результате изменения пространственного расположения активных атомов водорода совершается регистрация всех особенностей строения органов и тканей на исследуемом участке. Затем выполняется компьютерная обработка полученной информации (как и при КТ), и создается серия посрезовых снимков.

Когда работает томограф, пациент не чувствует происходящих изменений. Процедура является абсолютно безвредной и по принципу действия отличается от КТ и рентгенологического обследования. На протяжении исследования фиксируются все изменения внутренних органов и систем, полученные сведения обрабатываются на компьютере и выводятся в виде изображений, которые подлежат оценке специалистом.

Источник: https://vedmed-expert.ru/mrt/o-diagnostike/princip-raboty-mrt.html

Принцип работы МРТ

Как работает МРТ – принцип действия томографа и особенности магнитно-резонансной диагностики внутренних органов
Магнитно-резонансный томограф

В медицинской практике существует большое количество диагностических аппаратов, помогающих исследовать организм человека и обнаруживать развитие патологий. Современная магнитно-резонансная томография занимает одно из лидирующих мест среди разнообразия методов сканирования.

Такие преимущества как неинвазивность, безопасность сделали её популярной во врачебной практике. Отличительной особенностью является использование электромагнитного поля, а не потенциально вредного облучения (как при компьютерной томографии). Последнюю делать часто не рекомендуют.

Принцип работы МРТ – ядерно-магнитный резонанс (ЯМР) с последующей обработкой специализированной программой полученных откликов структур. В результате воздействия аппарата врачи получают множественные срезы интересующей области тела человека на мониторе.

Диагностика не приносит боли и неприятных ощущений, что позволяет использовать метод для выявления различных заболеваний.

История МРТ

Становление современной томографии проходило в несколько этапов. Первыми представителями научной мысли, открывшими миру возможности магнитно-ядерного резонанса, были сотрудники Гарвардского Университета – Ричард Пурселл и Феликс Блох. В 50-е годы XX столетия проводили испытания взаимодействия атомарных ядер.

Спустя почти 10 лет, Пол Лютербург продолжил начатое дело и открыл миру возможности обследования с помощью магнитного поля. Изобретение стало прорывом среди научных разработок по использованию ЯМР. В 1973 году исследователь опубликовал статью, анонсировал сенсационное открытие – возможность создания изображения на основе ядерно-магнитного резонанса.

Данные разработки дали толчок к последующим исследованиям и усовершенствованиям метода сканирования органов человека.

Изобретателем магнитно-резонансного томографа считают Реймонда Дамадьяна. В 2003 году Питера Мэнсфилда удостоили Нобелевской премии за вклад в создание МРТ. Британский физик успешно усовершенствовал математическую часть формирования изображения в процессе работы аппарата.

Изначально МРТ использовали для выявления и контроля опухолей: отклик от пораженных клеток значительно отличался от здоровых.

Строение магнитно-резонансного томографа

Через 8 лет состоялся следующий прорыв в обследовании, выполняемом с помощью магнитного поля. Удалось визуализировать кровоток в интересующей области человеческого организма без применения контрастных препаратов (МР-ангиография).

Современной магнитно-резонансной томографии под силу выявить заболевания в следующих зонах:

  • головном и спинном мозге;
  • позвоночнике и окружающих структурах: хрящах, связках, сухожилиях, мышцах;
  • внутренних органах;
  • суставах;
  • мягких тканях.

Диагностика дает возможность определить патологию на ранних стадиях, что повышает эффективность терапии и ускоряет процесс выздоровления. При планировании хирургического вмешательства МРТ помогает точно спланировать ход действий, опираясь на визуальное представление о состоянии конкретного органа.

Как работает МРТ?

Суть магнитно-резонансной томографии состоит во взаимодействии водорода, содержащегося в молекулах воды клеток человеческого организма, с магнитным полем.

На время сканирования пациента помещают в тоннель аппарата, где внутри находятся:

  • магнит;
  • радиочастотные и градиентные катушки;
  • генератор радиоимпульсов;
  • охлаждающая система;
  • считывающее устройство и пр.

Отклики протонов водорода фиксирует специальная программа. Полученные от здоровых клеток результаты отличаются от ответов структур, пораженных болезнью. На снимках удается в деталях рассмотреть орган, дифференцировать патологию.

МРТ лучше визуализирует мягкие ткани организма. Данный факт связан с тем, что последние содержат больше жидкости.

Возможности магнитно-резонансной томографии

К преимуществам МРТ относят безопасность, быстроту, безболезненность, точность и неинвазивность. На основе принципа работы томографа можно выделить несколько специфических характеристик данного варианта диагностики:

  • широкие возможности: получение детализированного изображения внутренних органов и структур, дифференцирование патологических процессов;
  • высокая результативность при обследовании областей, которые технически невозможно рассмотреть с помощью КТ из-за недостаточной плотности тканей или противопоказаний к последней;
  • комплексная диагностика не только органов, но и их функционирования (кровотока по сосудам, движения спинномозговой жидкости, работу желчевыводящих путей и пр.);
  • отсутствие потенциально вредного облучения;
  • увеличение точности визуализации за счет введения специальных контрастных препаратов;
  • минимальная вероятность развития побочных эффектов от использования индикатора;
  • возможность диагностики на открытом типе устройства, если пациент страдает клаустрофобией и пр.

Метод МРТ практически исключает вероятность получения ошибочных результатов. Современная магнитно-резонансная томография – один из самых точных способов обследования.

Ошибка может возникнуть при неправильной расшифровке результатов сканирования, двигательных артефактах на пленках, несоблюдении техники безопасности.

Постановка диагноза выполняется только лечащим врачом: не стоит самостоятельно читать снимки.

В медицинском центре «Магнит» Вы можете пройти МРТ любой области организма. Врачи МЦ проводят процедуру как по направлению, так и без такового. Обследование длится до 30 минут. Результаты Вам выдадут с заключением эксперта в течение часа после сканирования.

Источник: https://spb24mrt.ru/mrt-info/printsip-raboty-mrt

Как работает аппарат МРТ – метод диагностики, схема и принцип действия томографа

Как работает МРТ – принцип действия томографа и особенности магнитно-резонансной диагностики внутренних органов

Среди современных методов обследования особое внимание необходимо уделить тому, как работает МРТ. Для неосведомленных пациентов такая диагностика кажется пугающей, что породило кучу мифов о томографии. Сам томограф похож на капсулу необычного прибора, непонятны процессы проходящие внутри.

Всё неизвестное вызывает сомнение, поэтому пациенты не всегда соглашаются пройти диагностику на томографе. Но это в корне неправильно! Полная и детальная информация, полученная с помощью магнитно-резонансной томографии необходима для точной постановки диагноза и выработки правильной схемы лечения.

При этом воздействие томографа абсолютно безопасно для организма!

Суть метода диагностики

Изобретение магнитно-резонансного сканирования стало прорывом в диагностике. До этого увидеть все органы так чётко можно было только при вскрытии человека после его смерти.

Томография позволила определять скорость движения крови по сосудам, состояние костной, хрящевой ткани, активность головного мозга.

Все внутренние органы, включая позвоночник, молочные железы, зубы, носовые пазухи можно рассмотреть и даже понять, как они работают, при проведении обследования на томографе.

Принцип работы МРТ кроется в воздействии на ядра водорода, которые есть в любой клетке человека. Сразу после открытия этого явления (1973 год) оно называлось ядерно-магнитным резонансом.

Но после аварии на Чернобыльской АЭС (1986 год) со словом «ядерный» начали складываться отрицательные ассоциации.

Поэтому данный метод диагностики переименовали в МРТ, что не изменило его сути и того, как метод работает.

Принцип действия магнитно-резонансного сканирования заключается в следующем – под влиянием сильного магнитного поля ядра водорода начинают двигаться, выстраиваются в одной очерёдности.

По окончании действия магнита, когда он больше не работает, атомы приходят в движение, начинают колебаться все вместе, выделяя при этом энергию.

Томограф фиксирует показания энергии, компьютерная программа их обрабатывает, выдавая трехмерную картинку органа. В этом состоит для МРТ принцип его работы.

В результате обследования получается серия снимков, есть возможность воссоздать трёхмерное изображение проблемного участка, повернуть его со всех сторон, рассмотреть в любой плоскости. Это важно при обследовании, постановке диагноза.

Принцип работы томографа основывается на колебании магнитных волн — никакого радиационного облучения

Когда лучше делать томографию?

При постановке диагноза не всегда назначают пройти МРТ. И дело не в том, что это дорогая процедура, возможно и бесплатное обследование. Для этого метода есть специальные направления использования.

Томограф целесообразно применять при определении диагноза, перед хирургическим вмешательством для уточнения деталей операции, после её проведения для осмотра результатов. МРТ делают при длительном лечении для корректировки терапии и оценки эффективности проведённых процедур.

Это безопасный способ обследования, его можно проводить при необходимости несколько раз в день.

МРТ необходимо делать при диагностике следующих болезней:

  • формирование опухолей доброкачественного и злокачественного характера;
  • аневризмы сосудов кровеносной системы;
  • инфекции суставов и костной ткани;
  • болезни сердца и сосудов;
  • нарушения функций головного и спинного мозга;
  • патологии воспалительного характера, например, мочеполовой системы;
  • оценка оперативного лечения и химиотерапии при онкологии;
  • травмы внутренних органов и мягких тканей.

Магнитно-резонансную томографию не назначают с целью разработки методов профилактики, а только по конкретно поставленной задаче для точного диагностирования.

Альтернативные способы постановки диагноза

Кроме магнитно-резонансного сканирования, существуют и другие методы диагностики – компьютерная томография, УЗИ, ЭЭГ. При этом выбрать между КТ и МРТ иногда бывает непросто, ведь работают они по-разному. Сравнение методов представлено в таблице.

Название обследования

Преимущества

Недостатки

Магнитно-резонансная томография – МРТ

Работает без радиации. Выявляет многие заболевания на ранних стадиях. Не производит облучения, поэтому может проводиться детям и беременным женщинам. В результате получаются точные детальные изображения.

Есть ограничения к проведению, например, металлические включения в теле пациента. Томограф с ними плохо работает.

Компьютерная томография – КТ

Хорошо показывает состояние костной ткани. Нет противопоказаний по поводу металлических включений в теле, как при МРТ. Аппарат работает быстро.

Человек получает ионизирующее облучение в процессе сеанса.

Ультразвуковое исследование – УЗИ

Нет противопоказаний к проведению данного обследования. Аппарат работает на основе резонансных волн.

Этот метод не позволяет оценить состояние костной ткани, некоторых внутренних органов, например, желудка, лёгких. Данные не отличаются точностью, как при МРТ.

Электроэнцефалография – ЭЭГ

Высокоточное обследование заболеваний головного мозга. Работает при любом диагнозе, поскольку не имеет противопоказаний.

Не выявляет наличие опухолей, способ неточный, так как на результаты влияют эмоции пациента.

Каждый метод диагностики, включая МРТ, имеет свои отрицательные и положительные стороны, поэтому используется в своей области медицины. Оптимальный вариант выбирается на основе того, как работает то или иное оборудование.

Когда применяют контраст?

Иногда перед проведением обследования в вену пациента вводится контрастное вещество. Это необходимо для получения на снимках более чёткого изображения некоторых участков. С ним МРТ работает более детализировано.

Так бывает при диагностике опухолей. Контрастное вещество накапливается в новообразованиях и дополнительно подсвечивает их на изображениях.

При диагностировании аневризмы сосудов контрастом вычерчивается целая схема кровеносной системы, по которой врачу легче выявить нарушения.

Контрастным веществом при МРТ служит гадолиний. Он работает для подсветки кровеносных сосудов и выводится почками из организма, хорошо переносится пациентами, редко вызывает аллергическую реакцию. При его применении существуют определённые противопоказания. Поэтому перед введением препарата проводят пробы на его переносимость.

Противопоказано применение контрастного вещества:

  • лицам с аллергической реакцией на гадолиний;
  • беременным и кормящим женщинам;
  • людям, больным сахарным диабетом;
  • пациентам с хроническими болезнями почек.

Гадолиний после проведения процедуры томографии выводится через несколько часов через почки. Лишняя нагрузка на них может спровоцировать обострение хронических патологий. Именно поэтому при больных почках контрастом не пользуются.

В каких случаях нельзя делать томографию?

Существуют серьёзные ограничения для проведения магнитно-резонансного сканирования:

  • беременность на ранних сроках;
  • клаустрофобия;
  • психические нарушения, когда человек не может продолжительное время находиться в неподвижном положении, контролировать своё состояние;
  • металлические включения в теле пациента – штифты, клипсы на сосудах, скобы, протезы, спицы;
  • вживлённые электронные устройства, которые работают постоянно, их невозможно убрать при проведении томографии, например, кардиостимуляторы;
  • эпилепсия;
  • татуировки, выполненные краской с металлическими частицами;
  • тяжёлое физическое состояние пациента, например, постоянное нахождение на аппарате искусственного дыхания.

При компьютерной томографии таких противопоказаний нет. Назначают её при невозможности сделать МРТ. Такое обследование подходит там, где не работает томограф.

Металлические фрагменты в организме делают изображения нечёткими, их будет трудно расшифровывать. Электронные устройства ломаются под влиянием сильного магнита. В применении томографа нужно соблюдать ограничения, чтобы избежать таких неприятностей.

Подготовка к обследованию

Положительной стороной метода магнитно-резонансного сканирования является почти полное отсутствие подготовки к диагностике.

Но врачи советуют за несколько дней перед сеансом томографии отказаться от употребления спиртных напитков и не кушать много тяжелой для ЖКТ пищи. Хотя это остаётся на уровне рекомендаций.

Если будет использоваться контраст, то лучше плотно поесть. Это поможет избежать приступов тошноты.

Перед процедурой нужно снять все металлические украшения, запонки, часы, очки, съёмные зубные протезы. На одежде не должно оставаться деталей из металла.

В современных медицинских диагностических центрах выдают комплекты одноразовой одежды для обследования. Лучшее переодеться в неё.

Если в своей одежде осталась незамеченная деталь из металла, то при обследовании головного мозга или шеи впоследствии может болеть голова от присутствия на одежде постороннего железного предмета.

Устройство для сканирования представляет собой тоннель, в который въезжает стол с пациентом. Важно не двигаться при обследовании, тогда изображения получатся чёткими и качественными. Чтобы не произошло случайного шевеления конечностями, руки и ноги пациента закрепляют к столу мягкими ремнями.

МРТ можно без вреда использовать для диагностики любого органа, процедура безболезненна

Как проходит процедура?

В тоннеле томографа пациент не будет чувствовать дискомфорт, процедура безболезненная. Иногда поступают жалобы на резкие, непривычные звуки, которые издаёт аппарат во время работы.

В некоторых центрах выдают наушники с приятной музыкой или беруши, их можно взять и из дома. В руках у пациента будет кнопка связи с персоналом.

Если человек почувствует себя плохо, нужно нажать на неё, сеанс томографии прервётся.

Весь персонал находится в другой комнате, работает с компьютерами. Но пациент не остается один, за ним наблюдают через окно. Процедура магнитно-резонансной томографии вполне комфортная. В среднем сеанс длится 40 минут, с применением контрастного вещества немного дольше.

Внутренний объём у аппарата МРТ достаточный. Человек не лежит там, как в узкой коробке. Ему хватает воздуха, и пространства. Психологическое состояние у здорового человека не страдает и остаётся в норме.

Многим пациентам даже интересно опробовать такой метод диагностики и побывать в томографе, узнать, как именно он работает.

Обработка результатов

Для расшифровки изображений после МРТ нужны специалисты, которые по малейшим изменениям могут диагностировать патологии.

Подготовка заключения занимает несколько дней, но первые выводы врач сообщает сразу.

Резонансные участки видны на снимках чётко – это могут быть изменения внутренних органов, наличие жидкости (где её не должно быть). Такая патология говорит о внутреннем кровотечении или инфекции.

Заключение лаборанта после магнитно-резонансной томографии является только перечислением увиденных изменений.

Например, повреждение связок, наличие опухоли, изменение структуры, формы и размера кровеносных сосудов в определённом месте. Диагноз будет ставить врач, направивший на обследование.

Не нужно самостоятельно пытаться определить болезнь по заключению. Для этого необходимы ещё дополнительные обследования и анализы.

Магнитно-резонансная томография работает очень эффективно и позволяет решить много проблем при диагностике или лечении заболеваний. Современная медицина не стоит на месте.

Новое оборудование уже позволяет проводить МРТ с некоторыми металлическими включениями в теле пациента. Дальнейшее развитие технологий постепенно будет снимать ограничения и противопоказания с методов диагностики.

Уже сейчас есть множество видов томографов: https://metod-diagnostiki.ru/magnitno-rezonansnaya-tomografiya/voprosy-pacientov/mrt-kakoy-apparat-luchshe/

Источник: https://metod-diagnostiki.ru/magnitno-rezonansnaya-tomografiya/osobennosti-obsledovaniya/kak-rabotayet-mrt/

Советы доктора
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: