Ядрено-магнитен резонанс (съкращение: ЯМР; синоними: ядрено-магнитен резонанс, ядрено-магнитен резонанс) е образна техника, която може да се използва за точно изобразяване на тъканни аранжименти без използване на рентгенови лъчи. Процедурата, която може да създаде изображения на напречно сечение на всички телесни структури, се основава на физическия принцип на ядрено-магнитната резонансна спектроскопия. Широкият спектър от приложения на ядрено-магнитен резонанс се обяснява с използването на електромагнитни импулси, които се излъчват в тъканите на тялото. Различни атомни ядра, чиято функция е да действат като отделни магнити, могат да бъдат възбудени от електромагнитно излъчване (резонансна функция). В резултат на това атомните ядра от своя страна излъчват електромагнитно излъчване, който сега се изпраща обратно към началната точка на електромагнитните вълни. В зависимост от вълната сила, яркостта на изображението на тъканта върху ЯМР изображението вече може да се изчисли чрез ехото (върнатите вълни). Самата тъкан, която трябва да се изследва, има така наречения вътрешен ъглов момент (въртене), така че самата тя да има магнитен ефект. Генерира се зависимо от местоположението магнитно поле, за да се определи точното положение на атомните ядра, което води до високо прецизно изображение на тъканта. Развитието на магнитно-резонансния томограф се основава до голяма степен на изследванията на американеца Пол Лаутербург, който получи Нобелова награда за медицина и физиология за това през 2003 г. Лаутербург беше подкрепен от британеца сър Питър Мансфийлд, който също беше отличен с Нобелова награда за съвместно разработване на ЯМР. Двамата изследователи бяха първите, които успяха да създадат магнитно градиентно поле, чрез което може да се постигне пространствено разпределение на съществуващите сигнали. Нещо повече, те успяха да създадат филтрирана обратна проекция на разследвания обект, чрез която може да се изчисли изображение на разследвания обект.
Метод
Принципът на ядрено-магнитен резонанс е използването на протони (водород ядра), за да произведе измеримо ехо. За да се осигури това, са необходими огромен брой протони, които първо се разпределят в пространството по неподреден начин и след това се подреждат успоредно един на друг от създадено отвън магнитно поле. За да се създаде такова силно магнитно поле, е подходящ само електромагнит, който самият се охлажда с течен хелий, така че да не прегрее поради високото влагане на енергия. Освен това магнитът не може да се изключи, което означава, че той постоянно генерира силно магнитно поле. The сила на магнитното поле определя качеството на изображението, тъй като това води до намаляване на така наречения шум на изображението. В допълнение към основното магнитно поле има допълнителна нужда от намалени магнитни полета сила за кодиране на местоположение, което може да се генерира от конвенционални електромагнити. Времето за изследване се определя от включването на допълнителните полета, което е придружено от силен шум, тъй като по-силните и бързи градиентни полета не само постигат по-висока разделителна способност на изображението, но и постигат това за по-кратко време. ЯМР обаче в никакъв случай не е единична система, а по-скоро съвкупност от разнообразни методи. По-специално във вътрешната медицина, но и при изобразяването на скелета в ортопедията, специалните процедури са част от основната диагностика на пациента. Тук трябва да се наблегнат на следните ЯМР системи:
- Магнитен резонанс ангиография (MRA) - процедура за изобразяване на човешката съдова система, използваща ЯМР методология. В зависимост от процедурната техника се извършва напълно неинвазивно или с използване на контрастни вещества. За разлика от конвенционалните ангиография, изображението е триизмерно, така че да се направи оценка на съдове може да се извърши по-точно. Освен това не е необходим катетър за съдова образна диагностика.
- Функционално ядрено-магнитен резонанс (fMRI) - чрез тази процедура е възможно да се представят активните метаболитни процеси в тъканта и да се определи тяхната локализация. FMRI се извършва в три фази на сканиране, които се различават както по разделителната способност, така и по скоростта на изобразяване.
- Перфузионно ядрено-магнитен резонанс (перфузионна ЯМР) - ЯМР процедура за проверка на перфузията на различни органи.
- Дифузионно магнитно-резонансно изображение (Diffusion MRI) - нова техника за ЯМР, която позволява оценка на дифузното движение на вода молекули в телесните тъкани, които да бъдат както измерени, така и пространствено разрешени.
- Магнитно-резонансна еластография - тази диагностична процедура се основава на принципа, че туморната тъкан често има по-висока степен на плътност отколкото нормално диференцирана тъкан. Чрез използването на тази техника се прави опит за постигане на изображения на виско-еластичните свойства на различни тъкани. Режимът на работа е както следва. Органът може да бъде компресиран триизмерно от външно приложена вълна под налягане, докато изображенията на тъканта се правят едновременно. Това изследване е последвано от създаването на еластограма, която се използва за разграничаване на злокачествени от доброкачествени тумори.
Разделянето на различните видове устройства се извършва чрез класифицирането им на затворени и отворени конструкции:
- Затворена тунелна система - благодарение на структурата се постига подобрено качество на изображението, когато се използва тази система.
- Отворена тунелна система - в резултат на конструкцията може да бъде по-лесен достъп до пациента.
В допълнение към различния дизайн, има възможност да се подредят различните системи според тяхната сила на полето. За най-силни се считат свръхпроводящите електромагнити. Поради огромния технически напредък в областта на изследванията с ЯМР, особено MR градиентната технология и производството на специфични за органите контрастен агент, вече е възможно да се изобрази цялото човешко тяло само с една процедура за изследване. За изображения на цялото тяло обаче е необходим магнит с висока сила на основното поле, за да се осигури адекватно изображение. Освен това трябва да се поставят специални изисквания към градиентните системи:
- Необходим е бърз темп на нарастване на градиента.
- Освен това за показване е необходима висока амплитуда на градиента.
- За да се намали изкривяването на изображението, трябва да има линейност с висок градиент в широк диапазон.
ЯМР може да се използва за много различни оплаквания или заболявания. Обикновено се извършват следните ЯМР изследвания:
- ЯМР на корема (изображения на коремната кухина и нейните органи).
- Ангио-ЯМР (изобразяване на кръв съдове в цялото тяло).
- ЯМР на таза (изображения на таза и неговите органи).
- ЯМР на таза (изображения на таза и неговите органи).
- ЯМР на крайниците (изображения на ръце и крака, включително ставите).
- Кардио-ЯМР (изображения на сърце и неговата коронарни артерии/ коронарни съдове).
- Магнитно-резонансна холангиопанкреатография (MRCP).
- Mamma MRI (изобразяване на гръдна тъкан).
- Черепна ЯМР (изображения на череп, мозък и съдове).
- Торакална ЯМР (изображения на сандък и нейните органи).
- ЯМР на гръбначния стълб (изображения на кости, междупрешленни дискове, връзки и гръбначен мозък).
Възможни усложнения
Феромагнитни метални тела (включително метален грим или татуировки) могат олово до локално генериране на топлина и евентуално да предизвика парестезиоподобни усещания (изтръпване). Относно татуировките при ЯМР: Доколкото цветовете в татуировките съдържат пигменти, които са железни, те могат да бъдат привлечени от силни магнитни полета в ЯМР, което от своя страна може да накара пациентите да почувстват дръпване на татуирания кожа или да накара татуировката да се загрее. Някои пациенти също съобщават за „изтръпване по кожа, "Но това изчезна в рамките на 24 часа. Забележка: В проучването пациентите бяха изключени, ако отделни татуировки се простираха повече от двадесет сантиметра на кожа и множество татуировки покриваха повече от пет процента от тялото. Алергични реакции (до животозастрашаващи включително, но много редки анафилактичен шок) може да възникне в резултат на контрастно вещество администрация. Администрация на съдържащ гадолиний контрастен агент може също да причини нефрогенна системна фиброза (NSF; склеродермия-Искал състояние) в редки случаи. Използването на гадолиний, съдържащ контрастен агент се счита за критично през цялото време бременност. През първия триместър (трети триместър), предимно поради преките му тератогенни ефекти, а през втория и третия триместър, тъй като се очаква гадолиний да навлезе в ембрион Чрез плацента и да се екскретира в амниотична течност през феталните бъбреци. Това от своя страна би означавало, че то може да бъде усвоено отново от нероденото дете. Това също така увеличава риска децата да се родят мъртви или да умрат скоро след раждането. Нямаше повишен риск от спонтанен аборт при жени, които са имали ЯМР през ранна бременност.
