تعمل الاكتشافات العلمية والاختراعات التقنية على تغيير الطب ، مما يجعل العديد من الإجراءات أكثر أمانًا ودقة. التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) هي طريقة حديثة للحصول على صور واضحة للأعضاء الداخلية والأنسجة البشرية.وتتمثل السمات المميزة لهذا الإجراء في أنه لا يتسبب في تعرض الجسم للإشعاع. بالإضافة إلى التصوير بالرنين المغناطيسي (التصوير بالرنين المغناطيسي)أجريت بأقل قدر من التحضير الأولي. هذه الطريقة آمنة تمامًا للبشر ولا تسبب أي إزعاج.
تاريخ التصوير بالرنين المغناطيسي (التصوير بالرنين المغناطيسي)واسع جدا. ظهرت الأجهزة الأولى لتنفيذ هذا الإجراء منذ حوالي 30 عامًا ، لكنها لم تكن قوية بعد. حقق العلم اختراقات كبيرة على مدار العقد الماضي باستخدام آلات التصوير بالرنين المغناطيسي (التصوير بالرنين المغناطيسي)قوة 1.5 وحتى 3 تسلا. غالبًا ما تستخدم هذه الأجهزة القوية في الأنشطة البحثية ؛ في العيادات ، كقاعدة عامة ، يتم استخدام معدات بسعة حوالي 1.0 تسلا.
إجراء التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) في عيادتنا
يحتوي القسم على تصوير مقطعي حديث بالرنين المغناطيسي من Philips Panorama 1.0 T (تصوير مقطعي بفتحة عدسة مفتوحة ومجال مغناطيسي بقوة 1.0 تسلا). تم تصميم نظام التصوير بالرنين المغناطيسي Panorama Large Field of View MRI لتوفير أقصى قدر من الراحة لكل من المرضى والأطباء. إنه ذو تصميم مفتوح على نطاق واسع ، ومجال رؤية كبير ، ومجموعة واسعة من المؤشرات السريرية ويوفر صورًا عالية الجودة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الجهاز مزود بنظام بارامغناطيسي لجرعة الحقن الوريدي لعامل التباين ، مما يزيد من القيمة التشخيصية للدراسة.
مؤشرات لاستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي:
- أمراض الدماغ (الأوعية الدموية والالتهابات والأورام ونشأة أخرى) ، بما في ذلك الدراسات المستهدفة للغدة النخامية ، والمدارات ، وجسر المخيخ ، والجيوب الأنفية ؛
- التشوهات التنموية والتشوهات الوعائية للأوعية الدموية الكبرى في الدماغ - تصوير الأوعية الدموية للشرايين والأوردة في الدماغ بالرنين المغناطيسي ؛
- أمراض العمود الفقري (التنكسية - الضمور ، الالتهابية ، الأورام وغيرها من نشأة) ؛
- أمراض البلعوم الأنفي والحنجرة بما في ذلك. تضخم العقد اللمفية في الغدد الليمفاوية في الرقبة.
- أمراض أعضاء البطن (بما في ذلك استخدام عامل التباين الخاص بالكبد) ؛
- دراسة القناة الصفراوية (تصوير القنوات الصفراوية بالرنين المغناطيسي) ؛
- أمراض أعضاء الحوض (عند النساء والرجال) ؛
- أمراض المفاصل (بما في ذلك نشأة الصدمة والالتهابات والأورام).
فيما يتعلق بنمو أمراض الأورام في الغدد الثديية ، يجب التمييز بين دراسة منفصلة للغدد الثديية ، مما يجعل من الممكن تحديد العمليات الورمية غير المحسوسة ، وتوضيح طبيعة العقيدات ، والتعرف على الآفات متعددة البؤر ، وتقييم مدى انتشارها. من العملية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام التصوير الشعاعي للثدي بالرنين المغناطيسي لتوضيح حالة الغرسات.
وقت البحثيعتمد على مجال الدراسة والحاجة إلى تعزيز التباين في الوريد ، في المتوسط من 30 إلى 60 دقيقة.
التحضير الأوليمن الضروري إجراء فحوصات لأعضاء التجويف البطني (على معدة فارغة) ، وفحص أعضاء الحوض (التطهير الأولي للقولون) وللفحوصات مع تعزيز التباين في الوريد (استشارة أولية مع أخصائي الحساسية وتوضيح مستوى الكرياتينين في الدم هو المستحسن).
موانع استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي:
موانع الاستعمال المطلقة
- منظم ضربات القلب ، غرسات القوقعة الصناعية ، أنواع أخرى من المنشطات ؛
- مضخات الأنسولين
- مرشحات ودعامات أجوف معدنية غير معروفة ؛
- المشابك المعدنية في السفن.
- الأجسام المعدنية الغريبة (نجارة ، شظايا ، ثقوب ، إلخ).
موانع النسبية
- حمل؛
- حالة المريض الشديدة.
- الخوف من الأماكن المغلقة.
انتشر التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي للدماغ منذ التسعينيات. ساهم إدخال هذه التقنية في التعرف على بعض التكوينات الخبيثة (الأورام) التي يصعب التعرف عليها بطرق أخرى. تتمثل إحدى ميزات دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي لأنسجة المخ في تقييم التغيرات في إمداد الدم بسبب التغيرات في التحفيز العصبي للحبل الشوكي والدماغ. ترجع إمكانية الحصول على نتائج عالية الجودة مع التصوير بالرنين المغناطيسي إلى زيادة تدفق الدم إلى منطقة الدماغ التي تعمل بنشاط.
درس الخبراء النشاط الطبيعي للقشرة الدماغية ، حالة الأنسجة في الأورام ، مما جعل من الممكن إجراء التشخيص التفريقي لعلم الأمراض. الاختلافات في إشارة التصوير بالرنين المغناطيسي في الظروف العادية والمرضية تجعل التصوير العصبي طريقة تشخيصية لا يمكن الاستغناء عنها.
بدأ تطوير التصوير العصبي في عام 1990 ، عندما بدأ استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي بشكل نشط لتشخيص تكوينات الدماغ بسبب الموثوقية العالية ، وعدم تعرض المريض للإشعاع. العيب الوحيد لهذه الطريقة هو الحاجة إلى إقامة طويلة للمريض على طاولة التشخيص.
القواعد المورفولوجية للتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي للدماغ
الجلوكوز ليس ركيزة مهمة لعمل الدماغ ، ولكن في غيابه ، يتم تعطيل عمل القنوات العصبية ، التي توفر العمل الفسيولوجي لأنسجة المخ.
يدخل الجلوكوز الخلايا عبر الأوعية. في الوقت نفسه ، يدخل الأكسجين ، المرتبط بجزيء الهيموغلوبين من كريات الدم الحمراء ، إلى الدماغ. تشارك جزيئات الأكسجين في عمليات تنفس الأنسجة. بعد استهلاك الأكسجين من قبل خلايا الدماغ ، تحدث أكسدة الجلوكوز. تساهم التفاعلات الكيميائية الحيوية أثناء تنفس الأنسجة في تغيير مغنطة الأنسجة. يتم تسجيل عملية التصوير بالرنين المغناطيسي بواسطة برنامج ينتج صورة ثلاثية الأبعاد برسم دقيق لكل التفاصيل.
يحدث تغيير في الخصائص المغناطيسية للدم في جميع تكوينات الدماغ الخبيثة تقريبًا. يتم تحديد التدفق الزائد للدم بواسطة البرنامج ومقارنته بالقيم الطبيعية. من الناحية الفسيولوجية ، هناك إشارة MR مختلفة من القشرة الحزامية ، المهاد ، والعقد القاعدية.
يمكن رؤية التدفق المنخفض في الفص الجداري والجانبي والجبهي. يؤدي التغيير في دوران الأوعية الدقيقة في هذه المناطق إلى تغيير حساسية الإشارة بشكل كبير.
يعتمد التشخيص الوظيفي للتصوير بالرنين المغناطيسي على حالة وكمية الهيموجلوبين في المنطقة قيد الدراسة. قد يحتوي جزيء مادة ما على الأكسجين أو بدائله. يهتز الأكسجين تحت تأثير مجال مغناطيسي قوي ، مما يشوه جودة الإشارة. يؤدي مغنطة القناة إلى نصف عمر سريع للأكسجين. يزيد التعرض لمجال مغناطيسي قوي من عمر النصف للمادة.
بناءً على المعلومات ، يمكن استنتاج أن هناك جودة أعلى لإشارة MR في مناطق الدماغ المشبعة بالأكسجين. تمتلك تكوينات الدماغ الخبيثة شبكة وعائية كثيفة ، لذلك يتم تصورها جيدًا في التصوير المقطعي. للحصول على نتائج جيدة ، يجب أن تكون شدة المجال المغناطيسي أعلى من 1.5 تسلا. يزيد قطار النبض من عمر النصف.
يسمى نشاط إشارة MR المسجلة من نشاط الخلايا العصبية "استجابة الدورة الدموية". يحدد المصطلح سرعة العمليات العصبية. القيمة الفسيولوجية للمعامل هي 1-2 ثانية. هذه الفترة الزمنية غير كافية للتشخيص النوعي. للحصول على تصور جيد لكتل الدماغ ، يتم إجراء التصوير بالرنين المغناطيسي مع تحفيز إضافي للجلوكوز. بعد تقديمه ، لوحظ ذروة النشاط بعد 5 ثوان.
التشخيص الوظيفي للرنين المغناطيسي في سرطان الدماغ
يتوسع استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي في علم الأشعة العصبية. لتشخيص أورام المخ والحبل الشوكي ، لا يتم استخدام الأبحاث الوظيفية فقط. في الآونة الأخيرة ، تم استخدام الأساليب الحديثة بنشاط:
نضح مرجح
تعريف؛
دراسة غنية بالتباين (BOLD).
يساعد التباين الجريء بعد تشبع الأكسجين في تشخيص نشاط القشرة الحسية والحركية وبؤرتا كلام Wernicke و Broca.
تعتمد الطريقة على تسجيل الإشارة بعد تحفيز محدد. التشخيصات الوظيفية للتصوير بالرنين المغناطيسي عند مقارنتها بالطرق الأخرى (التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني ، والانبعاثات المقطعية ، وتخطيط كهربية الدماغ) يساعد التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في الحصول على صورة بدقة مكانية.
لفهم جوهر الصورة الرسومية للدماغ أثناء التصوير بالرنين المغناطيسي ، نقوم بإجراء صور لأنسجة المخ بعد التصوير بالرنين المغناطيسي بعد قراءة الصور "الخام" (أ) ، والجمع بين عدة صور مقطعية (ب).
يتيح النشاط الحركي للقشرة الدماغية بعد استخدام طريقة معاملات الارتباط الحصول على صورة مكانية للنتائج مع تصور مناطق النشاط المغناطيسي المتزايد. يتم تحديد منطقة بروكا في التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي بعد معالجة التصوير المقطعي "الخام". يساعد تحفيز معاملات الارتباط في إنشاء رسم بياني لنسبة قوة الإشارة خلال إطار زمني محدد.
تُظهر الصور المقطعية التالية صورة لمريض مصاب بالورم البطاني العصبي اللاتنسجي - ورم مع تحول متزايد في الاستثارة في المنطقة المسؤولة عن نشاط القشرة الدماغية الوظيفية.
يوضح الرسم البياني المناطق النشطة التي يتم فيها توطين الورم الخبيث. بعد تلقي بيانات التصوير المقطعي لاستئصال المنطقة المرضية ، تم إجراء استئصال جزئي.
تُظهر فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي التالية ورم أرومي دبقي. تتيح التشخيصات الوظيفية تصورًا عالي الجودة لهذا التعليم. يوجد في هذه المنطقة منطقة مسؤولة عن نشاط أصابع اليد اليمنى. تظهر الصور نشاطًا متزايدًا في المناطق التالية لتحفيز الجلوكوز. أتاح التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في الورم الأرومي الدبقي في هذه الحالة تصور توطين وحجم التكوين بدقة. سيؤدي موقع السرطان في القشرة الحركية إلى فشل حركة الأصابع اليمنى عندما تظهر الخلايا غير النمطية في القشرة الدماغية.
في بعض التكوينات ، يُظهر التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي للدماغ عدة عشرات من الصور المختلفة الناتجة عن تغيير ديناميكي في إشارة التصوير بالرنين المغناطيسي مع تشويه يصل إلى 5٪. مع هذا التنوع ، من الصعب تحديد الموقع الصحيح للتكوين المرضي. لاستبعاد ذاتية التقييم البصري ، يلزم معالجة البرامج للصور "الخام" التي تم الحصول عليها باستخدام الأساليب الإحصائية.
للحصول على نتائج عالية الجودة في التشخيص الوظيفي بالرنين المغناطيسي ، بالمقارنة مع النظير التقليدي ، فإن مساعدة المريض مطلوبة. مع التحضير الدقيق ، يزداد استقلاب الجلوكوز والأكسجين ، مما يقلل من عدد النتائج الإيجابية الخاطئة ، المصنوعات اليدوية.
تسمح لك المعدات عالية التقنية لآلات التصوير بالرنين المغناطيسي بتحسين الصورة.
الاستخدام الأكثر شيوعًا للتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي هو تصور المجالات الرئيسية لنشاط القشرة الدماغية - البصرية ، والكلامية ، والحركية.
الفحص الوظيفي بالرنين المغناطيسي للدماغ - تجارب سريرية
يتضمن التحفيز البصري للمناطق القشرية باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي وفقًا لطريقة J.Belliveau التحفيز البصري باستخدام البلعة المتناقضة مع الجادولينيوم. يجعل هذا النهج من الممكن تسجيل الانخفاض في إشارة الصدى بسبب الحساسية المختلفة بين التباين الذي يمر عبر الأوعية والأنسجة المحيطة.
وجدت الدراسات السريرية أن التحفيز البصري للمناطق القشرية في الضوء وفي الظلام يترافق مع اختلاف في النشاط بنحو 30٪. تم الحصول على هذه البيانات من الدراسات على الحيوانات.
استندت التجارب إلى طريقة تحديد الإشارة التي تم الحصول عليها من deoxyhemoglobin ، والتي لها خصائص بارامغناطيسية. خلال أول 5 دقائق بعد تحفيز الجلوكوز لنشاط الدماغ ، يتم تنشيط عملية تحلل السكر اللاهوائي.
يؤدي التحفيز إلى زيادة نشاط تروية الخلايا العصبية ، حيث يتم تعزيز دوران الأوعية الدقيقة بعد تناول الجلوكوز بشكل كبير بسبب انخفاض تركيز مادة الديوكسي هيموغلوبين ، وهي مادة تحمل ثاني أكسيد الكربون.
في الرسوم المقطعية T2 المرجحة ، يتم تتبع زيادة في نشاط الإشارة - تسمى التقنية تباين BOLD.
تقنية التباين الوظيفية هذه ليست مثالية. عند التخطيط لعمليات جراحة الأعصاب على الأورام ، يلزم إجراء دراسة روتينية ووظيفية.
يكمن تعقيد التصوير الوظيفي بالرنين المغناطيسي في حاجة المريض لأداء الإجراءات التنشيطية. للقيام بذلك ، من خلال الاتصال الداخلي ، يقوم المشغل بنقل المهمة ، التي يجب على الشخص القيام بها بعناية خاصة.
يجب إجراء تدريب المريض قبل فحص التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي. الراحة العقلية ، والتحضير للنشاط البدني مطلوب مقدمًا.
إن المعالجة الإحصائية للنتائج ، إذا تم إجراؤها بشكل صحيح ، تجعل من الممكن فحص المخططات المقطعية "الخام" بدقة ، لتكوين صورة ثلاثية الأبعاد على أساسها. لإجراء تقييم كفء للقيم ، من الضروري إجراء ليس فقط تقييم هيكلي ، ولكن أيضًا تقييم وظيفي لحالة القشرة الدماغية. يتم تقييم نتائج الفحص في وقت واحد من قبل جراح أعصاب وطبيب أعصاب.
لا يُسمح بإدخال التصوير بالرنين المغناطيسي مع الاختبارات الوظيفية في الممارسة الطبية الجماعية من خلال القيود التالية:
1. متطلبات عالية للتصوير المقطعي.
2 - عدم وجود تطورات موحدة فيما يتعلق بالتخصيصات.
3. ظهور نتائج كاذبة ، والتحف.
4. إعدام الشخص للتنقلات القسرية.
5. وجود أجسام معدنية في الجسم.
6. الحاجة إلى محفزات سمعية وبصرية إضافية.
7. حساسية عالية من المعادن لتسلسل الصدى المستوي.
موانع الاستعمال المذكورة تحد من انتشار الدراسة ، ولكن يمكن القضاء عليها من خلال تطوير توصيات التصوير بالرنين المغناطيسي بعناية.
الأهداف الرئيسية للتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي هي:
تحليل توطين التركيز المرضي للتنبؤ بمسار التدخل الجراحي للورم وتقييم النشاط الوظيفي ؛
تخطيط حج القحف في مناطق بعيدة عن مناطق نشاط الدماغ الرئيسي (بصري ، كلام ، حركي ، حسي) ؛
اختيار مجموعة من الناس لرسم الخرائط الغازية.
ترتبط الدراسات الوظيفية بشكل كبير بالتحفيز المباشر للنشاط القشري لأنسجة المخ باستخدام أقطاب كهربائية خاصة.
يعتبر التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي من أهم اهتمامات الأطباء الروس ، حيث أن رسم الخرائط في بلدنا بدأ للتو في التطور. لتخطيط النشاط التشغيلي ، يعتبر التصوير بالرنين المغناطيسي مع الاختبارات الوظيفية ذا أهمية كبيرة.
وبالتالي ، فإن الدراسات الوظيفية للتصوير بالرنين المغناطيسي في بلدنا هي على مستوى الاختبارات العملية. لوحظ الاستخدام المتكرر لهذا الإجراء في أورام تحت البطن ، عندما يكون فحص التصوير بالرنين المغناطيسي إضافة ضرورية لمرحلة ما قبل الجراحة.
في الختام ، دعونا نلقي الضوء على الجوانب الحديثة لتطور تكنولوجيا "الدماغ-الكمبيوتر". على أساس هذه التكنولوجيا ، يتم تطوير "تكافل الكمبيوتر". يتيح لك الجمع بين تخطيط كهربية الدماغ والتصوير بالرنين المغناطيسي إنشاء صورة كاملة لعمل الدماغ. من خلال تراكب دراسة على أخرى ، يتم الحصول على صورة عالية الجودة ، تشير إلى العلاقة بين السمات التشريحية والوظيفية للخلايا العصبية.
لا غنى عن التصوير بالرنين المغناطيسي في تشخيص العديد من الأمراض ويسمح لك بالحصول على تصور مفصل للأعضاء والأنظمة الداخلية.
تم تجهيز قسم التصوير بالرنين المغناطيسي في عيادة NAKFF في موسكو بجهاز سيمنز MAGNETOM Aera المقطعي عالي المجال بتصميم نفق مفتوح. قوة التصوير المقطعي هي 1.5 تسلا. يسمح الجهاز بفحص الأشخاص الذين يصل وزنهم إلى 200 كجم ، وعرض نفق الجهاز (الفتحة) - 70 سم بالمخ. تكلفة التشخيص معقولة ، في حين أن قيمة النتائج التي تم الحصول عليها عالية بشكل لا يصدق. في المجموع ، يتم إجراء أكثر من 35 نوعًا من التصوير بالرنين المغناطيسي.
بعد تشخيص التصوير بالرنين المغناطيسي ، يجري الطبيب محادثة مع المريض ويصدر قرصًا مع تسجيل. يتم إرسال الاستنتاج عبر البريد الإلكتروني.
تحضير
لا تتطلب معظم دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي تدريبًا خاصًا. ومع ذلك ، على سبيل المثال ، بالنسبة للتصوير بالرنين المغناطيسي لأعضاء البطن والحوض ، فمن المستحسن الامتناع عن الأكل والشرب لمدة 5 ساعات قبل الفحص.
قبل زيارة مركز التصوير بالرنين المغناطيسي (يوم الدراسة) ، يجب عليك ارتداء ملابس مريحة خالية من أي عناصر معدنية.
موانع
ترتبط موانع التصوير بالرنين المغناطيسي بحقيقة أنه خلال الدراسة ، يتم تكوين مجال مغناطيسي قوي يمكن أن يؤثر على الإلكترونيات والمعادن. بناءً على ذلك ، فإن الموانع المطلقة للتصوير بالرنين المغناطيسي هو وجود:
- منظم ضربات القلب.
- محفز عصبي.
- زرع الأذن الوسطى الإلكترونية
- مقاطع معدنية على السفن
- مضخات الأنسولين.
تركيب منظم ضربات القلب ، محفز عصبي ، غرسة إلكترونية للأذن الوسطى ، مشابك معدنية على الأوعية ، مضخات الأنسولين.
قيود على إجراء
إذا كان لديك هياكل معدنية كبيرة مثبتة (على سبيل المثال ، طرف بديل للمفصل) ، فستحتاج إلى مستند حول إمكانية وسلامة التصوير بالرنين المغناطيسي. يمكن أن تكون هذه شهادة لزرع (عادة ما تصدر بعد العملية) أو شهادة من الجراح الذي أجرى التدخل. معظم هذه الهياكل مصنوعة من التيتانيوم الطبي ، والذي لا يتعارض مع الإجراء. ولكن ، على أي حال ، قبل الفحص ، أخبر طبيب قسم التشخيص الإشعاعي عن وجود أجسام غريبة في الجسم - التيجان في تجويف الفم ، والثقوب ، وحتى الوشم (في الأخير ، يمكن أن تكون الدهانات المحتوية على معادن) تستخدم).
يعتمد سعر التصوير بالرنين المغناطيسي على جزء الجسم الذي يتم فحصه والحاجة إلى إجراءات إضافية (على سبيل المثال ، إدخال التباين). لذا فإن التصوير بالرنين المغناطيسي للدماغ سيكلف أكثر من التصوير المقطعي ليد واحدة. سجل للحصول على دراسة عبر الهاتف في موسكو: +7495266-85-01 أو اترك طلبًا على الموقع الإلكتروني.
التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) هو طريقة للحصول على صور طبية مقطعية للفحص غير الجراحي للأعضاء والأنسجة الداخلية ، بناءً على ظاهرة الرنين المغناطيسي النووي (NMR). ظهرت التكنولوجيا منذ عدة عقود ، واليوم من الممكن الخضوع للفحص بمثل هذا الجهاز في العديد من العيادات الحديثة. ومع ذلك ، يواصل العلماء العمل على تحسين دقة التكنولوجيا وتطوير أنظمة جديدة أكثر كفاءة. زميل باحث أول في معهد ماكس بلانك في توبنغن (ألمانيا)، أحد المتخصصين الرائدين الذين يطورون مستشعرات جديدة للتصوير بالرنين المغناطيسي التجريبي فائق المجال. في اليوم السابق ، أجرى دورة خاصة في برنامج الماجستير " أنظمة وأجهزة التردد اللاسلكيمن جامعة ITMO ، وفي مقابلة مع ITMO.NEWS تحدث عن عمله وكيف أن البحث الجديد في مجال التصوير بالرنين المغناطيسي سيساعد في جعل تشخيص الأمراض أكثر فعالية.
خلال السنوات القليلة الماضية ، عملت في مجال الرنين المغناطيسي في معهد ماكس بلانك. من فضلك قل لنا ما هو البحث الحالي الخاص بك؟
أقوم بتطوير مجسات جديدة للترددات الراديوية (RF) للتصوير بالرنين المغناطيسي. ما هو التصوير بالرنين المغناطيسي ، على الأرجح ، معروف بالفعل لمعظم الناس ، لأنه على مدار الأربعين عامًا الماضية ، منذ تطوير هذه التكنولوجيا ، تمكنت من الوصول إلى عدد كبير من العيادات وأصبحت أداة تشخيصية لا غنى عنها. ولكن حتى اليوم ، يعمل الناس على تحسين هذه التقنية من خلال تطوير أنظمة جديدة للتصوير بالرنين المغناطيسي.
التصوير بالرنين المغناطيسي هو في الأساس مغناطيس أسطواني ضخم يوضع فيه المريض أو المتطوع للحصول على صورة ثلاثية الأبعاد. ولكن قبل إنشاء هذه الصورة ، عليك القيام بالكثير من العمل البحثي. يدار من قبل المهندسين والفيزيائيين والأطباء وغيرهم من المتخصصين. أنا أحد الروابط في هذه السلسلة وأشارك في البحث في تقاطع الفيزياء والهندسة. وبشكل أكثر تحديدًا ، نقوم بتطوير مستشعرات للتصوير بالرنين المغناطيسي التجريبي عالي المجال ، والذي يستخدم في مرحلة الإثارة واستقبال ومعالجة الإشارة التي تم الحصول عليها نتيجة للتأثير المادي للرنين المغناطيسي النووي.
يتمثل أحد الاتجاهات الرئيسية في تطوير أنظمة تجريبية جديدة للتصوير بالرنين المغناطيسي عالية المجال ، أي باستخدام مجال مغناطيسي ثابت أعلى ، والذي يمكن أن يحسن دقة الصورة أو يقلل من وقت المسح ، وهو أمر مهم للغاية للعديد من الدراسات السريرية و التشخيص.
تستخدم الصور المقطعية السريرية التقليدية مجالات ثابتة تصل إلى 3 تسلا ، ولكن تظهر الآن صور مقطعية تجريبية ذات مجال مغناطيسي يبلغ 7 تسلا وأعلى. من المعتاد استدعاء التصوير المقطعي مع مجال مغناطيسي 7 تسلا وحقل فائق الارتفاع. يوجد بالفعل حوالي مائة صورة مقطعية ذات مجال 7 تيرابايت في العالم ، لكن التطورات جارية لزيادة المجال المغناطيسي. على سبيل المثال ، لدينا آلة التصوير بالرنين المغناطيسي 9.4 T في معهد ماكس بلانك في توبنغن.
ولكن حتى مع الانتقال من 7 إلى 9.4 T ، تظهر العديد من المشكلات الفنية التي تتطلب تطورات علمية وتقنية جادة ، بما في ذلك حساب وتصميم أجهزة الاستشعار لجيل جديد من التصوير بالرنين المغناطيسي.
ما هي هذه الصعوبات؟
تؤدي زيادة المجال المغناطيسي الثابت إلى زيادة مقابلة في تردد أجهزة استشعار التردد الراديوي. على سبيل المثال ، تستخدم الصور المقطعية السريرية 3 T مستشعرات بتردد طنين يبلغ حوالي 120 ميجاهرتز ، بينما يتطلب التصوير المقطعي 7 T مستشعرات بتردد 300 ميجاهرتز. هذا يؤدي في المقام الأول إلى تقصير الطول الموجي للمجال RF في الأنسجة البشرية. إذا كان التردد 120 ميجاهرتز يتوافق تقريبًا مع الطول الموجي 35-40 سم ، فعند تردد 300 ميجاهرتز ، يتناقص إلى قيمة تبلغ حوالي 15 سم ، وهو أصغر بكثير من حجم جسم الإنسان.
نتيجة لهذا التأثير ، يمكن أن تتشوه حساسية مستشعرات التردد الراديوي بشدة عند دراسة الأجسام الكبيرة (أطول من الطول الموجي). وهذا يؤدي إلى صعوبات في تفسير الصور وتشخيص الأمراض والأمراض السريرية. في مجال يبلغ 9.4 T ، والذي يتوافق مع تردد مستشعر يبلغ 400 ميجاهرتز ، تصبح كل هذه المشكلات أكثر خطورة.
وهذا يعني أن مثل هذه الصور تصبح عمليا غير قابلة للقراءة؟
لم اكن لأقول هكذا. بتعبير أدق ، في بعض الحالات هذا يجعل من الصعب تفسيرها. ومع ذلك ، هناك مجموعات تعمل على تطوير تقنيات للحصول على صور MR لكامل جسم الإنسان. ومع ذلك ، فإن مهام مجموعتنا تركز بشكل أساسي على دراسة الدماغ.
ما هي بالضبط الفرص التي تتيحها أبحاث التصوير بالرنين المغناطيسي UHF للطب؟
كما تعلم ، باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي ، يجب أن يظل الشخص ساكنًا: إذا بدأت في التحرك أثناء القياسات ، فستتحول الصورة إلى تشويه. في نفس الوقت ، يمكن أن تستغرق بعض تقنيات التصوير بالرنين المغناطيسي مدة تصل إلى ساعة ، ومن الواضح أنه من الصعب عدم التحرك خلال كل هذا الوقت. تتيح الحساسية المتزايدة للتصوير المقطعي عالي المجال الحصول على صور ليس فقط بدقة أعلى ، ولكن أيضًا بشكل أسرع بكثير. هذا مهم بشكل أساسي في دراسة الأطفال والمرضى المسنين.
يجب أن يقال أيضًا عن إمكانيات التحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي ( MRS ، وهي طريقة تسمح لك بتحديد التغيرات الكيميائية الحيوية للأنسجة في الأمراض المختلفة من خلال تركيز بعض المستقلبات - ملحوظة المحرر ).
مصدر الإشارة الرئيسي في التصوير بالرنين المغناطيسي هو ذرات الهيدروجين لجزيئات الماء. ولكن بالإضافة إلى ذلك ، توجد ذرات هيدروجين أخرى موجودة في جزيئات أخرى مهمة لعمل جسم الإنسان. تشمل الأمثلة المستقلبات المختلفة والناقلات العصبية وما إلى ذلك. يمكن أن يوفر قياس التوزيع المكاني لهذه المواد باستخدام MRS معلومات مفيدة لدراسة الأمراض المرتبطة بالاضطرابات الأيضية في جسم الإنسان. غالبًا ما تكون حساسية التصوير المقطعي السريري غير كافية لدراستهم بسبب تركيزها المنخفض ، ونتيجة لذلك ، إشارة أصغر.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للمرء أن يلاحظ إشارة الرنين المغناطيسي النووي ليس فقط من ذرات الهيدروجين ، ولكن أيضًا من الذرات المغناطيسية الأخرى ، والتي تعد أيضًا مهمة جدًا لتشخيص الأمراض والأبحاث الطبية. ومع ذلك ، أولاً ، إشارة الرنين المغناطيسي النووي الخاصة بهم أضعف بكثير بسبب انخفاض نسبة الجيرومغناطيسية ، وثانيًا ، محتواها الطبيعي في جسم الإنسان أقل بكثير من ذرات الهيدروجين. إن زيادة حساسية التصوير بالرنين المغناطيسي UHF أمر بالغ الأهمية بالنسبة للتصوير بالرنين المغناطيسي.
هناك مجال آخر مهم لتقنيات التصوير بالرنين المغناطيسي ، والذي تعتبر الحساسية المتزايدة فيه أمرًا بالغ الأهمية ، وهو التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي - وهو أسلوب مهم للدراسات المعرفية للدماغ البشري.
حتى الآن ، لا تمتلك الغالبية العظمى من العيادات في العالم صور مقطعية عالية المجال. ما هي احتمالات استخدام التصوير المقطعي 7 تس ، ثم 9 تسلا في التشخيص الروتيني؟
من أجل وصول التصوير المقطعي إلى العيادة ، يجب أن تكون معتمدة ، وفحص شروط السلامة ، ويجب إعداد الوثائق المناسبة. هذا إجراء معقد وطويل إلى حد ما. حتى الآن ، هناك شركة واحدة فقط في العالم بدأت في التصديق ليس فقط على المستشعرات التي نصنعها ، ولكن أيضًا على الجهاز نفسه. هذه شركة سيمنز.
هناك 7 صور مقطعية ، ولا يوجد الكثير منها ولا يمكن تسميتها سريرية تمامًا. ما سميته هو خيار قبل السريري ، ولكن هذا الجهاز معتمد بالفعل ، أي أنه يمكن استخدامه في العيادات.
من الصعب التنبؤ بموعد ظهور التصوير المقطعي 9.4 T في العيادات. تكمن المشكلة الرئيسية هنا في إمكانية التسخين الموضعي للأنسجة بواسطة مجال التردد الراديوي للمستشعر بسبب الانخفاض القوي في الطول الموجي. أحد المجالات الهامة للبحث الهندسي في التصوير بالرنين المغناطيسي UHF هو المحاكاة العددية المفصلة لهذا التأثير لضمان سلامة المرضى. على الرغم من أن مثل هذه الدراسات يتم إجراؤها في إطار المؤسسات العلمية ، فإن الانتقال إلى الممارسة السريرية يتطلب بحثًا إضافيًا.
كيف يتم بناء التعاون بين معهد ماكس بلانك وجامعة ITMO حاليًا؟ ما هي النتائج المشتركة التي تمكنت بالفعل من الحصول عليها؟
العمل يسير بشكل جيد جدا. يعمل الآن معنا ، طالب دراسات عليا في جامعة ITMO. نشرنا مؤخرًا مقالًا في إحدى المجلات الرائدة حول التطور التقني للتصوير بالرنين المغناطيسي. في هذا البحث ، قمنا بالتحقق من صحة نتائج الدراسات النظرية السابقة بشكل تجريبي لتحسين حساسية أجهزة الاستشعار UHF RF من خلال استخدام الهوائيات ثنائية القطب المعدلة والمحسنة. نتيجة هذا العمل ، في رأيي ، كانت واعدة للغاية.
نحن الآن نعمل أيضًا على عدة مقالات أخرى مخصصة لاستخدام أساليب مماثلة ، ولكن لمهام مختلفة. ومؤخرا حصل جورجي على منحة لرحلة إلى ألمانيا. في الشهر المقبل سيأتي إلينا لمدة ستة أشهر ، وسنواصل العمل معًا لتطوير أجهزة استشعار للتصوير بالرنين المغناطيسي.
أعطيت هذا الأسبوع دورة خاصة في برنامج الماجستير في أنظمة وأجهزة التردد اللاسلكي. ما هي الموضوعات الرئيسية التي غطتها؟
تركز الدورة على الجوانب الفنية المختلفة لتطوير محولات التصوير بالرنين المغناطيسي. هناك العديد من التفاصيل الدقيقة التي يجب أن تكون على دراية بها في هذا المجال ، لذا فقد قدمت عددًا من التقنيات الأساسية المستخدمة لتصميم وتصنيع هذه المستشعرات. بالإضافة إلى ذلك ، قمت بإلقاء محاضرة عن آخر تطوراتي. في المجموع ، تتضمن الدورة ثماني محاضرات مدة كل منها ساعتان دراسيتان ، وهي مصممة لمدة أربعة أيام. هناك أيضًا عرض توضيحي في النهاية للمساعدة في شرح هذه التقنيات بشكل أكثر وضوحًا.
طلاب الماجستير الآن بصدد اختيار اتجاههم المستقبلي ، لذلك أعتقد أن هذه الدورة ستوفر لهم معلومات إضافية لتقييم آفاقهم المستقبلية.
وإذا تحدثنا عن التعليم في مجال تقنيات التصوير بالرنين المغناطيسي بشكل عام ، فما هي برأيك المعرفة والمهارات المطلوبة من هؤلاء المتخصصين اليوم؟
على الرغم من حقيقة أن مجالنا أصبح الآن شائعًا للغاية وواعدًا للاستخدام في التشخيص السريري ، إلا أنه لا توجد دورات هندسية من شأنها تدريب المتخصصين المتخصصين للغاية المشاركين في تصنيع ملفات التصوير بالرنين المغناطيسي الآن. تشكلت فجوة. وأعتقد أنه يمكننا أن نملأه معًا.
ايلينا مينشيكوفا
هيئة تحرير بوابة الأخبار
تحميل ...