A tudományos felfedezések és a műszaki találmányok átalakítják az orvostudományt, számos eljárást biztonságosabbá és pontosabbá téve. Mágneses rezonancia képalkotás Az MRI egy modern módszer az emberi belső szervek és szövetek tiszta képeinek készítésére. Az eljárás megkülönböztető jellemzője, hogy nem okoz sugárterhelést a szervezetben. Ezen kívül mágneses rezonancia képalkotás (MRI) minimális előkészülettel végezzük. Ez a módszer teljesen biztonságos az emberek számára, és nem okoz kellemetlenséget.
A mágneses rezonancia képalkotás története (MRI) elég kiterjedt. Az első eszközök ennek az eljárásnak a végrehajtására körülbelül 30 évvel ezelőtt jelentek meg, de akkor még nem voltak olyan erősek. A tudomány az elmúlt évtizedben jelentős áttörést ért el a mágneses rezonancia képalkotó gépekkel (MRI) teljesítménye 1,5, sőt 3 tesla. Az ilyen nagy teljesítményű eszközöket gyakrabban használják kutatási tevékenységekhez, míg a klinikákon általában körülbelül 1,0 Tesla kapacitású berendezéseket használnak.
Mágneses rezonancia képalkotás (MRI) készítése klinikánkon
Az osztályon egy modern Philips Panorama 1,0 T mágneses rezonancia tomográf található (nyitott rekesznyílású, 1,0 Tesla mágneses térerősségű tomográf). A Panorama Large Field of View MRI rendszert úgy tervezték, hogy maximális kényelmet nyújtson mind a betegek, mind az orvosok számára. Szélesen nyitott kialakítású, nagy látómezővel, széles körű klinikai indikációkkal rendelkezik, és kiváló minőségű képeket biztosít. Ezenkívül a készülék paramágneses rendszerrel van felszerelve kontrasztanyag bolus intravénás beadására, ami növeli a vizsgálat diagnosztikai értékét.
Az MRI használatára vonatkozó indikációk:
- az agy betegségei (érrendszeri, gyulladásos, daganatos és egyéb eredetű), beleértve az agyalapi mirigy, a pályák, a kisagyi ponti szög, az orrmelléküregek célzott vizsgálatait;
- fejlődési rendellenességek, az agy nagy ereinek vaszkuláris malformációi - az agy artériáinak és vénáinak MR-angiográfia;
- gerincbetegségek (degeneratív-dystrophiás, gyulladásos, neoplasztikus és egyéb eredetű);
- a nasopharynx, a gége betegségei, beleértve. a nyaki nyirokcsomók limfadenopátiája;
- a hasi szervek betegségei (beleértve a hepatospecifikus kontrasztanyag használatát is);
- az epeutak vizsgálata (MR-cholangiopancreatográfia);
- a kismedencei szervek betegségei (nőknél és férfiaknál egyaránt);
- ízületi betegségek (beleértve a traumás, gyulladásos és neoplasztikus genezist).
Az emlőmirigyek onkológiai megbetegedésének növekedésével kapcsolatban külön az emlőmirigyek vizsgálatát kell megkülönböztetni, amely lehetővé teszi a nem tapintható daganatos folyamatok azonosítását, a csomók természetének tisztázását, a multifokális elváltozások felismerését és a prevalencia felmérését. a folyamatról. Ezenkívül MRI mammográfiát alkalmaznak az implantátumok állapotának tisztázására.
Kutatási idő a vizsgált területtől és az intravénás kontrasztnövelés szükségességétől függ, átlagosan 30-60 perc.
Előzetes felkészítés Szükséges a hasüregi szervek vizsgálatához (éhgyomorra), a kismedencei szervek vizsgálatához (a vastagbél előzetes tisztítása) és az intravénás kontrasztanyag-növelő vizsgálatokhoz (előzetes allergológus konzultáció és a szérum kreatininszint tisztázása). tanácsos).
Az MRI ellenjavallatai:
ABSZOLÚT ELLENJAVALLATOK
- Pacemaker, cochleáris implantátumok, egyéb stimulánsok;
- Inzulinpumpák;
- Ismeretlen fém cava szűrők és sztentek;
- Fém kapcsok edényekben;
- Idegen fémtárgyak (forgács, szilánk, piercing stb.).
RELATÍV ELLENJAVALLATOK
- Terhesség;
- A beteg súlyos állapota;
- Klausztrofóbia.
Az agy funkcionális MRI-je az 1990-es évek óta széles körben elterjedt. A technika bevezetése hozzájárult néhány rosszindulatú képződmény (tumor) azonosításához, amelyek más módszerekkel nehezebben azonosíthatók. Az agyszövet funkcionális mágneses rezonancia képalkotásának egyik jellemzője a gerincvelő és az agy neuronális stimulációjában bekövetkezett változások miatti vérellátási változások értékelése. Az MR képalkotással kiváló minőségű eredmények elérésének képessége az aktívan működő agyterület fokozott véráramlásának köszönhető.
A szakemberek tanulmányozták az agykéreg normál aktivitását, a szövetek állapotát a daganatokban, ami lehetővé tette a patológia differenciáldiagnózisának elvégzését. Az MR-jel különbségei normál és kóros állapotokban a neuroimaging elengedhetetlen diagnosztikai módszerré teszik.
A neuroimaging 1990-ben kezdődött, amikor a funkcionális MRI-t aktívan elkezdték használni az agyi formációk diagnosztizálására a nagy megbízhatóság, a beteg sugárterhelésének hiánya miatt. A módszer egyetlen hátránya, hogy a páciensnek hosszú ideig kell tartózkodnia a diagnosztikai asztalon.
Az agy funkcionális MRI morfológiai alapjai
A glükóz nem fontos szubsztrátja az agy munkájának, de hiányában az agyszövet élettani munkáját biztosító idegi csatornák működése megzavarodik.
A glükóz az edényeken keresztül jut be a sejtekbe. Ugyanakkor az eritrociták hemoglobin molekulájához kötődő oxigén bejut az agyba. Az oxigénmolekulák részt vesznek a szöveti légzés folyamataiban. Az agysejtek oxigénfogyasztása után glükóz oxidáció következik be. A szöveti légzés során fellépő biokémiai reakciók hozzájárulnak a szöveti mágnesezettség megváltozásához. Az indukált MRI folyamatot szoftver rögzíti, amely lehetővé teszi, hogy háromdimenziós képet kapjunk minden egyes részlet gondos megrajzolásával.
A vér mágneses tulajdonságainak változása szinte minden rosszindulatú agyi képződményben előfordul. A túlzott véráramlást a szoftver határozza meg, és összehasonlítja a normál értékekkel. Fiziológiailag a cingulate cortex, a thalamus és a bazális ganglionok MR-jele eltérő.
Alacsony áramlás figyelhető meg a parietális, laterális, homloklebenyben. Ezen területek mikrocirkulációjának változása nagymértékben megváltoztatja a jel érzékenységét.
Az MRI funkcionális diagnosztikája a vizsgált területen lévő hemoglobin állapotától és mennyiségétől függ. Egy anyag molekulája tartalmazhat oxigént vagy alternatív helyettesítőit. Erős mágneses tér hatására az oxigén oszcillál, ami torzítja a jel minőségét. A csatorna mágnesezettsége az oxigén gyors felezési idejét eredményezi. Az erős mágneses térnek való kitettség növeli az anyag felezési idejét.
Az információk alapján megállapítható, hogy az agy oxigénnel telített területein jobb minőségű az MR-jel. A rosszindulatú agyi formációk sűrű érhálózattal rendelkeznek, ezért jól láthatóak a tomogramokon. A jó eredmények érdekében a mágneses tér intenzitásának 1,5 Tesla felett kell lennie. A pulzussorozat növeli a felezési időt.
A neuronok aktivitásából rögzített MR-jel aktivitását "hemodinamikai válasznak" nevezik. A kifejezés az idegi folyamatok sebességét határozza meg. A paraméter élettani értéke 1-2 másodperc. Ez az intervallum nem elegendő a kvalitatív diagnózishoz. Az agy tömegeinek jó megjelenítése érdekében mágneses rezonancia képalkotást végeznek további glükóz stimulációval. Bevezetése után az aktivitás csúcsa 5 másodperc múlva figyelhető meg.
Az MRI funkcionális diagnosztikája agyrákban
Bővül az MRI alkalmazása a neuroradiológiában. Az agy és a gerincvelő daganatainak diagnosztizálására nem csak funkcionális kutatásokat alkalmaznak. A közelmúltban a modern módszereket aktívan használják:
Perfúziós súlyozott;
diffúzió;
Kontrasztban gazdag tanulmány (BOLD).
Az oxigénszaturáció utáni BOLD kontraszt segít a szenzoros, motoros kéreg, Wernicke és Broca beszédgócok aktivitásának diagnosztizálásában.
A módszer specifikus stimuláció utáni jelregisztráción alapul. Az MRI funkcionális diagnosztikája más módszerekkel összehasonlítva (PET, emissziós CT, elektroencefalográfia) A funkcionális MRI segít térbeli felbontású kép készítésében.
A mágneses rezonancia képalkotás során az agy grafikus képének lényegének megértése érdekében az MRI után „nyers” képek (a) leolvasása után több tomogramot kombinálva (b) készítünk képeket az agyszövetről.
Az agykéreg motoros aktivitása a korrelációs együtthatók módszerének alkalmazása után lehetővé teszi az eredmények térbeli képének megszerzését a megnövekedett mágneses aktivitású zónák megjelenítésével. A Broca területét a funkcionális MRI-ben a "nyers" tomogramok feldolgozása után határozzák meg. A korrelációs együtthatók stimulálása segít egy grafikon létrehozásában a jelerősség arányáról egy adott időszakon belül.
A következő tomogramok egy aplasztikus ependimomában szenvedő beteg képét mutatják be - egy daganat, amelynek fokozott ingerlékenysége eltolódik azon a területen, amely a funkcionális agykéreg aktivitásáért felelős.
A grafikon azokat az aktív területeket mutatja, ahol a rosszindulatú daganat lokalizálódik. A kóros terület kimetszéséhez szükséges tomogram adatok kézhezvétele után részösszeg reszekciót végeztünk.
A következő MRI-vizsgálatok glioblasztómát mutatnak. A funkcionális diagnosztika lehetővé teszi ennek az oktatásnak a kiváló minőségű megjelenítését. Ezen a területen van egy zóna, amely a jobb kéz ujjainak tevékenységéért felelős. A képek fokozott aktivitást mutatnak a glükóz stimuláció utáni területeken. A funkcionális mágneses rezonancia képalkotás glioblasztómában ebben az esetben lehetővé tette a formáció lokalizációjának és méretének pontos megjelenítését. A rák elhelyezkedése a motoros kéregben azt eredményezi, hogy a jobb ujjak nem tudnak mozogni, amikor atipikus sejtek jelennek meg az agykéregben.
Egyes képződményekben az agy funkcionális MRI-je több tucat különböző képet mutat, amelyek az MR-jel dinamikus változásából származnak, akár 5%-os torzítással. Ilyen változatosság mellett nehéz megállapítani a kóros formáció megfelelő helyét. A vizuális értékelés szubjektivitásának kizárása érdekében a statisztikai módszerekkel kapott "nyers" képek szoftveres feldolgozása szükséges.
Ahhoz, hogy a funkcionális MRI diagnosztikában a hagyományos analóghoz képest jó minőségű eredményeket kapjunk, a páciens segítségére van szükség. Gondos előkészítéssel fokozódik a glükóz és az oxigén anyagcseréje, ami csökkenti az álpozitív eredmények, műtermékek számát.
A mágneses rezonancia tomográf magas technikai felszereltsége lehetővé teszi a kép javítását.
A funkcionális mágneses rezonancia képalkotás leggyakoribb alkalmazása az agykéreg fő tevékenységi területeinek megjelenítése - vizuális, beszéd és motor.
Az agy funkcionális MRI vizsgálata - klinikai kísérletek
A kérgi zónák vizuális stimulálása funkcionális MRI-vel a J.Belliveau módszer szerint, a vizuális stimulációt gadolíniummal kontrasztos bólussal végezzük. A megközelítés lehetővé teszi a visszhangjel csökkenésének regisztrálását az ereken áthaladó kontraszt és a környező szövetek közötti eltérő érzékenység miatt.
Klinikai vizsgálatok azt találták, hogy a kortikális zónák vizuális stimulációja világosban és sötétben körülbelül 30%-os aktivitási különbséggel jár együtt. Ilyen adatokat állatkísérletekből nyertünk.
A kísérletek a paramágneses tulajdonságokkal rendelkező dezoxihemoglobinból nyert jel meghatározásának módszerén alapultak. Az agyi aktivitás glükózos stimulációját követő első 5 percben az anaerob glikolízis folyamata aktiválódik.
A stimuláció a neuronok perfúziós aktivitásának növekedéséhez vezet, mivel a glükóz bevitele utáni mikrocirkuláció jelentősen fokozódik a dezoxihemoglobin, a szén-dioxidot hordozó anyag koncentrációjának csökkenése miatt.
A T2 súlyozott tomogramokon a jelaktivitás növekedését lehet nyomon követni - a technikát BOLD-kontrasztnak nevezik.
Ez a funkcionális kontrasztos technika nem tökéletes. A daganatokon végzett idegsebészeti műtétek tervezésekor rutin- és funkcionális kutatásra van szükség.
A funkcionális mágneses rezonancia képalkotás összetettsége abban rejlik, hogy a páciensnek szüksége van aktiváló műveletekre. Ehhez a kaputelefonon keresztül a kezelő továbbítja a feladatot, amit az illetőnek különös gonddal kell elvégeznie.
A funkcionális MRI vizsgálat előtt a beteg képzését kell végezni. Előzetes lelki pihenés, fizikai aktivitásra való felkészülés szükséges.
Az eredmények statisztikai feldolgozása, ha helyesen történik, lehetővé teszi a "nyers" tomogramok alapos vizsgálatát, ezek alapján háromdimenziós kép összeállítását. Az értékek kompetens felméréséhez nemcsak szerkezeti, hanem funkcionális felmérést is kell végezni az agykéreg állapotáról. A vizsgálati eredményeket idegsebész és neurológus egyidejűleg értékeli.
Az MRI funkcionális tesztekkel történő bevezetését a tömegorvosi gyakorlatba nem teszik lehetővé a következő korlátozások:
1. Magas követelmények a tomográf számára;
2. A megbízásokkal kapcsolatos szabványosított fejlesztések hiánya;
3. Hamis eredmények, műtermékek megjelenése;
4. Egy személy akaratlan mozdulatainak végrehajtása;
5. fémtárgyak jelenléte a testben;
6. További hallási és vizuális stimulánsok szükségessége;
7. Fémek nagy érzékenysége visszhangsík sorozatokra.
Ezek az ellenjavallatok korlátozzák a vizsgálat terjedését, de az MRI-re vonatkozó ajánlások gondos kidolgozásával kiküszöbölhetők.
A funkcionális mágneses rezonancia képalkotás fő céljai a következők:
A patológiás fókusz lokalizációjának elemzése a daganatos műtéti beavatkozás lefolyásának előrejelzésére, a funkcionális aktivitás értékelésére;
Craniotomia tervezése a fő agyi tevékenységtől távol eső területeken (vizuális, beszéd, motoros, szenzoros);
Embercsoport kiválasztása invazív térképezéshez.
A funkcionális vizsgálatok szignifikánsan korrelálnak az agyszövet kortikális aktivitásának speciális elektródákkal történő közvetlen stimulálásával.
A funkcionális MRI a legnagyobb érdeklődés az orosz orvosok számára, hiszen hazánkban a térképezés még csak most kezd kialakulni. Az operatív tevékenység tervezésénél a mágneses rezonancia képalkotás funkcionális vizsgálatokkal nagy érdeklődésre tart számot.
Így az MRI funkcionális vizsgálatai hazánkban a gyakorlati tesztek szintjén vannak. Az eljárás gyakori alkalmazása szupratentorialis daganatokban figyelhető meg, amikor az MRI vizsgálat a preoperatív szakasz szükséges kiegészítése.
Befejezésül hadd emeljük ki az „agy-számítógép” technológia fejlesztésének modern vonatkozásait. E technológia alapján "számítógépes szimbiózist" alakítanak ki. Az elektroencefalográfia és az MRI kombinációja lehetővé teszi, hogy teljes képet hozzon létre az agy működéséről. Az egyik vizsgálatot a másikra ráhelyezve jó minőségű képet kapunk, amely jelzi a neuronok anatómiai és funkcionális jellemzői közötti kapcsolatot.
A mágneses rezonancia képalkotás elengedhetetlen számos betegség diagnosztizálásában, és lehetővé teszi a belső szervek és rendszerek részletes megjelenítését.
A moszkvai NAKFF klinika MRI részlege nyitott alagút kialakítású, nagy látóterű Siemens MAGNETOM Aera tomográffal van felszerelve. A tomográf teljesítménye 1,5 Tesla. A berendezés lehetővé teszi a legfeljebb 200 kg súlyú emberek vizsgálatát, a készülék alagútjának szélessége (nyílása) - 70 cm agy. A diagnosztika költsége megfizethető, míg a kapott eredmények értéke hihetetlenül magas. Összesen több mint 35 típusú mágneses rezonancia képalkotást végeznek.
Az MRI diagnosztika után az orvos beszélgetést folytat a pácienssel, és lemezt bocsát ki a felvétellel. A következtetést e-mailben küldjük el.
Készítmény
A legtöbb mágneses rezonancia képalkotás nem igényel speciális képzést. Azonban például a hasi és a kismedencei szervek MRI-vizsgálatánál javasolt a vizsgálat előtt 5 órával tartózkodni az evéstől és az ivástól.
Mielőtt felkeresné a mágneses rezonancia képalkotás központját (a vizsgálat napján), kényelmes ruhát kell viselnie fémelemek nélkül.
Ellenjavallatok
A mágneses rezonancia képalkotás ellenjavallatai azzal a ténnyel járnak, hogy a vizsgálat során erős mágneses mező képződik, amely hatással lehet az elektronikára és a fémekre. Ennek alapján az MRI abszolút ellenjavallata a következők jelenléte:
- pacemaker;
- neurostimulátor;
- elektronikus középfül implantátum;
- fém kapcsok az edényeken;
- inzulinpumpák.
Telepített pacemaker, neurostimulátor, elektronikus középfül implantátum, fém kapcsok az ereken, inzulinpumpák.
A vezetés korlátozása
Ha nagy fémszerkezeteket szerelt fel (például ízületi endoprotézist), akkor szüksége lesz egy dokumentumra az MRI lehetőségéről és biztonságosságáról. Ez lehet az implantátum igazolása (általában a műtét után adják ki), vagy a beavatkozást végző sebész igazolása. A legtöbb ilyen szerkezet orvosi minőségű titánból készül, ami nem zavarja az eljárást. De minden esetben a vizsgálat előtt tájékoztassa a sugárdiagnosztikai osztály orvosát a testben lévő idegen tárgyakról - szájüregben lévő koronák, piercingek, sőt tetoválások (utóbbiaknál fémtartalmú festékek lehetnek használt).
A mágneses rezonancia képalkotás ára függ a vizsgált testrésztől és a további eljárások szükségességétől (például kontraszt bevezetése). Tehát az agy MRI-je többe kerül, mint egy kéz tomográfiája. Jelentkezzen be egy tanulmányra telefonon Moszkvában: +7 495 266-85-01, vagy hagyjon kérést a weboldalon.
A mágneses rezonancia képalkotás (MRI) a belső szervek és szövetek non-invazív vizsgálatára szolgáló tomográfiás orvosi képek készítésének módszere, amely a mágneses magrezonancia (NMR) jelenségén alapul. A technológia több évtizeddel ezelőtt jelent meg, és ma már számos modern klinikán lehetőség van egy ilyen készülékkel történő vizsgálatra. A tudósok azonban továbbra is dolgoznak a technológia pontosságának javításán és új, hatékonyabb rendszerek kifejlesztésén. , tudományos főmunkatárs a tübingeni Max Planck Intézetben (Németország), az egyik vezető szakértő, aki új szenzorokat fejleszt kísérleti ultra-nagy mező MRI-hez. Előző napon egy speciális tanfolyamot tartott a mesterképzésről " RF rendszerek és eszközök»Az ITMO Egyetemről és az ITMO.NEWS-nak adott interjújában beszélt munkájáról és arról, hogy az MRI területén új kutatások hogyan segítik a betegségek diagnosztizálását hatékonyabbá.
Az elmúlt néhány évben a Max Planck Intézet nagymezős mágneses rezonancia osztályán dolgozott. Kérem, mondja el, miről szól a jelenlegi kutatása?
Új rádiófrekvenciás (RF) érzékelőket fejlesztek MRI-hez. Valószínűleg a legtöbb ember már tudja, hogy mi az MRI, mert az elmúlt 40 év során, amióta ezt a technológiát kifejlesztették, rengeteg klinikára sikerült eljutnia, és nélkülözhetetlen diagnosztikai eszközzé vált. Az emberek azonban még ma is azon dolgoznak, hogy új MRI-rendszerek kifejlesztésével javítsák ezt a technológiát.
Az MRI elsősorban egy hatalmas hengeres mágnes, amelybe egy pácienst vagy önkéntest helyeznek, hogy háromdimenziós képet kapjanak. De mielőtt létrehozná ezt a képet, sok kutatómunkát kell végeznie. Mérnökök, fizikusok, orvosok és más szakemberek végzik. Ennek a láncnak az egyik láncszeme vagyok, és a fizika és a mérnöki tudományok metszéspontjában végzendő kutatással foglalkozom. Pontosabban, ultranagy terű kísérleti MRI-hez fejlesztünk szenzorokat, amelyeket az NMR fizikai hatásának eredményeként kapott jel gerjesztésének, vételének és feldolgozásának szakaszában használunk.
Az egyik fő irány az új kísérleti ultra-nagyterű MRI-rendszerek kifejlesztése, vagyis a nagyobb állandó mágneses tér alkalmazása, amivel javítható a képfelbontás vagy csökkenthető a pásztázási idő, ami számos klinikai vizsgálat és diagnosztika szempontjából nagyon fontos.
A hagyományos klinikai tomográfok 3 T-ig konstans mezőt használnak, de mostanra megjelennek a 7 T vagy annál nagyobb mágneses térerősségű kísérleti tomográfok. A 7 T és ennél nagyobb mágneses térerősségű tomográfokat ultramagas térerősségnek szokás hívni. A világon már mintegy száz tomográf található 7 T-es térerősséggel, de folynak a fejlesztések a mágneses tér további növelésére. Például van egy 9,4 T-s MRI-készülékünk a tübingeni Max Planck Intézetben.
De még a 7-ről 9,4 T-ra való átálláskor is számos technikai probléma merül fel, amelyek komoly tudományos és műszaki fejlesztéseket igényelnek, beleértve az érzékelők számítását és tervezését az MRI új generációjához.
Mik ezek a nehézségek?
Az állandó mágneses tér növelése az RF érzékelők frekvenciájának megfelelő növekedését eredményezi. Például a klinikai 3T tomográfok körülbelül 120 MHz rezonanciafrekvenciájú érzékelőket használnak, míg a 7T tomográfokhoz 300 MHz frekvenciájú érzékelők szükségesek. Ez elsősorban az RF mező hullámhosszának lerövidüléséhez vezet az emberi szövetekben. Ha a 120 MHz-es frekvencia hozzávetőlegesen 35-40 centiméteres hullámhossznak felel meg, akkor 300 MHz-en körülbelül 15 cm-es értékre csökken, ami jóval kisebb, mint az emberi test mérete.
E hatás következtében az RF érzékelők érzékenysége erősen torzulhat nagyméretű (hullámhossznál hosszabb) objektumok vizsgálatakor. Ez nehézségekhez vezet a képek értelmezésében és a klinikai betegségek és patológiák diagnosztizálásában. A 9,4 T-os mezőben, amely 400 MHz-es szenzorfrekvenciának felel meg, mindezek a problémák még kritikusabbá válnak.
Vagyis az ilyen képek gyakorlatilag olvashatatlanná válnak?
Nem mondanám ezt. Pontosabban, bizonyos esetekben ez megnehezíti azok értelmezését. Vannak azonban olyan csoportok, amelyek olyan technikákat fejlesztenek ki, amelyek segítségével az egész emberi testről MR-képet készíthetnek. Csoportunk feladatai azonban elsősorban az agy vizsgálatára összpontosulnak.
Pontosan milyen lehetőségeket nyit az UHF MRI kutatás az orvostudomány előtt?
Mint tudják, az MRI-nél az embernek mozdulatlanul kell feküdnie: ha a mérés közben mozogni kezd, a kép torz lesz. Ugyanakkor egyes MRI-technikák akár egy órát is igénybe vehetnek, és nyilvánvaló, hogy ennyi idő alatt nehéz nem mozogni. Az ultra-nagy látóterű tomográfok megnövekedett érzékenysége nemcsak nagyobb felbontású, hanem sokkal gyorsabb képek készítését is lehetővé teszi. Ez elsősorban gyermekek és idős betegek vizsgálatakor fontos.
Szólni kell a mágneses rezonancia spektroszkópia lehetőségeiről is ( MRS, egy olyan módszer, amely lehetővé teszi a szövetek biokémiai változásainak meghatározását különböző betegségekben bizonyos metabolitok koncentrációjával - szerk. ).
Az MRI-ben a fő jelforrás a vízmolekulák hidrogénatomja. De ezen kívül más hidrogénatomok is megtalálhatók más molekulákban, amelyek fontosak az emberi test működéséhez. Példaként említhetők különféle metabolitok, neurotranszmitterek stb. Ezen anyagok térbeli eloszlásának MRS-sel történő mérése hasznos információkkal szolgálhat az emberi szervezetben előforduló anyagcserezavarokkal összefüggő patológiák tanulmányozásához. A klinikai tomográfok érzékenysége gyakran nem elegendő a vizsgálatukhoz alacsony koncentrációjuk és ennek következtében kisebb jelük miatt.
Ezen túlmenően nemcsak a hidrogénatomok, hanem más mágneses atomok NMR jelei is megfigyelhetők, amelyek szintén nagyon fontosak a betegségek diagnosztizálásában és az orvosi kutatásban. Egyrészt azonban NMR-jelük jóval gyengébb az alacsonyabb giromágneses arány miatt, másrészt pedig természetes tartalmuk az emberi szervezetben jóval kisebb, mint a hidrogénatomoké. Az UHF MRI fokozott érzékenysége rendkívül fontos az MRI számára.
Az MRI technikák másik fontos területe, amelynél a fokozott érzékenység kritikus fontosságú, a funkcionális MRI – az emberi agy kognitív vizsgálatainak fontos technikája.
Eddig a világ klinikáinak túlnyomó többsége nem rendelkezik nagylátószögű tomográfokkal. Milyen kilátások vannak arra, hogy a 7 T, majd a 9 T tomográf használható legyen a rutindiagnosztikában?
Ahhoz, hogy a tomográf a rendelőbe kerüljön, hitelesíteni kell, ellenőrizni kell a biztonsági feltételeket, és megfelelő dokumentációt kell készíteni. Ez egy meglehetősen bonyolult és hosszadalmas eljárás. Eddig egyetlen olyan cég van a világon, amely nemcsak az általunk gyártott érzékelőket, hanem magát az eszközt is tanúsítani kezdte. Ez a Siemens.
7 T-tomográf van, nem is olyan sok, és még nem nevezhetők teljesen klinikainak. Amit megneveztem, az egy preklinikai lehetőség, de ez a készülék már tanúsított, vagyis potenciálisan klinikákon is használható.
Még nehezebb megjósolni, hogy mikor jelennek meg a 9,4 T tomográfok a klinikákon. A fő probléma itt a szövetek esetleges helyi felmelegedése az érzékelő RF mezője által a hullámhossz erős csökkenése miatt. Az UHF MRI mérnöki kutatásának egyik fontos területe ennek a hatásnak a részletes numerikus szimulációja a betegbiztonság érdekében. Annak ellenére, hogy az ilyen tanulmányokat tudományos intézmények keretein belül végzik, a klinikai gyakorlatra való áttérés további kutatásokat igényel.
Hogyan épül fel jelenleg az együttműködés a Max Planck Intézet és az ITMO Egyetem között? Milyen közös eredményeket sikerült már elérni?
A munka nagyon jól halad. Jelenleg velünk dolgozik, az ITMO Egyetem posztgraduális hallgatójaként. Nemrég jelentettünk meg egy cikket az egyik vezető folyóiratban az MRI technikai fejlődéséről. Ebben a cikkben kísérletileg validáltuk korábbi elméleti tanulmányok eredményeit az UHF RF érzékelők érzékenységének javítására módosított és optimalizált dipólantennák használatával. Ennek a munkának az eredménye, véleményem szerint, nagyon ígéretesnek bizonyult.
Most több olyan cikken is dolgozunk, amelyek hasonló módszerek használatára vonatkoznak, de más feladatokra. Nemrég pedig Georgiy támogatást kapott egy németországi utazásra. Jövő hónapban hat hónapra érkezik hozzánk, és továbbra is együtt dolgozunk az MRI szenzorok továbbfejlesztésén.
Ezen a héten a Rádiófrekvenciás rendszerek és eszközök mesterképzésben tartott speciális kurzust. Melyek a főbb témák, amikkel foglalkoztál?
A kurzus az MRI transzducerek fejlesztésének különféle technikai vonatkozásaira összpontosít. Ezen a területen számos finomsággal kell tisztában lenni, ezért bemutattam számos alapvető technikát, amelyeket ezeknek az érzékelőknek a tervezésére és gyártására használnak. Emellett előadást tartottam a legújabb fejlesztéseimről. A kurzus összesen nyolc, két akadémiai órás előadást tartalmaz, amelyek négy napra szólnak. A végén található egy bemutató is, amely segít világosabban elmagyarázni ezeket a technikákat.
A mesterképzésben részt vevő hallgatók jelenleg a jövő irányának megválasztása előtt állnak, ezért úgy gondolom, hogy ez a kurzus további információkkal szolgál majd számukra kilátásaik felméréséhez.
És ha általánosságban beszélünk az MRI-technológiák területén végzett oktatásról, Ön szerint milyen ismeretekre és készségekre van szükség ma az ilyen szakemberektől?
Annak ellenére, hogy szakterületünk mára nagyon népszerűvé és ígéretessé vált a klinikai diagnosztikában, nincsenek olyan mérnöki képzések, amelyek az MRI tekercsek gyártásával foglalkozó, magasan szakosodott szakembereket képeznék. Szakadék keletkezett. És úgy gondolom, hogy együtt meg tudjuk tölteni.
Jelena Mensikova
A hírportál szerkesztősége
Betöltés ...