Descoperirile științifice și invențiile tehnice transformă medicina, făcând multe proceduri mai sigure și mai precise. Imagistică prin rezonanță magnetică (RMN) este o metodă modernă de a obține imagini clare ale organelor și țesuturilor interne ale omului. Trăsăturile distinctive ale procedurii sunt că nu creează o sarcină de radiație pe corp. În plus, imagistica prin rezonanță magnetică (RMN) efectuate cu o pregătire preliminară minimă. Această metodă este absolut sigură pentru oameni și nu provoacă niciun disconfort.
Istoria imagisticii prin rezonanță magnetică (RMN) destul de extins. Primele dispozitive pentru realizarea acestei proceduri au apărut acum aproximativ 30 de ani, dar apoi nu erau încă atât de puternice. Știința a făcut progrese semnificative în ultimul deceniu cu ajutorul mașinilor de imagistică prin rezonanță magnetică (RMN) putere de 1,5 și chiar 3 tesla. Astfel de dispozitive puternice sunt mai des utilizate pentru activități de cercetare, în timp ce în clinici, de regulă, se utilizează echipamente cu o capacitate de aproximativ 1,0 Tesla.
Realizarea de imagini prin rezonanță magnetică (RMN) în clinica noastră
Departamentul are un tomograf modern cu rezonanță magnetică Philips Panorama 1.0 T (tomograf cu deschidere deschisă și o intensitate a câmpului magnetic de 1,0 Tesla). Sistemul RMN cu câmp vizual mare Panorama este proiectat pentru confort maxim atât pentru pacienți, cât și pentru medici. Are un design larg deschis, un câmp vizual mare, o gamă largă de indicații clinice și oferă imagini de înaltă calitate. În plus, dispozitivul este echipat cu un sistem paramagnetic pentru administrarea intravenoasă în bolus a unui agent de contrast, ceea ce crește valoarea diagnosticului studiului.
Indicații pentru utilizarea RMN:
- boli ale creierului (vasculare, inflamatorii, neoplazice și alte geneze), inclusiv studii vizate ale glandei pituitare, orbite, unghi pontin cerebelos, sinusuri paranasale;
- anomalii de dezvoltare, malformații vasculare ale marilor vase ale creierului - angiografie MR a arterelor și venelor creierului;
- boli ale coloanei vertebrale (degenerative-distrofice, inflamatorii, neoplazice și alte geneze);
- boli ale nazofaringelui, laringelui, incl. limfadenopatie a ganglionilor limfatici ai gâtului;
- boli ale organelor abdominale (inclusiv cu utilizarea unui agent de contrast hepatospecific);
- studiul tractului biliar (MR-colangiopancreatografie);
- boli ale organelor pelvine (atât la femei, cât și la bărbați);
- boli articulare (inclusiv geneza traumatică, inflamatorie și neoplazică).
În legătură cu creșterea bolilor oncologice ale glandelor mamare, ar trebui să se distingă un studiu separat al glandelor mamare, care face posibilă identificarea proceselor neoplazice nepalpabile, clarificarea naturii nodulilor, recunoașterea leziunilor multifocale și evaluarea prevalenței a procesului. În plus, mamografia RMN este utilizată pentru a clarifica starea implanturilor.
Timpul de cercetare depinde de aria de studiu și de necesitatea îmbunătățirii contrastului intravenos, în medie de la 30 la 60 de minute.
Pregătirea preliminară Este necesar pentru studiile organelor cavității abdominale (pe stomacul gol), pentru studiile organelor pelvine (curățarea preliminară a colonului) și pentru studiile cu îmbunătățirea contrastului intravenos (consultarea preliminară cu un alergolog și clarificarea nivelurilor serice de creatinină este recomandabil).
Contraindicații pentru RMN:
CONTRAINDICAȚII ABSOLUTE
- Pacemaker, implanturi cohleare, alte tipuri de stimulente;
- Pompe de insulină;
- Filtre și stenturi metalice cava necunoscute;
- Cleme metalice în vase;
- Obiecte metalice străine (bărbierit, fragmente, piercing-uri etc.).
CONTRAINDICAȚII RELATIVE
- Sarcina;
- Starea severă a pacientului;
- Claustrofobie.
RMN-ul funcțional al creierului a devenit răspândit din anii 1990. Introducerea tehnicii a contribuit la identificarea unor formațiuni maligne (tumori), care sunt mai greu de identificat cu alte metode. O caracteristică a studiilor funcționale de imagistică prin rezonanță magnetică a țesutului cerebral este evaluarea modificărilor aportului de sânge datorate modificărilor stimulării neuronale a măduvei spinării și a creierului. Posibilitatea de a obține rezultate de înaltă calitate cu imagistica RMN se datorează creșterii fluxului sanguin către regiunea creierului care funcționează activ.
Experții au studiat activitatea normală a cortexului cerebral, starea țesutului în tumori, ceea ce a făcut posibilă efectuarea unui diagnostic diferențial de patologie. Diferențele în semnalul MR în condiții normale și patologice fac din neuroimagistică o metodă de diagnostic de neînlocuit.
Neuroimagistica a început să fie dezvoltată în 1990, când RMN funcțional a început să fie utilizat în mod activ pentru diagnosticarea formațiunilor cerebrale datorită fiabilității ridicate, absenței expunerii la radiații a pacientului. Singurul dezavantaj al metodei este necesitatea unei șederi lungi a pacientului pe masa de diagnosticare.
Bazele morfologice ale RMN funcțional al creierului
Glucoza nu este un substrat important pentru funcționarea creierului, dar în absența sa, funcționarea canalelor neuronale care asigură munca fiziologică a țesutului cerebral este perturbată.
Glucoza pătrunde în celule prin vase. În același timp, oxigenul, legat de molecula de hemoglobină a eritrocitelor, intră în creier. Moleculele de oxigen sunt implicate în procesele de respirație a țesuturilor. După consumul de oxigen de către celulele creierului, are loc oxidarea glucozei. Reacțiile biochimice din timpul respirației țesuturilor contribuie la o schimbare a magnetizării țesutului. Procesul RMN indus este înregistrat de software, care vă permite să obțineți o imagine tridimensională cu un desen atent al fiecărui detaliu.
O schimbare a proprietăților magnetice ale sângelui are loc în aproape toate formațiunile cerebrale maligne. Fluxul de sânge în exces este determinat de software și comparat cu valorile normale. Fiziologic, există un semnal MR diferit de cortexul cingulat, talamus și ganglionii bazali.
Debitul scăzut poate fi văzut în lobii parietali, laterali, frontali. O modificare a microcirculației acestor zone schimbă foarte mult sensibilitatea semnalului.
Diagnosticul funcțional al RMN depinde de starea și cantitatea de hemoglobină din zona studiată. Molecula unei substanțe poate conține oxigen sau înlocuitori alternativi ai acesteia. Sub influența unui câmp magnetic puternic, oxigenul oscilează, ceea ce distorsionează calitatea semnalului. Magnetizarea canalului duce la un timp de înjumătățire rapidă de oxigen. Expunerea la un câmp magnetic puternic crește timpul de înjumătățire al substanței.
Pe baza informațiilor, se poate concluziona că există o calitate mai înaltă a semnalului MR în zonele creierului care sunt saturate cu oxigen. Formațiile maligne ale creierului au o rețea vasculară densă, prin urmare sunt bine vizualizate pe tomograme. Pentru rezultate bune, intensitatea câmpului magnetic trebuie să fie peste 1,5 Tesla. Trenul de impulsuri crește timpul de înjumătățire.
Activitatea semnalului MR înregistrată din activitatea neuronilor se numește „răspuns hemodinamic”. Termenul definește viteza proceselor neuronale. Valoarea fiziologică a parametrului este de 1-2 secunde. Acest interval este insuficient pentru un diagnostic calitativ. Pentru a obține o vizualizare bună în masele creierului, imagistica prin rezonanță magnetică este realizată cu stimulare suplimentară a glucozei. După introducerea sa, vârful de activitate se observă după 5 secunde.
Diagnosticul funcțional al RMN în cancerul cerebral
Utilizarea RMN în neuroradiologie se extinde. Pentru diagnosticul tumorilor creierului și măduvei spinării nu se utilizează doar cercetări funcționale. Recent, metodele moderne au fost utilizate în mod activ:
Ponderat la perfuzie;
Difuzie;
Studiu bogat în contrast (BOLD).
Contrastul BOLD după saturarea oxigenului ajută la diagnosticarea activității cortexului senzorial, motor, a focarelor de vorbire ale lui Wernicke și Broca.
Metoda se bazează pe înregistrarea semnalului după stimulare specifică. Diagnosticul funcțional al RMN în comparație cu alte metode (PET, CT de emisie, electroencefalografie) RMN funcțional ajută la obținerea unei imagini cu rezoluție spațială.
Pentru a înțelege esența imaginii grafice a creierului în timpul imagisticii prin rezonanță magnetică, realizăm imagini ale țesutului cerebral după RMN după citirea imaginilor „brute” (a), combinând mai multe tomograme (b).
Activitatea motorie a cortexului cerebral după utilizarea metodei coeficienților de corelație face posibilă obținerea unei imagini spațiale a rezultatelor cu vizualizarea zonelor cu activitate magnetică crescută. Zona Broca în RMN funcțional este determinată după prelucrarea tomogramelor „brute”. Stimularea coeficienților de corelație ajută la generarea unui grafic al raportului puterii semnalului pe o anumită perioadă de timp.
Următoarele tomograme arată o imagine a unui pacient cu ependimom aplastic - o tumoare cu o schimbare crescută de excitabilitate în zona care este responsabilă pentru activitatea cortexului cerebral funcțional.
Graficul prezintă zonele active în care este localizată neoplasma malignă. După primirea datelor tomografice pentru excizia zonei patologice, s-a efectuat o rezecție subtotală.
Următoarele scanări RMN prezintă glioblastom. Diagnosticul funcțional permite vizualizarea de înaltă calitate a acestei educații. În această zonă există o zonă responsabilă pentru activitatea degetelor mâinii drepte. Imaginile arată o activitate crescută în zonele care urmează stimulării glucozei. Imagistica prin rezonanță magnetică funcțională în glioblastom în acest caz a făcut posibilă vizualizarea corectă a localizării și dimensiunii formațiunii. Localizarea cancerului în cortexul motor va duce la eșecul degetelor drepte în mișcare atunci când apar celule atipice în cortexul cerebral.
În unele formațiuni, RMN funcțional al creierului prezintă câteva zeci de imagini diferite rezultate dintr-o schimbare dinamică a semnalului MR cu o distorsiune de până la 5%. Cu o astfel de varietate, este dificil să se stabilească locația corectă a formațiunii patologice. Pentru a exclude subiectivitatea evaluării vizuale, este necesară prelucrarea software a imaginilor „brute” obținute folosind metode statistice.
Pentru a obține rezultate de înaltă calitate în diagnosticul funcțional al RMN, în comparație cu analogul tradițional, este necesară ajutorul pacientului. Cu o pregătire atentă, metabolismul glucozei și oxigenului crește, ceea ce reduce numărul de rezultate fals pozitive, artefacte.
Echipamentul tehnic ridicat al tomografelor cu rezonanță magnetică permite îmbunătățirea imaginii.
Cea mai obișnuită utilizare a imagisticii prin rezonanță magnetică funcțională este vizualizarea principalelor zone de activitate ale cortexului cerebral - vizual, vorbitor și motor.
Examinarea RMN funcțională a creierului - experimente clinice
Stimularea vizuală a zonelor corticale utilizând RMN funcțional în conformitate cu metoda J. Belliveau implică stimularea vizuală utilizând bolus contrastant cu gadoliniu. Abordarea permite înregistrarea scăderii semnalului de ecou datorită sensibilității diferite dintre contrastul care trece prin vase și țesuturile înconjurătoare.
Studiile clinice au constatat că stimularea vizuală a zonelor corticale la lumină și întuneric este însoțită de o diferență de activitate de aproximativ 30%. Astfel de date au fost obținute din studii pe animale.
Experimentele s-au bazat pe metoda de determinare a semnalului obținut din deoxihemoglobină, care are proprietăți paramagnetice. În primele 5 minute după stimularea activității creierului cu glucoză, se activează procesul de glicoliză anaerobă.
Stimularea duce la o creștere a activității de perfuzie a neuronilor, deoarece microcirculația după aportul de glucoză este semnificativ îmbunătățită datorită scăderii concentrației de dezoxihemoglobină, o substanță care transportă dioxid de carbon.
Pe tomogramele ponderate T2, se urmărește o creștere a activității semnalului - tehnica se numește contrast BOLD.
Această tehnică de contrast funcțional nu este perfectă. La planificarea operațiilor neurochirurgicale asupra tumorilor, este necesară cercetarea de rutină și funcțională.
Complexitatea imaginii prin rezonanță magnetică funcțională constă în nevoia pacientului de a efectua acțiuni de activare. Pentru a face acest lucru, prin interfon, operatorul transmite sarcina, pe care persoana trebuie să o facă cu o atenție deosebită.
Antrenamentul pacientului trebuie efectuat înainte de examinarea RMN funcțională. Odihna mentală, pregătirea activității fizice este necesară în prealabil.
Prelucrarea statistică a rezultatelor, dacă este efectuată corect, face posibilă examinarea temeinică a tomogramelor „brute”, pentru a compune o imagine tridimensională pe baza lor. Pentru o evaluare competentă a valorilor, este necesar să se efectueze nu numai o evaluare structurală, ci și o evaluare funcțională a stării cortexului cerebral. Rezultatele examinării sunt evaluate simultan de către un neurochirurg și un neurolog.
Introducerea RMN cu teste funcționale în practica medicală de masă nu este permisă de următoarele restricții:
1. Cerințe ridicate pentru tomograf;
2. Lipsa dezvoltărilor standardizate cu privire la sarcini;
3. Apariția unor rezultate false, artefacte;
4. Executarea mișcărilor involuntare de către o persoană;
5. Prezența obiectelor metalice în corp;
6. Nevoia de stimulente auditive și vizuale suplimentare;
7. Sensibilitate ridicată a metalelor la secvențele ecoplanare.
Contraindicațiile enumerate limitează răspândirea studiului, dar pot fi eliminate prin elaborarea cu atenție a recomandărilor pentru RMN.
Principalele obiective ale imagisticii prin rezonanță magnetică funcțională sunt:
Analiza localizării focarului patologic pentru a prezice cursul intervenției chirurgicale cu o tumoare, a evalua activitatea funcțională;
Planificarea craniotomiei în zone îndepărtate de zonele activității cerebrale principale (vizual, vorbitor, motor, senzorial);
Selectarea unui grup de persoane pentru cartografiere invazivă.
Studiile funcționale se corelează semnificativ cu stimularea directă a activității corticale a țesutului cerebral cu electrozi speciali.
RMN funcțional este de cel mai mare interes pentru medicii ruși, deoarece cartografierea în țara noastră abia începe să se dezvolte. Pentru planificarea activității operaționale, imagistica prin rezonanță magnetică cu teste funcționale este de mare interes.
Astfel, studiile funcționale ale RMN în țara noastră se află la nivelul testelor practice. Utilizarea frecventă a procedurii este observată în tumorile supratentoriale, când examinarea RMN este o completare necesară etapei preoperatorii.
În concluzie, să subliniem aspectele moderne ale dezvoltării tehnologiei „creier-computer”. Pe baza acestei tehnologii, se dezvoltă o „simbioză computerizată”. Combinația de electroencefalografie și RMN vă permite să creați o imagine completă a funcționării creierului. Prin suprapunerea unui studiu pe altul, se obține o imagine de înaltă calitate, care indică relația dintre caracteristicile anatomice și funcționale ale neuronilor.
Imagistica prin rezonanță magnetică este indispensabilă în diagnosticul multor boli și vă permite să obțineți vizualizare detaliată a organelor și sistemelor interne.
Departamentul RMN al clinicii NAKFF din Moscova este echipat cu un tomograf Siemens MAGNETOM Aera cu câmp ridicat, cu un tunel deschis. Puterea tomografului este de 1,5 Tesla. Echipamentul permite examinarea persoanelor cu o greutate de până la 200 kg, lățimea tunelului aparatului (diafragmă) - creier de 70 cm. Costul diagnosticării este accesibil, în timp ce valoarea rezultatelor obținute este incredibil de mare. În total, sunt efectuate peste 35 de tipuri de imagistică prin rezonanță magnetică.
După diagnosticarea RMN, medicul conduce o conversație cu pacientul și emite un disc cu o înregistrare. Concluzia este trimisă prin e-mail.
Pregătirea
Majoritatea studiilor de imagistică prin rezonanță magnetică nu necesită o pregătire specială. Cu toate acestea, de exemplu, pentru RMN-ul abdomenului și al organelor pelvine, se recomandă să se abțină de la a mânca și a bea timp de 5 ore înainte de examinare.
Înainte de a vizita centrul de imagistică prin rezonanță magnetică (în ziua studiului), trebuie să purtați haine confortabile fără elemente metalice.
Contraindicații
Contraindicațiile pentru imagistica prin rezonanță magnetică sunt asociate cu faptul că în timpul studiului se formează un câmp magnetic puternic care poate afecta electronica și metalele. Pe baza acestui fapt, o contraindicație absolută a RMN este prezența:
- stimulator cardiac;
- neurostimulator;
- implant electronic al urechii medii;
- Cleme metalice pe vase;
- pompe de insulină.
Pacemaker instalat, neurostimulator, implant electronic al urechii medii, cleme metalice pe vase, pompe de insulină.
Restricții la conduită
Dacă aveți instalate structuri metalice mari (de exemplu, o endoproteză articulară), veți avea nevoie de un document despre posibilitatea și siguranța RMN-ului. Acesta poate fi un certificat pentru un implant (eliberat de obicei după operație) sau un certificat de la chirurgul care a efectuat intervenția. Majoritatea acestor structuri sunt realizate din titan de calitate medicală, ceea ce nu interferează cu procedura. Dar, în orice caz, înainte de examinare, spuneți medicului departamentului de diagnosticare a radiațiilor despre prezența obiectelor străine în corp - coroane în cavitatea bucală, piercing-uri și chiar tatuaje (în acesta din urmă, vopselele care conțin metale ar putea fi folosit).
Prețul imagisticii prin rezonanță magnetică depinde de partea corpului examinată și de necesitatea unor proceduri suplimentare (de exemplu, introducerea contrastului). Deci, un RMN al creierului va costa mai mult decât o tomografie cu o mână. Înscrieți-vă pentru un studiu telefonic la Moscova: +7 495 266-85-01 sau lăsați o solicitare pe site-ul web.
Imagistica prin rezonanță magnetică (RMN) este o metodă de obținere a imaginilor medicale tomografice pentru examinarea neinvazivă a organelor și țesuturilor interne, bazată pe fenomenul de rezonanță magnetică nucleară (RMN). Tehnologia a apărut în urmă cu câteva decenii, iar astăzi este posibil să fie supus examinării cu un astfel de dispozitiv în multe clinici moderne. Cu toate acestea, oamenii de știință continuă să lucreze pentru a îmbunătăți precizia tehnologiei și a dezvolta sisteme noi și mai eficiente. , Cercetător principal la Institutul Max Planck din Tübingen (Germania), este unul dintre cei mai importanti specialisti care dezvolta noi senzori pentru RMN experimental ultra-inalt. Cu o zi înainte, a ținut un curs special pe programul de masterat " Sisteme și dispozitive RF»De la Universitatea ITMO și într-un interviu cu ITMO.NEWS, el a vorbit despre munca sa și despre modul în care noile cercetări în domeniul RMN vor contribui la eficientizarea diagnosticului bolilor.
În ultimii ani, ați lucrat pentru departamentul de rezonanță magnetică de câmp înalt al Institutului Max Planck. Vă rugăm să ne spuneți despre ce este cercetarea dvs. actuală?
Dezvolt noi senzori de frecvență radio (RF) pentru RMN. Ce este RMN este probabil deja cunoscut de majoritatea oamenilor, deoarece în ultimii 40 de ani, de când a fost dezvoltată această tehnologie, a reușit să ajungă la un număr mare de clinici și să devină un instrument de diagnostic indispensabil. Dar chiar și astăzi, oamenii lucrează pentru a îmbunătăți această tehnologie prin dezvoltarea de noi sisteme RMN.
Un RMN este în primul rând un imens magnet cilindric în care este plasat un pacient sau un voluntar pentru a obține o imagine tridimensională. Dar, înainte de a crea această imagine, trebuie să faceți o mulțime de lucrări de cercetare. Este condus de ingineri, fizicieni, medici și alți specialiști. Sunt unul dintre verigile acestui lanț și sunt angajat în cercetări la intersecția dintre fizică și inginerie. Mai precis, dezvoltăm senzori pentru RMN experimental cu câmp ultra-înalt, care este utilizat în stadiul de excitație, recepție și procesare a semnalului obținut ca urmare a efectului fizic al RMN.
Una dintre direcțiile principale este dezvoltarea de noi sisteme experimentale de RMN cu câmp ultra-înalt, adică utilizarea unui câmp magnetic constant mai mare, care poate îmbunătăți rezoluția imaginii sau reduce timpul de scanare, ceea ce este foarte important pentru multe studii clinice și diagnostice.
Tomografele clinice convenționale folosesc câmpuri constante până la 3 T, dar acum apar tomografii experimentale cu un câmp magnetic de 7 T și mai mare. Este obișnuit să apelați tomografele cu un câmp magnetic de 7 T și un câmp ultra-înalt superior. Există deja aproximativ o sută de tomografe cu un câmp de 7 T în lume, dar sunt în curs de dezvoltare pentru a crește în continuare câmpul magnetic. De exemplu, avem un aparat RMN de 9,4 T la Institutul Max Planck din Tübingen.
Dar chiar și cu trecerea de la 7 la 9,4 T, apar multe probleme tehnice care necesită serioase dezvoltări științifice și tehnice, inclusiv calculul și proiectarea senzorilor pentru o nouă generație de RMN.
Care sunt aceste dificultăți?
Creșterea câmpului magnetic constant are ca rezultat o creștere corespunzătoare a frecvenței senzorilor RF. De exemplu, tomografele clinice 3T utilizează senzori cu o frecvență de rezonanță de aproximativ 120 MHz, în timp ce un tomograf 7T necesită senzori cu o frecvență de 300 MHz. Acest lucru duce în primul rând la scurtarea lungimii de undă a câmpului RF în țesuturile umane. Dacă frecvența de 120 MHz corespunde aproximativ unei lungimi de undă de 35-40 de centimetri, atunci la o frecvență de 300 MHz scade la aproximativ 15 cm, care este mult mai mică decât dimensiunea corpului uman.
Ca urmare a acestui efect, sensibilitatea senzorilor RF poate fi sever distorsionată atunci când studiați obiecte mari (mai mari decât lungimea de undă). Acest lucru duce la dificultăți în interpretarea imaginilor și diagnosticarea bolilor și patologiilor clinice. Într-un câmp de 9,4 T, care corespunde unei frecvențe a senzorului de 400 MHz, toate aceste probleme devin și mai critice.
Adică, astfel de imagini devin practic ilizibile?
Nu aș spune asta. Mai exact, în unele cazuri acest lucru face dificilă interpretarea lor. Cu toate acestea, există grupuri care dezvoltă tehnici pentru obținerea imaginilor MR ale întregului corp uman. Cu toate acestea, sarcinile grupului nostru se concentrează în primul rând pe studiul creierului.
Exact ce oportunități se deschid cercetarea RMN UHF pentru medicină?
După cum știți, cu un RMN, o persoană trebuie să stea nemișcată: dacă începeți să vă mișcați în timpul măsurătorilor, imaginea se va dovedi distorsionată. În același timp, unele tehnici RMN pot dura până la o oră și este clar că este dificil să nu te miști în tot acest timp. Sensibilitatea crescută a tomografelor cu câmp ultra-înalt face posibilă obținerea de imagini nu numai cu rezoluție mai mare, ci și mult mai rapidă. Acest lucru este important în primul rând în studiul copiilor și pacienților vârstnici.
De asemenea, trebuie spus despre posibilitățile spectroscopiei prin rezonanță magnetică ( MRS, o metodă care vă permite să determinați modificările biochimice ale țesuturilor în diferite boli prin concentrația anumitor metaboliți - aprox. ).
În RMN, principala sursă de semnal este atomii de hidrogen ai moleculelor de apă. Dar, pe lângă aceasta, există și alți atomi de hidrogen găsiți în alte molecule, care sunt importante pentru funcționarea corpului uman. Exemplele includ diverși metaboliți, neurotransmițători etc. Măsurarea distribuției spațiale a acestor substanțe utilizând MRS poate oferi informații utile pentru studierea patologiilor asociate cu tulburări metabolice în corpul uman. Adesea sensibilitatea tomografelor clinice este insuficientă pentru studiul lor din cauza concentrației lor scăzute și, în consecință, a unui semnal mai mic.
În plus, se poate observa semnalul RMN nu numai de la atomii de hidrogen, ci și de la alți atomi magnetici, care sunt, de asemenea, foarte importanți pentru diagnosticul bolilor și pentru cercetarea medicală. Cu toate acestea, în primul rând, semnalul lor RMN este mult mai slab datorită raportului giromagnetic mai mic și, în al doilea rând, conținutul lor natural în corpul uman este mult mai mic decât atomii de hidrogen. Sensibilitatea crescută a RMN UHF este extrem de importantă pentru RMN.
Un alt domeniu important al tehnicilor RMN, pentru care sensibilitatea crescută este extrem de importantă, este RMN funcțional - o tehnică importantă pentru studiile cognitive ale creierului uman.
Până în prezent, marea majoritate a clinicilor din lume nu dispun de tomografe de înalt nivel. Care sunt perspectivele ca tomografele 7 T și apoi 9 T să poată fi utilizate în diagnosticul de rutină?
Pentru ca tomograful să vină la clinică, acesta trebuie să fie certificat, verificat pentru condițiile de siguranță și trebuie întocmită documentația corespunzătoare. Aceasta este o procedură destul de complicată și lungă. Până în prezent, există o singură companie în lume care a început să certifice nu numai senzorii pe care îi realizăm, ci și dispozitivul în sine. Acesta este Siemens.
Există 7 tomografe T, nu sunt atât de multe și nu pot fi încă numite complet clinice. Ceea ce am numit este o opțiune preclinică, dar acest dispozitiv este deja certificat, adică poate fi utilizat în clinici.
Este și mai dificil de prezis când vor apărea 9,4 tomografe T în clinici. Problema principală aici este posibila încălzire locală a țesuturilor de către câmpul RF al senzorului din cauza unei scăderi puternice a lungimii de undă. Unul dintre domeniile importante ale cercetării inginerești în RMN UHF este simularea numerică detaliată a acestui efect pentru a asigura siguranța pacientului. În ciuda faptului că astfel de studii sunt efectuate în cadrul instituțiilor științifice, trecerea la practica clinică necesită cercetări suplimentare.
Cum se construiește în prezent cooperarea dintre Institutul Max Planck și Universitatea ITMO? Ce rezultate comune ați reușit deja să obțineți?
Lucrarea progresează foarte bine. Acum lucram cu noi, un student postuniversitar la Universitatea ITMO. Recent am publicat un articol într-una dintre revistele de vârf despre dezvoltarea tehnică a RMN-ului. În această lucrare, am validat experimental rezultatele studiilor teoretice anterioare pentru a îmbunătăți sensibilitatea senzorilor RF UHF prin utilizarea antenelor dipol modificate și optimizate. Rezultatul acestei lucrări, după părerea mea, sa dovedit a fi foarte promițător.
Acum lucrăm și la alte câteva articole care sunt dedicate utilizării metodelor similare, dar pentru sarcini diferite. Și recent Georgy a primit o subvenție pentru o călătorie în Germania. Luna viitoare va veni la noi timp de șase luni și vom continua să lucrăm împreună pentru a dezvolta în continuare senzori pentru RMN.
În această săptămână ați dat un curs special în programul de masterat în sisteme și dispozitive de frecvență radio. Care sunt principalele subiecte pe care le-ați tratat?
Cursul se concentrează pe diferitele aspecte tehnice ale dezvoltării traductoarelor RMN. Există multe subtilități în acest domeniu pe care trebuie să le cunoașteți, așa că am prezentat o serie de tehnici de bază care sunt utilizate pentru proiectarea și fabricarea acestor senzori. În plus, am prezentat o prelegere despre ultimele mele evoluții. În total, cursul include opt prelegeri de două ore academice, care sunt concepute pentru patru zile. Există, de asemenea, o demonstrație la final pentru a explica mai clar aceste tehnici.
Studenții la masterat sunt acum în procesul de alegere a direcției lor viitoare, așa că cred că acest curs le va oferi informații suplimentare pentru a-și evalua perspectivele.
Și dacă vorbim despre educație în domeniul tehnologiilor RMN, în general, care sunt, în opinia dumneavoastră, cunoștințele și abilitățile cerute astăzi unor astfel de specialiști?
În ciuda faptului că domeniul nostru a devenit acum foarte popular și promițător pentru utilizarea în diagnosticul clinic, nu există cursuri de inginerie care să pregătească specialiști cu înaltă specializare implicați în fabricarea bobinelor RMN. S-a format un decalaj. Și cred că împreună putem să-l umplem.
Elena Menshikova
Redacția portalului de știri
Se încarcă ...