Magnetik rezonans tomografiya

Magnit Rezonans Tomografiyaning ishlash prinsipi Bu radiologiyada tananing anatomiyasi va fiziologik jarayonlarini tasvirlash, kasalliklarga tashxis qoʻyish uchun ishlatiladigan tibbiy tasvirlash usulidir. MRT — matematik usullar bilan tiklangan organlar va toʻqimalarning qatlamli va volumetrik tasvirlarini olish uchun magnit maydon va radio toʻlqinlardan foydalanishga asoslangan nur tashxisi  usulidir. MRT radiotoʻlqinli usullardan farqli oʻlaroq, atomlarni ionlash uchun zarur boʻlgan chastotadan ancha past boʻlgan radio toʻlqinlardan foydalanadi. MRT biologik toʻqimalarga ionlashtiruvchi (zararli) taʼsir koʻrsatmaydi va hozirgi kunda deyarli zararsiz hisoblanadi.

Boshning para-sagital kesimidagi MRT tasviri (burun va peshona boshning orqa qismida paydo bo'ladi)

Yurak tugʻma nuqsonlarida MR angiografiyasi

Yaratilish tarixi

1970-yillarning boshida ingliz olimi P. Lauterburg magnit maydonda gradient yaratish orqali ikki oʻlchovli tasvirni olish imkoniyatini ochdi. Amerikalik olim P. Mansfield P. Lauterburg tadqiqotlarini ishlab chiqdi va bu signallarni ikki oʻlchovli tasvirga aylantira oladigan matematik tizimni yaratdi. 2003-yilda P. Mansfield va P. Lauterburg MRT sohasidagi tadqiqotlar uchun Nobel mukofoti bilan taqdirlandilar.

Ishlash mexanizimi

Koʻchma MRT

MRTning fizik tamoyillari inson toʻqimalarining atom yadrolarini   yutib olishga   asoslangan, tashqi magnit sohasida bu yadrolarni topish paytida maʼlum bir chastota radio toʻlqinlarni chiqarishi mumkin. Ushbu javob signallari qabul qiluvchi tomonidan qayd etiladi va inson toʻqimalari haqida maʼlumot beradi. Elektr signallari analog-raqamli konvertor tomonidan qayd etiladi va keyinchalik maxsus dasturlar yordamida tasvir hosil boʻlgan kompyuterga kiradi.

MRT bilan radio toʻlqinlar va statik magnit maydonlarning toʻgʻridan-toʻgʻri atom yadrosi bilan oʻzaro taʼsiri mavjud. Barcha yadrolar magnit maydonga javob bera olmaydi — faqat bitta raqamga ega boʻlganlar protonlar yoki neytronlar H, C, N, O, K, F, Na, P. Biroq, amalda, faqat bitta proton va bitta neytrondan iborat vodorod atomining yadrosi ishlatiladi katta miqdordagi vodorod har qanday tanada mavjud boʻlib, har bir suv molekulasi 2 vodorod atomlaridan iborat va inson tanasi 85% suvni oʻz ichiga oladi. Bundan tashqari, vodorod boshqa molekulalarning bir qismi sifatida mavjud. Shuning uchun MRT uchun vodorod yadrolaridan (protonlar) signal ishlatiladi. Vodorod atomi eng oddiy strukturadir, uning markazida musbat zaryadlangan zarracha-proton, atrofida-elektron mavjud.

Shuni taʼkidlash kerakki, elementar zarralar-atom yadrosida-proton va neytronda kvant-mexanik parameterga ega boʻlgan — klassik fizikada analog-aylanish momentiga ega boʻlgan spindir. Yadro-magnit rezonans tamoyilini yaxshiroq tushunish uchun yadroni aylanadigan tepalik shaklida tasavvur qilish mumkin — u oʻz oʻqi atrofida aylanadi va ayni paytda aylanish oʻqi aylanani tasvirlaydi

Rad etilgan oʻqning aylanish hodisasi pretsessiya deb ataladi. Aylanadigan ob’ekt tashqi kuch taʼsiriga duchor boʻlganda har bir holatda paydo boʻladi. Misol uchun, tortishish kuchi taʼsiri ostida aylanadigan tepa pretsession harakatni boshdan kechiradi yoki tortishish yoʻnalishi bilan belgilanadigan chiziq yaqinida oʻzgaradi. Yer sayyorasi (shartli ravishda-uning oʻqi) quyosh va uning atrofidagi sayyoralarning tortishish kuchlari taʼsiri ostida pretsessiya harakatlarini amalga oshiradi. Vodorod protoni (uning aylanishi) tashqi magnit maydon taʼsiri ostida. Magnit maydondagi protonning oldingi tezligi magnit maydonning oshishi bilan ortadi. Aylanish tezligi magnit maydon kuchlanishiga toʻgʻridan-toʻgʻri proportsionaldir va u Larmor chastotasi deb ataladi.

Magnit maydondagi pretsessiyada joylashgan yadroda tashqi oʻzgaruvchan elektromagnit maydon - radio toʻlqin bilan harakat qilish mumkin. Radiochastota radiatsiyasiga taʼsir qilish yadro pretsessiyasining burchagini oshiradi. Biroq, radio toʻlqinlar faqat oʻz chastotasining pretsessiya chastotasi bilan tasodifiyligi tufayli pretsessiya yadrolariga  taʼsir qilishi mumkin. Bunday chastotalar tasodifiyligi rezonans deb ataladi. Burilish burchagi qiymati radio toʻlqinining chastotasi, intensivligi, davomiyligi va yoʻnalishiga bogʻliq. Radiochastotali nurlanishning taʼsiri pretsessiyaning oʻqini deyarli vertikal yoʻnalishdan (statik magnit maydonning yoʻnalishiga parallel ravishda) gorizontal ravishda-statik magnit maydonga toʻgʻri burchak ostida. Pretsessiya oʻqini oʻzgartiradigan impulsning davomiyligi soniyaning bir qismidir.  

T1- va T2-relaksatsiya

TR va TE ning MR signaliga taʼsiri

Shunday qilib, har ikkala tizimning chastotalari mos keladigan va shunga mos ravishda, T1 — va T2 — toʻlqini  ikki xil yoʻnalish bilan pretsessiyel yadrolarda radio toʻlqinlarning ikki turi mavjud T1- va T2-relaksatsiya.

T1-dam olish — bu turdagi jarayonda, yadrolarning orqa tomonlari kichikroq burchaklarga kirib, gorizontal yoki enli presesyon holatidan vertikal holatga oʻtganda sodir boʻladi. Ushbu jarayon uzunasiga yoki Spin-panjara holati deb ataladi. Signal asl qiymati 63% ga kamayadi va T1 dam olish deb ataladi.

T2-yengillik-radiochastotali signal taʼsiridan keyin „paketlash“ sodir boʻlganda, yaʼni yadrolar bir-biri bilan fazada emas, natijada transvers yoki Spin-Spin holati boʻladi. T2 dam olish paytida magnit rezonans signalining intensivligi kamayadi. Signalni maksimal qiymatdan 63% ga kamaytirish uchun zarur boʻlgan vaqt T2 deb ataladi.

Ushbu jarayonlarning tezligi kimyoviy bogʻlanishlar mavjudligiga, kristalli panjaraning mavjudligi yoki yoʻqligiga, magnit maydonning geterogenligiga va boshqalarga bogʻliq, oʻz navbatida xil dam olish maʼlumotlarini qayta ishlash turli xil tasvirlarni olish imkonini beradi.  

MRT uchun qarshi koʻrsatmalar

Tadqiqot davomida asosiy qarshi koʻrsatmalar magnit atrofidagi statik magnit maydonning (periferik magnit maydon deb ham ataladi) metall ob’ektlarga (ferromagnit materiallarga) taʼsiri bilan bogʻliq. Metall ob’ektlar ushbu maydonning taʼsir doirasiga tushmasligi kerak (ular bemorning tashqarisida ham, ichki qismida ham boʻlishi mumkin), chunki bunday narsalarni jalb qilish xavfi magnitga yaqinlashganda sezilarli darajada oshadi.

Asosiy magnitdan tashqari, radiochastotali impulslar ham bemorning tanasida joylashgan turli xil elektron qurilmalarga, masalan, yurak iimplantlariga (ritm drayverlari, yurak stimulyatorlari) taʼsir koʻrsatadi.

Statik magnit maydonning tirik organizmga salbiy taʼsiri haqida ilmiy jihatdan tasdiqlangan maʼlumotlar hali olinmagan, magnit maydonning xomilaga teratogen taʼsiri haqida hech qanday dalil yoʻq. Biroq, homiladorlik koʻpincha MRT, ayniqsa, homiladorlikning birinchi trimestrida nisbatan qarshi koʻrsatma hisoblanadi. Nisbiy qarshi koʻrsatmalar klostrofobiya (qurilma tunnelida boʻlgan vahima hujumlari oʻrganishga ruxsat bermasligi mumkin), shuningdek, fiziologik monitoringni talab qiladigan bemorning juda ogʻir holati

MRT tadqiqot usullari

T1-oʻlchangan ogʻirlikdagi ,T2-oʻlchangan ogʻirligi va proton- ogʻirlikdagi MRT naʼmunalar.

MRT radiochastota impulslari turli kombinatsiyalarda berilishi mumkin — ular impuls ketliklar deb ataladi. Ular yumshoq toʻqimali tuzilmalarning turli kontrastlaridagi bir xil tasvirlarni olish va maxsus tadqiqot usullarini qoʻllash imkonini beradi. Ular T1-oʻlchangan ogʻirlikdagi (T1-VI), T2-oʻlchangan ogʻirligi (T2-VI) va proton- ogʻirlikdagi tasvirlar sifatida belgilanadi. Ular, shuningdek, MRT standart usullari deyiladi.

MRT  standart usullari bilan bir qatorda, maxsus usullar ham qoʻllanadi: MRT-tadqiqot, Mr-angiografiya, Mrmielografiya, Mr-xolangiopankreatografi, Mr-urografiya, yog ' bosimi texnikasijiropodavleniya, funktsional MRI, Mr-diffuziya, Mr-perfuziya va boshqalar. MRI-tadqiqot kontrast modda kiritilishi bilan angiografiyani amalga oshirishga imkon beradi va u holda.

Innovatsion texnologiya, diffuzion-vaznli MRI(D — MRI, DWI) magnit rezonans tomografiya hujayra darajasida tanadagi jarayonlarni baholashga asoslangan magnit — rezonans tomografiyaning pastki turi hisoblanadi. Koʻp hollarda tirik hujayralar bir-biri bilan almashadigan suvdan iborat. Suv molekulalari hujayralararo boʻshliqda ham mavjud. Ular doimo harakat qilishadi va membranani hujayra ichiga, keyin esa undan kiradilar. Bunday oʻtish jarayoni diffuziya deb ataladi.

T1 va T2 oʻlchangan ogʻirlikdagi baʼzi anatomik tuzilmalarning rangi quyidagi jadvalda keltirilgan.

Signal	T1-oʻlchangan ogʻirlikdagi	T2-oʻlchangan ogʻirlikdagi
Yuqori	Yogʻ toʻqimasi Subacute hemorrhage Melanin Oqsilga boy suyuqliklar Sekin oqayotgan qon Paramagnit yoki diamagnetik moddalar, masalan, marganets, mis Kortikal psevdolaminar nekroz	Asosan suyuqliklar, shish, oʻsma, yalligʻlanish and infeksiyalar Ekstraselular metgemoglobin Yogʻ Patalogiya
Oʻrta	Kulrang modda oq moddadan toʻqroq	Oq modda kulrang moddadan toʻqroq
Past	Suyak Peshob Serebrospinal suyuqlik Havo Asosan suyuqliklar, hish, oʻsma, yalligʻlanish and infeksiyalar Kalsifikatsiyadagi kabi past proton zichligi	Suyak Havo Kalsifikatsiyadagi kabi past proton zichligi Paramagnit moddalar, dezoksigemoglobin, hujayra ichi metgemoglobin, temir, ferritin, gemosiderin, melanin Oqsilga boy suyuqliklar

Usulning diagnostik xususiyatlari

Butun tananing MR tomografiyasining umumiy diffuzion-ogʻirligi natijasi bir necha   rasmdan toʻplangan butun tananing uch oʻlchamli tasviridir. Tibbiyotning turli sohalaridagi mutaxassislar uchun qimmatlidir, chunki u barcha organlar va inson toʻqimalarining holati haqida maʼlumot beradi. Diffuziion MRT tufayli tashxis qilinadi:

— patologik jarayonlar (yalligʻlanish, nekroz, tromboz va boshqalar);

— organlar tarkibida anomaliyalar;

-yaxshi sifatli  neoplazmalar va saraton oʻsmalari.

Oddiy diffuziya boʻlmagan tananing „qiziqarli“ hududni batafsil oʻrganish uchun DM  MRT ni qayta ishlatish uchun koʻrsatma boʻladi. Misol uchun, miya diffuzion tekshiruvi butun tananing DV-skaneridan koʻra koʻproq maʼlumotga ega boʻladi, chunki oʻrganilayotgan hudud hajmi kichikroq.

MRT  tadqiqotlari uchun kontrast moddalar

X-ray tadqiqotlar uchun kontrast moddalar foydalanish maʼnosi x-nurlari „kechiktirib“ va shunday MRT tadqiqotlar uchun, bunday xususiyatlarga ega boʻlmagan organlar va yumshoq toʻqimalarning kontrastini oshirish, ularning qobiliyati boʻlsa, kontrast moddalar foydalanish boshqa hodisalar asoslangan.

Hozirgi vaqtda gadolinium (Gd) ga asoslangan kontrast moddalar eng keng tarqalgan boʻlib ishlatiladi ,Gd- gadovist, magnevist, omniskan. Preparat tomir ichiga yuboriladi, organizmdan olib tashlashning asosiy usuli buyraklardir, shuning uchun bunday tadqiqot  uchun asosiy qarshi koʻrsatmalar  buyrak yetishmovchiligi hisoblanadi. Bundan tashqari, kontrast moddalarni qoʻllash bilan MRT tekshiruvi uchun mutlaq qarshi koʻrsatma  ham har qanday vaqtda homiladorlikdir.

Gadolinyum preparatlari paramagnetik moddalardir, ular T1 vaqtini kamaytiradi  va T2-proton relaksini, tashqi magnit maydon boʻylab yadrolarning aylanishini tezlashtiradi, bu MR signalini kuchaytiradi va shunga mos ravishda tasvirning kontrastini oshiradi. MRT tekshiruvlarida kontrast moddalar normal MRTtekshiruvlarida toʻqima bir xil signal zichligi bor kichik oʻsmalar va oʻsmalarni koʻrishni yaxshilaydi. Koʻpincha ular Markaziy asab tizimini oʻrganish uchun ishlatiladi.

Kontrast moddalar koʻpincha asosiy oʻsimta kasalligini boshqa jarayonlardan (masalan, shish) farqlashga, metastazlarni, yalligʻlanish jarayonlarini, oʻtkir osti miya infarktlarini va boshqa holatlarni baholashga imkon beradi.

MRT usulining afzalliklari

• Turli impuls ketma — ketliklar qoʻllash yuqori turli yumshoq toʻqimalar tuzilmalar tasvirni 1 mm gacha kesma qalinligi bilan har qanday tekislikda kontrast olish imkonini beradi,
• Bemorda radiatsiya taʼsirining yoʻqligi.
• Kontrastsiz angiografiya, miyelografiya, urografiya va boshqalarnini imkoniyati.

MRT usulning kamchiliklari

• Baʼzi bemor guruhlarida tadqiqotning cheklanishi
• Dvigatel artefaktlariga sezuvchanlik;
• Suyak tuzilmalarining eng yomon koʻrinishi (suv miqdori pastligi tufayli);
• Uskunaning yuqori narxi Shunga qaramay, MRT usuli hozirgi kunda inson tanasining deyarli barcha organlari va tizimlarini oʻrganish uchun ishlatiladigan eng yuqori informatsion, xavfsiz (ionlashtiruvchi) radiatsiya diagnostikasi usullaridan biridir.

Adabiyotlar

1. The Chest X-Ray: A Survival Guide 1st Edition
2. Felsonʼs Principles of Chest Roentgenology: A Programmed Text, 5th Edition
3. The Unofficial Guide to Radiology: 100 Practice Chest X Rays