Современные технологии в медицине сейчас дают врачам различных специализаций большой спектр диагностических инструментов. УЗГД, КТ, рентгенографии, МРТ, ПЭТ - как же во всем этом разобраться? В этой статье мы поговорим об основных принципах работы магнитно-резонансного томографа, компьютерного томографа и рентген-аппарата. Магнитно-резонансная установка - это многокилограммовый магнит с мощным компьютером внутри. Магнит томографа может создавать очень сильное поле. В некоторых супермощных установках, как сверхвысокопольный томограф в 9 Тесла, уже разработанный в Германии, оно может быть в сотни тысяч раз больше магнитного поля Земли.
Мрт головы
МРТ позвоночника
МРТ суставов
А теперь немного технических подробностей. Мы знаем, что томографическая установка настроена на взаимодействие с ядрами водорода, входящих в состав формулы воды, которая присутствует в тканях нашего организма. Ядра в наших атомах воды сами по себе являются маленькими магнитикам. Они обладают спином и своим вращательным моментом. В ходе томографии они вынуждены взаимодействовать с магнитным полем томографа. При наложении внешнего магнитного поля большинство ядер водорода занимают положение с минимальной энергией, то есть поворачиваются вдоль поля. Если на ядра воздействовать электромагнитным импульсом определенной чистоты, то импульс поглощается, и ядра поворачиваются на 180 градусов, при этом переходя в состояние с большей энергией. Но через некоторое время они возвращаются в свое исходное состояние, а вот избыток энергии излучается в виде электромагнитной волны. Эти волны улавливает МРТ аппарат, как обычное радио улавливает радиосигналы. В тканях человека содержание воды, а значит и ядер водорода, разное. По интенсивности отклика можно понять, много ли ядер водорода в образце. Соответственно, именно это и дает возможность на изображении дифференцировать различные органы. Какие-то ткани, где мало воды, будут светлее (например, кости), какие-то будут темнее (например, мышцы). В них атомов водорода больше. Эти черно-белые контрасты и формируют объемную анатомическую картину исследуемой части тела.
Еще немного других технических деталей. Из физики мы знаем простой принцип, что резонансная чистота поглощения зависит от напряженности поля. Но если оно везде будет одинаковым, то поглощение и излучение будет исходить отовсюду. Тогда томографический аппарат не поймет, откуда идет сигнал, и пазл МРТ-изображения не сложиться в единую картинку. Поэтому в конструкции томографа помимо основного магнита используют градиентные поля. Их задача - добавлять или вычитать из поля основного магнита, тем самым делая его неоднородным. Благодаря этому резонансное поглощение энергии происходит не везде, а только лишь на обследуемом участке. Изменяя градиентные поля, врач МРТ может изменять место сканирования, тем самым создавая имидж либо конкретного органа (например, МРТ гипофиза) или зоны тела (МРТ позвоночника), либо всего тела.
В установках закрытого типа есть еще одна техническая деталь. Чтобы магнит не нагревался от электрического тока, его погружают в камеру с гелием с температурой 269 градусов Цельсия. Тогда проводник переходит в сверхпроводящее состояние и не греется, поскольку нет никакого сопротивления. В томографах открытого типа сигнал магнитного поля может усиливаться специальными МРТ катушками. Они надеваются на обследуемую область тела. Использование МРТ катушек дает возможность диагностам увеличить контрастность и степень разрешения и занизить шумовые и сигнальные помехи. Итак, что же получается с точки зрения физических принципов? Когда Вам делают МРТ, Вы, как в фильмах про космические путешествия, окружены жидким гелием, ядра в ваших атомах водорода переворачиваются, как акробаты в цирке, Ваше тело является источником радио излучения, как-будто вы киборг, и все это в итоге позволяет врачам рассмотреть Ваши органы и ткани изнутри.
По рентгенологическому принципу работает как компьютерный томограф, так и рентген-установка. Рентген работает следующим образом: у Вас есть рентгеновская трубка, которая испускает пучок лучей. Часть из них задерживается тканями, а часть проходит дальше. Так получается рентгеновский снимок. Рентгеновские лучи относятся к опасным формам излучения и при взаимодействии с клетками организма человека могут даже вызвать их злокачественное перерождение. Правда, для получения такой дозы излучения, человеку нужно просидеть под рентгеновским лучом как минимум неделю. В медицинских центрах все рентгеновское оборудование настроено на минимальную дозу облучения (0,1- 0,3 мЗв), поэтому взрослому человеку рентген можно спокойно делать 5-6 раз в год, за исключением периода, когда женщина вынашивает ребенка. Из-за негативного влияния на плод любая рентгеноскопия, включая флюорографию, категорически запрещена на любом сроке беременности.
Компьютерный томограф работает по тому же принципу, что и рентген. Однако доза облучения при КТ горазда выше, чем при обычном рентгене (10 мЗв). КТ-томограф работает по следующему принципу: вокруг стола, на котором лежит пациент, по кругу передвигается КТ устройство. Вместе с ним на противоположном конце передвигаются датчики, которые улавливают лучи от устройства. Датчики передают полученные данные в компьютер, и он строит объемные томограммы. Они получаются достаточно четким, чтобы увидеть анатомию исследуемой области. Проводится компьютерная томография всего за несколько минут. Поэтому врачи используют КТ, а не МРТ, когда в больницу поступает пациент за неотложной помощью или в критическом состоянии. Докторам нужна быстрая и точная информация, и у них нет времени для того, чтобы провести УЗИ или магнитно-резонансную томографию. Но поскольку излучение на КТ опять же рентгеновское, оно не полезно для здоровья, и КТ можно делать всего лишь 1-2 раза в год.
Основной принцип медицины - не навреди! Магнитно-резонансная томография считается одним из самых безопасных видов аппаратной диагностики. Она не наносит никакого вреда организму в отличие от рентгена и КТ, в которых человек получает большую или меньшую дозу радиации. Из-за своей безопасности МРТ можно делать хоть каждый день по десять раз подряд. Поскольку принцип действия МРТ основан на физике магнитного поля, у неё также есть свои ограничения. Мы знаем, что магнит притягивает металл. А значит, МР-сканирование противопоказано людям с металлическими имплантами, которые могут быть сильно сдвинуты магнитным полем. Также, для того чтобы получить снимок хорошего качества, нужно пойти на некоторые жертвы. Например, долго и неподвижно лежать в ходе диагностики.
Список первоисточников
Автор:Телегина Наталья Дмитриевна
Врачебная практика: с 1999 года
Специализация: Терапевт
Где ведет приём: МРТ центр и клиника РИОРИТ
Полезная информация
МРТ – это вид исследования, который быстро и точно покажет заболевания еще на ранних стадиях. Данная процедура безболезненная и доступна всем, вне зависимости от возраста, пола и степени заболевания. В большинстве случаев магнитно–резонансная томография не требует специальной подготовки и легко переносится пациентами. Небольшим исключением являются люди, страдающие клаустрофобией. Для этой категории пациентов
Платная МРТ устойчиво вошла в практику медицинских учреждений. Будучи максимально информативным обследованием, оно требует наличия высокотехнологичного и дорогого оборудования. Все это определяет недешевую стоимость данного аппаратного исследования. Цены на МРТ в клиниках СПб в среднем сопоставимы с КТ (компьютерной томографией), в три раза выше обычного рентгена и в два раза выше УЗИ. Однако, при онкологии, на
Отличия МРТ полтора и три Тесла
На рынке услуг МРТ в Санкт-Петербурге существуют предложения от различных центров с различным классом высокопольного МРТ мощностью от 1.5 Тесла до 3 Тесла и в разы отличающейся ценовой политикой. В этой статье мы поговорим, как правильно выбрать томограф для диагностики, и сколько Тесла в магнитном поле аппарата должно быть, чтобы сканирование оказалась информативным и результативным, а пациент не зря потратил свои деньги.
