Mikä on magneettikuvaus ja mihin sitä käytetään?

Mikä on magneettikuvaus - MRI? Milloin sitä voidaan käyttää ja milloin ei? Mikä on sen etu tietokonetomografiaan verrattuna? Ja paljon muuta mielenkiintoista tietoa voit lukea artikkelista.

Magneettikuvauksen historia

Ydinmagneettiresonanssin ilmiötä on kuvattu kirjallisuudessa 1940-luvulta lähtien.

Tätä ilmiötä käytetään magneettikuvauksessa. Sen käyttö tuli esiin vuoden 1970 jälkeen.

Käytetään lyhennettä MRI (Magnetic Resonance Imaging). Bloch ja Purcell saivat Nobelin fysiikan palkinnon vuonna 1952 tästä keksinnöstä.

Ominaisuudet

Koska magneettikuvauksessa ei käytetä ionisoivaa säteilyä, sitä pidetään turvallisempana kuin tietokonetomografiaa (TT).

Magneettikuvaus soveltuu paremmin pehmytkudosten kuvantamiseen. Luusto arvioidaan paremmin tietokonetomografialla.

Magneettikuvausta käytetään ihmiskehon kudosten diagnosointiin. Se soveltuu hyvin pään, vartalon, vatsan, lantion ja raajojen kuvaamiseen.

Vähän fysiikkaa

Atomin ydin koostuu neutroneista ja protoneista.

Kukin näistä hiukkasista pyörii akselinsa ympäri erikoisella liikkeellä, jota kutsutaan spiniksi.

Protonit ovat positiivisesti varattuja hiukkasia, ja jokainen positiivinen hiukkanen luo magneettikentän. Siksi sillä on myös magneettinen momentti.

Tätä kutsutaan myös magneettiseksi dipolimomentiksi.

Negatiivisesti varautunut elektroni liikkuu ytimen sähköstaattisessa kentässä suljettua rataa pitkin. Suljetulla radalla liikkuva elektroni luo virran kampanjan, joka vastaa magneettista dipolimomenttia. Syntyvä elektroniin vaikuttava magneettikenttä on siis heikko, mutta se vaikuttaa.

Atomiytimillä, joiden nukleoniluku on positiivinen, ei ole spiniä (ne eivät käyttäydy magneettisesti). Niiden magneettiset momentit mitätöityvät, eikä niitä voida käyttää magneettikuvauksessa. Sen sijaan atomiytimillä, joiden nukleoniluku on pariton, säilyy magneettinen momentti.

Tähän kuuluu vetyatomi H, jossa on vain yksi protoni, jolla on suhteellisen suuri magneettinen momentti.

Vety on myös magneettiresonanssin perusta, koska kehossa on paljon vettä (60 %).

Magneettikuvauksen periaate

Jos pyörivä ydin asetetaan vakiomagneettikenttään, magneettiset momentit kohdistuvat ulkoiseen magneettikenttään. Ytimen akseli kääntyy helposti sen suunnan ympäri, johon vakiokenttä kohdistuu.

Ytimen pitämiseksi vakioliikkeessä käytetään suurtaajuista magneettikenttää. Kun kela lähestyy pyörivää magneettista momenttia, kelaan indusoituu jännite. Tämä jännite mitataan. Mitattavan jännitteen suuruus riippuu kudoksen sijainnista ja tyypistä.

Protoneilla on myös prekessiivistä liikettä (liikettä kuvitteellisen kartion kuorta pitkin). Tämän liikkeen taajuutta kutsutaan Larmor-taajuudeksi. Se riippuu magneettikentän voimakkuudesta ja atomiytimen tyypistä.

Resonanssi - protonien resonanssitaajuuden (niiden spektrin) mittaamiseksi on tarpeen poikkeuttaa magnetoitumisvektoria tasapainoasennostaan, jolloin saadaan aikaan kudosmagnetoitumisen poikittaisvektori.

Poikittaisen vektorin suuruus on nolla hiukkasten kaoottisen liikkeen vuoksi. Käyttämällä energian muodossa olevaa sähkömagneettista pulssia saavutamme tämän muutoksen.

Relaksaatio - sähkömagneettisen pulssin päätyttyä protonit palaavat alkuperäiseen energeettisesti edullisempaan asentoonsa ja niiden synkroninen liike lakkaa. Kyseessä voi olla joko T1 - pitkittäinen tai T2 - poikittainen relaksaatio.

Magneettiresonanssin edut

• Se on tarkka kuvantaminen, joka perustuu pehmytkudosten (aivot, sydän, rusto, sisäelimet jne.) erilaisiin signaalin voimakkuuksiin.
• Sillä voidaan erottaa patologiat, jotka eivät näy muissa tutkimuksissa.
• Se on ei-invasiivinen menetelmä, joten se soveltuu myös raskaana oleville naisille ja vastasyntyneille. Siinä ei käytetä haitallista ionisoivaa säteilyä kuten muissa tutkimuksissa.
• Se antaa tietoa verenkierrosta, verisuonista jne.
• Jotkin verisuonikuvat (angiografiakuvat) voidaan kuvata ilman KL:tä (kontrastiaine), mikä vähentää potilaalle aiheutuvaa rasitusta.

Kontrastiaineet

Niitä käytetään kuvan tehostamiseen (parantamiseen). Niillä saadaan näkyviin rakenteita, joita ei voida erottaa normaalissa kuvassa. Niiden tehtävänä on helpottaa protonien relaksaatiota ja siten lyhentää T1- ja T2-relaksaatioaikoja.

Tämä lyheneminen johtaa parempaan T1-painotteiseen kuvaan, kun taas T2-painotteinen kuva heikkenee.

Kontrastiaineet voidaan jakaa paramagneettisiin ja superparamagneettisiin.

Jotkin aineet sisältävät gadoliniumia.

Laitteisto

Potilas asetetaan magneettikuvaustunneliin, jossa hän altistuu homogeeniselle magneettikentälle. Tähän lisätään gradienttikeloista koostuva lisämagneettikenttä. Tutkimusta ohjataan tietokoneella, jossa myös kerätään kuvatietoja.

Magneettikuvauksen erityissovellukset

• Diffuusiomagneettikuvaus - Näyttää vesimolekyylien diffuusion aiheuttamat signaalimuutokset kudoksissa. Sitä käytetään ikääntyvien aivojen anemian, Alzheimerin taudin, autismin, skitsofrenian tai eturauhasen muutosten diagnosoinnissa.
• MRA - magneettikuvaus - virtaus kiihottuneista ytimistä.
• Toiminnallinen magneettikuvaus - Menetelmän ydin on verenkierron ja veren tilavuuden muutos aivokuoren aktiivisella alueella (käytetään ajattelun, havaitsemisen eli todellisen aivotoiminnan arvioinnissa).
• MR-spektroskopia - Antaa yksityiskohtaista tietoa molekyylien rakenteesta, dynamiikasta ja kemiallisesta ympäristöstä.

MRI:n vasta-aiheet

Koska magneettikuvaus ei ole säteilylaite, riskit ovat vähäiset.

Lapsia on yleensä tarkkailtava (rauhoitettava) tutkimuksen ajan, koska he eivät kestä paikallaan makaamista niin pitkään.

On olemassa pieni mahdollisuus allergiseen reaktioon kontrastiaineen antamisen jälkeen.

Jos potilas kärsii klaustrofobiasta tai ahdistuneisuudesta, hänen voi olla vaikea kestää tätä tutkimusta.

Suhteelliset vasta-aiheet ovat seuraavat:

• Kehossa oleva metalli (esim. sydämentahdistin) on vasta-aiheinen tämän tutkimuksen aikana, mutta titaaniset nivelproteesit jne. eivät ole vasta-aiheisia.
• Esimerkiksi stentit, korvaavat läpät tai hermostimulaattorit voivat vahingoittaa laitetta tai vääristää kuvaa.
• Magneettikuvaustutkimuksia on tehty raskaana oleville naisille vuodesta 1980 lähtien, eikä haittavaikutuksia ole raportoitu (yleensä ei kuitenkaan käytetä kontrastiainetta). Ei kuitenkaan ole selvää, miten voimakas magneettikenttä voi vaikuttaa kehittyvään sikiöön, erityisesti raskauden ensimmäisellä kolmanneksella.
• Jotkin tatuoinnit sisältävät mustetta, joka sisältää metallia, eivätkä siksi sovellu tähän tutkimukseen. Lävistykset ovat kiellettyjä.
• Potilaille, joilla on munuaissairaus, ei anneta kontrastiainetta tutkimuksen aikana (tämä merkitsee radiologille vähemmän kuvantamisvaihtoehtoja).

Magneettikuvaustutkimus

Magneettikuvaus on erittäin hyödyllinen laite. Se auttaa lääkäreitä näkemään kehon sisäpuolta, myös kudoksia, joita ei voida havaita röntgensäteillä.

On erittäin tärkeää, että potilas kirjoittaa tätä tutkimusta koskevan pyyntökaavakkeen ennen varsinaista tutkimusta.

Siinä keskitytään myös siihen, onko kehossa metalleja tai muita laitteita (sydämentahdistin). Tämä tutkimus on turvallinen, kivuton, ei-invasiivinen ja luotettava. Kehossa oleva metalli voi kuitenkin aiheuttaa vaurioita ja myös huonontaa kuvien laatua.

Siksi on lääkärin harkinnan varassa, voidaanko testi tehdä.

Henkilökuntaa on myös varoitettava pienistä metallipalasista onnettomuuden jälkeen. Sillat ja muut proteesit eivät yleensä ole ongelma.

Jotkin muut elimistössä olevat metallit voivat kuitenkin tehdä magneettikuvauksen mahdottomaksi. Tällaisia ovat esimerkiksi sydämentahdistimet, aneurysman hoitoon käytettävät klipsit ja muut metallia sisältävät laitteet.

Sairaanhoitaja ottaa anamneesin kaikista magneettikuvaukseen liittyvistä vaikeuksista. On mahdollista antaa kontrastiainetta, jota lääkäri harkitsee.

Henkilökunnalle on ilmoitettava mahdollisista munuais- tai maksasairauksista, aiemmista allergioista kontrastiaineelle tai raskaudesta.

Skannerissa ei saa käyttää metalliesineitä, kuten vaatteiden vetoketjuja tai kaulakoruja ja korvakoruja.

Magneettikuvauslaite ei käytä röntgensäteitä eikä tuota säteilyä.

Se on kuitenkin erotettava toisistaan radioaaltojen aiheuttamien häiriöiden mahdollisuuden vuoksi ja sijoitettava Faradayn häkin tapaan suunniteltuun huoneeseen. Kun laite on käytössä, siitä kuuluu kovia ääniä. Voit hälyttää laitteen painikkeella milloin tahansa tutkimuksen aikana, jos tunnet olosi epämukavaksi.

Skannaussarja suoritetaan siten, että skannauksen ja seuraavan sarjan välillä on lyhyt tauko. Tutkittava saattaa kuulla äänen muuttuvan tänä aikana. On normaalia, että koneen aiheuttamat äänet ovat hyvin voimakkaita.

Tutkimus kannattaa kestää, vaikka se kestää keskimäärin 30-50 minuuttia. Se antaa hyödyllistä tietoa potilaan kehosta ja yksittäisistä elimistä.

Jos tutkimus on keskeytettävä, painike hälyttää henkilökuntaa. Yksi osa laitteesta on aina auki. Tutkimuksen jälkeen kuvat lähetetään radiologille, joka arvioi ne.

Diagnostiikka

Magneettikuvauslaitteen tuottamia kuvia käytetään diagnosoimaan sairauksia, jotka voivat liittyä lihaksiin, elimiin tai muihin kudoksiin.

Jos lääkäri uskoo, että jokin hänen epäilemänsä sairaus voi liittyä diagnoosiin, hän käyttää magneettikuvausta tähän tarkoitukseen. Otetut kuvat ovat korkearesoluutioisia ja tuottavat realistisen kuvan kehon kudoksista.

Joskus magneettikuvaus on tarpeen ennen leikkausta sairauden mekanismin selvittämiseksi ja ymmärtämiseksi paremmin.

Magneettikuvausta käytetään muun muassa diagnoosien tekemiseen:

1. Aivojen ja selkäytimen vauriot sairauksissa, kuten multippeliskleroosi (MS), aivoinfarkti, verenvuoto aivoissa ja selkäytimessä, trauma, aivoverisuonten aneurysmat, kasvaimet....
2. Elinten kasvaimet ja poikkeavuudet, kuten maksa, haima, munuaiset, lisääntymiselimet, perna, virtsarakko, sydän, sisäeritysrauhaset....
3. Sydän ja verisuonet, hyödyllisiä aneurysmien (pullistuneet verisuonet), tulehdusten, tukosten diagnosoinnissa...
4. Tulehdukselliset suolistosairaudet, kuten Crohnin tauti tai haavainen paksusuolitulehdus.
5. Maksasairaudet, kuten kirroosi
6. Rintasyöpä
7. Nivel- ja luustohäiriöt, kasvaimet, luiden, välilevyjen poikkeavuudet tai tulehdukset...
8. Toiminnallinen magneettikuvaus voi auttaa Alzheimerin taudin, skitsofrenian tai aivokasvainten diagnosoinnissa - siinä visualisoidaan aineen virtausta ja sen ottoa tietyllä alueella, jota sairaus on muuttanut.

Klaustrofobia

Tämä on tilannekohtainen fobia, joka johtuu suljettujen tilojen irrationaalisesta pelosta. Sen voivat laukaista esimerkiksi seuraavat laukaisijat:

• oleskelu ikkunattomassa huoneessa
• hississä jumissa oleminen
• jumissa oleminen liikenteessä
• ahtaisiin tiloihin sulkeminen
• tunnelit, luolat jne.

Muita ilmenemismuotoja ovat hikoilu, vapina, välähdykset silmien edessä, pelko, ahdistus, hengenahdistus, hyperventilaatio, sydämen sykkeen kiihtyminen, oksentelun tunne.

Klaustrofobiaa voidaan hoitaa psykoterapialla. Käytetään kognitiivista käyttäytymisterapiaa tai visualisointia. Joskus myös farmakologinen hoito on tarpeen.

Mielenkiintoisia faktoja

Magneettikuvaus tehdään silloin, kun siihen on aikaa (toisin kuin tavalliseen tietokonetomografiaan, joka kestää vähän aikaa).

Magneettikuvaus ei joskus pysty osoittamaan eroa kasvainkudoksen ja nesteen (turvotuksen) välillä, minkä vuoksi lisätutkimukset ovat joskus tarpeen (punktio jne...).

Kuukautiset eivät ole vasta-aihe tutkimukselle.

Ennen tutkimusta voidaan syödä, juoda ja ottaa tavanomaisia lääkkeitä (useimpien laitteiden osalta).

Tutkimuksen jälkeen voi esiintyä haittavaikutuksia, kuten huimausta, päänsärkyä ja oksentelun tunnetta, kontrastiaineen antamisen jälkeen. Ne ovat kuitenkin harvinaisia.

Diagnostiset magneettikuvaukset voidaan toistaa kontrastiaineen antamisen suhteen.