Widget
Podziel się:

Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego


Skan fMRI przedstawiający obszary zaktywowane na pomarańczowo, w tym pierwotną korę wzrokową (V1, BA17).

Obrazowanie magnetyczno-rezonansowe (ang. MRI, magnetic resonance imaging) to nieinwazyjna metoda uzyskiwania obrazów wnętrza obiektów. Ma zastosowanie w medycynie, gdzie jest jedną z podstawowych technik diagnostyki obrazowej (tomografii) oraz w badaniach naukowych przeprowadzanych in vivo na zwierzętach.

Spis treści

Obrazowanie magnetyczno-rezonansowe (MR) opiera się na zjawisku jądrowego rezonansu magnetycznego. Zjawisko to może zajść w próbce zawierającej jądra o różnym od zera spinie umieszczonej w silnym stałym polu magnetycznym. W takich warunkach próbka ulega częściowej polaryzacji opisywanej wektorem magnetyzacji. Jeśli tak spolaryzowana próbka zostanie poddana działaniu innego pola magnetycznego, które rotuje w płaszczyźnie prostopadłej do pola głównego, dla pewnej dokładnie określonej częstości tej rotacji zaobserwować można oddziaływanie między polem a magnetyzacją próbki. Efektem tego oddziaływania jest obrót magnetyzacji próbki wokół rotującego wektora indukcji magnetycznej, co w efekcie pozwala wyprowadzić magnetyzację z położenia równowagi, w którym początkowo się znajduje. Wyprowadzona z położenia równowagi magnetyzacja precesuje wokół kierunku pola głównego a ruch ten może być obserwowany. Zanikający sygnał nazywany sygnałem swobodnej precesji ma częstość rezonansową, która dana jest bardzo prostą zależnością - jest proporcjonalna do pola w jakim znajduje się próbka. Jeśli różne części próbki znajdują się w różnych polach, nie można mówić o jednej częstości odbieranego sygnału, mamy do czynienia z wieloma częstościami a najczęściej z ciągłym jej widmem. Jeśli mapa w jakim znajduje się próbka jest znana, informacja przestrzenna może zostać odkodowana a zebrane widma mogą zostać zamienione na obraz próbki. Modulowanie pola głównego i jednoczesny pomiar sygnału rezonansu magnetycznego są podstawą metody obrazowania MR. Odkodowanie obrazu nazywane jest rekonstrukcją. Jądrem rezonansowym najczęściej wykorzystywanym w obrazowaniu MR jest proton — jądro atomu wodoru mające spin połówkowy i występujące powszechnie w obiektach biologicznych w cząsteczkach wody.

Obrazowanie MR wykorzystywane jest w badaniach praktycznie całego ciała.

Obrazowanie MR może być przeprowadzone w różnych sekwencjach. Pozornie nieznaczne zmiany w ustawieniu podstawowych parametrów obrazowania mogą doprowadzić do uzyskania nieco odmiennych danych, mających różne możliwości diagnostyczne. Ze względu na parametry podstawowe, metody obrazowania dzieli się na:

  • obrazy T1-zależne (zob. ilustracja), najlepiej oddające wizualnie strukturę anatomiczną mózgu, gdzie istota biała jest ukazywana w jasnych kolorach, zaś istota szara w ciemnych, płyn mózgowo-rdzeniowy, ropień i guz na ciemno, a miąższ wątroby na jasno.
  • obrazy T2-zależne, na których istota biała ukazywana jest w ciemniejszych barwach, zaś istota szara – w jaśniejszych, płyn mózgowo-rdzeniowy, guz, ropień, naczyniak wątroby i śledziona – na jasno, a wątroba i trzustka – na ciemno.
  • FLAIR (ang. Fluid Light Attenuation Inversion Recovery), pewna modyfikacja sekwencji T2-zależnej, gdzie obszary z małą ilością wody ukazywane są w ciemniejszych barwach, zaś obszary z dużą ilością wody – w jaśniejszych. Obrazowanie w tej sekwencji znajduje dobre zastosowanie w wykrywaniu chorób demielinizacyjnych.
  • Obrazowanie dyfuzyjne mierzy dyfuzję molekuł wody w tkance. Wyróżnia się tutaj następujące techniki: obrazowanie tensora dyfuzji (ang. DTI – diffusion tensor imaging), które może być zaadaptowane do obrazowania zmian w połączeniach istoty białej, oraz obrazowanie zależne od dyfuzji (ang. DWI – diffusion-weighted imaging), które wykazuje się dużą skutecznością w obrazowaniu udarów mózgu.

Uzupełnieniem techniki MRI jest spektroskopia rezonansu magnetycznego in vivo, pozwalająca na uzyskiwanie widm NMR badanych obszarów organizmu.

[edytuj] Bezpieczeństwo

[edytuj] Zagrożenia

Jeśli pacjent otrzymuje środek cieniujący, istnieje niewielkie ryzyko wystąpienia reakcji alergicznej. Ale jest ono mniejsze niż w wypadku substancji kontrastowych zawierających jod i powszechnie stosowanych podczas zdjęć rentgenowskich oraz tomografii komputerowej. Poza tym nie stwierdzono innych zagrożeń dla zdrowia pacjenta. Ponieważ jednak badanie to wiąże się z oddziaływaniem silnego pola magnetycznego, może nie być wskazane u tych, którym wszczepiono różnego rodzaju aparaty lub metalowe implanty.

[edytuj] Korzyści

Obrazowanie za pomocą rezonansu magnetycznego nie wymaga użycia potencjalnie szkodliwego promieniowania rentgenowskiego i jest szczególnie przydatne do wykrywania zmian chorobowych w tkankach, zwłaszcza zasłoniętych kośćmi.

[edytuj] Zastosowania pozamedyczne

Poza medycyną spektroskopia rezonansu magnetycznego może być wykorzystywana na przykład przez służby celne do wykrywania kokainy rozpuszczonej w alkoholu bez otwierania butelek. Technologia ta została opracowana przez Swiss Federal Institute of Technology w Lozannie[1].

[edytuj] Bibliografia


Commons in image icon.svg


Przypisy

  1. Artur Jurgawka: Jak znaleźć kokainę w butelce. KopalniaWiedzy.pl. [dostęp 2010-10-03]. na podstawie: Giulio Gambarota, Chiara Perazzolo, Antoine Leimgruber, Reto Meuli, Patrice Mangin, Marc Augsburger, Silke Grabherr. Non-invasive detection of cocaine dissolved in wine bottles by 1H magnetic resonance spectroscopy. „Drug Testing and Analysis”. preprint, 2010. doi:10.1002/dta.179. 
Star of life2.svg

Zapoznaj się z zastrzeżeniami dotyczącymi pojęć medycznych i pokrewnych w Wikipedii.


Tekst udostępniany na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń.

Zobacz szczegółowe informacje o warunkach korzystania.

Zasady ochrony prywatności O Wikipedii Informacje prawne