อธิบายการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก

การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (คำย่อ: MRI คำพ้องความหมาย: การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กนิวเคลียร์การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก) เป็นเทคนิคการถ่ายภาพที่สามารถใช้ในการจัดเรียงเนื้อเยื่อภาพได้อย่างแม่นยำโดยไม่ต้องใช้รังสีเอกซ์ ขั้นตอนซึ่งสามารถสร้างภาพตัดขวางของโครงสร้างร่างกายทั้งหมดขึ้นอยู่กับหลักการทางกายภาพของสเปกโทรสโกปีเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ การประยุกต์ใช้การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กที่หลากหลายอธิบายได้จากการใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาในเนื้อเยื่อของร่างกาย นิวเคลียสของอะตอมต่างๆซึ่งมีหน้าที่ในการทำหน้าที่เป็นแม่เหล็กแต่ละตัวสามารถตื่นเต้นกับ รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (ฟังก์ชันเรโซแนนซ์). ด้วยเหตุนี้นิวเคลียสของอะตอมจึงเปล่งออกมา รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งตอนนี้ถูกส่งกลับไปยังจุดเริ่มต้นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ขึ้นอยู่กับคลื่น ความแข็งแรงขณะนี้สามารถคำนวณความสว่างของภาพเนื้อเยื่อในภาพ MRI ผ่านเสียงสะท้อน (คลื่นที่ส่งกลับ) เนื้อเยื่อที่จะตรวจเองมีสิ่งที่เรียกว่าโมเมนตัมเชิงมุมภายใน (สปิน) เพื่อให้ตัวมันเองมีผลแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กขึ้นอยู่กับตำแหน่งถูกสร้างขึ้นเพื่อกำหนดตำแหน่งที่แน่นอนของนิวเคลียสของอะตอมส่งผลให้เนื้อเยื่อได้ภาพที่มีความแม่นยำสูง การพัฒนาเครื่องตรวจเอกซเรย์คลื่นสนามแม่เหล็กส่วนใหญ่มาจากการวิจัยของ Paul Lauterburg ชาวอเมริกันผู้ซึ่งได้รับรางวัลโนเบลสาขาการแพทย์และสรีรวิทยาในปี 2003 Lauterburg ได้รับการสนับสนุนจาก Briton Sir Peter Mansfield ซึ่งได้รับรางวัลโนเบลเช่นกัน การพัฒนา MRI ร่วมกัน นักวิจัยสองคนเป็นคนแรกที่สามารถสร้างสนามไล่ระดับแม่เหล็กซึ่งสามารถกำหนดพื้นที่ของสัญญาณที่มีอยู่ได้ ยิ่งไปกว่านั้นพวกเขาประสบความสำเร็จในการสร้างการฉายภาพด้านหลังที่กรองแล้วของวัตถุที่อยู่ระหว่างการตรวจสอบซึ่งสามารถคำนวณภาพของวัตถุที่อยู่ระหว่างการตรวจสอบได้

วิธีการ

หลักการของการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กคือการใช้โปรตอน (ไฮโดรเจน นิวเคลียส) เพื่อสร้างเสียงสะท้อนที่วัดได้ เพื่อให้แน่ใจว่าสิ่งนี้จำเป็นต้องมีโปรตอนจำนวนมากซึ่งจะกระจายไปในอวกาศในลักษณะที่ไม่เป็นระเบียบก่อนจากนั้นจึงจัดเรียงขนานกันโดยสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นจากภายนอก ในการสร้างสนามแม่เหล็กที่รุนแรงเช่นนี้มีเพียงแม่เหล็กไฟฟ้าเท่านั้นที่เหมาะสมซึ่งตัวมันเองถูกระบายความร้อนด้วยฮีเลียมเหลวเพื่อไม่ให้ร้อนเกินไปเนื่องจากการป้อนพลังงานสูง นอกจากนี้แม่เหล็กไม่สามารถปิดได้ซึ่งหมายความว่าแม่เหล็กจะสร้างสนามแม่เหล็กแรงสูงอย่างถาวร ความแข็งแรง ของสนามแม่เหล็กเป็นตัวกำหนดคุณภาพของภาพเนื่องจากจะนำไปสู่การลดสัญญาณรบกวนของภาพที่เรียกว่า นอกจากสนามแม่เหล็กหลักแล้วยังมีความต้องการเพิ่มเติมสำหรับสนามแม่เหล็กที่ลดลง ความแข็งแรง สำหรับการเข้ารหัสตำแหน่งซึ่งสามารถสร้างขึ้นโดยแม่เหล็กไฟฟ้าทั่วไป เวลาในการตรวจสอบจะพิจารณาจากการเปิดฟิลด์เพิ่มเติมซึ่งจะมาพร้อมกับเสียงดังเนื่องจากฟิลด์ไล่ระดับสีที่แรงขึ้นและเร็วขึ้นไม่เพียง แต่ให้ความละเอียดของภาพที่สูงขึ้นเท่านั้น แต่ยังสามารถทำได้ในเวลาที่สั้นลง อย่างไรก็ตาม MRI ไม่ได้เป็นระบบเดียว แต่เป็นการรวบรวมวิธีการที่หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอายุรศาสตร์ แต่ในการถ่ายภาพโครงกระดูกในศัลยกรรมกระดูกขั้นตอนพิเศษเป็นส่วนหนึ่งของการวินิจฉัยขั้นพื้นฐานในผู้ป่วย ระบบ MRI ต่อไปนี้จะเน้นที่นี่:

• ด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก angiography (MRA) - ขั้นตอนการถ่ายภาพระบบหลอดเลือดของมนุษย์โดยใช้วิธี MRI ขึ้นอยู่กับเทคนิคขั้นตอนจะดำเนินการอย่างสมบูรณ์โดยไม่รุกล้ำหรือใช้ตัวแทนความคมชัด ตรงกันข้ามกับแบบธรรมดา angiographyการถ่ายภาพเป็นแบบสามมิติเพื่อให้การประเมินไฟล์ เรือ สามารถทำได้อย่างแม่นยำมากขึ้น นอกจากนี้ไม่จำเป็นต้องใช้สายสวนสำหรับการถ่ายภาพหลอดเลือด
• การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กที่ใช้งานได้ (fMRI) - ผ่านขั้นตอนนี้เป็นไปได้ที่จะแสดงกระบวนการเผาผลาญที่ใช้งานอยู่ในเนื้อเยื่อและกำหนดตำแหน่งของมัน fMRI ดำเนินการในสามขั้นตอนการสแกนซึ่งแตกต่างกันทั้งในด้านกำลังการแก้ไขและความเร็วของการถ่ายภาพ
• การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (perfusion MRI) - ขั้นตอน MRI เพื่อตรวจสอบการเจาะของอวัยวะต่างๆ
• Diffusion Magnetic Resonance Imaging (Diffusion MRI) - เทคนิค MRI แบบใหม่ที่ช่วยให้สามารถประเมินการเคลื่อนที่แบบกระจายของ น้ำ โมเลกุล ในเนื้อเยื่อของร่างกายเพื่อวัดและแก้ไขเชิงพื้นที่
• อีลาสโตกราฟีด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก - ขั้นตอนการวินิจฉัยนี้ขึ้นอยู่กับหลักการที่ว่าเนื้อเยื่อเนื้องอกมักมีระดับที่สูงกว่า มากกว่าเนื้อเยื่อที่แตกต่างกันตามปกติ ด้วยการใช้เทคนิคนี้มีความพยายามในการถ่ายภาพคุณสมบัติความยืดหยุ่นของความหนืดของเนื้อเยื่อต่างๆ โหมดการทำงานมีดังนี้ อวัยวะสามารถบีบอัดได้สามมิติโดยใช้คลื่นความดันภายนอกในขณะที่ภาพของเนื้อเยื่อจะถูกถ่ายพร้อมกัน การตรวจนี้จะตามมาด้วยการสร้างอีลาสโตแกรมซึ่งใช้เพื่อแยกความแตกต่างของมะเร็งจากเนื้องอกที่อ่อนโยน

การแบ่งประเภทของอุปกรณ์ต่างๆเกิดขึ้นโดยจำแนกออกเป็นแบบปิดและแบบเปิด:

• ระบบอุโมงค์ปิด - เนื่องจากโครงสร้างทำให้คุณภาพของภาพดีขึ้นเมื่อใช้ระบบนี้
• ระบบอุโมงค์เปิด - เนื่องจากโครงสร้างสามารถเข้าถึงผู้ป่วยได้ง่ายขึ้น

นอกเหนือจากการออกแบบที่แตกต่างกันแล้วยังมีความเป็นไปได้ที่จะจัดระบบต่างๆตามความแรงของสนาม แม่เหล็กไฟฟ้าที่ถือว่าแข็งแกร่งที่สุดคือแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีตัวนำยิ่งยวด เนื่องจากความก้าวหน้าทางเทคนิคอย่างมากในด้านการวิจัย MRI โดยเฉพาะเทคโนโลยี MR Gradient และการผลิตเฉพาะอวัยวะ ตัวแทนความคมชัดขณะนี้สามารถแสดงภาพร่างกายมนุษย์ทั้งหมดได้ในขั้นตอนการตรวจเพียงครั้งเดียว อย่างไรก็ตามสำหรับการถ่ายภาพทั้งตัวจำเป็นต้องใช้แม่เหล็กที่มีความแรงของสนามหลักสูงเพื่อให้แน่ใจว่าได้ภาพที่เพียงพอ นอกจากนี้ยังต้องวางข้อกำหนดพิเศษไว้ในระบบไล่ระดับสี:

• ต้องมีอัตราการไล่ระดับสีที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
• ยิ่งไปกว่านั้นความกว้างสูงของการไล่ระดับสีเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการแสดงผล
• เพื่อลดความผิดเพี้ยนของภาพต้องมีความเป็นเส้นตรงแบบไล่ระดับสูงในช่วงกว้าง

MRI สามารถใช้สำหรับการร้องเรียนหรือโรคต่างๆ โดยทั่วไปจะทำการตรวจ MRI ดังต่อไปนี้:

• MRI ช่องท้อง (การถ่ายภาพช่องท้องและอวัยวะ)
• Angio-MRI (การถ่ายภาพของ เลือด เรือ ทั่วร่างกาย).
• MRI เกี่ยวกับกระดูกเชิงกราน (การถ่ายภาพกระดูกเชิงกรานและอวัยวะ)
• MRI เกี่ยวกับกระดูกเชิงกราน (การถ่ายภาพกระดูกเชิงกรานและอวัยวะ)
• MRI ส่วนเกิน (การถ่ายภาพแขนและขารวมถึง ข้อต่อ).
• Cardio-MRI (การถ่ายภาพของ หัวใจ และมัน หลอดเลือดหัวใจ/ หลอดเลือดหัวใจ เรือ).
• การสร้างท่อน้ำดีด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRCP)
• Mamma MRI (การถ่ายภาพเนื้อเยื่อเต้านม)
• MRI กะโหลก (การถ่ายภาพของ กะโหลกศีรษะ, สมอง และเรือ)
• MRI ทรวงอก (การถ่ายภาพของ หน้าอก และอวัยวะของมัน)
• MRI กระดูกสันหลัง (การถ่ายภาพของ กระดูก, intervertebral discs, เอ็นและ เส้นประสาทไขสันหลัง).

ภาวะแทรกซ้อนที่เป็นไปได้

ตัวโลหะแม่เหล็ก (รวมถึงการแต่งหน้าโลหะหรือรอยสัก) สามารถ นำ ไปสู่การสร้างความร้อนในพื้นที่และอาจทำให้เกิดความรู้สึกคล้ายอาชา (รู้สึกเสียวซ่า) เกี่ยวกับรอยสักใน MRI: ในกรณีที่สีในรอยสักมีเม็ดสีที่เป็นเหล็กสิ่งเหล่านี้อาจถูกดึงดูดโดยสนามแม่เหล็กที่แรงใน MRI ซึ่งจะทำให้ผู้ป่วยรู้สึกว่ามีรอยสัก ผิว หรือทำให้รอยสักร้อนขึ้น ผู้ป่วยบางรายยังรายงานว่า“ รู้สึกเสียวซ่าที่ ผิว,” แต่สิ่งนี้จะหายไปภายใน 24 ชั่วโมงหมายเหตุ: ในการศึกษาผู้ป่วยจะไม่ได้รับการยกเว้นหากรอยสักส่วนบุคคลยาวเกินกว่ายี่สิบเซนติเมตรบน ผิว และรอยสักหลายรอยครอบคลุมมากกว่า XNUMX เปอร์เซ็นต์ของร่างกาย อาการแพ้ (ขึ้นอยู่กับและรวมถึงอันตรายถึงชีวิต แต่หายากมาก ช็อก) สามารถเกิดขึ้นได้จากตัวกลางคอนทราสต์ การบริหาร. การบริหาร ของแกโดลิเนียมที่มี ตัวแทนความคมชัด ยังสามารถทำให้เกิดพังผืดในระบบไต (NSF; sclerodermaเหมือน สภาพ) ในบางกรณีที่หายาก การใช้แกโดลิเนียมที่มี ตัวแทนความคมชัด ถือเป็นเรื่องสำคัญตลอดมา การตั้งครรภ์. ในไตรมาสแรก (ไตรมาสที่สาม) สาเหตุหลักมาจากผลกระทบที่ก่อให้เกิดมะเร็งโดยตรงและในไตรมาสที่สองและสามเนื่องจากคาดว่าแกโดลิเนียมจะเข้าสู่ ลูกอ่อนในครรภ์ เมื่อ รก และถูกขับออกไปใน น้ำคร่ำ ทางไตของทารกในครรภ์ซึ่งหมายความว่าเด็กในครรภ์สามารถดูดซึมได้อีกครั้ง นอกจากนี้ยังเพิ่มความเสี่ยงที่เด็กจะเกิดมาตายหรือตายในไม่ช้าหลังคลอด ไม่มีความเสี่ยงเพิ่มขึ้น การคลอดก่อนกำหนด ในสตรีที่เคยมี MRI มา การตั้งครรภ์ก่อน.