Какая мощность аппарата мрт для позвоночника
- Принцип работы МР-сканера
- Виды томографов
- Отличие открытых сканеров от закрытых
- В чем причина шума при сканировании
- Какой томограф предпочтительнее для исследования позвоночника
- Противопоказания
Принцип работы аппарата МРТ
Вне зависимости от вида МР-аппарата, принцип их работы одинаков. Магнитное поле томографа заставляет двигаться, точнее «вибрировать» атомы водорода в теле человека. Наибольшее количество атомов водорода содержится в воде, поэтому МРТ лучше всего визуализирует мягкие ткани, нежели костную систему. Эта вибрация улавливается детекторами аппарата, а контрастным изображение становится благодаря неодинаковому содержанию воды в тканях.
Для улучшения изображения используют объемные радиочастотные катушки, устанавливаемые в области интереса. Существуют катушки:
- головная (по типу «птичьей клетки»)
- шейная
- плечевая
- седлообразная коленная
- катушки для сканирования молочных желез
- катушка для исследования органов малого таза
- интракавитальные катушки (интраректальные, интравагинальные)
- брюшная катушка
Задача таких катушек- снижение нежелательных связей во время сканирования между областью интереса с окружающими областями; избежание чрезмерных радиочастотных потерь; делает соотношение сигнал/шум и разрешение лучше, что значительно уменьшает время сканирования.
Какие бывают аппараты МРТ
В зависимости от типа источника основного магнитного поля различают томографы:
- постоянные
- резистивные
- сверхпроводящие
- комбинированные
Аппараты с постоянным магнитом самые доступные, так как не требуют дополнительных затрат на электроэнергию и охлаждение. Их сила индукции не превышает 0,35 Тл. Томографы с резистивными магнитами более дорогие в обслуживании, однако их мощность не на много превышает таковую у аппаратов с постоянным магнитом- максимум 0,6 Тл. Современные аппараты содержат в себе сверхпроводящие магниты, они наиболее затратные в обслуживании (следовательно, цена на исследование в них больше), их сила индукции минимум 0,5 Тл.
В зависимости от напряженности магнитного поля томографы бывают:
- сверхнизкимии (менее 0,1 Тесла)
- низкопольными (0,1-0,4 Тесла)
- среднепольными (0,5-1,5 Тесла)
- высокопольными (1,5-3 Тесла)
- сверхвысокопольными (более 3 Тл, не используют для диагностики)
Низкопольные аппараты используют постоянные или резистивные магниты, к ним же относят сидячие аппараты МРТ для исследования конечностей. Достоинством таких томографов является то, что они открытые, а, следовательно, более комфортные для пациента. Недостатком является низкое соотношение сигнал/шум (низкое качество снимков), а также большая длительность сканирования.
Оптимальная мощность аппарата МРТ колеблется в диапазоне от 1 до 3 Тл. Такая мощность обеспечивает оптимальное соотношение сигнал/шум для обеспечения достаточного качества изображений.
Какой аппарат МРТ точнее и почему
Разрешение МРТ аппаратов зависит от их мощности (силы индукции). Чем больше эта сила (измеряется в Тесла), тем выше соотношение сигнал/шум и тем быстрее проходит обследование. Оптимальное соотношение сигнал/шум обеспечивают высокую контрастность между разными по плотности тканями, такое условие выполняется при использовании устройств с мощностью не менее 1,5 Тесла. При этом значительных отличий снимков МРТ 1,5 и 3 тесла Вы не увидите; главная причина, почему применяются 3-тесловые томографы- это относительно высокая скорость сканирования и возможность проведения специализированных методов МР-диагностики (например, диффузионная тензорная томография, функциональная МРТ).
Низкопольные сканеры, имея небольшую мощность, проигрывают в четкости изображений, однако, это также является их плюсом. Дело в том, что использование высокопольных сканеров невозможно при наличии в организме ферромагнитых (способных к намагничиванию) элементов, они будут значительно нагреваться и стремиться к источнику магнита. Низкопольные же томографы такого эффекта не вызывают, единственная возможная помеха- если металл будет находиться непосредственно в области сканирования, то, возможно, даст незначительные артефакты на изображении. Если же металлический элемент находится далеко от области интереса, то на сканировании это никак не отразится.
В настоящий момент максимальной мощностью обладает МРТ аппарат с полем 3 Тл, аппараты с большей мощностью используют только в исследовательских лабораториях (их не используют для изучения патологий не потому что, они опасны, а потому, что они чрезвычайно затратны, а качество снимков при этом не отличается от полученных на высокопольных машинах).
Чем отличается МРТ открытого типа от закрытого
Основная разница МРТ закрытого и открытого типа- это мощность таких аппаратов. Открытые томографы являются низкопольными, обычно напряженность их поля не превышает 0,6 Тесла. Это несомненно влияет на качество снимков- контрастность исследуемых тканей будет ниже, чем на снимках, полученных на сканерах мощностью 1,5 Тесла.
Преимуществом открытых сканеров является то, что это МРТ без ограничения по весу, в то время как допустимый вес при МРТ на закрытом аппарате обычно не должен превышать 130 кг (стоит отметить, что сейчас широко используются новые аппараты МРТ закрытого типа с расширенной апертурой, позволяющие обследовать пациентов, имеющим избыточный вес до 200кг).
Кроме этого, в отличие от высокопольных закрытых сканеров, в открытых низкомощных допускается сканирование с металлическими объектами в теле; они намагничиваются незначительно и не влияют на сканирование, могут только вызвать артефакты, если находятся непосредственно в зоне интереса.
Как выглядит аппарат МРТ
Томографы закрытого типа представляют из себя трубу в виде туннеля. Пациент помещается на стол, после чего перемещается в апертуру аппарата. Их внутреннее ограниченное пространство может стать проблемой для пациентов, страдающих клаустрофобией и имеющих значительный лишний вес.
Открытые томографы имеют широкий открытый дизайн, например, С-образные сканеры с двумя большими дисками, между которыми помещается обследуемый. В них комфортно проводить МРТ для людей любой комплекции. Возможно также сканирование пациентов в вертикальном положении (Upright™).
Редко можно встретить и полуоткрытые томографы с короткой длинной туннеля и расширяющимися концами.
Где можно сделать МРТ открытого типа и закрытого туннельного
МРТ на открытом томографе в СПб, также как и в закрытом, осуществляется несколькими десятками клиник, в том числе государственными. Помните, что выбор типа томографа должен основываться на показаниях. Обычные (рутинные) обследования допустимо проводить на низкопольных открытых сканерах, высокоточные исследования- на высокопольных закрытых в 1,5 Тесла, высокоточные специализированные виды сканирования должны проводиться на аппаратах МРТ 3 Тесла – в Санкт Петербурге и Москве данные аппараты представлены ведущими фирмами-производителями.
Почему аппарат МРТ шумит
Акустический шум объясняется тем, как работает аппарат МРТ. Он возникает при взаимодействии магнитного поля градиентной катушки с главным магнитным полем. Уровень шума зависим от мощности сканера- чем она выше, тем громче шум. Все современные сканеры оборудованы системой шумоподавления, обеспечивающей вполне приемлемые условия для пациента.
На каком аппарате лучше делать МРТ позвоночника
Показания определяют то, какой выбрать МРТ аппарат и сколько Тесла должно быть в нем. Для исследования дегенеративных заболеваний, изменений оси позвоночника достаточно мощности открытого томографа. При инфекционных, воспалительных, травматических поражениях стоит выбрать закрытый высокопольный в 1,5 Тл. Исследование спинного мозга, сосудов, опухолей и метастазов нужно проводить на мощных МРТ аппаратах в 3 Тл.
Противопоказания к МР-сканированию
Абсолютным противопоказанием является наличие кардиостимуляторов, ферромагнитных и электронных имплантов с силой индукции более 5 Гаусс. При наличии водителя ритма магнитное поле томографа индуцирует токи в его цепях, из-за чего тот прекращает работать. Если в теле присутствует ферромагнитный сплав (клипированные сосуды, осколки, пули, импланты среднего уха, эндопротезы, стенты и прочие), то под действием поля они могут сместиться, причинив тяжелую травму пациенту. Также в комнате с магнитом не должны присутствовать аппараты ИВЛ, кислородные баллоны и тд. При сканировании на низкопольном аппарате присутствие металла допускается.
Относительными противопоказания: первые 12 недель гестации, большой вес пациента, клаустрофобия, эпилепсия (ритмичный шум может спровоцировать приступ). Данные противопоказания сходят на нет при использовании открытого сканера. Существуют также современные аппараты закрытого типа с расширенной апертурой, позволяющие проводить МРТ для больных весом от 130 кг, а также страдающим клаустрофобией.
Вам назначили исследование с помощью магнитно-резонансной томографии? Как выбрать, какой именно томограф вам необходим?
Что лучше в каждом конкретном случае? А может быть просто достаточно того, что это — МРТ, а характеристики аппарата не имеют значения?
Попробуем разобраться.
Чтобы понимать
Если говорить просто, в основе метода МРТ лежит воздействие на организм человека определённого сочетания электромагнитных волн в постоянном магнитном поле высокой напряжённости.
ВСЕ ЛИ ТКАНИ МОЖНО ОДИНАКОВО ХОРОШО
«УВИДЕТЬ» НА МРТ? КАК ОКАЗАЛОСЬ, НЕТ
На воздействие этих факторов реагируют входящие в состав молекул протоны водорода. Аппарат фиксирует эти сигналы, преобразуя их в соответствующие изображения на экране монитора.
Что «видит»?
Возникает первый вопрос: все ли ткани можно одинаково хорошо «увидеть» на МРТ? Как оказалось, нет. МРТ имеет преимущества в анализе образований, богатых протонами водорода. Их много, в частности, в воде, которой, в свою очередь, богаты мягкие ткани. Поэтому самая «сильная» сторона этого метода — именно такие анатомические (и патологические) образования (головной мозг, мышцы, связки, сухожилия, хрящ и некоторые другие). Вместе с тем МРТ в ряде случаев хорошо «справляется» и с костной тканью.
Читайте материал по теме: МРТ, КТ, УЗИ – как выбрать, что необходимо?
Когда мощность имеет значение
Как оказалось, качество изображения зависит не только от концентрации протонов водорода, но и мощности/напряжённости используемого магнитного поля. Термин «мощность» не совсем корректен, и на практике под ним понимается физическая величина, обозначающая единицу измерения индукции магнитного поля — Тесла (Тл, международное обозначение — Т).
Существуют различные классификации томографов по данному критерию. В качестве примера приведем одну из них.
Аппараты МРТ, напряженность магнитного поля в которых составляет менее 0,5 Тесла, получили название низкопольных. До 1 Тесла — среднепольные. 1,5 Тесла — высокопольные. Более 1,5 — сверхвысокопольные.
Что даст информация о Тесла?
Понятно, что низко- и среднепольные томографы — не самые мощные. Это означает, что они могут выявлять лишь достаточно крупные патологические изменения. Например, их мощности достаточно пригодны для исследования ряда патологий позвоночника, головного мозга.
Считается, что аппараты с низкой мощностью не позволяют эффективно диагностировать болезни сердечно-сосудистой системы, некоторые заболевания головного мозга, выполнять магнитно-резонансную ангиографию.
АППАРАТЫ МРТ, НАПРЯЖЕННОСТЬ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
В КОТОРЫХ СОСТАВЛЯЕТ МЕНЕЕ 0,5 ТЕСЛА,
ПОЛУЧИЛИ НАЗВАНИЕ НИЗКОПОЛЬНЫХ.
ДО 1 ТЕСЛА — СРЕДНЕПОЛЬНЫЕ.
1,5 ТЕСЛА — ВЫСОКОПОЛЬНЫЕ.
БОЛЕЕ 1,5 — СВЕРХВЫСОКОПОЛЬНЫЕ
Вместе с тем в открытых источниках встречаются данные, согласно которым томографы до 0,5 Тл полностью отвечают клинико-диагностическим требованиям в 95% всех клинических применений. Для аппаратов 0,5-1,0 Тл этот показатель составляет 97%. Томографы более 1,0 Тл соответствуют всем требованиям, используясь также и в научных исследованиях.
Также сообщается, что между изображениями, полученными на аппаратах мощностью 1,5 и 1 Тл имеется ощутимая разница.
«Хочу пройти исследование на высокопольном томографе»: всегда ли это возможно?
Технически аппараты с высокой напряженностью магнитного поля относятся к так называемым томографам закрытого типа. Это, по сути, сквозная «труба», которая открыта с двух сторон (голова и стопы), но полностью закрыта по периметру пациента.
Затруднения для прохождения процедуры в таком приборе могут возникнуть тогда, когда пациент боится замкнутого пространства. С помощью специальной работы преодолеть этот страх возможно, но удаётся это не всегда.
Читайте материал по теме: Как помочь пациенту, испытывающему страх перед МРТ-диагностикой?
Другой момент, ограничивающий диагностику на высокопольном томографе — большой охват тела пациента. Такое может быть, в частности, при тяжелых степенях ожирения и конституционально крупном телосложении. Хотя многие виды современного оборудования во многих случаях позволяют обследовать таких пациентов, полностью исключить этого нельзя.
Есть ли выход для перечисленных категорий исследуемых? Да. Томографы меньшей мощности — низко- и среднепольные — выпускаются как аппараты открытого типа. Что это значит? В таком томографе пациент лежит на столе, над ним находится еще одна часть установки. По бокам, а также со стороны головы и стоп — свободное пространство.
В ряде случаев аппараты такого типа также используются для обследования детей.
«Быстрее. Выше. Сильнее»: куда движется технология МРТ?
Согласно имеющимся данным, созданные на сегодняшний день и широко используемые в клинической практике томографы позволяют решить любую диагностическую задачу — разумеется, в той области, в которой применение принципа МРТ обосновано и целесообразно.
Вместе с тем появляются сообщения о том, что помимо мощных 1,5 и 3-тесловых установок был создан томограф с напряженностью поля в 7 Тл, а несколько месяцев назад в США (Миннесота) анонсирован самый «сильный» на сегодняшний день аппарат в 10,5 Тл.
Читайте материал по теме: Когда необходима позитронно-эмиссионная томография?
Но «если звезды зажигают — значит это кому-нибудь нужно»? По-видимому, да. Однако существует мнение, что в целом безопасный для организма человека метод магнитно-резонансной томографии безопасен до уровня 2-2,5 Тл, а всё, что выше, предназначено для исследовательских целей. Если так, то как объяснить, что 7-тесловый аппарат уже одобрен для клинического применения Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA, США)? Чем объясняется «гонка» мощностей — даже если с помощью таких приборов можно будет «увидеть невидимое»?
Прогресс = новые вопросы
Технология МРТ поступательно развивается. На сегодняшний день имеются аппараты разных мощностей и типов.
Как сориентироваться в том, какой аппарат и «сколько тесла» подойдет именно вам? Действительно ли разница в мощности МРТ (будь то маломощные аппараты или томографы, 1,5, 3 и 7 Тесла) имеет клиническое значение? Можно ли у нас в стране сделать МРТ с наиболее высокими показателями мощности, применяющимися на сегодняшний день в клинической практике? Кто принимает окончательное решение в вопросе мощности и типа прибора в каждом конкретном случае? И что делать, если есть ограничения для прохождения диагностики в высокопольном томографе?
Помочь разобраться в этих вопросах мы попросили кандидата медицинских наук, специалиста в области лучевой диагностики, члена правления группы медицинских компаний «Эксперт», директора «Института Эксперт» Андрея Владимировича Коробова.
Ответ:
Получение простых ответов на сложные вопросы – любой из нас готов к приобретению таких возможностей. При этом, сама формулировка запроса подразумевает принятие выбора на стороне пациента. Тогда как сложность и глубина физики процесса получения МРТ-изображения исключает возможность эффективного принятия решения по выбору места где делать исследование по такому, казалось бы простому и понятному параметру, как напряженность магнитного поля.
Без специальных глубоких знаний как в клинических, патофизиологических, патоморфологических процессах, так и в диагностических возможностях визуализации того или иного конкретного оборудования принять такое решение невозможно. Индивидуальные особенности обследуемого также могут иметь критические значения для возможности проведения исследования. Всё это накладывает особую ответственность на врача, принимающего решение и осуществляющего выбор.
БЕЗ СПЕЦИАЛЬНЫХ ЗНАНИЙ КАК В КЛИНИЧЕСКИХ,
ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ, ПАТОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ,
ТАК И В ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЯХ ВИЗУАЛИЗАЦИИ
ТОГО ИЛИ ИНОГО КОНКРЕТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ПРИНЯТЬ РЕШЕНИЕ О ТОМ, АППАРАТ
КАКОЙ ИМЕННО МОЩНОСТИ ПОДОЙДЁТ, НЕВОЗМОЖНО
Приверженцы классического подхода к проведению диагностического процесса утверждают финальную роль в принятии решения за врачом-клиницистом, который, в идеальной картине мира, делает назначение и выписывает направление на исследование, определяя, в том числе и вид МРТ диагностической процедуры и место (или несколько мест при их равнозначности по его представлениям) проведения обследования.
Проблемой является тот факт, что, получая высокую квалификацию в той или иной специальности, врач, зачастую, лишен возможности получать самую современную информацию в смежных областях медицины, какой может являться, в частности, МРТ-диагностика, которые развиваются настолько динамично, что специализированная популяризация отстаёт от реального осуществления их возможностей. Именно поэтому, наиболее эффективной в принятии решения по виду и по месту проведения МРТ обследования является связка как врача-клинициста, знающего и понимающего все нюансы того или иного предполагаемого к уточнению патологического процесса, так и врача-рентгенолога, располагающего сведениями о всех возможностях того или иного конкретного аппаратного комплекса.
НАИБОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНОЙ В ПРИНЯТИИ РЕШЕНИЯ
ПО ВИДУ И ПО МЕСТУ ПРОВЕДЕНИЯ
МРТ-ОБСЛЕДОВАНИЯ ЯВЛЯЕТСЯ
СВЯЗКА ВРАЧА-КЛИНИЦИСТА И ВРАЧА-РЕНТГЕНОЛОГА
В случае настойчивого желания пациента принять решение по выбору самостоятельно, следует помнить, что эффективные возможности низкопольных (ниже 1 Тл) систем фокусируются на рутинном сканировании неподвижных органов и структур, каковыми были и остаются такие классические для применения МРТ-области сканирования, как головной мозг, позвоночник, крупные суставы. При любом предположении о возможном усложнении диагностической ситуации следует сделать выбор в сторону проведения исследования на оборудовании с напряжённостью магнитного поля 1 Тл и выше.
Хотя и из этого правила есть исключения, потому что на открытых низкопольных системах с поперечным направлением магнитного поля относительно продольной оси тела человека, получаемые изображения ничуть не уступают изображениям, полученным на аппаратах с напряжённостью магнитного поля 1 Тл и выше.
Читайте материал по теме: Чем отличаются открытый и закрытый томографы?
Также следует учитывать тот факт, что независимо от напряжённости магнитного поля аппарата, самостоятельное приятие решение о проведении обследования пациентом максимально, что может гарантировать, это пусть высокотехнологичное, но всё-таки скрининговое, «обзорное», «поисковое» исследование без фокусировки внимания врача-рентгенолога на возможных существенных деталях клинической картины патологического процесса и без применения специализированных, необходимых именно при этих проявлениях возможного заболевания технических и технологических возможностей сканирования, что формирует безусловный риск неумышленного пропуска той или иной патологии.
САМОСТОЯТЕЛЬНОЕ ПРИЯТИЕ ПАЦИЕНТОМ
РЕШЕНИЯ О ПРОВЕДЕНИИ ОБСЛЕДОВАНИЯ МАКСИМАЛЬНО,
ЧТО МОЖЕТ ГАРАНТИРОВАТЬ, ЭТО ПУСТЬ ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНОЕ,
НО ВСЁ-ТАКИ СКРИНИНГОВОЕ,
«ОБЗОРНОЕ», «ПОИСКОВОЕ» ИССЛЕДОВАНИЕ
Именно поэтому, какое бы уникальное техническое МРТ-оснащение современная медицина не представляла, максимально эффективное его использование возможно лишь в применении связки врача-клинициста и врача-рентгенолога для принятия решения о проведении того или иного диагностического обследования.