Классификация мрт по напряженности магнитного поля
МРТ – популярная и достоверная методика исследования внутренних органов. Этот способ диагностики считается безопасным, поскольку использует электромагнитные волны, не наносящие вреда организму человека. Для сканирования используются специальные аппараты, называемые томографами. Основными составляющими конструкции таких аппаратов являются:
- Программное обеспечение, принимающее и обрабатывающее информацию;
- Магнит;
- Охлаждающая система;
- Радиочастотные, градиентные, шиммирующие катушки;
- Защищающий экран.
Существует большое многообразие оборудования для проведения МРТ, отличающегося различными характеристиками. Вопрос относительно того какой аппарат лучше и в чем между ними разница довольно популярен, он требует ответа.
Технические характеристики
Будучи сложным техническим оборудованием, томографы отличаются большим количеством особенностей. К основным из них можно отнести следующие:
- Вид прибора;
- Напряжение магнитного поля;
- Продолжительность сканирования конкретного участка тела;
- Максимальная нагрузка на стол.
Обсуждение указанных характеристик поможет выбрать подходящий тип прибора для магнитно-резонансной томографии.
Закрытый или открытый
Основная классификация аппаратов МРТ делит их на два вида: открытые и закрытые томографы.
Закрытый аппарат – это комплекс из специального движущегося стола и длинной трубы. Пациент располагается в этой трубе, где производится исследование.
Этот тип приборов имеет следующие преимущества:
- Повышенная мощность (интенсивность поля магнита от 1,5 до 3 Тесла), возможность проводить более детальное и высококачественное сканирование всего тела;
- Большая скорость скрининга по сравнению с открытым прибором;
- Устойчивость к непредвиденным движениям пациента.
Основные недостатки закрытых аппаратов таковы:
- Невозможность исследования пациентов с большим весом;
- Трудности обследования больных с фобическими расстройствами;
- Полный запрет на работу с испытуемыми, имеющими электромагнитные или металлические импланты, протезы и т.д.
К оборудованию открытого вида относятся томографы с рабочей поверхностью, помещенной над столом с пациентом. Серьёзным отличием является лишь верхнее расположение магнита. С боков от больного расположено свободное пространство, снижающее чувство тревоги и уменьшающее шумы.
Плюсы открытых устройств:
- Возможность диагностики людей с излишним весом;
- Комфортные условия для исследования детей и людей, страдающих боязнью ограниченных пространств;
- Меньшая зависимость от инородных металлических предметов в теле человека. Они будут мешать только если непосредственно находятся в зоне действия диагностического магнита;
- Бесшумность;
- Более низкая стоимость.
Основной отрицательной стороной выступает маленькая мощность и, как следствие, трудность диагностики небольших или слабо выраженных образований или функциональных состояний.
На каком аппарате лучше делать МРТ решает лечащий врач, оценивший все предпосылки и противопоказания. Разница между открытым и закрытым томографом для пациента находится исключительно в области психологии. Людям, страдающим клаустрофобией проще проходить исследование на аппарате открытого типа, пациенты не имеющие фобий существенных отличий не заметят. Для специалиста, проводящего обследование главное — точность полученных данных, а в этом показателе туннельный томограф имеет значительное преимущество. Например, для проведения МРТ головного мозга применяются высокопольный и сверхвысокопольный режимы сканирования, которые недоступны для открытого прибора.
Классификация по напряженности магнитного поля
Еще одним признаком классификации диагностического МРТ-оборудования выступает напряженность магнитного поля, измеряемая в Тесла.
Этот параметр напрямую влияет на разрешающую способность томографа, от него зависит качество и информативность обследования.
Специалисты выделяют следующие классы оборудования:
- Низкопольные установки. Напряженность поля магнита не превышает 0,5 Тесла. Информативность сканирования на подобных приборах невелика, разрешение дает возможность увидеть лишь объекты не меньше 5 – 7 мм, позволяет зафиксировать только грубую, ярко выраженную патологию. Качественное исследование патологии сердца, мозга или динамическая МР-ангиография здесь невозможна;
- Среднепольные аппараты с 0,5 – 1 Тесла отличаются информативностью, ненамного превышающей показатели первой группы, поэтому популярности не имеют;
- Высокопольные установки показывают напряжённость поля 1 – 1,5 Тесла и выступают наиболее распространенным видом аппаратов, предлагающих оптимальное качество за относительно небольшие деньги. Такие томографы различают патологию размером до 1 мм;
- Сверхвысокопольное оборудование с уровнем напряженности 3 Тесла дает возможность проводить высококлассные исследования головного мозга, мозгового кровообращения, осуществлять спектроскопию и трактографию, получать информацию не только об анатомии органов, но и о функциональных показателях организма.
Производители оборудования
Основными производителями томографов считаются корпорации Siemens и Philips.
Siemens – немецкий концерн, основанный в 1841 году, работающий в отраслях электроники, энергетического оборудования, транспорта, медицинского оборудования и светотехники. Корпорация продает десять типов аппаратов МРТ, отличающихся высокой экономичностью, качеством, безопасностью и простотой обслуживания. Решения корпорации применяются в клиниках практически всего мира.
Вторым ведущим производителем томографов выступает компания Philips. Это голландская корпорация, работающая с 1891 года и концентрирующая свои усилия на отраслях здравоохранения, световых решений и потребительских товаров. Холдинг занимает лидирующие позиции в производстве оборудования для кардиологии, медицинского обслуживания на дому, неотложной помощи и комплексной диагностики.
Аппараты Philips не менее популярны у врачей всего мира в силу оснащенности градиентными характеристиками и технологиями Sence.
Подведение итогов
Аппараты магнитно-резонансной томографии – сложные технологические комплексы, обладающие рядом характеристик, влияющих на их выбор в качестве средства диагностики для пациентов. После анализа анамнеза и противопоказаний лечащий врач принимает решение о том, какой томограф лучше для МРТ в каждом конкретном случае.
Закрытые аппараты дают возможность проведения глубокой и качественной диагностики органов человека. Например, для МРТ головного мозга используются только высокопольные, а еще лучше — сверхвысокопольные приборы туннельного типа. Однако они отличаются высокой стоимостью исследования и не приспособлены для людей с избыточным весом и пациентов с фобиями. Открытые или низкопольные аппараты подойдут в случаях анализа грубой патологии, когда для врача достаточно снимков с умеренными характеристиками визуализации органов.
МРТ аппараты могут очень сильно отличаться, как по качеству, которые влияет на время исследования и качество снимков, так и по форме, что влияет на процесс проведения исследования.Статья посвящена типам и особенностям различных МРТ-аппаратов. Обратите внимание, что помимо типа аппарата МРТ, есть еще целый ряд важных факторов, о которых нужно знать при выборе МРТ клиники. Читайте о них в статье, которая поможет выбрать МРТ-клинику.
1. Типы МРТ
Магнитно резонансная томография классифицируется следующим образом:
- По видам МРТ: под видами понимаются исследования разных внутренних органов и частей тела.
- По мощности: под мощностью понимается высота напряженности магнитного поля (низкопольные, среднепольные и высокопольные аппараты).
- По типам МРТ: под типами понимаются разновидности самого аппарата МРТ (открытый, закрытый).
2. Низкопольные аппараты
Напряженность магнитного поля: от 0,1 до 0,5 Тл.
2.1. Преимущества:
- Подходят для диагностики в 95% случаев.
- Позволяет провести диагностику пациентам с металлом в теле. Магнитное поле такого томографа не очень агрессивно: металл внутри организма не сдвинется и не нагреется.
- Томография на таком аппарате может быть полезна в качестве предварительной диагностики, когда не нужна высокая четкость исследования.
- Часто это томографы открытого типа, что очень удобно для некоторых групп пациентов (страдающих клаустрафобией, полных людей, детей или пациентов с серьезными травмами, которые не позволяют воспользоваться туннельным аппаратом).
- Исследование на низкопольном аппарате обойдется дешевле.
2.2. Недостатки:
- Снимки будут недостаточно четкими. Томографы такой мощности позволяют обнаружить наличие грубых патологий, но не позволяют определить их четкие границы, мелкие морфологические изменения тканей и другие характеристики. В частности, эти аппараты недостаточно эффективны для качественной МР-ангиографии (исследование сосудов), сканирования молочных желез и органов брюшной полости.
- Для более точного результата исследование придется повторить на аппарате большей мощности.
- Такие аппараты обычно довольно старые.
Низкопольные аппараты
от 0,1 Тл. Время исследования от 40 минут и более.
Среднепольные аппараты
от 1 Тл. Среднее время исследования: 20-30 минут
Высокопольные аппараты
от 1.5 Тл и выше. Многие исследования делаются в течении 15 минут.
3. Среднепольные и высокопольные аппараты
Напряженность магнитного поля:
- у среднепольных: от 0,5 до 0,9 Тл (подходят для диагностики в 97% случаев)
- у высокопольных: от 1 Тл и выше (подходят для диагностики в 100% случаев).
В современных коммерческих центрах чаще всего используются высокопольные томографы напряженностью 1-1,5 Тл.
3.1. Преимущества:
- Такая мощность позволяет с высокой точностью оценить состояние тканей, выявить метастазы и другие мельчайшие патологии, провести диагностику сосудов и других сложных структур за счет высокой четкости и великолепному качеству снимков.
- Чем выше мощность аппарата, тем выше скорость проведения исследования. Например, диагностика одного и того же органа займет 15-20 минут на аппарате мощностью 1 Тл и всего 10-15 минут при мощности 1,5 Тл.
Есть клиники, в которых используются томографы с напряженностью поля в 3 Тл. На таком аппарате исследование займет 5-10 минут. Это особенно удобно, когда диагностику необходимо провести ребенку или пациенту в крайне тяжелом состоянии, так как позволяет свести время сканирования к минимуму.
3.2. Недостатки:
- Использование более мощных аппаратов противопоказано пациентам с содержанием металлов в теле.
- Как правило, высокопольные томографы — это аппараты туннельного типа. Поэтому они не всегда подходят пациентам с выраженной клаустрофобией или избыточным весом.
4. Открытые и закрытые томографы
4.1. Томограф закрытого типа
Закрытые (также капсульные или традиционные) аппараты имеют цилиндрическую форму, представляют собой своеобразный туннель, куда пациент попадает на специальном столе.
Закрытый или туннельный томограф
Процедуры в таком томографе обычно вызывают наибольший психологический дискомфорт, особенно у пациентов, которые страдают клаустрофобией. Также у таких аппаратов есть определенные ограничения в отношении комплекции пациентов: крупным и полным людям он может не подойти по размеру.
При этом именно томографы закрытого типа имеют наиболее высокую напряженность магнитного поля, которая позволяет получить более качественные и отчетливые снимки, что крайне важно для некоторых видов исследований.
4.2. Томограф открытого типа
Такой аппарат оснащен магнитами сверху и снизу, поэтому пространство вокруг стола, на котором располагается пациент, остается свободным.
Томограф открытого типа
Конструкция аппарата позволяет без лишних осложнений провести диагностику для пациентов с клаустрофобией, лишним весом, а также детей. Но чаще всего подобные томографы — низкопольные, в связи с чем точность исследования будет несколько ограничена.
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.