Главная / Лучевая диагностика / Магнитно-резонансные томографы

Магнитно-резонансные томографы

Магнитно-резонансные томографы.

МРТ – один из самых надежных и достоверных способов диагностических исследований состояния внутренних органов. Этот способ диагностики считается менее вредным, чем КТ, поскольку применяются электромагнитные волны, не наносящие особый вред человеческому организму. Для проведения исследований применяются специальные устройства - томографы. Основными элементами конструкции таких аппаратов являются:

постоянный магнит;
градиентно-корректирующий модуль (ГКМ);
радиочастотные катушки;
предварительный усилитель;
источник питания ГКМ;
радиочастотный передатчик;
блок фильтрации;
крейт;
ПЭВМ;
принтер;
экранирующая камера;
стол пациента.

Основная классификация аппаратов МРТ делит их на два вида: открытые и закрытые томографы. Закрытый тип – это комплекс из специального движущегося стола и длинной трубы. Пациент располагается в этой трубе, где и производится исследование. Этот тип приборов имеет следующие преимущества:

Повышенная мощность (интенсивность поля магнита от 1,5 до 3 Тесла) и возможность проводить более детальное и высококачественное сканирование всего организма;
Большая скорость скрининга;
Устойчивость к непредвиденным движениям пациента.
Основные недостатки закрытых аппаратов таковы:

Невозможность исследования пациентов с большим весом;
Трудности обследования больным с фобиями;
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.

МРТ - установки разделяются по напряженности магнитного поля, измеряемой в Тесла. Этот параметр напрямую влияет на разрешающую способность томографа и от него зависит качество и информативность обследования. 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 и 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, не намного 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.

Основные особенности и технические характеристики аппаратов МРТ.

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.

Технические характеристики МРТ

В зависимости от величины постоянного магнитного поля различают несколько типов магнитно-резонансных томографов:

со слабым полем - 0,1-0,5 Тл;

со средним полем - 0,5-1,0 Тл;

с сильным полем - 1,0-2,0 Тл;

со сверхсильным полем - > 2,0 Тл.

По принципу действия различают три основных вида магнитов, применяемых для создания постоянного магнитного поля (ПМП): постоянные, резистивные и сверхпроводящие.

Постоянные магниты изготавливаются из ферромагнитных материалов. Они не потребляют электрическую энергию для создания ПМП, не нуждаются в охлаждении. Однако их вес огромен, а индукция создаваемого ПМП невелика, до 0,3 Тл.

Резистивные магниты (или электромагниты) представляют собой соленоид (катушку), по которому пропускают сильный электрический ток. Они позволяют добиться высокой однородности ПМП, но потребляют большое количество электроэнергии и требуют мощной системы охлаждения. Верхняя граница величины ПМП примерно 0,7 Тл, но на практике используются аппараты с ПМП до 0,3 Тл.

Сверхпроводящие магниты используют для создания ПМП явление сверхпроводимости: уменьшение сопротивления некоторых материалов при температурах вблизи абсолютного нуля. Такие магниты требуют специальных многоконтурных систем охлаждения на жидком азоте и гелии, но они способны создавать однородные поля до 9,4 Тл и выше.

По расположению магнитов различают вертикальные и горизонтальные системы МРТ.

В зависимости от конструкции МРТ могут быть открытого (с доступом к пациенту с 3 сторон) и закрытого типа.

Технические характеристики

Напряженность поля, Тл

Частота, МГц

Максимальные градиенты, мТл/м

Минимальная толщина среза, мм

Матрица сканирования

Время реконструкции слоя, с

Потребляемая мощность, кВт

Преимущества и недостатки магнитов МРТ

Тип магнита	Преимущества	Недостатки
1	2	3
Постоянный	Низкое энергопотребление	Ограниченная напряженность поля (< 0.2Тл)
	Низкие эксплуатационные расходы	Очень тяжелый
	Маленькое поле неуверенного приема	Нет быстрого охлаждения
	Без криогена	Нет аварийного снижения магнитного поля

Резистивный	Низкая стоимость	Высокое энергопотребление
	Легкий вес	Ограниченная напряженность поля (< 0.3 Тл)
	Может быть отключен	Требуется водяное охлаждение
	Может быть отключен	Большое поле неуверенного приема
Сверхпроводящий	Высокая напряженность поля	Высокая стоимость
	Высокая однородность поля	Высокие расходы на криогенное обеспечение
	Низкое энергопотребление	Артефакты движения
	Быстрое сканирование	Техническая сложность