Магнитно-резонансная томография. Магнитный резонанс, или, как его называли и по-прежнему называют в естественных науках, — ядерный магнитный резонанс (ЯМР)

Магнитный резонанс, или, как его называли и по-прежнему называют в естественных науках, — ядерный магнитный резонанс (ЯМР), — это явление, впервые упомянутое в на­учной литературе в 1946 г. учеными США F.Bloch и E.Purcell. После включения ЯМР в число методов медицинской визуализации слово «ядерный» было опущено. Совре­менное название метода магнит­но-резонансная томография (МРТ) трансформировалось из более ран­него названия — ЯМР исключите­льно из соображений маркетинга и радиофобии населения. Основными элементами магнитно-резонансно­го томографа являются: магнит, ге­нерирующий сильное магнитное поле; излучатель радиочастотных импульсов; приемная катушка-де­тектор, улавливающая ответный сигнал тканей во время релаксации; компьютерная система для преоб­разования получаемых с катуш­ки-детектора сигналов в изображе­ние, выводимое на монитор для ви­зуальной оценки.

В основе метода МРТ лежит яв­ление ЯМР, суть которого в том, что ядра, находящиеся в магнит­ном поле, поглощают энергию ра­диочастотных импульсов, а при за­вершении действия импульса излу­чают эту энергию при переходе в первоначальное состояние. Индук­ция магнитного поля и частота прилагаемого радиочастотного им­пульса должны строго соответство­вать друг другу, т.е. находиться в резонансе.

Роль классического рентгенов­ского исследования ограничена возможностью получения изобра­жения только костных структур. Вместе с тем костные изменения ВНЧС, как правило, появляются на поздних стадиях заболеваний, что не позволяет своевременно оценить характер и степень выра­женности патологического процес­са. В 1970—1980-е годы для диа­гностики дисколигаментарных из­менений применялась артротомо-графия с контрастированием поло­сти сустава, которая как интервен­ционное вмешательство в настоя­щее время вытеснена более инфор­мативными для врача и необреме­нительными для больного исследо­ваниями. Широко используемая в современной клинике рентгенов­ская КТ позволяет детально оце­нить структуру костей, образую­щих ВНЧС, но чувствительность этого метода в диагностике изме­нений внутрисуставного диска слишком низка. В то же время МРТ как неинвазивная методика позволяет объективно оценить со­стояние мягкотканных и фиброз­ных структур сустава и прежде все­го структуру внутрисуставного дис­ка. Однако, несмотря на высокую информативность, МРТ ВНЧС не имеет стандартизованной методики выполнения исследования и ана­лиза выявляемых нарушений, что порождает разночтение получае­мых данных.

Под действием сильного внешне­го магнитного поля в тканях созда­ется суммарный магнитный мо­мент, совпадающий по направле­нию с этим полем. Это происходит за счет направленной ориентации ядер атомов водорода (представля­ющих собой диполи). Величина магнитного момента в изучаемом объекте тем больше, чем выше на­пряженность магнитного поля. При выполнении исследования на изу­чаемую область воздействуют ра­диоимпульсы определенной часто-

ты. При этом ядра водорода полу­чают дополнительный квант энер­гии, который заставляет их подня­ться на более высокий энергетиче­ский уровень. Новый энергетиче­ский уровень является в то же время менее стабильным, а при прекращении действия радиоимпу­льса атомы возвращаются в преж­нее положение — энергетически менее емкое, но более стабильное. Процесс перехода атомов в перво­начальное положение называется релаксацией. При релаксации ато­мы испускают ответный квант энергии, который фиксируется вос­принимающей катушкой-детекто­ром.

Радиоимпульсы, воздействую­щие во время сканирования на «зону интереса», бывают различ­ными (повторяются с разной час­тотой, отклоняют вектор намагни­ченности диполей под различными углами и т.д.). Соответственно и ответные сигналы атомов во время релаксации неодинаковые. Разли­чают время так называемой продо­льной релаксации, или Т1, и время поперечной релаксации, или Т2. Время Т1 зависит от размера моле­кул, в состав которых входят дипо­ли водорода, от мобильности этих молекул и тканях и жидких средах. Время Т2 в большей степени зави­сит от физических и химических свойств тканей. На основе времени релаксации (Т1 и Т2) получают Т|-и Тг-взвешенные изображения (ВИ). Принципиальным является то, что одни и те же ткани имеют различную контрастность на Т1 и Т2 ВИ. Например, жидкость имеет высокий МР-сигнал (белый цвет на томограммах) на Т2 ВИ и низ­кий МР-сигнал (темно-серый, чер­ный) на Т1 ВИ. Жировая ткань (в клетчатке, жировой компонент губчатой кости) имеет высокой ин­тенсивности МР-сигнал (белый) как на Т1, так и на Т2 ВИ. По из­менению интенсивности МР-сиг-нала на Т1 и Т2 ВИ различными

структурами можно судить об их качественном строении (кистозная жидкость).

В современной лучевой диагнос­тике метод МРТ считается самым чувствительным при выявлении из­менений в мягкотканных структу­рах. Этот метод позволяет получать изображения в любой плоскости без изменения положения тела па­циента, безвреден для человека.

Однако существуют противопо­казания к выполнению МРТ, свя­занные с повреждающим воздейст­вием магнитного поля и радиоим­пульсов на некоторые аппараты (сердечные водители ритма, слухо­вые аппараты). Не рекомендуется выполнять МРТ при наличии в ор­ганизме пациента металлических имплантатов, клемм, инородных тел. Поскольку большинство МР-томографов представляют собой замкнутое пространство (туннель магнита), выполнение исследова­ния у пациентов с клаустрофобией крайне затруднительно или невоз­можно. Другим недостатком МРТ является продолжительное время исследования (в зависимости от программного обеспечения томо­графа от 30 мин до 1 ч).

Поскольку оба сустава функцио­нируют как единое целое, нужно обязательно проводить билатераль­ное исследование. Принципиаль­ным является применение катушки (поверхностной) малого диаметра (8—10 см), что позволяет получить максимальное пространственное разрешение. При позиционирова­нии катушки ее центр располагают на 1 — 1,5 см вентральнее наружного слухового прохода (рис. 3.33).