تالار گفتگوی رادیولوژی

MRI

 
عکس فرزانه سوختانلو
MRI
از فرزانه سوختانلو در Thursday، 22 August 2013، 4:15 PM
 

عکسبرداری با MRI


MRI روشی است که می‌توان با کمک گرفتن از آن تصاوير بسيار دقيق و واضحی از اندامهای درون بدن بدست آورد . MRI مخفف کلمه لاتين Magnetic Resonance Imagingبه معنی تصوير برداری با تشديد مغناطيسي می‌باشد.

سير رشد و تحولی
پديده تشديد در مورد هسته‌های اتم اولين بار توسط فليكس بلانچ    (Flix-Blanch)  و  ادوارد بورسل (Edvard-Borsel) در سال 1946 کشف شد. اين دو دانشمند به خاطر اين کار در سال 1952 جايزه نوبل دريافت کردند. هسته های اتمها دارای بسامدهای متفاوت هستند اگر اين بسامدها را بتوان مشخص کرد می توان از اين پديده در تعيين نوع اتم استفاده کرد. در بين سالهای 1950 تا 1970 با تكيه بر اين ويژگي (NMR) يا تشديد مغناطيسي هسته ابداع شد که از آن برای تشخيص ساختمان فيزيكي و شيميايي  مولکولها استفاده می‌شود.

در سال 1970 بود که دريافتند اگر نيروي محرک را در هسته هايي که در اثر پديده تشديد انرژی دريافت کرده و دامنه نوسان آنها را افزايش يافته است قطع کنيم، هسته ها با از دست دادن اين انرژی به صورت امواج الکترومغناطيسي و مقداری هم آزمايش‌های مربوط به گرما به حالت پايه خود برمی‌گردند. اين زمان برگشت به حالت پايه در تركيبات مختلف متفاوت است با شناسايي اين پديده سعی کردند از اين ويژگی برای ايجاد تصوير استفاده کنند که پايه روشی به نام MRI شده‌است. اولين بار ريموند داماديان (Rimond-Damadyan) از اين ويژگی برای تشخيص تومورها استفاده کرد. بعد از وی افراد ديگری در اين زمينه کار کردند و با بکارگيری فنون و روشهای بهتر زمان لازم برای تصوير برداری را کاهش دادند. روش‌ها و فنون جديد ارائه شده امروزه MRI را به يک روش مفيد برای تصوير برداری مبدل کرده‌است.
مکانيزم کار MRI
سه نوع حرکت در اتم مورد بحث است.
• چرخش الکترونها حول محور خود
• چرخش الکترون به دور هسته
• چرخش هسته به دور محور چرخش

هسته هايی که تعداد نوکلئونهای آنها فرد است (مجموع پروتون و نوترونهای هسته را نوکلئون می‌گويند) به دور محور خود حرکت چرخشی دارند اين ويژگی را ويژگی اسپين و اين هسته ها را هسته فعال تشديد مغناطيسی می گويند. به علاوه اين هسته ها را می توان مانند يک مغناطيس کوچک با قطبهای N و S در نظر گرفت. به اين دليل گفته می شود هسته يک دو قطبی مغناطيسی است و اين ويژگی مغناطيسی ذاتی را همان مغناطيس می گويند. پس هسته فعال تشديد مغناطيسی دارای دو ويژگی اسپينی و ممان مغناطيسی است.

در بدن انسان هسته‌هايی که اين ويژگی را داشته باشند N15 ، O17 ، C13 ، P31 ، Na23 ، H هستند. در تصوير سازی به غير از اينکه هسته از نظر مغناطيسی بايد فعال باشد فراوانی لازم در نمونه را نيز بايد داشته باشد. هسته اتم هيدروژن هم ميدان مغناطيسی دارد ، هم در تمام بدن پخش است و چون هسته کوچک است و تحت تاثير يک پروتون قرار دارد، ممان مغناطيسی آن بزرگ می‌باشد. در نتيجه در تصويربرداری می‌تواند مورد استفاده قرار بگيرد.

ساختمان دستگاه MRI
بطور عمده بدن انسان از آب و چربی تشکيل شده‌است. آب 3/2 وزن بدن را شامل می شود و دارای دو اتم هيدروژن و يک اتم اکسيژن در هر مولکول است. مولکولهای چربی نيز به مقدار زيادی هيدروژن دارند. به طور کلی مقدار اتم هيدروژن بدن تقريبا 63 درصد است. و اين اتم که مقدارش بيشتر از ديگر عناصر است، دارای سيگنال MRI می باشد. از آنجايی که بين محتوای آب اندامها و بافتها تفاوت وجود دارد، و همچنين در خيلی از بيماريها روند آسيب رسانی منجر به تغيير در محتوای آب می شود، اين روش تصوير برداری بطور وسيع در پزشکی بکار برده می شود.

دستگاه MRI لوله‌‌ای است که بوسيله آهنربای دايره‌ای شکل دواری احاطه شده است. اين آهنربا ميدان مغناطيسی ايجاد می کند. در اينجا موج راديويی با طول موجهای متفاوت سطح نمونه را جاروب می کنند. انتهای نمونه با جذب انرژی از موج راديويی هم فرکانس با چرخش آنها ، به حالت انرژی بالاتری می روند و در راستای ميدان مغناطيسی خارجی قرار می گيرند.

با قطع ميدان اين هسته ها به حالت اوليه خود برمی گردند. در اين هنگام است که از ماده امواج الکترومغناطيسی با بسامد راديويی تابش می شود که توسط سيم پيچی که به آن کويل می گويند، دريافت انجام می‌شود. اين سيم امواج دريافتی را به جريان الکتريکی تبديل می‌کند. سپس اين جريانها تقويت می‌شوند و به عنوان سيگنالهای MRI به رايانه داده می‌شود. رايانه با استفاده از سيستم تبديلی به نام تبديل فوريه اين داده ها را به تصوير تبديل می‌کنند. اين تصوير بسيار دقيق است و تغييرات بسيار کوچک را نيز می‌تواند نشان دهد.
نحوه تصويربرداری
فردی که قرار است با اين روش مورد تصويربرداری قرار گيرد نبايد هيچ شی فلزی مانند ساعت ، انگشتر ، مفصل مصنوعی و .... داشته باشد. و يا شی فلزی در نزديکی دستگاه MRI قرار گيرد ، زيرا ميدان مغناطيسی روی اين مواد فرومغناطيسی اثر گذاشته و نه تنها باعث تداخل در امر تصويربرداری می شود، بلکه می تواند به خود فرد نيز آسيب برساند به همين دليل است که دستگاه MRI را در اتاق‌های ويژه‌ای قرار می دهند. اين اتاقها نسبت به امواج الکترومغناطيسی نفوذناپذبرند. در نتيجه امکان ورود يا خروج برای اين امواج وجود ندارد. به علاوه لباس مخصوصی را تن بيمار می‌کنند که هيچ قسمت فلزی نداشته باشد.

در حين عمل تصويربرداری فرد بايد آرام باشد. به اين منظور می‌توان يک آرام بخش ملايم به وی داد. سپس او را روی تخت خوابانده و از وی می‌خواهند که به طور عادی نفس بکشد. بعد از اينکه فرد در دستگاه قرار گرفت، محل مورد تصويربرداری را با نور مشخص می کنند و اسکن کردن شروع می‌شود. در فواصل زمانی که اسکن کردن قطع می‌شود وی می‌تواند قدری حرکت کند ، ولی نه آنقدر که از محل مورد نظر جابجا شود. شخص در طول اسکن می‌تواند از طريق دکمه‌ای که در اختيار او قرار داده‌اند به مسئولين اطلاع ‌دهد، و اسکن کردن متوقف ‌شود. بعد از اتمام کار اطلاعات تصويری به رايانه‌ای داده می‌شود و رايانه با بررسی اطلاعات ، تصويری ايجاد می کند که روی فيلم منعکس می‌شود.
موارد منع کاربرد
اگر فرد قلب مصنوعی يا درون کاشت فلزی و يا به طور کلی فلز در بدن خود داشته باشد (گلوله يا ترکش) نبايد از MRI استفاده کند. زيرا ميدان مغناطيسی می‌تواند باعث جابجايی آنها شود. همچنين اگر فرد ترسی از محبوس شدن در دستگاه را داشته باشد، بايد اين مطالب را به مسئولين مربوطه اطلاع دهد.

موارد کاربرد
از اين روش می‌توان برای تشخيص ، درمان و دنبال کردن مسير بيماری استفاده نمود. مثلا تمام ناهنجاريهای مغز و نخاع به وسيله MRI نشان داده می‌شود. با اين روش می‌توان تشخيص داد که درد کمر به علت درد عضله است و يا به علت فشار روی عصب می‌باشد. همچنين در درمان و تشخيص و روند توسعه سرطان از اين روش استفاده می‌شود. موارد کاربرد MRI بسيار زياد است که در اين جا فقط چند نمونه ذکر شد.
اهميت MRI
MRI روشی است که در حدود 50 سال از عمر آن می گذرد. ولی در اين مدت پيشرفت‌های بسياری کرده و جوايز نوبل متعددی به اين موضوع تعلق گرفته‌است. برای مثال جايزه نوبل پزشکی سال 2003 به پاول لاتربر و پيتر منسفيلد به خاطر کار بر روی MRI تعلق گرفت. پاول لاتربر نشان داد که به کار بردن گراديان در ميدان مغناطيسی ايجاد تصويرهای دو بعدی را ممکن می سازد. وی در سال 1973 توضيح داد که چگونه با اضافه کردن گراديان مغناطيسی به آهنربای مرکزی امکان آشکارسازی مقطع عرضی لوله‌ای که در آن آب معمولی وجود دارد و با آب سنگين احاطه شده‌است، ممکن می‌شود. هيچ روش تصوير برداری نمی‌تواند بين آب سنگين و آب معمولی  فرق  قائل  شود.

پيتر منسفيلد گراديان را در ميدان مغناطيسی مورد استفاده قرار داد تا بتواند به طور دقيق تفاوتهای تشديد را نشان دهد. اين قدم اصلی برای ايجاد يک روش کاربردی تصويرسازی بود. همچنين وی نشان داد که چگونه با تغيير سريع گراديان می‌توان به سرعت تصوير بدست آورد ، که به اين روش Echo-Planer scaning می‌گويند. اين روش در دهه اخير در کاربردهای بالينی مفيد بوده ‌است. تعدد در جوايز نوبل مربوط به MRI اهميت اين موضوع را به خوبی نشان می دهد. اين روش ، تصاويری با دقت بالا از اندامهای بدن فراهم می کند و امروزه به ميزان زيادی در دنيا کاربرد دارد و می تواند جايگزين روشهای قبلی شود. زيرا با توجه به دانش امروزه ما هيچ عارضه جانبی ندارد.

عکس دکتر عليرضا احسان بخش
در پاسخ به: MRI
از دکتر عليرضا احسان بخش در Sunday، 25 August 2013، 1:18 PM
 

thanks Ms Sukhtanlu