^

Sức khoẻ

Chẩn đoán thoái hóa khớp: chụp cộng hưởng từ

, Biên tập viên y tế
Đánh giá lần cuối: 23.04.2024
Fact-checked
х

Tất cả nội dung của iLive đều được xem xét về mặt y tế hoặc được kiểm tra thực tế để đảm bảo độ chính xác thực tế nhất có thể.

Chúng tôi có các hướng dẫn tìm nguồn cung ứng nghiêm ngặt và chỉ liên kết đến các trang web truyền thông có uy tín, các tổ chức nghiên cứu học thuật và, bất cứ khi nào có thể, các nghiên cứu đã được xem xét về mặt y tế. Lưu ý rằng các số trong ngoặc đơn ([1], [2], v.v.) là các liên kết có thể nhấp vào các nghiên cứu này.

Nếu bạn cảm thấy rằng bất kỳ nội dung nào của chúng tôi không chính xác, lỗi thời hoặc có thể nghi ngờ, vui lòng chọn nội dung đó và nhấn Ctrl + Enter.

Hình ảnh cộng hưởng từ (MRI) trong những năm gần đây đã trở thành một trong những phương pháp hàng đầu chẩn đoán không xâm lấn của viêm xương khớp. Kể từ những năm 70, khi nguyên lý cộng hưởng từ (MP) lần đầu tiên được sử dụng để nghiên cứu cơ thể con người, cho đến ngày nay phương pháp này của hình ảnh y học đã thay đổi triệt để và tiếp tục phát triển nhanh chóng.

Thiết bị kỹ thuật, phần mềm đang được cải tiến, kỹ thuật hình ảnh đang phát triển, chế độ tương phản MP đang được phát triển. Điều này cho phép bạn liên tục tìm các lĩnh vực ứng dụng MRI mới. Nếu ban đầu việc sử dụng nó chỉ giới hạn ở những nghiên cứu về hệ thống thần kinh trung ương, hiện nay MRI đã được sử dụng thành công ở hầu hết các lĩnh vực y học.

Năm 1946, một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Stanford và Harvard đã khám phá ra hiện tượng này, được gọi là cộng hưởng từ hạt nhân (NMR). Bản chất của nó là các hạt nhân của một số nguyên tử, đang ở trong một từ trường, dưới ảnh hưởng của một trường điện từ bên ngoài có thể hấp thụ năng lượng, và phát ra nó dưới dạng một tín hiệu radio. Đối với khám phá này, F. Bloch và E. Parmel năm 1952 đã được trao giải Nobel. Một hiện tượng mới đã sớm học được cách sử dụng để phân tích phổ các cấu trúc sinh học (quang phổ NMR). Năm 1973, Paul Rautenburg đã chứng minh lần đầu tiên khả năng có được một hình ảnh bằng cách sử dụng tín hiệu NMR. Như vậy, chụp cắt lớp NMR xuất hiện. Các tomogram chụp NMR đầu tiên của các cơ quan nội tạng của người sống đã được chứng minh vào năm 1982 tại Đại hội bác sĩ khoa học về tia phóng xạ quốc tế ở Paris.

Cần phải có hai giải thích. Mặc dù thực tế là phương pháp này dựa trên hiện tượng NMR, nó được gọi là cộng hưởng từ (MP), bỏ qua từ "hạt nhân". Điều này được thực hiện để bệnh nhân không có ý tưởng về phóng xạ liên quan đến sự phân rã của hạt nhân nguyên tử. Và trường hợp thứ hai: chụp cắt lớp bằng MP không phải là vô tình "điều chỉnh" đối với proton, tức là trên hạt nhân của hydro. Yếu tố này trong các mô rất nhiều, và hạt nhân của nó có khoảnh khắc lớn nhất trong số các hạt nhân nguyên tử, gây ra một mức độ cao của tín hiệu MR.

Nếu năm 1983 chỉ có một vài thiết bị trên khắp thế giới thích hợp cho nghiên cứu lâm sàng, vào đầu năm 1996 đã có khoảng 10.000 chụp quang tuyến trên thế giới. Hàng năm có tới 1000 dụng cụ mới được đưa vào thực tiễn. Hơn 90% đội hình chụp cắt lớp MP là các mô hình với nam châm siêu dẫn (0.5-1.5 T). Thật thú vị khi lưu ý rằng nếu vào giữa những năm 80 của công ty - nhà sản xuất MP-chụp cắt lớp hướng dẫn bởi nguyên tắc "càng cao lĩnh vực này, thì càng tốt", tập trung vào các mô hình với một lĩnh vực là 1,5 T trở lên, vào cuối những năm 80 là rõ ràng trong hầu hết các ứng dụng chúng không có lợi thế đáng kể so với các mô hình có cường độ trường trung bình. Do đó, các nhà sản xuất chính của MP-chụp cắt lớp ( "GE", "Siemens", "Philips", "Toshi ba", "Picker", "Brooker" và những người khác.) Bây giờ chú ý tuyệt vời cho việc sản xuất của trung mô hình và thậm chí thấp lĩnh vực, khác với các hệ thống trường cao trong compactness và nền kinh tế với chất lượng hình ảnh thỏa đáng và chi phí thấp hơn đáng kể. Các hệ thống tầng cao được sử dụng chủ yếu ở các trung tâm nghiên cứu để tiến hành quang phổ MR.

trusted-source[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7]

Nguyên tắc của phương pháp MRI

Các thành phần chính của chụp cắt lớp vi thể là: nam châm cực mạnh, máy phát vô tuyến, nhận cuộn tần số vô tuyến, máy tính và bảng điều khiển. Hầu hết các thiết bị đều có từ trường với khoảng cách từ trường song song với trục dài của cơ thể người. Độ mạnh của từ trường được đo bằng Tesla (T). Đối với lĩnh vực MRI lâm sàng sử dụng các lĩnh vực với một lực lượng của 0,2-1,5 T.

Khi một bệnh nhân được đặt trong một từ trường mạnh, tất cả các proton là lưỡng cực từ phát ra theo hướng của trường bên ngoài (như kim la bàn, được hướng dẫn bởi từ trường của trái đất). Ngoài ra, các trục từ của mỗi proton bắt đầu xoay quanh hướng của từ trường bên ngoài. Chuyển động quay vòng cụ thể này được gọi là quá trình, và tần số của nó là một tần số cộng hưởng. Khi một xung tần số vô tuyến điện từ ngắn được truyền qua cơ thể bệnh nhân, từ trường của sóng vô tuyến điện tạo ra những khoảnh khắc từ của tất cả các proton xoay quanh khoảng cách từ trường ngoài. Để điều này xảy ra, tần số của sóng vô tuyến phải bằng tần số cộng hưởng của proton. Hiện tượng này gọi là cộng hưởng từ. Để thay đổi hướng của proton từ, từ trường của proton và sóng vô tuyến phải cộng hưởng, tức là có cùng tần số.

Một khoảnh khắc từ tính được tạo ra trong các mô của bệnh nhân: mô được lấy từ và từ tính của chúng được định hướng đúng với từ trường bên ngoài. Từ tính tỷ lệ thuận với số proton trên một đơn vị khối lượng của mô. Số lượng lớn các proton (hạch nhân chứa hydrogen) chứa trong hầu hết các mô làm cho thực tế là moment thuần nguyên từ là đủ lớn để tạo ra một dòng điện trong cuộn dây tiếp nhận đặt bên ngoài bệnh nhân. Các tín hiệu MP gây ra được sử dụng để tái tạo hình ảnh MR.

Quá trình chuyển đổi các điện tử của hạt nhân từ trạng thái kích thích sang trạng thái cân bằng được gọi là quá trình thư giãn spin hoặc giải phóng theo chiều dọc. Nó được đặc trưng bởi thời gian thư giãn T1-spin-lattice-thời gian cần thiết để chuyển 63% hạt nhân đến trạng thái cân bằng sau khi chúng bị kích thích bởi một xung 90 °. T2 cũng là thời gian thư giãn spin-spin.

Có một số cách để chụp cắt lớp vi thể. Sự khác biệt của họ nằm ở thứ tự và tính chất của việc tạo ra các xung tần số vô tuyến, các phương pháp để phân tích các tín hiệu MP. Phổ biến nhất là hai phương pháp: spin-lattice và spin-echo. Đối với spin-lưới, thời gian thư giãn T1 chủ yếu là phân tích. Các mô khác nhau (chất xám và trắng của não, dịch não tủy, mô khối u, sụn, cơ, vv) có proton với thời gian thư giãn khác nhau T1. Với thời lượng T1, cường độ của tín hiệu MP có liên quan: T1 ngắn hơn, tín hiệu MR càng mạnh và khoảng không sáng hơn sẽ xuất hiện trên màn hình TV. Mô mỡ trên chụp cắt lớp vi thể là màu trắng, tiếp theo là cường độ tín hiệu MP theo thứ tự giảm dần là não và tủy sống, các cơ quan nội tạng dày đặc, thành mạch máu và cơ. Không khí, xương và vôi hóa thực tế không cho tín hiệu MP và do đó được hiển thị bằng màu đen. Các mối quan hệ của thời gian thư giãn T1 tạo ra các điều kiện tiên quyết để hình dung các mô bình thường và thay đổi trên tomogramm MR.

Trong một phương pháp chụp cắt lớp khác, được gọi là spin-echo, một loạt các xung tần số vô tuyến được gửi đến bệnh nhân chuyển process trước 90 °. Sau khi dừng các xung, tín hiệu phản hồi MP được ghi lại. Tuy nhiên, cường độ của tín hiệu phản hồi lại khác nhau liên quan đến thời gian T2: T2 ngắn hơn, tín hiệu yếu hơn, và do đó, độ sáng của màn hình TV thấp hơn. Do đó, hình ảnh cuối cùng của MRI trong phương pháp T2 là trái ngược với T1 (âm tính đến dương tính).

Trên chụp cắt lớp vi mô, các mô mềm được hiển thị tốt hơn trên các bản chụp ảnh máy tính: cơ, lớp mỡ, sụn, mạch. Trên một số thiết bị, người ta có thể có được hình ảnh của các mạch mà không giới thiệu một chất tương phản (MP-angiography). Do hàm lượng nước thấp trong mô xương, không gây ra hiệu ứng che chắn, như trong chụp cắt lớp vi tính X-quang, tức là Không can thiệp vào hình ảnh, ví dụ như tủy sống, đĩa đệm, vv Tất nhiên, các hạt nhân hydrogen được chứa không chỉ ở nước, mà còn trong mô xương, chúng được cố định trong các phân tử rất lớn và các cấu trúc dày đặc và không ảnh hưởng đến MRI.

Những thuận lợi và bất lợi của MRI

Ưu điểm chính của MRI đều là phòng không xâm lấn, vô hại (không tiếp xúc với bức xạ), lấy hình ảnh nhân vật ba chiều, một sự tương phản tự nhiên từ di chuyển trong máu, sự vắng mặt của các đồ tạo tác của mô xương, sự phân biệt cao của mô mềm, khả năng để thực hiện MP-quang phổ cho in vivo nghiên cứu về sự trao đổi chất của các mô trong cơ thể. MPT cho phép hình ảnh của các lớp mỏng của cơ thể con người trong bất kỳ mặt cắt ngang - trong trán, dọc, trục và máy bay xiên. Có thể tái tạo lại hình ảnh ba chiều của các cơ quan, đồng bộ hóa việc thu thập tomograms với điện tâm đồ răng.

Những nhược điểm chính thường liên quan đến một thời gian đủ lâu để tạo ra hình ảnh (thường là phút), dẫn đến sự xuất hiện của hiện vật từ các phong trào hô hấp (đặc biệt là làm giảm hiệu quả của nghiên cứu ánh sáng), loạn nhịp (khi nghiên cứu tim), không có khả năng đáng tin cậy phát hiện sỏi, vôi hóa, một số các loại bệnh lý của cấu trúc xương, chi phí thiết bị và chi phí hoạt động cao, các yêu cầu đặc biệt cho các cơ sở trong đó thiết bị được đặt (sàng lọc từ sự can thiệp), không thể kiểm tra Tôi bị bệnh sợ hãi, máy tạo nhịp nhân tạo, cấy ghép kim loại lớn từ các kim loại phi y tế.

trusted-source[8], [9], [10], [11], [12], [13], [14], [15]

Tương phản chất cho MRI

Khi bắt đầu sử dụng MRI, người ta tin rằng sự tương phản tự nhiên giữa các mô khác nhau loại bỏ sự cần thiết của chất tương phản. Không lâu nó đã được phát hiện ra rằng sự khác biệt trong tín hiệu giữa các mô khác nhau, nghĩa là độ tương phản của hình ảnh MR có thể được cải thiện đáng kể bởi phương tiện tương phản. Khi môi trường phản xạ MP đầu tiên (chứa các ion gadolinium paramagnetic) trở nên sẵn có trên thị trường, thông tin chẩn đoán của MRI đã tăng đáng kể. Bản chất của tác nhân tương phản MR là thay đổi các thông số từ tính của proton của các mô và các cơ quan, nghĩa là thay đổi thời gian thư giãn (TR) của proton T1 và T2. Cho đến nay, có một số phân loại của các tác nhân tương phản MP (hoặc đúng hơn là các chất tương phản - CA).

Bởi hiệu ứng nổi bật về thời gian thư giãn của MR-Cadel tại:

  • T1-KA, rút ngắn T1 và do đó làm tăng cường độ tín hiệu MP của mô. Họ cũng được gọi là dương tính SC.
  • T2-KA, rút ngắn T2, làm giảm cường độ tín hiệu MR. Đây là SC âm.

Tùy thuộc vào tính chất từ của MR-SC được chia thành paramagnetic và superparamagnetic:

trusted-source[16], [17], [18], [19], [20]

Phương tiện tương phản paramagnet

Thuộc tính thông số được sở hữu bởi các nguyên tử với một hay nhiều electron không ghép đôi. Đây là các ion từ của gadolinium (Gd), crom, niken, sắt, và mangan. Các hợp chất của Gadolinium được sử dụng rộng rãi nhất trên lâm sàng. Hiệu ứng tương phản của gadolinium là do rút ngắn thời gian thư giãn T1 và T2. Trong liều thấp, ảnh hưởng trên T1, làm tăng cường độ của tín hiệu, chiếm ưu thế hơn. Trong liều cao, hiệu quả trên T2 chiếm ưu thế hơn với sự giảm cường độ tín hiệu. Paramagnetics bây giờ được sử dụng rộng rãi nhất trong thực hành chẩn đoán lâm sàng.

Phương tiện tương phản siêu tương đối

Ảnh hưởng chủ yếu của sắt oxit siêu thuận từ là sự rút ngắn sự thư giãn T2. Khi liều tăng, cường độ tín hiệu sẽ giảm. Với nhóm tàu vũ trụ này có thể được quy cho và các vệ tinh sắt từ, bao gồm sắt oxit sắt từ cấu trúc tương tự như ferit magnetite (Fe 2+ OFe 2 3+ 0 3 ).

Phân loại sau đây dựa trên dược động học của CA (Sergeev, V.V., Isoavt., 1995):

  • ngoại bào (mô cụ thể);
  • dạ dày-ruột;
  • organotropic (mô cụ thể);
  • macromolecular, được sử dụng để xác định không gian mạch máu.

Ở Ukraine, có bốn MR-CAs được biết đến, đó là SCs paramagnetic hòa tan trong nước ngoài, trong đó gadodiamide và acid gadopentetic được sử dụng rộng rãi. Các nhóm SC còn lại (2-4) trải qua giai đoạn thử nghiệm lâm sàng ở nước ngoài.

Ngoại bào tan trong nước MP-CA

Tên quốc tế

Công thức hóa học

Cấu trúc

Axit dicopentetic

Gadolinium dimeglumina diethylenetriaminepentaacetate ((NMG) 2Gd-DTPA)

Tuyến tính, ion

Axit gadoterovaya

(NMG) Gd-DOTA

Cyclic, ionic

Gadodamidid

Gadolinium diethylenetriaminepentaacetat-bis-methylamit (Gd-DTPA-BMA)

Tuyến tính, không ion

Outotéridol

Gd-HP-D03A

Cyclic, không ion

Tàu vũ trụ ngoại bào được tiêm tĩnh mạch, 98% trong số đó được bài tiết qua thận, không xâm nhập rào cản máu-não, có độc tính thấp, thuộc nhóm paramagnetic.

Chống chỉ định MRI

Chống chỉ định tuyệt đối bao gồm các điều kiện mà theo đó nghiên cứu là những bệnh nhân có nguy cơ gây tử vong. Ví dụ, sự hiện diện của cấy ghép, được kích hoạt bằng các phương tiện điện tử, từ tính hoặc cơ khí, chủ yếu là máy tạo nhịp tim nhân tạo. Tác động của bức xạ RF từ máy quét MR có thể cản trở hoạt động của bộ kích thích hoạt động trong hệ thống truy vấn, vì sự thay đổi từ trường có thể bắt chước hoạt động của tim. Thu hút từ tính cũng có thể gây kích thích di chuyển trong tổ và di chuyển các điện cực. Ngoài ra, từ trường tạo ra trở ngại cho hoạt động của cấy ghép từ hoặc điện tử của tai giữa. Sự hiện diện của van tim nhân tạo biểu hiện sự nguy hiểm và chỉ là sự chống chỉ định tuyệt đối khi được kiểm tra trên các máy quét MR cao, và nếu van lâm sàng giả định bị hư hỏng. Sự hiện diện của cấy ghép phẫu thuật bằng kim loại nhỏ (clip gây chảy máu) trong hệ thần kinh trung ương cũng đề cập đến các chống chỉ định tuyệt đối cho nghiên cứu này, vì sự dịch chuyển của chúng do sự thu hút từ tính đe dọa gây ra chảy máu. Sự hiện diện của chúng ở các bộ phận khác của cơ thể ít nguy hiểm hơn, vì sau khi điều trị, xơ hóa và đóng gói kẹp giúp giữ chúng trong trạng thái ổn định. Tuy nhiên, ngoài nguy cơ tiềm ẩn, sự hiện diện của kim cấy với tính chất từ tính trong mọi trường hợp gây ra hiện tượng gây khó khăn cho việc giải thích kết quả của nghiên cứu.

Chống chỉ định MRI

Tuyệt đối:

Tương đối:

Máy tạo nhịp

Các chất kích thích khác (bơm insulin, kích thích thần kinh)

Cấy ghép từ hoặc điện tử của tai giữa

Cấy ghép từ của tai trong, van tim giả (ở những vùng cao, có rối loạn chức năng nghi ngờ)

Kẹp huyết động của mạch não

Các đoạn huyết động của các nội tạng khác, suy tim mất bù, mang thai, chứng sợ hãi, sự cần thiết phải theo dõi sinh lý

Đối với grotivopokazaniyam tương đối so với những người được liệt kê suy tim ở trên cũng được bù, nhu cầu giám sát sinh lý (thở máy, máy bơm truyền điện). Claustrophobia là một trở ngại cho việc nghiên cứu trong 1-4% các trường hợp. Nó có thể được khắc phục, trên một mặt, việc sử dụng các thiết bị với nam châm mở, mặt khác - một lời giải thích chi tiết của thiết bị và các thiết bị chạy khảo sát. Bằng chứng MRI của các tác hại trên phôi hoặc thai không thu được, tuy nhiên, nó khuyên để tránh MRI trong tôi ba tháng của thai kỳ. Việc sử dụng MRI trong thai kỳ được hiển thị trong trường hợp các kỹ thuật hình ảnh phi ion hóa khác không cung cấp thông tin thỏa đáng. MRI đòi hỏi sự tham gia lớn hơn trong bệnh nhân nó hơn chụp cắt lớp vi tính, như phong trào kiên nhẫn trong thời gian thử nghiệm là ảnh hưởng mạnh mẽ hơn vào chất lượng hình ảnh, vì vậy việc nghiên cứu các bệnh nhân bị rối loạn cấp tính, ý thức suy giảm, trạng thái co cứng, mất trí nhớ, cũng như trẻ em thường rất khó.

trusted-source[21], [22], [23], [24], [25], [26]

Translation Disclaimer: For the convenience of users of the iLive portal this article has been translated into the current language, but has not yet been verified by a native speaker who has the necessary qualifications for this. In this regard, we warn you that the translation of this article may be incorrect, may contain lexical, syntactic and grammatical errors.

You are reporting a typo in the following text:
Simply click the "Send typo report" button to complete the report. You can also include a comment.