تصویربرداری رزونانس مغناطیسی MRI

تصویربرداری تشدید مغناطیسی ( MRI ) یک تکنیک تصویربرداری پزشکی برای به دست آوردن نماهای دو بعدی یا سه بعدی از داخل بدن به صورت غیرتهاجمی با وضوح ^{کنتراست} نسبتا بالا است ^.

MRI بر اساس اصل تشدید مغناطیسی هسته ای (NMR) ² است که از خواص کوانتومی هسته های اتمی برای طیف سنجی در تجزیه و تحلیل شیمیایی استفاده می کند ^. MRI به یک میدان مغناطیسی قوی و پایدار نیاز دارد که توسط یک آهنربای ابررسانا ایجاد می‌شود که مغناطیسی بافت را با تراز کردن گشتاورهای مغناطیسی اسپین ایجاد می‌کند . میدان‌های مغناطیسی نوسانی ضعیف‌تر، به نام «  فرکانس رادیویی  »، اعمال می‌شوند تا کمی این هم‌ترازی را تغییر دهند و یک پدیده تقدیمی ایجاد کنند که منجر به یک سیگنال الکترومغناطیسی قابل اندازه‌گیری می‌شود. ویژگی MRI شامل تعیین دقیق منشاء سیگنال NMR در فضا با اعمال میدان های مغناطیسی غیریکنواخت، ” گرادیان ها  ”  است که بسته به موقعیت اتم ها در این گرادیان ها، فرکانس های تقدیمی کمی متفاوت را القا می کند. بر اساس این اصل که مخترعان آن، پل لاتربر و پیتر منسفیلد ، جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی را در سال 2003 به ارمغان آورد، می توان یک تصویر را در دو بعد و سپس در سه بعد ترکیب شیمیایی و در نتیجه بافت های بیولوژیکی طبیعت بازسازی کرد. کاوش کرد.

در تصویربرداری پزشکی، MRI عمدتاً به تصویربرداری از سیستم عصبی مرکزی ( مغز و نخاع )، عضلات ، قلب و تومورها اختصاص دارد . به لطف توالی های مختلف، بافت های نرم را می توان با کنتراست بالاتری نسبت به CT مشاهده کرد  . از سوی دیگر، MRI اجازه مطالعه قشرهای استخوانی (بافت‌های “سخت”) که دارای هیدروژن بسیار کم هستند را نمی‌دهد، و بنابراین جستجوی دقیق برای شکستگی‌هایی که فقط ادم اطراف ضایعه قابل مشاهده است را نمی‌دهد.

دستگاه MRI گاهی اوقات به عنوان ”  اسکنر  ” شناخته می شود که در زبان فرانسوی با اسکنر سی تی اشتباه گرفته می شود . بر خلاف روش دوم (و سایر تکنیک‌های تصویربرداری مانند PET )، آزمایش MRI تهاجمی نیست و به سوژه تابش نمی‌کند. بنابراین، آن را به ابزاری ارجح برای تحقیقات مربوط به انسان ها، به ویژه در علوم اعصاب شناختی تبدیل می کند . از دهه 1990، تکنیک عملکردی MRI ، که امکان اندازه گیری فعالیت نواحی مختلف مغز را فراهم می کند، در واقع به پیشرفت چشمگیری در مطالعه مبانی عصبی زیستی فکر منجر شده است .

تاریخچه تصویربرداری رزونانس مغناطیسی MRI

اصل MRI مبتنی بر پدیده تشدید مغناطیسی هسته ای (NMR) است، یعنی مربوط به جفت شدن بین گشتاور مغناطیسی هسته اتم ها و میدان مغناطیسی خارجی است که توسط فلیکس بلوخ و ادوارد میلز پورسل در سال 1946 توصیف شد. در آغاز دهه 1970، پیشرفت های متعدد در NMR، به ویژه در طیف سنجی ، کاربردهای جدیدی از این تکنیک را پیشنهاد کرد. بنابراین، ریموند وهان دامادیان در سال 1969 پیشنهاد استفاده از NMR را برای مقاصد پزشکی داد و با اثبات اینکه طیف‌سنجی NMR امکان تشخیص تومورها را فراهم می‌کند ^، از پیشنهاد خود حمایت کرد .

در سال 1973، پیشرفت قابل توجهی حاصل شد: با الهام از روش های بازسازی تصویر مورد استفاده در توموگرافی ، پل لاتربر برای اولین بار “تصویربرداری” (که او آن را زئوگماتوگرافی نامید ) بر اساس NMR با استفاده از اصل گرادیان ها انجام داد که امکان گرفتن عکس را فراهم می کند. تصویر یک “بخش مجازی” از یک شی دو بعدی ⁴ . به طور همزمان اما مستقل، پیتر منسفیلد روش مشابهی را پیشنهاد کرد و در سال 1977 تکنیک تصویربرداری مسطح اکو را معرفی کرد که امکان ثبت تصاویر متعدد در زمان نسبتاً کوتاه را فراهم می کرد. اولین شی شناخته شده برای عموم مردم که توسط MRI مورد مطالعه قرار گرفت، فلفل بود ، پس از آزمایش بر روی دو لوله مویرگی.

در سال‌های بعد، این تکنیک به‌سرعت تکامل یافت، به‌ویژه به لطف پیشرفت‌های انجام شده در محاسبات و الکترونیک که امکان پیاده‌سازی روش‌های عددی را که از نظر زمان محاسبه پرهزینه بودند، ممکن ساخت . بنابراین، در سال 1975، ریچارد ارنست استفاده از تبدیل فوریه را برای تحلیل فرکانس و کدگذاری فاز سیگنال MRI پیشنهاد کرد.

اولین تصاویر از بافت انسانی در سال 1975 توسط منسفیلد تهیه شد. در سال 1977 اولین تصویر از بدن انسان زنده توسط دامادیان تولید شد که سپس ساخت اولین دستگاه های تجاری را بر عهده داشت.

نوآوری اصلی در زمینه MRI با از سرگیری کار لینوس پاولینگ و چارلز کوریل بر روی مغناطیس هموگلوبین توسط سیجی اوگاوا حاصل خواهد شد . در واقع، سیگنال MRI منتشر شده از خون اکسیژن دار با سیگنال خون بدون اکسیژن متفاوت است. بنابراین این ویژگی به اوگاوا، جان بلیوو و پیر باندتینی اجازه داد تا در سال 1992 اولین تصاویر از عملکرد مغز را تولید کنند: در پاسخ به تحریک بصری ، آنها قادر به اندازه گیری افزایش جریان خون مغزی در نواحی بینایی لوب اکسیپیتال شدند . اندازه گیری این پاسخ همودینامیک مبنای عملکرد تصویربرداری رزونانس مغناطیسی است که ابزاری مرکزی در علوم اعصاب شناختی معاصر است .

پس از چندین سال تکامل، MRI به یک تکنیک قدرتمند در زمینه تصویربرداری پزشکی تبدیل شده است که به طور مداوم در حال توسعه است. پیتر منسفیلد و پل لاتربر در سال 2003 به پاس «اکتشافات آنها در زمینه تصویربرداری رزونانس مغناطیسی» جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی را دریافت کردند .

در فرانسه 592 دستگاه وجود داشت1 ژانویه ²⁰¹¹ ; متوسط ​​زمان انتظار در آن زمان 32 روز بود ⁵ . در سال 2016، 839 دستگاه با میانگین زمان انتظار 30 روز وجود داشت. در سال 2017، با وجود افزایش به 906 دستگاه، زمان انتظار به 34 ^{روز افزایش یافت} .

مرکز اروپایی NeuroSpin قرار است به بزرگترین مرکز تصویربرداری رزونانس مغناطیسی در جهان تبدیل شود. یکی از اهداف آن، توضیح «کد عصبی ⁸  » است، به عبارت دیگر، درک چگونگی کدگذاری اطلاعات در مغز.

فناوری [ ویرایش | ویرایش کد ]

تونل آهنربایی [ ویرایش | ویرایش کد ]

تونل آهنربایی، فقط در تصویرسازهای بسته، تونلی است که بیمار به آن معرفی می شود. دارای عملکردهای راحتی (مانند روشنایی و تهویه) و وسایل ارتباطی بین پرسنل پرستاری و بیمار (میکروفون و بلندگو) است. قطر آن بسته به سازنده و مدل بسیار کمی متفاوت است اما تقریباً 60  سانتی متر است . طول آن تقریباً دو متر است.

آهنربا [ ویرایش | ویرایش کد ]

آهنربا در قلب نحوه عملکرد دستگاه MRI قرار دارد. نقش آن تولید میدان مغناطیسی اصلی به نام B ₀ است که ثابت و دائمی است. واحد اندازه گیری شدت میدان مغناطیسی تسلا است که نماد آن T است. این مقدار به شدت این میدان اصلی اشاره دارد.

در سال 2007، در زمینه تصویربرداری معمول پزشکی، شدت میدان مغناطیسی مورد استفاده بین 0.1 تا 7 تسلا، با شدت های بیشتر از 17 تسلا ⁹ برای مطالعه نمونه های موش یا سایر حیوانات کوچک و تا 11.7 تسلا برای پیش بالینی و بالینی است. مطالعات در انسان
نکته: 1.6  T برابر 30000 برابر میدان مغناطیسی زمین است .

ما بر اساس شدت تشخیص می دهیم:

• میدان کم: < 0.5  T  ;
•  میدان متوسط : بین 0.5  T و 1  T
• میدان بالا: > در  1 T.

میدان مغناطیسی ساکن باید در سراسر بخش تونل یکنواخت باشد. مقدار میدان مغناطیسی استاتیک با کالیبراسیون ( مبدل اثر هال ) در ایزومرکز آهنربا اندازه‌گیری و استاندارد می‌شود و باید تمام طول آنتن گیرنده را پوشش دهد. تلورانس ها به ویژه در میدان های بالا و طیف سنجی بسیار حیاتی هستند. میدان مغناطیسی با دور شدن از این هم‌مرکز کاهش می‌یابد: سپس از میدان مغناطیسی باقی‌مانده صحبت می‌کنیم . توزیع خطوط میدان به شدت میدان مغناطیسی و همچنین به وجود محافظ در اطراف آهنربا بستگی دارد (به بخش محافظ میدان مغناطیسی مراجعه کنید).

ویژگی های اصلی آهنربا عبارتند از:

• یک میدان مغناطیسی با شدت بالا برای بهبود نسبت سیگنال به نویز  .
• پایداری زمانی خوب (میدان مغناطیسی باید تا حد امکان دائمی باشد).
• همگن میدان خوب ( به عنوان مثال  : 0.2 قسمت در میلیون پی پی ام در کره ای با قطر 36  سانتی متر که مطابق با قطر متوسط ​​آنتن فرستنده/دریافت کننده جمجمه است: این حداقل پنجره همگن میدانی است که سازنده باید به منظور بدست آوردن آن به دست آورد. بتواند دستگاه خود را در اکثر کشورها بفروشد).

این ویژگی ها در میان سه نوع آهنربای موجود در بازار جستجو می شوند: آهنربای دائمی، آهنربای مقاومتی و آهنربای الکترومغناطیس ابررسانا. امروزه مغناطیس الکترومغناطیس ابررسانا گسترده ترین است.

افزایش میدان های مغناطیسی باعث بهبود قابل توجهی در کیفیت تصاویر به دست آمده توسط MRI می شود، اما برخی افراد در مورد تأثیر میدان های مغناطیسی با شدت بالا بر بدن انسان تعجب می کنند. با این حال، در سال 2007، هیچ اثر مضری بر بدن به جز برخی “سرگیجه” به دلیل القای جریان های الکتریکی ضعیف در ساختارهای عصبی خاص توسط پالس های فرکانس رادیویی نشان نداد. در همه موارد، حتی در میدان‌های کم، وجود اجسام فرومغناطیسی منع مصرف MRI است.

آهنربای دائمی [ ویرایش | ویرایش کد ]

این از یک ساختار فرومغناطیسی ساخته شده است که یک میدان مغناطیسی دائمی بدون مصرف انرژی ایجاد می کند. این آهنرباها که زمانی بسیار سنگین بودند (تا 90 تن با فریت ها) با ورود آلیاژهای خاکی کمیاب (بور-نئودیمیم-آهن) سبک تر شدند. یک آهنربای خاکی کمیاب 0.3T  تمام بدن تنها 10 تن وزن دارد. 0.4  T وزن 13 تن دارد. اگرچه آهنرباهای دائمی 1  T را می توان ساخت ، اما از نظر اقتصادی رسیدن به بالاتر از 0.4 تسلا دشوار است. مزایای اصلی آنها عدم وجود جریان های گردابی، قابلیت اطمینان استثنایی، معماری باز و میدان عمودی عمود بر محور طولانی بیمار است که عملکرد آنتن ها را بهبود می بخشد. سیستم‌های MRI که پیرامون آهنرباهای دائمی ساخته شده‌اند، مدت‌هاست که موضوع توسعه محدودی بوده است. موضوع دیگه این نیست. در سال های اخیر این سیستم ها به سطوح عملکرد بسیار خوبی رسیده اند. بیش از 8000 سیستم در سراسر جهان نصب شده است که اکثریت آنها در ایالات متحده و ژاپن، بیشتر و بیشتر در اروپا و کندتر در فرانسه هستند. آنها ارزان تر، بسیار قابل اعتماد و موثر شده اند و مقامات عالی سلامت در فرانسه علاقه آنها را به گزارشی تشخیص دادند.ژوئن 2008¹⁰ و استفاده از آن را در فرانسه توصیه می کند. آنها همچنین بهترین انتخاب برای کشورهایی هستند که زیرساخت فنی و لجستیکی برای راه اندازی سیستم ابررسانا در شرایط خوب را ندارند.

استفاده از آهنربای دائمی بدون خطر و مشکل نیست زیرا آنچه آن را خوب می کند (پایداری و یکنواختی میدان مغناطیسی بسیار قدرتمند آن) نیز باعث نقص آن می شود زیرا در مواقع اضطراری تعلیق مغناطیسی میدان غیرممکن خواهد بود. ما نمی توانیم روش خاموشی را که در زیر در بخش مغناطیس های الکترومغناطیس ابررسانا ذکر شده است، اعمال کنیم. بنابراین استفاده از دستگاه با احتیاطات قبلی دقیق انجام می شود (از جمله یک معاینه رادیوگرافی معمولی قبلی برای تشخیص اجسام فلزی کاشته شده در بدن نرم مانند رگ های خونی یا باقیمانده از حوادث خاص). این همچنین مستلزم نظارت بر اتاق معاینه در برابر حضور یا ورود مواد فرومغناطیسی است که احتمالاً روی دستگاه پخش می شود یا باعث آسیب جدی می شود. علاوه بر این، با گذشت زمان، گرد و غبار فرومغناطیسی می تواند روی آهنربا جمع شود و در آنجا باقی بماند، که به تدریج یکنواختی میدان ایجاد شده را تغییر می دهد. بنابراین محیط دستگاه باید بسیار تمیز نگه داشته شود، از جمله هوای محیط که باید در برابر وجود بخارهای آلاینده فیلتر شود، زیرا تمیز کردن آهنربا بسیار دشوار خواهد بود یا نیاز به تغییر شکل میدان مغناطیسی با صفحات اضافی یا اصلاح اضافی دارد. آهنرباها مشکل دیگر در حمل و نقل و تحویل آهنربا به مکانی است که در آن مستقر می شود، آهنرباهای این قدرت تحت تدابیر امنیتی خاصی هستند که آنها را منع می کند، به عنوان مثال، اگر میدان آنها کاملاً محدود نباشد، از حمل و نقل با هواپیما منع می شود. بسته بندی یا ساختار محافظ آن و نصب آن در دستگاه.

آهنربای مقاومتی [ ویرایش | ویرایش کد ]

این آهنربای الکتریکی از یک سیم پیچ مسی تشکیل شده است که با عبور جریان الکتریکی میدان مغناطیسی در مرکز آن ایجاد می شود. این نوع آهنربا از زمان ظهور آهنرباهای الکترومغناطیس ابررسانا کمتر مورد استفاده قرار گرفته است.

ساخت آن بسیار ارزان است و نیازی به مایع خنک کننده برودتی ندارد (برخلاف الکترومغناطیس های ابررسانا). علاوه بر این، میدان مغناطیسی را می توان با قطع جریان در چند ثانیه لغو کرد (اما باید منتظر بمانید تا میدان مغناطیسی پس از روشن شدن مجدد برق تثبیت شود).

متأسفانه، حداکثر میدان مغناطیسی به سختی به 0.5  T می رسد و به تغییرات دما بسیار حساس است. علاوه بر این، مشکلاتی در یکنواختی میدان و مصرف برق بسیار بالا برای تامین جریان سیم پیچ و تامین کمپرسورهای مدار خنک کننده به منظور جبران اثر ژول ناشی از مقاومت سیم پیچ وجود دارد.

الکترومغناطیس ابررسانا [ ویرایش | ویرایش کد ]

در سال 2008 ^{[ رنک.  مورد نظر]} ، این رایج ترین نوع آهنربا است. مغناطیس الکترومغناطیس  ابررسانا از اصل ابررسانایی استفاده می کند  : وقتی فلزات یا آلیاژهای خاصی در معرض دماهای نزدیک به صفر مطلق قرار می گیرند، مقاومت خود را از دست می دهند به طوری که عبور جریان الکتریکی بدون تلفات و در نتیجه بدون تولید گرما انجام می شود.

مغناطیس الکترومغناطیس ابررسانا مورد استفاده در MRI از یک سیم پیچ نیوبیم -تیتانیوم (Nb-Ti) تشکیل شده است که دائماً در هلیوم مایع (نزدیک به -269  درجه سانتیگراد ) غوطه ور شده است که حالت ابررسانایی آن را تضمین می کند. مقاومت الکتریکی صفر به دست آمده این امکان را ایجاد می کند که شدت میدان مغناطیسی بسیار بالایی ایجاد کند . سیم پیچ در یک ماتریس مسی تعبیه شده است که به عنوان یک هیت سینک برای محافظت از آن در صورت از دست دادن تصادفی ابررسانایی (کوئنچ ) عمل می کند.

در نهایت، سیستم توسط یک صفحه خنک‌تر ( مدار هوا یا آب یخ ) احاطه شده است که به حفظ هلیوم مایع در دمای بسیار پایین کمک می‌کند. همه چیز در نهایت در یک فضای خلاء محصور شده است که تبادل حرارتی با خارج را محدود می کند . بنابراین دستگاه به تغییرات دمای محیط خیلی حساس نیست.

همه این تجهیزات به دلیل مصرف قابل توجه هلیوم برودتی آنها، خرید و همچنین استفاده از دستگاه های ابررسانا را بسیار گران می کند . با این وجود، ابررسانایی امکان مصرف برق متوسط ​​یا کم را فراهم می‌کند: اگر هنگام برق‌گرفتن سیم‌پیچ‌ها ناچیز نباشد، پس از برقراری حالت پایدار تقریباً صفر می‌شود.

از آنجایی که سیم‌پیچ‌های ابررسانا دارای جریان‌های بسیار بالاتری هستند، انرژی بسیار بالاتری را به شکل مغناطیسی ذخیره می‌کنند. حتی برای سیم پیچ های بزرگ 3 T یا بیشتر قابل توجه است  . سپس این تجهیزات به تجهیزات پیشرفته و قابل اعتمادی مجهز می شوند تا در صورت خاموش شدن، بتوانند با خیال راحت آن را از بین ببرند .

هندسه آهنربا [ ویرایش | ویرایش کد ]

دو نوع MRI وجود دارد (در عمل به روشی مانند دستگاه یا تصویرگر MRI گفته می شود ): MRI میدان بسته و MRI میدان باز.

فیلد بسته [ ویرایش | ویرایش کد ]

MRI “بسته” گسترده ترین و شناخته شده ترین پیکربندی امروزی است. این تونل 60  سانتی متر قطر و 2 متر برای قدیمی ترین و 1.60 متر طول برای جدیدترین تونل است.

اخیراً سیستم‌های جدیدی با استفاده از تونل‌های عریض‌تر تا  قطر 75 سانتی‌متر ظاهر شده‌اند. این سیستم‌ها که گاهی به اشتباه به‌عنوان «سیستم‌های باز» توصیف می‌شوند، همچنان سیستم‌های بسته باقی می‌مانند، اگرچه ظرفیت آنها برای پذیرش افراد چاق بهبود یافته است.

باز کردن فیلد [ ویرایش | ویرایش کد ]

MRI “باز” ​​پس از MRI ​​بسته ظاهر شد. در ابتدا بسیار کم گسترش یافته است، همانطور که فناوری MRI باز بهبود می یابد، مزایایی در پزشکی انسانی پیدا می کنیم، به ویژه برای افرادی که به دلایل عملی یا اجتناب از بیهوشی عمومی نمی توانند از این نوع تصویربرداری در فضای بسته بهره مند شوند. این افراد عبارتند از:

• افراد چاق که قطر شکم یا شانه آنها از قطر داخلی تونل بیشتر است.
• افراد کلاستروفوبیک  ؛
• کودکان نمی توانند چندین دقیقه بدون حرکت در MRI تنها بمانند.
• زنان حامله.

یکی از کاربردهای اخیر مدل های باز MRI ​​مداخله ای است.

با این حال، قابلیت‌های شدت میدان مغناطیسی ارائه شده توسط این نوع MRI معمولاً کمتر از ترکیب‌های بسته باقی می‌ماند ( 0.3 تا 0.4  T برای آهن‌رباهای دائمی ^{[ مراجعه  به دلخواه]} ). با این حال، در حال حاضر چندین سیستم باز با استفاده از فناوری ابررسانا وجود دارد که میدان هایی در 1  T و 1.2  T ^{11 ، 12 ، 13} دارند . ساخت این سیستم های باز با میدان بالا دشوارتر و در نتیجه گران تر هستند.

سیم پیچ های گرادیان میدان مغناطیسی [ ویرایش | ویرایش کد ]

این شامل سه سیم پیچ فلزی است که در یک استوانه فایبرگلاس محصور شده و در اطراف تونل آهنربا قرار گرفته اند. آنها را به ترتیب: سیم پیچ X ، سیم پیچ Y و سیم پیچ Z می نامند.

عبور جریان الکتریکی از این سیم‌پیچ‌ها، تغییراتی را در شدت میدان مغناطیسی در تونل، به صورت خطی در زمان و مکان ایجاد می‌کند. بسته به هندسه آن، هر سیم پیچ میدان مغناطیسی را در امتداد یک محور خاص تغییر می دهد:

• سیم پیچ X در امتداد محور راست-چپ؛
• سیم پیچ Y در امتداد محور جلو به عقب.
• سیم پیچ Z در امتداد محور بالا به پایین.

آنها به ویژه انتخاب یک ضخامت و یک “برش” یا صفحه مقطع (عرضی، جلویی، ساژیتال یا مایل) و تعیین مکان فضایی سیگنال ها در این صفحه را ممکن می کنند.

با انتخاب یکی از این سیم پیچ ها، می توانید این پارامترها را تغییر دهید:

• شیب یا شدت  : در حد چند ده میلی‌تسلا بر متر (mT/m) است و با توجه به تصویرگرها متفاوت است . نقش آن کنترل ضخامت هر برش است.
• نسبت افزایش توان :  مربوط به حداکثر شیب رسیده در هر متر و در هر میلی ثانیه است. نقش آن مدیریت سرعت اکتساب است.

توجه: سوئیچینگ میدان مغناطیسی سریع توسط سیم پیچ های گرادیان جریان های گردابی تولید می کند که خود منشأ میدان های مغناطیسی کوچک هستند.

اصلاح کننده های میدان مغناطیسی [ ویرایش | ویرایش کد ]

اصلاح‌کننده‌های میدان مغناطیسی یا شیم دستگاه‌هایی هستند که برای جبران نقص‌های ناهمگونی در میدان مغناطیسی اصلی B ₀ استفاده می‌شوند که ممکن است ناشی از عوامل مرتبط با محیط یا صرفاً از حضور بیمار در تونل باشد.

اصلاح کننده های میدان در امتداد آهنربا چیده شده اند. دو نوع وجود دارد که هر دو می توانند در یک دستگاه وجود داشته باشند.

منفعل شیم [ ویرایش | ویرایش کد ]

این صفحات فرومغناطیسی هستند. آنها اجازه می دهند یک تنظیم خشن میدان مغناطیسی، در مورد یک محیط مزاحم پایدار.

شیم فعال [ ویرایش | ویرایش کد ]

اینها سیم پیچ های مقاومتی یا ابررسانایی هستند که جریان الکتریکی از آنها عبور می کند. شیم‌های فعال امکان تنظیم دقیق و پویا را می‌دهند، زمانی که ساختارهای متحرک نزدیک به تصویرگر یا بیمار در تونل وجود دارد . آنها هر بار که میدان مغناطیسی ناهمگن می شود، جبران خودکار را انجام می دهند.

نکته: یکنواختی میدان مغناطیسی با هر بار حفظ سیستم بررسی می شود. سپس سیم‌پیچ‌های شیم توسط یک تکنسین یا مهندس متخصص به خوبی کالیبره می‌شوند (ما از شیمینگ صحبت می‌کنیم).

آنتن ها [ ویرایش | ویرایش کد ]

اینها کویل های مسی با اشکال متغیر هستند که بیمار یا قسمتی از بدن را که قرار است بررسی شود احاطه می کند. اصل اندازه گیری مانند سنسورهای القایی است ، یعنی اندازه گیری ولتاژ ناشی از تغییر شار.

آنها قادر به تولید و/یا گرفتن سیگنال فرکانس رادیویی ( RF ) هستند. آنها تنظیم شده اند تا با فرکانس تشدید تقدیمی پروتون های موجود در میدان مغناطیسی مطابقت داشته باشند:

افپ=(�2�)⋅ب�

افپ= فرکانس تقدم

�= نسبت ژیرو مغناطیسی

ب�= شدت میدان مغناطیسی اصلی

که در مورد هسته هیدروژن (پروتون):

• برای میدان 0.5  T  : موج RF 21.3  مگاهرتز  .
• برای یک میدان  1 T  : موج RF 42.6  مگاهرتز  .
• برای میدان 1.5  T  : موج RF 63.9  مگاهرتز .

آنتن ها بسیار متغیر هستند و می توان آنها را به سه روش مختلف دسته بندی کرد:

• با توجه به هندسه آنها: حجم و سطح.
• با توجه به نحوه عملکرد آنها: فرستنده-گیرنده یا گیرنده به تنهایی (ما همچنین از گیرنده خالص صحبت می کنیم).
• بسته به ارتباط یا عدم ارتباط عناصر آنتن مختلف: خطی، در چهار فاز یا در آرایه فازی.

با این حال، اصطلاح “آنتن” توسط برخی از دانشمندان مورد انتقاد قرار می گیرد، زیرا سیگنال شناسایی شده در MRI ناشی از انتشار خود به خودی منسجم امواج الکترومغناطیسی توسط بافت ها نیست، بلکه ناشی از پدیده القایی میدان نزدیک است ^14 ، 15 .

آنتن های حجمی [ ویرایش | ویرایش کد ]

آنتن ولوم آنتنی است که بخش مورد بررسی در مرکز آن قرار می گیرد. او این است:

• فرستنده -گیرنده  : یک استوانه سیم پیچ فلزی است که سیگنال RF مناسب (به شکل پالس های منظم) را به سمت پروتون های منطقه مورد بررسی منتشر می کند. اینها سپس وارد رزونانس می شوند  . سپس آنتن پاسخ این پروتون ها را در زمان بازگرداندن انرژی دریافت می کند.
• یا یک گیرنده ساده  : از چندین آنتن گیرنده مسطح تشکیل شده است که در یک آرایه فازی در اطراف یک ساختار استوانه ای نصب شده اند. در این مورد، آنتن دیگری (به اصطلاح آنتن بدن یا آنتن بدن ادغام شده در خود دستگاه) است که از انتشار سیگنال RF مراقبت می کند.

توجه: انتقال و دریافت سیگنال در سراسر حجم احاطه شده توسط آنتن یکنواخت است.

نمونه هایی از آنتن های حجمی:

• آنتن بدنه : این یک آنتن گیرنده فرستنده است، در اطراف تونل آهنربا قرار دارد (در یک تاسیسات در حال استفاده قابل مشاهده نیست اما امکان مشاهده آن در حین تعمیر وجود دارد). قطر آن تقریباً 65  سانتی متر است . این اجازه می دهد تا مناطق تشریحی گسترده (تا 50  سانتی متر طول) مطالعه شود.
• آنتن سر : این یک آنتن گیرنده یا گیرنده ساده است. این یک آنتن مدولار با قطر 25 تا 30  سانتی متر است که برای اکتشاف مغز مناسب است اما می تواند برای اکتشاف مقایسه ای اندام ها در بزرگسالان (دست، مچ، پا و مچ پا) یا شکم کودکان خردسال نیز استفاده شود. .
• آنتن زانو : این یک آنتن گیرنده یا فرستنده ساده است. این یک آنتن مدولار با  قطر 22 سانتی متر است (ممکن است متفاوت باشد). برای کاوش زانو و همچنین پا و مچ پا مناسب است.

همچنین می توان به: آنتن مچ ، آنتن شانه ، آنتن ساق پا و … اشاره کرد.

آنتن های سطحی [ ویرایش | ویرایش کد ]

آنتن سطحی یک آنتن مسطح است که در تماس با منطقه مورد بررسی قرار می گیرد. این یک گیرنده ساده است و بنابراین فقط می تواند سیگنال برگشتی توسط پروتون ها را دریافت کند؛ این آنتن بدن است که پالس RF اولیه را منتشر می کند.

به عنوان یک آنتن خطی (به تنهایی استفاده می شود)، تنها امکان بررسی میدان های کوچک اکتشاف را فراهم می کند. به همین دلیل است که اغلب به آنتن های سطحی دیگر (در فاز مربع یا آرایه فازی) کوپل می شود.

این نسبت سیگنال به نویز بسیار خوبی را در منطقه مورد نظر به شرط قرارگیری مناسب (تا حد امکان نزدیک به منطقه اکتشاف) ارائه می دهد.

پیوندهای آنتن [ ویرایش | ویرایش کد ]

همانطور که قبلا دیدیم، آنتن ها را می توان به تنهایی یا به صورت ترکیبی به منظور دستیابی به نتایج بهینه و امکان تشخیص استفاده کرد:

• آنتن خطی  : آنتن سطحی است که به تنهایی استفاده می شود و به موازات میدان مغناطیسی B ₀ قرار می گیرد . بنابراین سیگنال ساطع شده توسط بیمار، تنها زمانی که این سیگنال از مقابل آنتن عبور می کند، دریافت می شود.
• آنتن چهارگانه فاز  : مجموعه ای از دو آنتن سطحی است که در اطراف یک منطقه اما در سطوح مختلف قرار گرفته اند. هر آنتن سیگنالی را از همان ناحیه اما در زمان های متفاوت دریافت می کند. سپس این دو سیگنال در یک کانال پردازشی ترکیب می شوند تا تصویر نهایی را تشکیل دهند. این اصل نسبت سیگنال به نویز و در نتیجه کیفیت تصویر را افزایش می دهد. همچنین می‌توانیم از این افزایش سیگنال برای کاهش زمان دریافت کیفیت تصویر، این بار، بدون تغییر استفاده کنیم. بدیهی است که هزینه های خرید این نوع آنتن ها بسیار بیشتر از آنتن های خطی است.
• آنتن های آرایه فازی  : مجموعه ای از چندین آنتن سطحی با قطر کوچک است که در کنار هم قرار گرفته اند. هر آنتن کانال دریافت سیگنال مخصوص به خود را دارد و تصویری از ناحیه تشریحی که در مقابل آن قرار دارد تولید می کند. سپس تصاویر مختلف توسط الگوریتم های کامپیوتری ترکیب می شوند تا تصویر نهایی را تشکیل دهند. این اصل نسبت سیگنال به نویز بسیار بالایی را فراهم می کند و میدان وسیعی از کاوش (تا 48  سانتی متر ) را امکان پذیر می کند، اما بسیار گران تر از دو نوع آنتن دیگر است که قبلاً توضیح داده شد ¹⁶ .

نکته: آنتن هایی به اصطلاح “HDE” وجود دارند (چگالی عناصر بالا) اینها آنتن هایی هستند که حاوی بیش از دو سیم پیچ به نام “عناصر آنتن” هستند که می توانند مانند آنتن های ابتدایی کوچک باشند. با این حال، آنتن های HDE بسیار گران هستند (به عنوان مثال، یک “آنتن زانویی” 8 عنصری نزدیک به  25000 یورو قیمت دارد ) .

سپرها [ ویرایش | ویرایش کد ]

در MRI، ما در مورد محافظ برای دستگاه های خاصی صحبت می کنیم که در نظر گرفته شده است تا میدان های مغناطیسی تولید شده توسط دستگاه را در بر بگیرد و آن را از میدان های مغناطیسی خارجی جدا کند که باعث اختلال در جذب می شود.

دو سپر در نصب MRI وجود دارد:

محافظت از امواج فرکانس رادیویی [ ویرایش | ویرایش کد ]

توسط قفس فارادی ساخته شده از مش مسی که تقریباً تمام دیوارهای اتاق آهنربا را می پوشاند و در برابر امواج RF غیرقابل نفوذ است، تضمین می شود . اما این قفس فقط در سطح پنجره قابل مشاهده است. پنل کنترل (تاریک) ظاهر شیشه) و چارچوب در (نوارهای کوچک مسی)، صفحات مسی که در دیوارها، سقف و کف پنهان شده اند:

• از خروج امواج RF تولید شده توسط سیستم از اتاق آهنربا جلوگیری می کند.
• از ورود امواج RF خارجی (تولید شده توسط هر وسیله الکترونیکی و اجسام فلزی متحرک) به اتاق معاینه جلوگیری می کند.

(*) در تمام اتاق های MRI چیزی وجود دارد که به آن پانل نفوذ می گویند، جایی است که مدار خنک کننده و کابل های حامل اطلاعات بین اتاق آهنربا و اتاق فنی از آن عبور می کنند، این یکی سوراخی در قفس فارادی ایجاد می کند. با این حال، این گذرگاه به طور ویژه طراحی شده است تا اجازه عبور امواج RF را ندهد.

علاوه بر این، نوع دیگری از قفس فارادی وجود دارد. مینیاتوری شده، به ندرت برای اکتشافات خاص، به ویژه اکتشاف اندام تحتانی، به منظور جلوگیری از مصنوع تاشو ( Aliasing ) اندام طرف مقابل استفاده می شود. دومی توسط یک قفس کوچک فارادی احاطه شده است و بنابراین نمی تواند به پالس های فرکانس رادیویی پاسخ دهد. راه حل های فن آوری جدید و راه حل های ضد آلیاسینگ استفاده از آن را بسیار پراکنده می کند.

محافظ میدان مغناطیسی [ ویرایش | ویرایش کد ]

نقش آن این است که خطوط میدان را تا حد امکان به آهنربا نزدیک کند و به ویژه خط 0.5  mT را به اتاق معاینه برساند.

توجه: ما از “خط 0.5 mT” یا “خط 5 گاوس” صحبت می کنیم. این محدودیتی است که بیش از آن نقص یا اختلال در یک ضربان ساز وجود دارد.

دو نوع محافظ میدان مغناطیسی بسته به دستگاه وجود دارد:

• محافظ غیرفعال: مجموعه ای از تیرهای فولادی یا آهنی نرم است که آهنربا را احاطه کرده اند. این دستگاه بسیار سنگین است.
• سپر فعال: یک سیم پیچ فلزی معکوس است که در دو سر سیم پیچ میدان اصلی B ₀ قرار می گیرد . هنگامی که جریان الکتریکی از پیچ های معکوس عبور می کند، یک میدان مغناطیسی مغناطیسی ایجاد می شود که خطوط میدان آن با خطوط میدان B ₀ مخالف هستند .

محیط میدان مغناطیسی را میدان مغناطیسی باقیمانده می نامند. اندازه میدان مغناطیسی باقیمانده به شدت میدان مغناطیسی و اینکه سیستم محافظ است یا خیر بستگی دارد. برای یک MRI بدون محافظ 1.5  T ، میدانی بیشتر از 0.5 mT تا تقریباً 12 متر از مرکز ایزومرکز و 9.5 متر در دو طرف آهنربا گسترش می یابد (قفس فارادی هیچ عمل محافظی در برابر میدان مغناطیسی ندارد). با محافظ این میدان به 4 متر از ایزومرکز و 2.5 متر در دو طرف آهنربا کاهش می یابد.

توجه: با توجه به میدان مغناطیسی محافظ فعال، میدان مغناطیسی در ورودی تونل و زیر روکش ها نسبت به مرکز دستگاه شدیدتر است (شدت ها تقریباً دو برابر می شود). این خاصیت می تواند باعث ایجاد سرگیجه و احساس سوزن سوزن شدن در ورودی تونل در هنگام انتشار امواج رادیویی شود که به دلیل جریان های گردابی کوچک در ساختارهای عصبی خاص ایجاد می شود. مهم است که به دستورالعمل های ایمنی احترام بگذارید و با اندام ها “حلقه” ایجاد نکنید، که باعث افزایش شدت این جریان ها می شود و می تواند باعث سوختگی و / یا سرگیجه بیشتر شود.

خاموش کردن [ ویرایش | ویرایش کد ]

برای الکترومغناطیس‌های  ابررسانا ، Quench با انتقال ناگهانی از هلیوم مایع به حالت گازی فرار که سپس از مخزن خارج می‌شود، تعریف می‌شود.

دلیل اصلی تصادفی این پدیده نقص در سیستم عایق حرارتی به دلیل وجود ریز منافذ در اتصالات و یا حتی عدم کنترل سطح هلیوم و سپر حرارتی نیتروژن مایع است (این دلیلی است که اغلب اتفاقی “کوئنچ” است. ).

حرارت هلیوم مایع وجود دارد که سپس به حالت گازی تبدیل می شود، با خطر تسریع تبخیر با کاهش درصد هلیوم مایع موجود در مخزن.

توجه: این نقص می تواند ریشه های بسیار متنوعی داشته باشد: خرابی در مدار آب سرد به دلیل رسوب قابل توجه رسوب آهک ، خرابی در کمپرسورها که باعث توقف سردرد یا افزایش فشار در آهنربا و غیره می شود.

خاموشی همچنین می تواند به طور داوطلبانه توسط پرسنل مراقبت های بهداشتی ایجاد شود: در واقع خاصیت ابررسانایی MRI های مدرن به این معنی است که میدان مغناطیسی اصلی باقی می ماند حتی اگر دیگر جریانی در سیم پیچ وجود نداشته باشد. هر گونه تغییر در مقدار میدان استاتیک باید با رویه ای بسیار دقیق انجام شود و هر گونه تغییر سریع در میدان استاتیکی جریان های گردابی قابل توجهی ایجاد می کند. اینها مخازن آهنربا را گرم می کنند و مصرف هلیوم را به میزان قابل توجهی افزایش می دهند، این می تواند منجر به پدیده فراری شود که جرم هلیوم موجود را تبخیر کرده و منجر به خاموش شدن و به ویژه گرم شدن رشته ابررسانا می شود که می تواند از بین برود و سوخته

بنابراین برای متوقف کردن میدان مغناطیسی باید چندین ساعت (یا حتی روزها) منتظر مقاومت بسیار کم سیم پیچ باشید تا از شدت میدان مغناطیسی کاسته شود. در صورت خطر فوری برای یک فرد در اتاق معاینه – به عنوان مثال، فردی که بین آهنربا و یک جسم بزرگ فرومغناطیسی (برانکارد، مخزن اکسیژن، پولیش و غیره) گیر افتاده باشد، خطر شکستگی یا حتی خفگی وجود دارد. این یکی و نیروی جاذبه قدرتمند مانع از رها شدن فرد بدون آسیب رساندن به تمامیت بدنی او می شود – سپس خاموش کردن شروع می شود  :

هلیوم مایع به حالت گازی می رود، سیم پیچ اصلی با از دست دادن ابررسانایی و بازیابی مقاومت سیم پیچ گرم می شود. در نهایت اثر ژول برمی گردد (تلفات انرژی به صورت گرما) و شدت میدان مغناطیسی به تدریج کاهش می یابد.

هلیوم گازی تولید شده معمولاً باید از طریق مجرای واقع در بالای آهنربا به خارج از محل فرار کند. اگر این تخلیه به درستی انجام نشود، گاز هلیوم به اتاق معاینه فرار می کند. سپس خطر خفگی و سوختگی سرد برای بیمار حاضر در تونل و همچنین خطر محبوس شدن اتاق وجود دارد: عدم امکان باز کردن درب اتاق با توجه به جهت باز شدن آن.

توجه: گاز هلیوم یک گاز سمی برای بدن نیست. نقطه ضعف آن، در این مورد، آرام کردن انتقال مایع به حالت گازی است تا در نهایت جایگزین دی اکسیژن هوا شود. در واقع، برای 1 لیتر هلیوم مایع نزدیک به 700  لیتر هلیوم گازی به دست می آوریم. زمانی که بدانیم مخزن MRI حاوی 1650 تا 1800 لیتر هلیوم مایع است، یک مشکل واقعی است.

هنگامی که خاموشی رخ می دهد، تمام هلیوم موجود در مخزن ممکن است فرار کند. در این حالت دیگر نمی توان بلافاصله از دستگاه MRI استفاده کرد: مخزن باید قبل از پر کردن مجدد آن خنک شود، سپس میدان مغناطیسی را مجدداً راه اندازی کنید تا به ثبات کامل برسد. سپس لازم است شیم فعال دوباره کالیبره شود و آزمایشاتی روی فانتوم ها انجام شود. این عملیات از نظر زمان و هزینه بسیار پرهزینه هستند: به عنوان یک ایده تقریبی، هزینه را می توان بیش از 40000 یورو بدون در نظر گرفتن زیان های احتمالی ناشی از عدم امکان انجام معاینات در مدت زمان بازگردانی تخمین زد. خدمات که تقریبا دو هفته طول می کشد.

یادآورهای NMR تصویربرداری رزونانس مغناطیسی MRI

رزونانس مغناطیسی هسته ای از این واقعیت استفاده می کند که هسته های اتم های خاص (یا بهتر بگوییم ایزوتوپ های اتمی) دارای گشتاور مغناطیسی اسپینی هستند . این به ویژه در مورد اتم هیدروژن 1 است که به مقدار زیاد در _مولکول هایی که بافت های بیولوژیکی مانند آب ( H2O ) و مولکول های آلی را تشکیل می دهند، یافت می شود . در NMR (درست مانند MRI)، اتم هایی را که می خواهیم مطالعه کنیم در یک میدان مغناطیسی ثابت قرار می دهیم. سپس می‌توانیم اسپین‌های هسته‌های اتم را به‌عنوان نوک‌هایی تصور کنیم که روی خود حول محورشان می‌چرخند و یک حرکت تقدمی سریع حول محور میدان مغناطیسی انجام می‌دهند (حرکتی به نام تقدم لارمور ). این فرکانس تقدم دقیقاً متناسب با شدت میدان مغناطیسی است (که برای دستگاه‌های MRI فعلی چند تسلا است). سپس یک موج الکترومغناطیسی با فرکانس بسیار خاص به این اتم ها اعمال می کنیم که فرکانس تشدید یا فرکانس لارمور نامیده می شود . در واقع، برای اینکه میدان نوسانی موج الکترومغناطیسی تأثیر قابل توجهی بر اسپین ها داشته باشد، فرکانس آن باید با حرکت تقدیمی این اسپین ها تنظیم شود (پدیده رزونانس). فرکانس لارمور که برای ایزوتوپ‌های اتمی مختلف متفاوت است (به دلیل نسبت ژیرو مغناطیسی متفاوت )، انتخاب عاقلانه این فرکانس این امکان را فراهم می‌کند که کدام اتم‌ها را شناسایی کنیم. در MRI، ما عمدتاً از اتم‌های هیدروژن استفاده می‌کنیم که فرکانس تشدید آن در حدود 42  مگاهرتز بر تن است که با محدوده امواج رادیویی مطابقت دارد . در واقع، اتم هیدروژن، که از یک پروتون منفرد تشکیل شده است ، در بافت‌های بیولوژیکی بسیار فراوان است و علاوه بر این، گشتاور مغناطیسی هسته‌ای آن نسبتاً قوی است، به این معنی که تشدید مغناطیسی هیدروژن باعث می‌شود که یک ماده بسیار واضح و آسان تشخیص پدیده رزونانس

حتی اگر اینها در واقعیت پدیده‌های کوانتومی باشند ، می‌توانیم به صورت تصویری تصور کنیم که تحت تأثیر میدان مغناطیسی ساکن، ممان‌های مغناطیسی اسپین به تدریج در جهتی در ابتدا موازی با آن ci قرار می‌گیرند و منجر به مغناطیسی جهانی می‌شوند . جهت میدانب0، جهت طولی نامیده می شود . طبق عادت، ما این جهت نامه را یادداشت می کنیم�. و ما مغناطش طولی حاصل از افزودن تمام این گشتاورهای مغناطیسی را یادداشت می کنیم،م. در واقع، تنها نسبت بسیار کمی (حدود 0.001٪) از گشتاورهای مغناطیسی هسته ای در جهت همسو هستند.�، اکثریت قریب به اتفاق به دلیل هم زدن حرارتی جهت گیری پایداری ندارند ، با این وجود این نسبت کوچک چرخش که “هم تراز” هستند برای تشخیص کافی است، به همین دلیل است که ما از بقیه گشتاورهای مغناطیسی 99.999٪ باقی مانده که از نظر آماری جبران می شود غفلت می کنیم. یکدیگر.

هنگامی که موج مغناطیسی نوسانی فرکانس رادیویی را در فرکانس لارمور اعمال می کنیم، باعث ایجاد گشتاورهای مغناطیسی می شویم که سپس به تدریج از محور دور می شوند.�تا خود را عمود بر محور شروع خود کمی مانند دهانه چتری قرار دهند، اما علاوه بر این چرخش ها به چرخش خود حول محور ادامه می دهند.�. به این حرکت تقدم می گویند .

موج مغناطیسی نوسانی، اشاره کردب1بنابراین، نقش “انحراف” ممان های اسپین مغناطیسی را خواهد داشت تا آنها را در صفحه ای عمود بر جهت میدان ساکن قرار دهد.ب0. این همان چیزی است که ما برانگیختگی می نامیم: هر چه بیشتر طول بکشد، نسبت گشتاورهای مغناطیسی که کج شده اند بیشتر می شود و بنابراین مغناطش طولی (در جهت) بیشتر می شود.�) کاهش خواهد یافت.

هنگامی که میدان نوسانی قطع شود، گشتاورهای مغناطیسی که از محور اولیه خود منحرف شده اند به سمت جهت باز می گردند.�بدون توقف چرخیدن سپس می‌توانیم این حرکت چرخشی اسپین‌ها را به شکل یک سیگنال نوسانی که فرکانس مشابه موج تحریک‌کننده دارد، اندازه‌گیری کنیم. این سیگنال به نام تقدم است که در NMR و MRI با استفاده از یک آنتن گیرنده اندازه گیری می کنیم.

آرامش طولی (T1)

همانطور که گشتاورهای مغناطیسی جهت میدان ساکن را دوباره به دست می آورند�، سیگنال نوسانی که آنها ساطع می کنند کاهش می یابد تا زمانی که تمام گشتاورهای مغناطیسی دوباره به صورت طولی، یعنی در جهت تراز شوند، ناپدید می شود.�. مدت زمانی که طول می کشد تا گشتاورهای مغناطیسی هسته ای تراز طولی خود را به دست آورند (یعنی در جهت�) زمان آرامش طولی نامیده می شود و T1 نشان داده می شود.

یادداشت برداریم�(∞)مقدار تعادل مغناطش طولی (زمانی که همه چرخش ها در یک راستا قرار دارند)، می توانیم قانون تکامل “رشد مجدد” مغناطش طولی را پس از اعمال تحریکی که باعث می شود تمام لحظات به زمان مغناطیسی متمایل شوند، ارائه دهیم.تی=0 : م�(تی)=مز(∞).(1–ه–تیتی1)

بنابراین، این پدیده آرامش (یعنی بازگشت به تعادل) از یک دینامیک نمایی پیروی می کند، سپس زمان بی نهایت طول می کشد تا همه چرخش ها خود را در یک راستا بیابند، به همین دلیل است که ما زمان T1 را برای بازیابی 63٪ تعریف می کنیم. مغناطش طولی در حالت تعادل.

این زمان آرامش T1 به تحریک مولکولی در بافتی که مشاهده می کنیم بستگی دارد. این منحنی U معکوس را دنبال می کند: اگر هم زدن مولکولی بسیار ضعیف باشد، اتم های هیدروژن زمان می برد تا به تعادل برگردند (این مورد برای بافت های سخت مانند استخوان ها است ) . اگر به هم زدن مولکول های آب بسیار قوی باشد، همانطور که در مایعاتی مانند مایع نخاعی وجود دارد ، رشد مجدد نیز کند است. از طرف دیگر، اگر هم زدن متوسط ​​باشد (یعنی با ثابت زمانی در اطراف فرکانس لارمور) مانند چربی یا ماده سفید ، زمان T1 نسبتاً کوتاه است. این T1 های مختلف در حدود 1 ثانیه برای یک میدان می چرخندب0از 3 تسلا.

آرامش عرضی (T2)

علاوه بر این، هم زدن مولکولی نیز به پدیده دیگری کمک می کند: در حالی که در تئوری، گشتاورهای مغناطیسی باید به طور منسجم حول محور بچرخند.�یعنی با اختلاف فاز ثابت ، همزدن مولکولی به این معنی است که اتم ها در یک محیط فیزیکی و شیمیایی ثابت قرار نخواهند داشت و بنابراین فرکانس لارمور آنها کاملاً با فرکانس لارمور نظری برابر نخواهد بود. در نتیجه، گشتاورهای مغناطیسی مختلف تمایل به تغییر فاز دارند. این منجر به کاهش سیگنال مرتبط با چرخش همزمان آنها در طول زمان می شود که زمان آرامش عرضی به نام T2 نامیده می شود.

این بار T2 ناپدید شدن مغناطش عرضی را اندازه گیری می کند، یعنی مغناطش ناشی از این واقعیت است که گشتاورهای مغناطیسی در چرخش خود در صفحه عرضی، عمود بر همگام هستند.ب0، جایی که آنها توسط موج هیجان انگیز نوسانی آورده شدندب1. در اینجا دوباره، این پدیده ای است که از یک قانون نمایی پیروی می کند (این بار کاهش می یابد): م(تی)=م0.ه–تیتی2

ناهمگنی های میدانی (T2*)

در یک سیستم ایده آل، همه هسته ها در یک فرکانس مقدم هستند. با این حال، در سیستم‌های واقعی، ناهمگونی‌های میدان مغناطیسی اصلی منجر به پراکندگی فرکانس‌های رزونانس در اطراف مقدار نظری می‌شود ( اثر خارج از تشدید ). با گذشت زمان، این بی نظمی ها تغییر فاز مغناطیسی عرضی و از دست دادن سیگنال را تشدید می کند.

بنابراین آرامش عرضی مشاهده شده با یک زمان T2* توصیف می شود که معمولاً بسیار کوچکتر از T2 “واقعی” است:

1تی2∗=1تی2+1تی2“

که در آن T2 از دست دادن سیگنال به طور انحصاری ناشی از ناهمگونی در میدان مغناطیسی اصلی را توصیف می کند. برای مولکول‌های ساکن، این ناهمدوسی برگشت‌پذیر است و سیگنال را می‌توان با انجام آزمایش اسپین اکو بازیابی کرد.

کدگذاری فضایی با استفاده از گرادیان

مکان مکانی اتم ها با افزودن یک گرادیان جهت به میدان مغناطیسی پایه به دست می آید.ب0) به لطف سیم پیچ های گرادیان میدان مغناطیسی . سپس شل شدن پروتون ها با تغییر میدان مغناطیسی اصلاح می شود. تکنیک‌های پردازش سیگنال با استفاده از الگوریتم‌های تبدیل فوریه سریع ، تعیین محل مبدا سیگنال را ممکن می‌سازد.

وضوح فضایی به شدت میدان مغناطیسی (امروزه، در سال 2006 ، دستگاه ها از میدان 1 تا 3 تسلا استفاده می کنند ) و مدت زمان جذب (به طور کلی حدود ده دقیقه) مرتبط است. در حال حاضر به وضوحی در حد یک میلی متر می رسیم .

وزنه ها

با تغییر پارامترهای دریافت MRI، به ویژه زمان تکرار بین دو تحریک و زمان اکو، زمان بین سیگنال تحریک و دریافت اکو، کاربر می‌تواند وزن تصویر را تغییر دهد، یعنی تفاوت‌ها را آشکار کند. در زمان T1 و زمان T2 بافت های مختلف یک ارگانیسم. بافت‌هایی که زمان‌های T1 و T2 متفاوتی دارند، بسته به غنای اتم‌های هیدروژن و بسته به محیطی که در آن تکامل می‌یابند، اگر بتوانیم این تفاوت‌های زمانی را برجسته کنیم، می‌توانند سیگنال‌های متفاوتی را ارسال کنند. برای انجام این کار، پاسخ اتم ها را پس از تحریک های خاص آزمایش می کنیم.

بافت های مختلف T1 های متفاوتی دارند. پس از تحریک فرکانس رادیویی با زمان تکرار کوتاه، به اتم‌های هیدروژن بافت‌های خاص زمان داده نمی‌شود تا به وضعیت تعادل برگردند، در حالی که برای سایر اتم‌های هیدروژن بافت‌های دیگر، زمان کافی برای بازگشت به تعادل طولانی است. وقتی وضعیت انرژی اتم های بافت را اندازه گیری می کنیم، تفاوت حالت بین این اتم های مختلف را یادداشت می کنیم. اگر ما مدت زیادی را ترک کنیم، همه اتم ها زمان خواهند داشت تا به وضعیت تعادل برگردند و دیگر متوجه تفاوت بین بافت های مختلف نخواهیم شد.

پارچه های مختلف T2 های متفاوتی دارند. پس از تحریک در مدت زمان طولانی پژواک، متوجه کاهش انرژی با دامنه بیشتر بین بافت ها می شویم. اگر زمان اکو طولانی باشد، تفاوت های T2 متمایزتر است.

وزن T1

پارامترهای وزنی:

• زمان اکو: TE = 10 تا 20  ms (ms = میلی ثانیه)
• زمان تکرار: TR = 400 تا 600  میلی ثانیه

با استفاده از زمان تکرار کوتاه و زمان کوتاه پژواک (تفاوت‌های زمانی T2 را خنثی می‌کند)، کنتراست تصویر با وزن T1 را به‌دست می‌آوریم که اصطلاحاً وزن آناتومیکی نامیده می‌شود: در وزن‌دهی T1 روی مغز، ماده سفید سبک‌تر از ماده خاکستری به نظر می‌رسد. . مایع مغزی نخاعی که بین ماده خاکستری و استخوان قرار دارد به طور قابل توجهی تیره تر به نظر می رسد.

از این توالی ها پس از تزریق ماده حاجب برای مشخص کردن ناهنجاری ^17 و 18 نیز استفاده می شود .

وزن T2

پارامترهای وزنی:

• زمان اکو: TE > 80  میلی ثانیه
• زمان تکرار: TR > 2000  میلی ثانیه

با استفاده از زمان تکرار طولانی (تفاوت‌های زمانی T1 را خنثی می‌کند) و زمان اکو طولانی، کنتراست تصویری با وزن T2 را به دست می‌آوریم که وزن بافتی نیز نامیده می‌شود: آب و ادم در سیگنال هایپر ظاهر می‌شوند.

چگالی پروتون

پارامترهای وزنی:

• زمان اکو: TE = 10 تا 20  ms
• زمان تکرار: TR > 2000  میلی ثانیه

با استفاده از زمان تکرار طولانی (2000  میلی‌ثانیه تا 3000  میلی‌ثانیه ) و زمان اکو کوتاه (کمتر از 30  میلی‌ثانیه )، کنتراست تصویری با چگالی شبه پروتون (بافت > مایع > چربی) به دست می‌آوریم. فقط عناصر بافتی با چگالی پروتون کم، مانند منیسک ها، در مقایسه با مایعات آزاد که نشان دهنده یک آسیب شناسی مفصلی زمینه ای هستند، هیپوسیگنال خواهند بود. با استفاده از زمان تکرار طولانی تر (5000  میلی ثانیه ) و زمان اکو کوتاه (کمتر از 30  میلی ثانیه )، کنتراست تصویری با چگالی پروتون واقعی (مایع> بافت> چربی) بدست می آوریم.

دنباله ها

اسپین اکو

دنباله کلاسیک SE

کلاسیک ترین توالی MRI بدون شک دنباله اسپین اکو است. دومی به زیر تقسیم می شود:

1. یک پالس 90 درجه به نام تحریک.
2. یک دوره تغییر فاز در صفحه عرضی پروتون ها در طول TE/2.
3. یک پالس 180 درجه ، به نام وارونگی.
4. یک تغییر فاز در طول TE/2.
5. خواندن سیگنال (خواندن اکو اسپین).

این توالی اجازه می دهد تا T1، T2 و وزن تراکم پروتون. دیگر مورد استفاده قرار نمی گیرد زیرا زمان دریافت بسیار طولانی است زیرا حدود 50 دقیقه طول می کشد تا یک بخش در یک ماتریس 256² بدست آید.

دنباله سریع TSE/FSE

TSE برای Turbo Spin Echo و FSE برای Fast Spin Echo (نام دنباله به سازنده بستگی دارد اما اصل یکسان است).

این تکنیک روش اکو گرادیان و اسپین اکو را برای اکتساب سریع‌تر اما حساس‌تر به مصنوعات ترکیب می‌کند.

اصل این تکنیک ها مبتنی بر زاویه پالس فرکانس رادیویی (معمولاً 40 درجه ) به نام زاویه ارنست میانی بین توالی SE و IR با زمان های تکرار کوتاه تر (300  میلی ثانیه ) است. .

Inversion-Recovery

دنباله IRT1 یا FLAIRT1 یا TRUET1

ما یک پالس را در 180 درجه ارسال می کنیم ، سپس منتظر تاخیر T هستیم که طی آن ML (متناسب با شدت طولی) افزایش یافته است. پس از T، یک پالس در 90 درجه ارسال می کنیم ، که باعث شیب ML می شود، بنابراین یک جریان قابل اندازه گیری و بنابراین یک سیگنال متصل به T1 به دست می آوریم.

دنباله SIR

(= بازیابی وارونگی کوتاه تاو )

هدف از توالی های STIR لغو سیگنال چربی است.

دنباله FLAIR یا FLAIR T2

این یک توالی بازیابی معکوس با وزن T2 است که در آن سیگنال آب آزاد (و بنابراین مایع مغزی نخاعی ) “حذف شده است”، که سپس با تطبیق زمان وارونگی، هیپوسیگنال به نظر می رسد. این توالی به طور گسترده در اکتشاف مغز (به ویژه در قشر و دیواره بطن)، ادم ، نکروز و حتی گلیوز استفاده می شود .

پژواک گرادیان

گرادیان انتشار

تکنیک‌های گرادیان انتشار شامل اندازه‌گیری حرکت براونی مولکول‌های آب در بافت‌ها است. این امکان استنتاج اطلاعاتی در مورد ناهمگنی بافت ها و به ویژه ماده سفید بافت عصبی را فراهم می کند. برای انجام این کار، اندازه گیری های انتشار در تعداد کم و بیش زیادی از جهت ها (از 6 تا بیش از صد) انجام می شود که امکان محاسبه تانسورهای انتشار در هر وکسل را فراهم می کند . از آنجا می توان میانگین جهت فیبرهایی را که از هر وکسل عبور می کنند تعریف کرد و با استفاده از الگوریتم های تراکتوگرافی قطعی یا احتمالی مسیر دسته های اصلی فیبر را بازسازی کرد . این جهت میانگین توسط جهت ویژه مرتبط با بزرگترین مقدار ویژه تانسور انتشار داده می شود. اغلب، الگوریتم های قطعی، جهت هر وکسل به هم پیوسته را بر اساس درجه ناهمسانگردی (اندازه گیری شده توسط کسر ناهمسانگردی) و زاویه تشکیل شده توسط دو جهت متوسط ​​وکسل های مجاور، درون یابی می کنند.

اشباع چربی (یا fatsat )

Fat Sat تکنیکی برای سرکوب سیگنال چربی در MRI است.
این روشی است که از تفاوت جزئی در فرکانس رزونانس پروتون های اتم های هیدروژن موجود در چربی در مقایسه با مولکول آب استفاده می کند. این تفاوت تقریباً 220  هرتز (در 1.5 تسلا) است. بنابراین، ما یک فرکانس رادیویی را می فرستیم که به طور خاص به فرکانس چربی هدایت می شود تا قبل از جمع آوری سیگنال از برش، آن را اشباع کنیم.

فواید:

• روش قابل استفاده در هر دو وزن T1 و T2.
• اجازه می دهد تا عکس های ماده کنتراست را در وزن T1 بهتر برجسته کنید.

معایب:

• به ناهمگنی میدان بسیار حساس است، تفاوت در فرکانس تشدید بسیار ناچیز است، اگر میدان مغناطیسی مقداری بسیار متغیر داشته باشد، Fat Sat به خوبی کار نخواهد کرد. این مشکل اغلب در صورت وجود اجسام خارجی فلزی که خیلی نزدیک هستند یا حتی در صورت همگنی محدود آهنربا ایجاد می شود.

مصنوعات

ام آر آی، مانند تمام تکنیک های تصویربرداری پزشکی دیگر، از ایجاد تصاویر نادرست  : مصنوعات فرار نمی کند.

مصنوعات، تصاویر قابل مشاهده ای هستند که در بیشتر موارد، به طور دقیق واقعیت آناتومیکی ندارند. با اصلاح برخی پارامترهای اکتساب یا بازسازی می توان از آنها اجتناب کرد یا به حداقل رساند. با این حال، برخی از آنها برای تشخیص مفید هستند.

مصنوعات حرکتی

مصنوع حرکتی یکی از مصنوعاتی است که اغلب با آن مواجه می‌شویم. همانطور که از نام آن مشخص است، زمانی تشکیل می شود که در فضای بخش مورد مطالعه در حین اکتساب، ترجمه وجود داشته باشد. دو نوع حرکت وجود دارد:

• حرکات دوره ای: حرکات تنفس، ضربان قلب و جریان خون هستند.
• حرکات غیر پریودیک: این حرکات عبارتند از حرکات بیمار، حرکات چشم، بلع ، پریستالسیس گوارشی و جریان مایع مغزی نخاعی.

آنها منجر به پراکندگی سیگنال می شوند: تصویری تار از ساختار متحرک.

اما همچنین (به ویژه برای حرکات دوره ای) خطاهای محلی سازی سیگنال: تصاویر “شبح” یا شبح  ; در واقع هنگامی که در طول کدگذاری فازهای مختلف حرکت وجود داشته باشد، چندین مقدار کدگذاری و در نتیجه چندین مکان به یک پروتون نسبت داده می شود.

این خطاهای مکان فقط در جهت فاز قابل مشاهده است زیرا بین دو نمونه کدگذاری فاز چند ثانیه می تواند بگذرد که در طی آن یک حرکت انجام می شود. از سوی دیگر، بین دو نمونه کدگذاری فرکانس تنها چند میلی ثانیه می گذرد، بنابراین حرکت با دامنه قابل توجهی در این مدت زمان بسیار کوتاه بعید است.

این ویژگی مهم است زیرا به شما امکان می دهد پارامترها را با توجه به منطقه مورد علاقه تشخیصی معاینه تغییر دهید. به عنوان مثال: هنگامی که ستون فقرات در بخش های محوری مطالعه می شود، کدگذاری فاز را می توان به سمت راست به چپ تنظیم کرد تا از پخش شبح جریان خون از آئورت به آن جلوگیری شود. تکنیک‌های پیش اشباع، اشباع کردن اسپین‌های موبایل و جلوگیری از ایجاد مصنوعات آن‌ها در گرفتن تصویر استاتیک (نگاه کنید به تنفس شکمی یا عبور تنه‌های عروقی بزرگ یا CSF در ناحیه ستون فقرات به‌ویژه از 1.5 تسلا)) در ناحیه معاینه امکان‌پذیر است.

مصنوعات میدان مغناطیسی

مصنوع حساسیت مغناطیسی فلزی

مصنوع حساسیت مغناطیسی

مصنوع ناهمگنی جهانی میدان مغناطیسی اصلی

مصنوع غیرخطی یک گرادیان میدان مغناطیسی

مصنوعات پالس فرکانس رادیویی

آنتن‌های فرستنده، که پروتون‌های بافتی را که باید تصویربرداری شود، تحریک می‌کنند، دارای مشخصات تحریک محدودی در فضا هستند. بنابراین سیگنال دریافتی ناهمگن است و نزدیک‌ترین نواحی به آنتن به صورت هایپرسیگنال ظاهر می‌شوند.

مصنوع پالس فرکانس رادیویی متقاطع [ ویرایش | ویرایش کد ]

مصنوع مقطعی [ ویرایش | ویرایش کد ]

مصنوع تداخل فرکانس رادیویی خارجی [ ویرایش | ویرایش کد ]

این مصنوع به دلیل تداخل فرکانس رادیویی منتشر شده توسط دستگاه های خارجی است: GSM، 3G، رادیو  و غیره.

مصنوع ناهمگونی پالس فرکانس رادیویی [ ویرایش | ویرایش کد ]

مصنوعات بازسازی تصویر [ ویرایش | ویرایش کد ]

اینها مصنوعات مربوط به مشکل دیجیتالی کردن سیگنال (نمونه برداری) هستند. بنابراین، اگر یک پیکسل چندین شی را قطع کند، سطح خاکستری آن ترکیبی از سطوح خاکستری هر یک از اشیاء متقاطع خواهد بود.

شیفت شیمی مصنوعی [ ویرایش | ویرایش کد ]

مصنوعات تاشو [ ویرایش | ویرایش کد ]

به منظور تولید یک تصویر دو بعدی، MRI یک فاز و یک فرکانس تشدید را بر روی اسپین ها اعمال می کند (به بالا مراجعه کنید) که بستگی به موقعیت آنها دارد. می دانیم که فاز 2pi تناوبی است، بنابراین مناطقی از فضای کدگذاری شده با فاز 2pi+phi و فی همپوشانی خواهند داشت.

مصنوع برش (پدیده گیبس) [ ویرایش | ویرایش کد ]

این به فعل و انفعالات بین پروتون ها و محیط آنها مرتبط است، که منبعی برای ظهور خطوط کاذب است.

برنامه های کاربردی

Angio-MRI

آنژیوگرافی MRI یا MRA برای تجسم شریان ها برای برجسته کردن ناهنجاری هایی مانند تنگی ها ، برش ها ، فیستول ها ، آنوریسم ها و آرتریت استفاده می شود. شریان های مغزی، گردنی، کلیوی ، ایلیاک، ریوی و آئورت شریان هایی هستند که با این روش به بهترین وجه مورد مطالعه قرار می گیرند.

آنژیوگرافی MRI از توالی‌های اکو گرادیان فوق سریع با تزریق داخل وریدی ^{کلات‌های} گادولینیوم استفاده می‌کند . توالی های دیگر، مانند آنژیوگرافی زمان پرواز (TOF-MRA) ²⁰ یا کنتراست فاز (PC)، همچنین امکان تجسم مایعات متحرک را بدون تزریق نشانگر خاصی فراهم می کند.

MRI قلب

Cholangio-MRI

مطالعه مجاری صفراوی و لوزالمعده با استفاده از MRI ​​به روش غیر تهاجمی یک رویکرد جدید برای ارزیابی تصویربرداری از آسیب شناسی کبد پانکراتیک-صفراوی است.

MRI عملکردی (fMRI)

پرکاربردترین روش در حال حاضر روشی است که بر اساس مغناطش هموگلوبین موجود در گلبول های قرمز است . هموگلوبین به دو صورت یافت می شود:

• گلبول‌های قرمز اکسیژن‌شده توسط ریه‌ها حاوی اکسی هموگلوبین هستند (مولکولی که در NMR فعال نیست).
• گلبول های قرمز خون که توسط متابولیسم بافتی اکسیژن زدایی می شوند حاوی دئوکسی هموگلوبین هستند (در NMR فعال است زیرا بسیار پارامغناطیس است ).

با دنبال کردن اختلال در سیگنال NMR منتشر شده توسط این مولکول، می توان هجوم خون اکسیژن دار را مشاهده کرد که خون بدون اکسیژن را از بین می برد. هنگامی که ناحیه ای از مغز فعالیت خود را افزایش می دهد، هجوم خون اکسیژن دار به آن می رسد به لطف مکانیزمی که گشاد شدن رگ های خونی را با مکانیسم های مختلف دیگر که درک درستی ندارند، به آن می رسد، که بنابراین نیاز برای مصرف اکسیژن موضعی سلول های فعال را برآورده می کند: سیگنال BOLD است . با به دست آوردن تصاویر وزن T2* با سرعتی سریع (تقریباً یک تصویر در هر ثانیه یا حتی کمتر)، می‌توان به صورت فیلم، مدولاسیون‌های جریان خون مرتبط با فعالیت مغز را به‌عنوان مثال در طول یک کار شناختی دنبال کرد.

MRI پارامتریک [ ویرایش | ویرایش کد ]

این روش شامل اندازه‌گیری پارامترهای همودینامیک یا نفوذپذیری عروق مویرگی توسط MRI است که محاسبات آن از یک مدل ریاضی اعمال شده برای داده‌های تصویربرداری به‌دست‌آمده در شرایط خاص ناشی می‌شود. به طور کلی، اینها به اصطلاح دنباله‌های دینامیکی هستند زیرا وضوح زمانی بالایی دارند و امکان پیگیری تکامل شدت سیگنال پس از تزریق یک محصول کنتراست پارامغناطیس را فراهم می‌کنند. این روش امکان محاسبه جریان خون و حجم یک بافت و نفوذپذیری مویرگ ها (ریزرگ ها) این بافت را فراهم می کند. این روش در انکولوژی برای تعیین سرطانی بودن تومور بسیار امیدوارکننده به نظر می رسد (که باید مشخص شود).

تصویربرداری تانسور انتشار [ ویرایش | ویرایش کد ]

تصویربرداری تانسور انتشار ( DTI) یک تکنیک مبتنی بر MRI است که موقعیت، جهت‌گیری و ناهمسانگردی مجاری ماده سفید مغز را به تصویر می‌کشد .

طیف سنجی NMR [ ویرایش | ویرایش کد ]

این اجازه می دهد تا مطالعه حضور و غلظت متابولیت های خاص . کاربرد آن هنوز نادر است، به MRI با میدان بالا (حداقل 1.5 تسلا و 3 تسلا برای به دست آوردن پیک های کاملاً متمایز شده) و آموزش خاص برای رادیولوژیست ها نیاز دارد.

با این حال، این تکنیک بسیار امیدوارکننده به نظر می رسد، به ویژه در انکولوژی ، به عنوان مثال، تمایز بین عود موضعی و نکروز پس از پرتودرمانی را در مراحل اولیه با دقتی که فقط بیوپسی ( تهاجمی و گاهی خطرناک ) می تواند مطابقت دهد، ممکن می سازد.

انجام معاینه پزشکی MRI

معاینه آناتومیک MRI به طور کلی 15 تا 30 دقیقه طول می کشد . یک امتحان کامل بین 50 دقیقه تا یک ساعت کامل طول می کشد. معاینه کاملا بدون درد است. بیمار روی میز معاینه موتوری دراز می کشد. در طول اکتساب، نباید حرکت کند: میز به طور خودکار حرکت می کند تا آن را از طریق آنتن عبور دهد. تنها ناراحتی قابل انتظار صدای قابل توجه دستگاه بیش از 90 دسی بل و احساس محبوس شدن (بدن در یک لوله باز) است که می تواند مشکلاتی را برای برخی از افراد کلاستروفوبیک ایجاد کند . به طور کلی، تکنسین یا تکنسین های الکترورادیولوژی پزشکی در تماس دائمی با بیمار هستند.

معاینه MRI بر روی بیمار با لباس خواب انجام می شود. او باید ساعت، جواهرات، کمربند، کلید، کارت بانکی، هوشمند یا مغناطیسی، سکه  و غیره را حذف کند. یعنی هر عنصر فلزی که بتواند جذب آهنربا شود. افراد همراه (اگر والدین کودک هستند) نیز برای ورود به اتاق دستگاه تصویربرداری باید خود را از این لوازم جانبی جدا کنند.

نشانه ها

تصویربرداری رزونانس مغناطیسی این مزیت را دارد که تجسم خوبی از چربی، آب و در نتیجه ادم و التهاب با وضوح خوب و کنتراست خوب ارائه می دهد.

به طور خاص، MRI امکان تصویربرداری از حفره های زیرین مغز را فراهم می کند ، که اکتشاف آن در سی تی اسکن به دلیل مصنوعات سخت شدن پرتو دشوار است.

این تصویربرداری برای مطالعه بافت های فقیر از نظر پروتون مانند تاندون ها و بافت استخوانی مناسب نیست .

عناصر تشریحی مورد مطالعه توسط MRI:

1. مغز و نخاع  : _

   • تشخیص بیماری های عصبی التهابی ( مولتیپل اسکلروزیس )،
   • حفره خلفی مغز به ویژه توسط MRI به وضوح قابل مشاهده است (که در مورد سی تی مغز صدق نمی کند )،

2. ستون فقرات  : فتق دیسک و کلیه آسیب شناسی های دیسکو-سوماتیک، ضایعات تروماتیک ستون فقرات و طناب ، اسپوندیلودیسیت عفونی.
3. دستگاه گوارش و احشاء لگن و همچنین ماهیچه ها  .
4. مفاصل و ساختارهای مجاور ( لگن ، زانو ، منیسک ، رباط های صلیبی )، به ویژه در ورزشکاران ؛
5. فرآیندهای تومور ، حتی استخوان؛
6. عروق بزرگ مانند آئورت و شاخه های آن (شریان کلیوی، ایلیاک)، عروق مغزی و گردنی برای ارزیابی بیماری آتروماتوز، کالبد شکافی، تنگی ها (آرتریت محو کننده اندام تحتانی) مورد مطالعه قرار می گیرند. شریان ریوی را می توان با MRA در زمینه آمبولی ریه تجزیه و تحلیل کرد  .
7. ناهنجاری های شریانی وریدی و همچنین ناهنجاری های مادرزادی قلب ( تترالوژی فالوت ، آترزی ریوی، جابجایی عروق بزرگ ).
8. درختان کبد صفراوی و پانکراتیک صفراوی در پاتولوژی های خاص کبدی (CBP) و پانکراس ( تومور پانکراس ، نارسایی پانکراس برون ریز) (کلانژیو-MRI) و همچنین سیستم پورتال (در ARM) مورد مطالعه قرار می گیرند.

موارد منع مصرف

²¹ مورد منع مصرف برای قبولی در آزمون MRI عبارتند از:

1. وجود فلزاتی که احتمالاً در بدن متحرک می شوند ²²  :

   • گیره عروق مغزی به ویژه در بیمارانی که به دلیل آنوریسم مغزی عمل می‌شوند،
   • جسم خارجی فلزی فرومغناطیسی داخل چشمی یا حرکت آن بیمار را در معرض آسیب قرار می دهد (توالی یک حادثه شکار، تصادف سنگ زنی و غیره)،
   • دریچه های قلب ناسازگار، که در مورد دریچه پیش 6000 Starr-Edwards وجود دارد . اکثر دریچه های قلب با آزمایش MRI سازگار هستند،

   گیره های کاوال پایین، گیره های لوله فالوپ یا استنت های کرونر نیاز به احتیاط در استفاده دارند. پروتزهای مختلف (لگن، زانو) منع مصرف ندارند،

   ما علیرغم سازگاری ثابت شده، مهلت بعد از جراحی را رعایت خواهیم کرد . این معمولاً بین 3 تا 6 هفته پس از نصب مواد است. این تأخیر مربوط به زمان لازم برای چسبیدن بافت‌های مختلف بدن به مواد و «تثبیت» آن است.

   از طرف دیگر، پس از برداشتن مواد تاخیری پس از جراحی وجود ندارد ، اما مراقب منگنه های جراحی باشید.

2. دستگاه های زیست پزشکی:

   • ضربان ساز غیر سازگار و دفیبریلاتور قلبی که عملکرد آنها ممکن است توسط میدان مغناطیسی مختل شود و منجر به اختلالات بالقوه کشنده ریتم قلب شود. جدیدترین مدل‌ها با MRI سازگار هستند، اما باید مطمئن شوید که مجموعه «پیس میکر + پروب» سازگار است. حتی در این مورد، وجود این ماده باعث ایجاد مصنوعات متعددی می شود که مانع تصویربرداری نزدیک به دستگاه می شود.
   • پمپ انسولین  ؛
   • محرک عصبی  ؛
   • دستگاه های ترانس درمال ( چسب ) ²³ . برخی از این دستگاه ها دارای هاله فلزی محافظ نازکی در لایه های سطحی خود هستند که می تواند باعث سوختگی شود. این مورد برای مثال Nitriderm TTS، Scopoderm TTS و Neupro است که حاوی آلومینیوم ²⁴ هستند  .

3. وضعیت بیمار:

   • ناتوانی در دراز کشیدن ( نارسایی قلبی یا تنفسی همراه با ارتوپنه )؛
   • ناتوانی در بی حرکت ماندن (بیمار بی روح، کودکان، اختلالات روانی). در صورت لزوم، معاینات تصویربرداری را می توان تحت پیش دارو یا حتی تحت بیهوشی عمومی انجام داد . سپس برای ورود به اتاق MRI استفاده از تجهیزات بیهوشی تایید شده مناسب است.
   • کلاستروفوبیا، که ممکن است مشمول اقدامات ذکر شده در بالا باشد.
   • آلرژی به گادولینیوم یا شلاتور / لیگاند c ^یا حتی ماده کمکی d نادر ^است . با این حال، این محصول در صورت برون ریزی ( نکروز بافتی ) بسیار سمی است. هیچ تداخل شناخته شده ای با سایر داروها وجود ندارد.
   • نارسایی کلیه (فقط در صورت تزریق ماده حاجب )؛
   • حاملگی ، خارج از نشانه رسمی . هیچ اثر مضر میدان های مغناطیسی بر روی جنین هرگز نشان داده نشده است . اما، به عنوان یک اقدام احتیاطی، تنها نشانه هایی که مربوط به پیش آگهی حیاتی یا عملکردی مادر هستند، تایید می شوند. در صورت تزریق گادولینیوم  : عبور کندی از سد جفتی وجود دارد (فقط در نمونه های موش مشاهده می شود )  .
   • شیردهی : فقط در صورت  تزریق گادولینیوم : دفع کم در شیر مادر (فقط در نمونه موش مشاهده شد )، توصیه به دوشیدن شیر و حذف شیر به مدت 24 تا 48 ساعت پس از تزریق.

اثرات نامطلوب

با اقدامات احتیاطی فوق، تصویربرداری رزونانس مغناطیسی غیر تهاجمی (به جز، در صورت لزوم، تزریق ماده حاجب ) و بدون تابش است .

تأثیر میدان مغناطیسی بالا و میدان نوسانی همچنان مورد بحث است ²⁵ . در افرادی که در MRI کار می کنند (و بنابراین در مدت طولانی در معرض قرار گرفته اند)، طعم فلزی در دهان و سرگیجه شرح داده شده است ²⁶ .

معاینه در زنان باردار منع مصرف ندارد، اما آسیب به DNA سلول های خاص بیمارانی که تحت MRI قلب قرار گرفته اند، ^بدون اینکه عواقب آن مشخص باشد، شرح داده شده است .