Здоровье человека

Секреты здоровья. Здоровым быть легко! С нами вы станете здоровыми на 100%

Мр спектроскопия головного мозга. Как делают протонную МР-спектроскопию

18.12.2019 в 23:45

Мр спектроскопия головного мозга. Как делают протонную МР-спектроскопию

Неинвазивная МРТ головного мозга с МР спектроскопией разработана в 1951 году. Ученые использовали метод для регистрации измененной частоты протонов разных веществ под влиянием сильного магнитного поля. Полувека наблюдения за атомами протонов ацетиласпартата, холина, миоинозитола, лактата, жировых соединений, глутамина позволило использовать информацию в медицине для выявления внутримозговых изменений, патологии сердечной мышцы.

Информативность имеют физиологические и патологические химические сдвиги соединений. Для примера, приводим протонный МР-спектр веществ в норме:Мр спектроскопия головного мозга. Как делают протонную МР-спектроскопию

  • Холин – 3,2 ppm;
  • Ацетиласпартат – 2 ppm;
  • Миоинозитол – 3,56 ppm;
  • Жировые соединения – 1-1,2 ppm;
  • Глутамат – 2,2-2,5 ppm;
  • Креатинин – 3-3,9 ppm.

Инновационные разработки помогли совершенствовать метод. Существует 3 разновидности магнитно-резонансной спектроскопии:

  1. Одновоксельная;
  2. Мультивоксельная;
  3. Мультиядерная.

Разделение основано на регистрации протонных спектров одного или нескольких участков мозговой паренхимы одновременно. При одновоксельной МР-спектроскопии изучается единичный участок. Изучение спектров химического сдвига метаболитов заданной зоны помогает оценить биохимические процессы.

Мультивоксельный тип предполагает спектроскопический анализ разных сегментов. Подход применяется для оценки функциональности разных центров – чувствительных, двигательных, речи, слуха, зрения.

Мультиядерная МР спектроскопия оценивает химические сдвиги протонов углерода, фосфора, ряда других химических соединений одновременно. Распределение пиков повышает информативность исследования.

Информация анализируется путем просмотра параметрической карты среза. Каждый отдельный участок имеет несколько анатомических образований. Отслеживание биохимических спектров не позволяет дифференцировать ткань, но знание патофизиологии помогает предположить локализацию патологии.

Основные разработки МР-спектроскопии проводятся в области онкологии. С помощью процедуры нельзя предсказать тип новообразования. Наблюдения показали измененное соотношение метаболизма холина-креатинина, N-ацетиласпартата и креатина у большинства злокачественных образований. Некоторые раки сопровождаются повышением пика лактата.

Связанные вопросы и ответы:

1. Чем отличается MRI спектроскопия головного мозга от обычной МРТ

2. Какие данные можно получить при помощи МР спектроскопии головного мозга?

3. Для чего используется МР спектроскопия головного мозга в медицине?

4. Какие патологии могут быть выявлены при помощи MRI спектроскопии головного мозга?

5. Каковы преимущества использования MRI спектроскопии головного мозга для диагностики опухолей?

6. Какие факторы могут влиять на точность результатов при проведении МР спектроскопии головного мозга?

7. Как происходит обработка данных после проведения MRI спектроскопии головного мозга?

8. Какие практические рекомендации можно дать пациенту перед процедурой MRI спектроскопии головного мозга?

9. Какие возможности открывает перед нами испольщование MRI спектроскопии головного мозга в научных исследованиях?

1. MRI спектроскопия головного мозга отличается от обычной МРТ тем, что позволяет изучать не только структуру, но и биохимический состав мозга.

2. При помощи МР спектроскопии головного мозга можно получить данные о содержании различных метаболитов в определенных участках мозга.

3. В медицине MRI спектроскопия головного мозга используется для диагностики опухолей, инсультов, дегенеративных заболеваний и других патологий.

4. При помощи MRI спектроскопии головного мозга можно выявить аномалии в биохимическом составе мозга, такие как недостаток нейротрансмиттеров или изменения в уровне метаболитов.

5. Преимущества использования MRI спектроскопии головного мозга для диагностики опухолей включают более раннее выявление изменений в тканях мозга и отслеживание эффективности лечения.

6. На точность результатов MRI спектроскопии головного мозга могут влиять разные факторы, включая наличие металлических протезов, движение пациента во время процедуры, или неправильная настройка оборудования.

7. После проведения MRI спектроскопии головного мозга данные обрабатываются специализированными программами, которые позволяют анализировать спектры сигналов и определять содержание метаболитов.

8. Перед процедурой MRI спектроскопии головного мозга пациенту рекомендуется соблюдать пост в течение нескольких часов, избегать приема пищи и напитков, а также убедиться, что он не имеет металлических протезов или других противопоказаний.

9. Использование MRI спектроскопии головного мозга в научных исследованиях открывает перед нами возможность изучения биохимических процессов в мозге, выявления новых метаболитов и разработки методов диагностики и лечения различных заболеваний.

МРТ, как делают. Как делают МРТ головного мозга

Магнитно-резонансная томография (МРТ) головного мозга – процедура, позволяющая увидеть мозговые структуры и определить различные заболевания. Она безвредна, безопасна, безболезненна и атравматична, но при этом высокоинформативна.

    На чем основано МРТ головного мозга

    Диагностический эффект МРТ головного мозга основан на ядерно-магнитном резонансе. В ответ на мощное излучение, создаваемое генератором, атомные ядра водорода, содержащиеся в тканях, выстраиваются вдоль силовых линий электромагнитного поля и начинают вибрировать. Каждый атом становится похож на крутящуюся мини-юлу, отдающую энергетические волны.

    Разные структуры испускают различное количество энергии – одни ее отдают интенсивнее, а другие – слабее. Разница регистрируется прибором, делающим снимки (срезы) в разных проекциях.

    Для этого пациента помещают внутрь томографа, в котором генераторы поддерживают электромагнитное поле высокой частоты. Специальные радиоизлучатели генерируют импульсы, а катушки фиксируют энергию, посылаемую вибрирующими атомами.

    Мр спектроскопия головного мозга. Как делают протонную МР-спектроскопию 01

    Полученные срезовые изображения с помощью специальной компьютерной программы объединяются в трехмерную матрицу, в которой на сером фоне визуализируются темные или светлые нездоровые участки.

    Преимущества магнитно-резонансного исследования перед другими методами

    МРТ-обследование дает результаты гораздо точнее, чем рентген, эхоэнцефалография (ЭхоЭГ), УЗДГ и прочие варианты диагностирования. Она позволяет получить максимум данных об имеющихся опухолях, болезнях, посттравматических и постинсультных изменениях. В отличие от КТ и рентгена, в этом случае организм не облучается.

    На готовых изображениях визуализируются только мягкие ткани. Кости черепа не видны, поэтому не мешают анализу и расшифровке.

    Вещество-контраст, используемое при МР-диагностировании, намного реже вызывает аллергические реакции по сравнению с рентгенконтрастными препаратами, используемыми для рентгенографии.

    Как проходит процедура

    Больной снимает с себя все металлические украшения и достает съемные зубные протезы, содержащие металл.

    Пациента кладут на подвижный стол и фиксируют специальными ремнями. Эта мера необходима, поскольку лежать внутри томографа, сохраняя неподвижность, придется долго.

    На голову надевается устройство, оснащенное проводами, передающими и принимающими радиосигналы. Аппаратура работает достаточно шумно и утомляет постоянными щелчками и свистом. Поэтому уши больного защищают берушами. После этого стол заезжает в аппарат, а специалист садится за компьютер, в котором происходит анализ и обработка передаваемых данных.

    Техника делает снимки, качество которых зависит от характеристик конкретного МР-томографа. Чем более тонкие визуальные срезы сделала аппаратура, тем точнее получатся итоговые изображения. Продолжительность диагностирования составляет 20-30 минут, а при применении контрастирования – до часа.

    После МР-диагностики можно сразу вернуться к привычной жизни. Никаких побочных эффектов впоследствии и в ходе МР-обследования не возникает, за исключением крайне редко появляющейся аллергии на гадолиниевые соли.

    Готовые снимки выдаются на руки распечатанными или записанными на магнитный носитель – диск или флеш-карту. Возможна пересылка на электронную почту с SMS-оповещением.

    Мр спектроскопия головного мозга. Как делают протонную МР-спектроскопию 02

    Виды МРТ головного мозга

    • Стандартное – делается без введения контрастирующих растворов, но при этом дает достаточное количество информации.
    • С контрастом, перед которым в вену вводятся препараты, содержащие соли гадолиния, – гадопентетовая и гадотеровая кислоты, Омнискан, Магневист и др. Эти растворы проникают в кровоток и, попав в лучи МР-томографа, подсвечивают получившуюся «картинку». При этом измененные участки становятся лучше видимыми, что упрощает расшифровку. Методика чаще всего используется для выявления сосудистых аномалий, рассеянного склероза и опухолевых образований. Доза контрастного вещества подбирается индивидуально с учетом веса.
    • МР-ангиография – проводится для оценки состояния сосудов при атеросклерозе, аневризмах, тромбах и прединсультном состоянии. Делается с гадолиниевым контрастом, детально показывающим проблемы кровотока.
    • МР-томография гипофиза – придатка, являющегося железой внутренней секреции. Гипофиз выделяет гормоны, ответственные за репродуктивную функцию, тканевый метаболизм и регуляцию человеческого роста. Обследование назначают при подозрении на аденому – доброкачественную опухоль, вызывающую мигренеподобные боли, гормональные сбои, гигантизм, бесплодие, ожирение и половую дисфункцию. Таким же методом выявляются злокачественные гипофизарные образования, имеющие схожую симптоматику и сопровождающиеся выраженным ухудшением здоровья.

МРТ вред. Миф 3: МРТ – это всегда возможность быстро поставить диагноз и подобрать лечение

Еще один очень распространенный миф, которому очень многие верят. Да, МРТ – это высокотехнологичный способ диагностики, дающий возможность определить даже малейшие отклонения в организме. Однако МРТ все еще остается машиной, и аппарат не приобрел чудесной способности помимо набора срезов выдавать еще и готовый диагноз с расписанным лечением. Последние две функции лежат на враче, и именно он решает, чем болеет пациент, и каким способом стоит оказывать ему помощь.

Для выполнения МРТ существует ряд показаний. Среди них:

- поражения головного мозга, такие как инсульт, аномалии сосудов головы и шеи, болезнь Альцгеймера, опухолевые новообразования и др .;

- поражения позвоночника в виде сложных переломов этой области, врожденных или приобретенных аномалий спинного мозга и др.;

- поражения опорно-двигательного аппарата в виде сложных переломов, травматизации мягких тканей, нарушения кровотока;

- патологии органов брюшной полости и малого таза, такие как заболевания желчного пузыря и желчевыводящих протоков, печени, почек, мочевого пузыря, надпочечников и др.

Показаний для выполнения МРТ много. Однако исследование остается одним из «последних бастионов», которые применяют в том случае, если другие методики диагностики дали сомнительные результаты или вовсе не прояснили картину болезни. И даже получив результаты магнитно-резонансной томографии, доктор все равно помимо них будет оценивать данные других методов исследования.

Протонная магнитно-резонансная спектроскопия это метод. Суть исследовательской методики

Современные исследовательские клиники проводят магнитно-резонансную спектроскопию с применением специализированного оборудования. Такой метод исследования определяет биохимические изменения, которые вызываются различными патологическими состояниями, в разных участках человеческого организма.

Протонная магнитно-резонансная спектроскопия основывается на изменениях резонансной частоты протонов, из которых состоят всевозможные химические соединения. Такой процесс в медицине принято называть химическим сдвигом, что определяет различия частот пиков спектра.

Единицей измерения химического сдвига принято считать миллионную долю (ррт). На сегодняшний день протонная магнитно-резонансная спектроскопия подразделяется на ту, что проводится по одновоксельной методике, и мультивоксельную, которая может одномоментно определять спектры из нескольких участков головного мозга.

В современной медицине применяется еще одна разновидность спектроскопии – мультиядерная, учитывающая магнитно-резонансные сигналы фосфорных, углеродных и некоторых иных ядер.

При одновоксельной магнитно-резонансной спектроскопии анализу подлежит лишь один воксел или участок мозга человека. При анализе состава частот спектра выбранного воксела специалисты получают определенное метаболитное распределение химического сдвига в миллионных долях. При этом по соотношению в спектре метаболитных пиков, уменьшению или увеличению их высот можно неинвазивным путем оценить протекающие в тканях биохимические процессы.

Мультивоксельная спектроскопия предоставляет спектральные значения сразу нескольких необходимых при исследовании вокселов, которые можно сравнить для получения целостности картины исследуемого участка.

Данные мультивоксельной магнитно-резонансной спектроскопии позволяют строить карту среза по параметрам, где цветовыми маркерами обозначены концентрации необходимых метаболитов, а распределенность метаболитов в срезе визуализирована и предоставляет взвешенное по параметру химического сдвига изображение.

По характеру исследуемых тканей магнитно-резонансная спектроскопия может подразделяться на:

  • МР-спектроскопию, которая проводится на внутренних органах;
  • МР-спектроскопию, областью исследования которой выступает биологическая жидкость.

Наиболее частым спектром применения методики выступает анализ мышечной ткани, поскольку она не подлежит ни одному другому неинвазивному методу диагностики и может быть обследована только путем применения биопсии.

Магнитно-резонансная томография. Испытано на себе

В «Томографии» установлен сверхвысокопольный Siemens Magnetom Spectra 3 T. Легким агрегат назвать нельзя: его вес в снаряженном состоянии составляет около 7,3 тонны при длине туннеля в 173 см. Система позволяет применять до 120 элементов катушек для покрытия всей анатомической зоны (например, всей центральной нервной системы). Используется фирменное программное обеспечение Siemens, которое в первую очередь влияет на качество сканирования и итогового изображения со срезами толщиной 0,5—1 мм.

Обследуемого облачают в одноразовый безразмерный костюм, в котором отправляют в жерло томографа. Человека укладывают на стол (именно так называется конструкция, которая затем скрывается в туннеле). Чтобы как-то уберечь уши от громкого звука, на голову надевают наушники, из которых звучит легкая музыка. При желании можно вооружиться собственным трек-листом или аудиокнигой.

Это удивило: какие наушники, если металлов быть не должно? Все просто — звук в наушники-воронки передается не по проводам, а по трубкам из эластичного пластика, поэтому композиции звучат как из колодца. Стоит отметить, что заглушить «напевы» томографа аксессуар способен не полностью.

Магнитно-резонансная томография. Испытано на себе

Выпрыгнуть из аппарата нельзя, поэтому на всякий случай в руку пациенту вкладывают грушу (правильно — сигнальное устройство). При приступах паники или по каким-либо другим причинам достаточно сжать ее, и у рентгенолаборанта, контролирующего процесс в помещении рядом (в так называемой пультовой), сработает чрезвычайно громкая сигнализация.

Магнитно-резонансная томография. Испытано на себе

«Казалось бы, все хорошо, пациента уложили, но только успели закрыть дверь, как грушу уже нажали»,  — рассказывает нам Веста. По ее словам, бывают люди, которые устают в процессе, а он может длиться до двух часов. Поэтому иногда делается перерыв, чтобы пациент мог передохнуть. Это в первую очередь касается такого исследования, как МРТ всего тела.

Достаточно часто встречаются и люди с клаустрофобией, паническими расстройствами. В этом случае рекомендуют узнать у специалиста обо всех этапах исследования и посмотреть сам аппарат.

Сканирование может занимать определенное время, в нашем случае оно длилось около 20 минут. Вторые 10 (или все 19) тянулись бесконечно долго — ведь шевелиться нельзя, а очень хочется. «Хьюстон, у нас проблемы», — засело в голове в момент, когда по нарастающей начал чесаться нос (а это случилось, когда я подумал: «Главное, чтобы не зачесался нос» ). Но легкий ветерок из вентилятора где-то над головой помог продержаться неподвижно до конца процедуры.

Магнитно-резонансная томография. Испытано на себе

Делать в туннеле ровным счетом нечего — смотреть некуда, так как почти перед носом находится катушка (?), похожая на удерживающее устройство. Остается прикрыть глаза и слушать «магнитно-резонансную музыку»: система, собирая данные, гудит и «поет» в разной тональности, но всегда ритмично (на самом деле это сверхбыстрые вибрации). Иногда она замолкает, и ты думаешь: «Все, закончилось». Но пауза, которая требуется на донастройку системы, проходит, и ритм стартует заново. Говорят, некоторые умудряются заснуть в процессе — таким можно только позавидовать.

К слову, звучание томографа зависит от задействованных типов катушек и текущей программы.

«Выехав» из туннеля, хочется вскочить и идти — из-за неподвижного положения и громкого звука возникает короткое чувство дезориентации. Главное, не торопиться (да вам и не позволят).

Магнитно-резонансная томография. Испытано на себе

После всего пережитого появилось желание сделать как в кино — подойти к томографу с пистолетом (в боевиках такое показывают регулярно). Но оружия под рукой не оказалось, поэтому эксперимент остался мечтой — проверить, примагнитится ли пистолет, не получилось.

Мрт головного мозга: что показывает, как проводится

Мрт головного мозга: что показывает, как проводится

Нервная система человека – сложный элемент, отвечающий за жизнедеятельность организма. Магнитно-резонансная томография относится к наиболее точным способам диагностики этого органа. Ниже приводится информация о том, что показывает МРТ головного мозга.

Когда назначается обследование?

Подобные методы сканирования считаются одними из основных в вопросах диагностики разных болезней. Процедура часто выполняется по назначению специалистов. Когда у пациентов для этого присутствуют соответствующие показания, назначается МРТ.

Показания к проведению:

  1. Процедуру нужно выполнять пациентам, у которых постоянно болит голова, прослеживается периодичность возникновения болезней, причины подобных расстройств до сегодняшнего дня не были.
  2. МРТ проводится в ситуации, когда у пациентов были определены новообразования нервной системы или возникают подозрения в их развитии.
  3. Процедура часто назначается при эпилепсии, в момент ее возникновения или при развитии хронической формы.
  4. К прямым показаниям для назначения данных видов сканирования частичная утрата слуха и зрения, характер которых еще не определен.
  5. Процедура зачастую проводится во время инсульта, для определения состояния организма.
  6. К показаниям для МРТ относится потеря сознания без характерных причин.
  7. К показаниям для МРТ относится менингит в разных формах и несколько стадий развития.
  8. Данная разновидность диагностики в перечне других методик может использоваться для контроля состояния пациентов с болезнями Паркинсона и Альцгеймера.
  9. МРТ можно применять для определения причин синуситов, назначения их терапии.
  10. Часто сканирование используется для пациентов с рассеянным склерозом.
  11. Проблемы с работой сосудов в разных фрагментах организма.