Skan fMRI przedstawiający obszary zaktywowane na pomarańczowo, w tym pierwotną korę wzrokową (V1, BA17).
Obrazowanie rezonansu magnetycznego (ang. MRI – magnetic resonance imaging) – nieinwazyjna metoda uzyskiwania obrazów odpowiadających przekrojowi przez określoną strukturę ciała żyjącego człowieka. Ma ogromne zastosowanie w
medycynie
, gdzie jest jedną z technik
tomografii
, która służy
diagnostyce
i ukazaniu prawidłowości, bądź nieprawidłowości w zakresie tkanek i narządów. Metoda ta jest również z powodzeniem wykorzystywana w badaniach naukowych wszędzie tam, gdzie istnieje potrzeba uzyskania danych anatomicznych żyjącego człowieka.
Obrazowanie rezonansem magnetycznym opiera się na zjawisku
jądrowego rezonansu magnetycznego
, który był wcześniej i jest nadal z powodzeniem stosowany w
spektroskopii jądrowego rezonansu magnetycznego
w laboratoriach fizycznych i chemicznych. W istocie obrazowanie rezonansem magnetycznym jest
tomografią
z zastosowaniem spektroskopii rezonansu magnetycznego dla jąder atomów
wodoru
zawartych w cząsteczkach
wody
. Woda znajduje się we wszystkich miękkich
tkankach
ludzkich, jednak w różnych proporcjach w stosunku do innych związków chemicznych. Powoduje to dające się zarejestrować zmiany sygnału emisji rezonansowej pochodzących z atomów wodoru obecnych w cząsteczkach wody, zawartych w tych tkankach.
Obrazowanie MRI największe zastosowanie znajduje w badaniach głowy, a zwłaszcza
mózgu
. Umożliwia nie tylko ogólny ogląd struktury mózgu, lecz także pozwala na dokonanie w miarę precyzyjnego pomiaru objętości mózgu, rozmiarów poszczególnych płatów i innych struktur itd. (wolumetria), co wcześniej było możliwe tylko w pośmiertnym badaniu mózgu.
Obrazowanie MRI może być przeprowadzone w różnych sekwencjach. Pozornie nieznaczne zmiany w ustawieniu podstawowych parametrów obrazowania mogą doprowadzić do uzyskania nieco odmiennych danych, mających różne możliwości diagnostyczne. Ze względu na parametry podstawowe, metody obrazowania dzieli się na:
- obrazy T1-zależne (zob. ilustracja), najlepiej oddające wizualnie strukturę anatomiczną mózgu, gdzie
istota biała
jest ukazywana w jasnych kolorach, zaś
istota szara
w ciemnych,
płyn mózgowo-rdzeniowy
, ropień i guz na ciemno, a miąższ wątroby na jasno.
- obrazy T2-zależne, na których istota biała ukazywana jest w ciemniejszych barwach, zaś istota szara – w jaśniejszych, płyn mózgowo-rdzeniowy, guz, ropień, naczyniak wątroby i śledziona – na jasno, a wątroba i trzustka – na ciemno.
- FLAIR (ang. Fluid Light Attenuation Inversion Recovery), pewna modyfikacja sekwencji T2-zależnej, gdzie obszary z małą ilością wody ukazywane są w ciemniejszych barwach, zaś obszary z dużą ilością wody – w jaśniejszych. Obrazowanie w tej sekwencji znajduje dobre zastosowanie w wykrywaniu chorób demielinizacyjnych.
- Obrazowanie dyfuzyjne mierzy dyfuzję molekuł wody w tkance. Wyróżnia się tutaj następujące techniki: obrazowanie tensora dyfuzji (ang. DTI – diffusion tensor imaging), które może być zaadoptowane do obrazowania zmian w połączeniach istoty białej, oraz obrazowanie zależne od dyfuzji (ang. DWI – diffusion-weighted imaging), które wykazuje się dużą skutecznością w obrazowaniu
udarów mózgu
.
Uzupełnieniem techniki MRI jest
spektroskopia rezonansu magnetycznego in vivo
, pozwalająca na uzyskiwanie
widm
NMR badanych obszarów organizmu.
Bezpieczeństwo
Zagrożenia
Jeśli pacjent otrzymuje środek cieniujący, istnieje niewielkie ryzyko wystąpienia reakcji alergicznej. Ale jest ono mniejsze niż w wypadku substancji kontrastowych zawierających
jod
i powszechnie stosowanych podczas
zdjęć rentgenowskich
oraz
tomografii komputerowej
. Poza tym nie stwierdzono innych zagrożeń dla zdrowia pacjenta. Ponieważ jednak badanie to wiąże się z oddziaływaniem silnego pola magnetycznego, może nie być wskazane u tych, którym wszczepiono różnego rodzaju aparaty lub metalowe implanty.
Korzyści
Obrazowanie za pomocą rezonansu magnetycznego nie wymaga użycia potencjalnie szkodliwego
promieniowania rentgenowskiego
i jest szczególnie przydatne do wykrywania zmian chorobowych w tkankach, zwłaszcza zasłoniętych kośćmi.
Zastosowania pozamedyczne
Poza medycyną spektroskopia rezonansu magnetycznego może być wykorzystywana na przykład przez służby celne do wykrywania kokainy rozpuszczonej w alkoholu bez otwierania butelek. Technologia ta została opracowana przez Swiss Federal Institute of Technology w Lozannie[1].
Przypisy
- ↑ Artur Jurgawka:
Jak znaleźć kokainę w butelce
. KopalniaWiedzy.pl. [dostęp 2010-10-03]. na podstawie: Giulio Gambarota, Chiara Perazzolo, Antoine Leimgruber, Reto Meuli, Patrice Mangin, Marc Augsburger, Silke Grabherr. Non-invasive detection of cocaine dissolved in wine bottles by 1H magnetic resonance spectroscopy. „Drug Testing and Analysis”. preprint (2010).
doi:10.1002/dta.179
.