骨關節炎的診斷：磁共振成像

磁共振成像（MRI）近年來已成為非侵入性診斷骨關節炎的主要方法之一。自70年代以來，當首次使用磁共振（MP）原理研究人體時，直到今天，這種醫學成像方法已經發生了根本性的變化並且繼續迅速發展。

技術設備，軟件正在改進，成像技術正在發展，MP對比劑正在開發中。這使您可以不斷發現MRI的新應用領域。如果最初它的使用僅限於中樞神經系統的研究，那麼現在MRI已成功用於幾乎所有的醫學領域。

1946年，斯坦福大學和哈佛大學的一組研究人員獨立發現了這種稱為核磁共振（NMR）的現象。其實質是，在外部電磁場的影響下，處於磁場中的某些原子的原子核可以吸收能量，然後以無線電信號的形式發射出去。對於這一發現，F.布洛赫和E.帕米爾於1952年被授予諾貝爾獎。一個新現像很快就學會瞭如何使用生物結構的光譜分析（NMR光譜學）。1973年，Paul Rautenburg首次證明了使用NMR信號獲得圖像的可能性。因此，NMR斷層掃描出現。1982年在巴黎舉行的國際放射學家大會上展示了活人內臟器官的第一張核磁共振斷層掃描圖。

應該給出兩個解釋。儘管該方法基於NMR現象，但它被稱為磁共振（MP），省略了“核”這個詞。這樣做是為了讓患者不了解與原子核衰變相關的放射性。第二種情況：MP斷層攝影術不是偶然“調整”為質子，即 在氫核上。組織中的這種元素非常多，並且它的原子核在所有原子核中具有最大的磁矩，這導致MR信號的水平足夠高。

如果在1983年，全世界只有通過1996年初適用於臨床試驗的一些設備出現了世界上約10 000掃描儀。每年都有1000種新儀器被引入實踐。90％以上的MP-層析成像裝置是帶有超導磁體（0.5-1.5T）的模型。有趣的是，要注意，如果在80年代中期公司 - 廠家MP-CT引導下穿刺的領域“越高越好”的原則，著眼於模型的1.5T及以上的領域，上世紀80年代末為很顯然，在大多數應用中，它們與中等場強的模型相比沒有明顯的優勢。因此，MP-斷層的主要生產者（“GE”，“西門子”，“飛利浦”，“都市BA”，“選擇器”，“布魯克”等。）現在非常注重生產中的模型，甚至低這與高場系統在緊湊性和經濟性方面不同，具有令人滿意的圖像質量和顯著的低成本。高樓層系統主要用於研究中心進行磁共振波譜分析。

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MRI方法的原理

MP-層析成像儀的主要組成部分是：超強磁體，無線電發射機，接收射頻線圈，計算機和控制面板。大多數裝置具有平行於人體長軸的磁矩的磁場。磁場的強度以特斯拉（T）測量。對於臨床MRI使用0.2-1.5T的力場

當患者置於強磁場中時，磁偶極子的所有質子都向外場方向展開（如指南針，由地球磁場引導）。另外，每個質子的磁軸開始圍繞外部磁場的方向旋轉。這種特定的旋轉運動稱為過程，其頻率是共振頻率。當短暫的電磁射頻脈衝通過患者身體傳播時，無線電波的磁場使所有質子的磁矩圍繞外部磁場的磁矩旋轉。為了發生這種情況，有必要使無線電波的頻率等於質子的共振頻率。這種現像被稱為磁共振。為了改變磁質子的取向，質子和無線電波的磁場必須共振，即 有相同的頻率。

在患者的組織中產生總磁矩：組織被磁化並且其磁性嚴格平行於外部磁場取向。磁性與每單位體積組織中質子的數量成正比。大多數組織中包含的大量質子（氫核）導致這樣的事實：純磁矩足夠大以在位於患者體外的接收線圈中感應出電流。這些誘發的MP信號被用於重建MR圖像。

核的電子從激發態躍遷到平衡態的過程稱為自旋晶格弛豫過程或縱向弛豫。它的特徵是T1自旋晶格弛豫時間 - 在被90°脈衝激發後，將63％的核轉移到平衡態所需的時間。T2也是自旋 - 自旋弛豫時間。

有許多方法可以獲得MP-層析圖。它們的區別在於射頻脈衝產生的次序和性質，以及分析MP信號的方法。最常見的是兩種方法：自旋晶格和自旋回波。對於自旋晶格，主要分析弛豫時間T1。各種組織（腦，灰質和腦白質，腦脊髓液，腫瘤組織，軟骨，肌肉等）都有不同弛豫時間T1的質子。隨著T1的持續時間，MP信號的強度是相關的：T1越短，MR信號越強並且在電視監視器上出現的圖像空間越小。MP層析圖上的脂肪組織是白色的，其次是MP信號的強度依次是大腦和脊髓，緻密的內部器官，血管壁和肌肉。空氣，骨骼和鈣化實際上不會給出MP信號，因此顯示為黑色。鬆弛時間T1的這些關係為MR層析圖上正常和改變組織的可視化創造了先決條件。

在稱為自旋回波的MP斷層攝影的另一種方法中，將一系列射頻脈衝發送給病人，使進動的質子轉向90°。停止脈衝後，記錄響應MP信號。但是，響應信號的強度與T2的持續時間不同：T2越短，信號越弱，因此電視監視器的屏幕亮度越低。因此，方法T2中的MRI的最終圖像與T1的相反（對於正向為負）。

在MP-層析圖上，軟組織比在計算機層析圖上顯示得更好：肌肉，脂肪層，軟骨，血管。在某些設備上，可以在不引入造影劑的情況下獲得血管的圖像（MP-血管造影）。由於骨組織中含水量低，後者不會產生屏蔽效應，如在X射線計算機斷層攝影中那樣，即，不干擾圖像，例如脊髓，椎間盤等。當然，氫核不僅包含在水中，而且在骨組織中它們固定在非常大的分子和密集結構中，並且不干擾MRI。

MRI的優缺點

MRI的主要優點是無創，無害的（無輻射曝光）時，獲得三維字符圖像，從流動的血液的自然相反，不存在骨組織，軟組織的高分化的偽影，能夠以執行MP-光譜為組織代謝的體內研究體內。MPT可以讓您在任何部位獲得人體薄層圖像 - 在正面，矢狀面，軸向和斜面上。可以重建器官的體積圖像，以同步X線斷層照片與心電圖牙齒的接收。

主要缺點是通常與一個足夠長的時間才能產生圖像（通常分鐘），這會導致文物從呼吸運動（特別是減少光研究的效率），心律失常的外觀（當心臟研究），無法可靠地檢測結石，鈣化，一些骨骼結構的病理類型，設備及其操作的高成本，儀器所在場所的特殊要求（干擾篩選），不可能檢查 我厭倦了幽閉恐懼症，人造心臟起搏器，非醫療金屬的大型金屬植入物。

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MRI的對比物質

在MRI使用開始時，人們相信不同組織之間的自然對比度消除了造影劑的需要。很快發現不同組織之間信號的差異，即 對比劑可以顯著改善MR圖像的對比度。當第一個MP造影劑（含有順磁性钆離子）成為商品時，MRI的診斷信息顯著增加。MR-造影劑的本質是改變組織和器官的質子的磁性參數，即 改變T1和T2質子的弛豫時間（TR）。迄今為止，有多種MP造影劑（或更確切地說，造影劑-CA）的分類。

由於對MR-Cadel放鬆時間的主要影響：

• T1-KA，其縮短T1並由此增加組織MP信號的強度。他們也被稱為積極的SC。
• T2-KA縮短了T2，降低了MR信號的強度。這是一個負面的SC。

根據MR-SC的磁性屬性分為順磁性和超順磁性：

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順磁性造影劑

順磁特性由具有一個或多個不成對電子的原子所擁有。這些是钆（Gd），鉻，鎳，鐵和錳的磁性離子。钆化合物臨床上應用最廣泛。钆的對比效應是由於弛豫時間T1和T2的縮短所致。在低劑量下，T1對增加信號強度的影響占主導地位。高劑量時，對T2的影響占主導地位，信號強度下降。Paramagnetics現在在臨床診斷實踐中被廣泛使用。

超順磁性造影劑

超順磁性氧化鐵的主要作用是T2弛豫的縮短。隨著劑量的增加，信號強度降低。對這組航天器可歸因於鐵磁性衛星，其中包括與磁鐵礦鐵氧體（Fe ²⁺ OFe ₂ ³⁺ O ₃）結構相似的鐵磁性氧化鐵。

以下分類基於CA的藥代動力學（Sergeev，V.V.，Isoavt。，1995）：

• 細胞外（組織特異性）;
• 胃腸道;
• 有機物（組織特異性）;
• 大分子，用於確定血管空間。

在烏克蘭，已知有四種MR-CA，它們是細胞外水溶性順磁性SC，其中廣泛使用了钆雙酰胺和钆噴酸。其餘的SC組（2-4）在國外進行臨床試驗階段。

細胞外水溶性MP-CA

國際名稱	化學式	結構
钆噴酸	钆二甲基氧化鋁二乙烯三胺五乙酸鹽（（NMG）2Gd-DTPA）	線性，離子
酸gadoterovaya	（NMG）的Gd-DOTA	循環，離子
Gadodiamid	二亞乙基三胺五乙酸钆 - 二甲基酰胺（Gd-DTPA-BMA）	線性，非離子
Gadotyeridol	GD-HP-D03A	循環，非離子

細胞外航天器靜脈給藥，其中98％由腎臟排出，不穿透血腦屏障，毒性低，屬於順磁性組。

禁忌症的MRI

絕對禁忌症包括研究對患有威脅生命的患者的條件。例如，通過電子，磁力或機械手段激活的植入物的存在主要是人造心臟起搏器。MR掃描儀射頻輻射的影響可能會干擾在查詢系統中運行的刺激器的功能，因為磁場變化可能會模仿心臟活動。磁吸引力也可能導致刺激器在窩內移動並移動電極。另外，磁場對中耳的鐵磁或電子植入物的操作造成障礙。人造心臟瓣膜的存在代表了危險，並且只有在高場MR掃描儀上檢查時，以及臨床上認為瓣膜已經損壞時才是絕對禁忌症。中樞神經系統中小型金屬外科植入物（止血夾）的存在也指研究的絕對禁忌症，因為它們由於磁性吸引引起的位移會威脅流血。它們在身體其他部位的存在不會構成威脅，因為治療後，纖維化和夾鉗封裝有助於保持其穩定狀態。但是，除了潛在的危險之外，任何情況下具有磁性的金屬植入物的存在都會造成偽影，從而難以解釋研究結果。

禁忌症的MRI

絕對的：	相對的：
心臟起搏器	其他興奮劑（胰島素泵，神經刺激劑）
中耳的鐵磁或電子植入物	內耳的非鐵磁性植入物，假體心臟瓣膜（在高場中，懷疑功能障礙）
腦血管止血鉗	其他局部止血夾，失代償性心力衰竭，妊娠，幽閉恐懼症，需要進行生理監測

對於相對禁忌症，除上述之外，還包括失代償性心力衰竭，需要進行生理監測（機械通氣，電動輸液泵）。幽閉恐懼症是研究1-4％病例的障礙。一方面可以通過使用帶有開放式磁體的設備來克服，另一方面 - 設備和調查過程的詳細說明。沒有獲得MRI對胚胎或胎兒的破壞性影響的證據，但建議在懷孕的頭三個月避免MRI。在其他非電離診斷成像方法不能提供令人滿意的信息的情況下，懷孕期間使用MRI也會顯示出來。MRI需要病人比計算機斷層掃描更多的參與，因為在測試過程中患者的位移對圖像質量的影響強得多，所以患者的急性疾病，意識障礙，痙攣狀態，精神病，癡呆以及兒童的研究是非常困難的。

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