Физический принцип МРТ

Физический принцип МРТ

Физический принцип МРТ

В основе магнитно-резонансной томографии лежит явление ядерно-магнитного резонанса, которое было открыто в 1946 году физиками Феликсом Блохом и Эдвардом Перселлом. За это открытие они получили Нобелевскую премию по физике в 1952 году.

Суть этого явления заключается в том, что ядра некоторых элементов, находящихся в статическом магнитном поле, способны поглощать энергию радиочастотного импульса.

В то же время в Казанском государственном университете проводились исследования электронного парамагнитного резонанса под руководством профессора Е. К. Завойского.

В последующие десятилетия использование ЯМР-спектроскопии для определения резонансных частот позволило анализировать химический состав различных веществ и соединений.

В 1973 году американский учёный Пол Лотербур предложил использовать градиентные магнитные поля для пространственной локализации сигнала в дополнение к явлению ядерно-магнитного резонанса.

С помощью метода реконструкции изображений, который использовался в то время в компьютерной томографии (КТ), он смог получить первую магнитно-резонансную томограмму.

За прошедшие годы МРТ претерпела значительные изменения и стала одной из самых сложных и разнообразных методик лучевой диагностики.

Принцип МРТ позволяет получать сигнал от любых ядер в организме человека, но наибольшую клиническую ценность имеет оценка распределения протонов, входящих в состав биоорганических соединений. Это обеспечивает высокую контрастность мягких тканей.

В 2003 году П. Лотербур и П. Мэнсфилд, создатели методов быстрой МРТ, получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине.



В настоящее время в мире насчитывается более 25 тысяч МР-томографов, на которых ежедневно проводится более 500 тысяч исследований (по данным European Magnetic Resonance Forum).

Основным техническим параметром, определяющим диагностические возможности МРТ, является напряжённость магнитного поля, которая измеряется в теслах (Т).

Высокопольные томографы с напряжённостью поля от 1 до 3 Т позволяют проводить широкий спектр исследований всех областей тела человека, включая функциональные исследования, ангиографию и быструю томографию. Эти томографы представляют собой высокотехнологичные комплексы, требующие постоянного технического контроля и значительных финансовых затрат.

В отличие от них, низкопольные томографы открытого типа обычно более экономичны, компактны и менее требовательны с точки зрения технического обслуживания и эксплуатации.

Тем не менее, на низкопольных томографах визуализация мелких структур ограничена из-за более низкого пространственного разрешения. В основном, такие томографы используются для исследования головного и спинного мозга, а также крупных суставов.

В связи с этим, в последние десять лет высокопольная томография стала основным направлением развития МРТ. Количество систем этого уровня в мире превышает количество низкопольных томографов в 10–12 раз, согласно данным European Magnetic Resonance Forum.