Subskrybuj nas na Youtube
Zacznijmy od tego, jak działa rezonans magnetyczny, określany przez lekarzy skrótem MRI (magnetic resonance imaging)? Przede wszystkim należy pamiętać, że nie ma nic wspólnego z popularnym badaniem rentgenowskim, ponieważ wykorzystuje zupełnie inną technikę. To nowoczesna, choć opracowana już ponad pół wieku temu, nieinwazyjna metoda diagnostyki obrazowej opierająca się na zjawisku jądrowego rezonansu magnetycznego. Czyli w skrócie – wykorzystuje silne pole magnetyczne i fale radiowe do generowania obrazów struktur w ciele.
To, na jakiej zasadzie działa badanie MRI, można podzielić na cztery etapy:
- Silne pole magnetyczne. Kiedy pacjent wchodzi do maszyny MRI, silne pole magnetyczne wyrównuje układ jąder atomów wodowodoru w ciele pacjenta. Wodór jest wybierany, ponieważ jest obecny w dużej ilości w ciele ludzkim, głównie w postaci wody.
- Fale radiowe. Następnie maszyna emituje krótkie impulsy fal radiowych, które są skierowane na ciało pacjenta. Te fale radiowe zmuszają jądra wodoru do zmiany ich położenia.
- Emisja sygnałów. Gdy fale radiowe są wyłączane, jądra wodoru powracają do swojego pierwotnego stanu, emitując przy tym sygnały radiowe.
- Detekcja sygnałów. Te sygnały są następnie detekowane przez cewki odbiorcze w maszynie MRI. Czas i siła sygnałów zależą od typu tkanki, w której znajdują się jądra wodoru, co pozwala na rozróżnienie różnych typów tkanek w ciele.
Badanie to jest z reguły bezpieczne, choć warto pamiętać o pewnych zasadach, by przebiegło bezproblemowo.
- MRI jest tak potężne, że jeśli w pomieszczeniu, w którym jest przeprowadzane, znajduje się metal, może on zostać przyciągnięty przez magnes z ogromną siłą. Dlatego pacjenci są zawsze pytani o wszelkie metalowe implanty lub przedmioty, które mogą mieć na sobie.
- Rezonans magnetyczny jest bezpieczny dla większości pacjentów, jednak nie jest zalecany dla osób z niektórymi rodzajami implantów metalowych, takich jak rozruszniki serca, klipsy naczyniowe mózgu, niektóre rodzaje zastawek serca, niektóre rodzaje implantów ucha wewnętrznego, niektóre rodzaje tatuaży, a także dla kobiet w ciąży.
- Technologia MRI jest w stanie wykryć niektóre choroby i stany, które nie mogą być zidentyfikowane za pomocą innych metod obrazowania, takich jak tomografia komputerowa (CT) czy rentgen. MRI jest jednym z kluczowych narzędzi w badaniach nad mózgiem, w tym w badaniach nad chorobami takimi jak choroba Alzheimera, Parkinsona, stwardnienie rozsiane (SM) i wiele innych.
- MRI może być używane do tworzenia obrazów niemal każdej części ciała. Może nawet tworzyć "trójwymiarowe" obrazy, które lekarze mogą obracać i przeglądać z różnych kątów. Rezonans magnetyczny jest jednym z niewielu badań medycznych, które mogą bezpiecznie i skutecznie obrazować mózg i rdzeń kręgowy, co czyni je nieocenionym narzędziem w diagnozowaniu i monitorowaniu wielu chorób neurologicznych i urazów.
- W przeciwieństwie do wielu innych technik obrazowania, MRI nie wykorzystuje promieniowania jonizującego, co czyni je bezpiecznym wyborem dla pacjentów, którzy mogą być wrażliwi na promieniowanie, takich jak dzieci, kobiety w ciąży i osoby z chorobami genetycznymi zwiększającymi wrażliwość na promieniowanie.
- MRI jest jednym z najgłośniejszych badań medycznych – dźwięki, jakie emituje, mogą dochodzić do 120 decybeli. Dlatego pacjentom często oferuje się zatyczki do uszu lub słuchawki.
- Badanie rezonansem magnetycznym może trwać od 15 minut do ponad godziny, w zależności od badanego obszaru i celu badania.
- Pierwszy skan MRI mózgu został wykonany w 1971 roku przez dr Raymonda Damadiana, który jest uważany za wynalazcę techniki obrazowania za pomocą rezonansu magnetycznego.
- W 2003 roku, naukowcy z Los Alamos National Laboratory stworzyli najmocniejszy na świecie magnes MRI, który jest ponad 200 tysięcy razy silniejszy niż pole magnetyczne Ziemi.
- W przyszłości technologia MRI może umożliwić "mapowanie" aktywności mózgu w czasie rzeczywistym, co otworzyłoby nowe możliwości w badaniach nad mózgiem i chorobami neurologicznymi.
Na razie do badania aktywności prześwietlanego mózgu używa się specjalnej techniki zwanej funkcjonalnym rezonansem magnetycznym (fMRI). Mierzy ona zmiany przepływu krwi w mózgu, które są związane z aktywnością neuronalną. Gdy pewna część mózgu jest bardziej aktywna, potrzebuje więcej tlenu, więc więcej krwi jest do niej kierowane. fMRI może wykryć te zmiany przepływu krwi, co pozwala naukowcom podejrzeć aktywność mózgu w czasie rzeczywistym.
Jednak warto zauważyć, że choć fMRI jest potężnym narzędziem, ma pewne ograniczenia. Na przykład, nie jest w stanie mierzyć aktywności na poziomie pojedynczych neuronów. Zamiast tego mierzy aktywność w małych obszarach mózgu zwanych „wokselami”, które mogą zawierać tysiące neuronów. Ponadto funkcjonalnym rezonans magnetyczny mierzy przepływ krwi, który jest pośrednim wskaźnikiem aktywności neuronalnej, a nie bezpośrednim pomiarem tej aktywności.