Co je to magnetická rezonance a k čemu slouží?

Co je magnetická rezonance – MRI? Kdy ji lze použít a kdy ne? Jaká je její výhoda oproti CT vyšetření? A spoustu dalších zajímavých informací si můžete přečíst v článku.

Historie magnetické rezonance

Fenomén nukleární magnetické rezonance je v literatuře popisován již od 40. let 20. století.

Tento jev se využívá při zobrazování magnetickou rezonancí. Její použití se objevilo po roce 1970.

Používá se zkratka MRI (Magnetic Resonance Imaging). Bloch a Purcell získali za tento objev v roce 1952 Nobelovu cenu za fyziku.

Charakteristika

Protože MRI nepoužívá ionizující záření, je považována za bezpečnější než CT (počítačová tomografie).

MRI je vhodnější pro zobrazování měkkých tkání. Kosti se lépe hodnotí pomocí CT.

MRI se používá k diagnostice tkání lidského těla. Dobře se osvědčila v oblasti hlavy, trupu, břicha, pánve a končetin.

Trocha fyziky

Jádro atomu se skládá z neutronů a protonů.

Každá z těchto částic rotuje kolem své osy zvláštním pohybem, který se nazývá spin.

Protony jsou kladně nabité částice a každá kladná částice vytváří magnetické pole. Vykazuje proto také magnetický moment.

Ten se také nazývá magnetický dipólový moment.

Záporně nabitý elektron se bude pohybovat po uzavřených trajektoriích v elektrostatickém poli jádra. Elektron na uzavřené trajektorii vytvoří proudovou kliku, která odpovídá magnetickému dipólovému momentu. Výsledné magnetické pole působící na elektron je tím pádem slabé, ale působí.

Atomová jádra s kladným nukleonovým číslem nemají spin (nechovají se magneticky). Jejich magnetické momenty se ruší a nelze je použít při zobrazování magnetickou rezonancí. Naproti tomu atomová jádra s lichým nukleonovým číslem si svůj magnetický moment zachovávají.

Patří sem atom vodíku H, který má pouze jeden proton vykazující poměrně velký magnetický moment.

Vodík je také základem magnetické rezonance, protože v těle je vysoký podíl vody (60 %).

Princip MRI

Pokud je rotující jádro umístěno do konstantního magnetického pole, magnetické momenty se vyrovnají s vnějším magnetickým polem. Osa jádra se bude snadno otáčet kolem směru, kde působí konstantní pole.

Aby se jádra udržovala v konstantním pohybu, používá se vysokofrekvenční magnetické pole. Když se cívka přiblíží k rotujícímu magnetickému momentu, indukuje se v ní napětí. Toto napětí se pak měří. Velikost měřeného napětí závisí na poloze a typu tkáně.

Protony také vykazují precesní pohyb (pohyb podél pláště pomyslného kužele). Frekvence tohoto pohybu se nazývá Larmorova frekvence. Závisí na síle magnetického pole a typu atomového jádra.

Rezonance – k měření rezonanční frekvence protonů (jejich spektra) je nutné vychýlit vektor magnetizace z rovnovážné polohy, a dosáhnout tak vzniku příčného vektoru magnetizace tkáně.

Velikost příčného vektoru je kvůli chaotickému pohybu částic nulová. Pomocí elektromagnetického impulzu ve formě energie dosáhneme této změny.

Relaxace – po skončení elektromagnetického impulzu se protony vrátí do původní energeticky výhodnější polohy a jejich synchronní pohyb zanikne. Může jít buď o relaxaci T1 – podélnou, nebo T2 – příčnou.

Výhody magnetické rezonance

• Jedná se o přesné zobrazení založené na různých intenzitách signálu měkkých tkání (mozek, srdce, chrupavky, vnitřní orgány...).
• Rozlišuje patologie, které nejsou viditelné při jiných vyšetřeních.
• Je to neinvazivní metoda, takže je vhodná i pro těhotné ženy a novorozence. Nepoužívá škodlivé ionizující záření jako jiná vyšetření.
• Poskytuje informace o krevním oběhu, cévách atd.
• Některé cévní (angiografické) obrazy lze zobrazit bez nutnosti použití KL (kontrastní látky), čímž se snižuje zátěž pacienta.

Kontrastní látky

Používají se k vylepšení (zkvalitnění) obrazu. Používají se ke zviditelnění struktur, které nejsou na normálním snímku rozlišitelné. Jejich funkcí je usnadnit relaxaci protonů, a tím zkrátit relaxační časy T1 a T2.

Toto zkrácení vede ke zlepšení T1 váženého obrazu, zatímco T2 je zeslaben.

Kontrastní látky lze rozdělit na paramagnetické a superparamagnetické.

Některé látky obsahují gadolinium.

Přístrojové vybavení

Pacient je umístěn do MR tunelu, kde je vystaven homogennímu magnetickému poli. K němu se přidává další magnetické pole tvořené gradientními cívkami. Vyšetření je řízeno počítačem, kde se také shromažďují obrazová data.

Speciální aplikace magnetické rezonance

• Difuzní MRI – Zobrazuje změny signálu způsobené difuzí molekul vody ve tkáních. Používá se při diagnostice stárnutí mozku anémie, Alzheimerovy choroby, autismu, schizofrenie nebo změn v prostatě.
• MRA – Magnetická rezonanční angiografie – tok excitovaných jader.
• Funkční MRI – Podstatou metody je změna průtoku krve a objemu krve v aktivní oblasti mozkové kůry (využívá se při hodnocení myšlení, vnímání, tj. vlastní mozkové činnosti).
• MR spektroskopie – Poskytuje podrobné informace o struktuře, dynamice a chemickém prostředí molekul.

Kontraindikace magnetické rezonance

Vzhledem k tomu, že magnetická rezonance není radiační přístroj, jsou rizika minimální.

Děti je obvykle třeba po dobu vyšetření sledovat (zklidnit), protože nevydrží tak dlouho v klidu ležet.

Po podání kontrastní látky je malá možnost alergické reakce.

Pokud pacient trpí klaustrofobií nebo pocity úzkosti, může pro něj být obtížné toto vyšetření vydržet.

Relativní kontraindikace jsou následující:

• Kov v těle (např. kardiostimulátor) je při tomto vyšetření kontraindikován, ale titanové kloubní náhrady apod. kontraindikací nejsou.
• Předměty jako stenty, náhradní chlopně nebo nervové stimulátory mohou poškodit zařízení nebo zkreslit obraz.
• Vyšetření magnetickou rezonancí se u těhotných žen provádí od roku 1980 a nebyly zaznamenány žádné nežádoucí účinky. (Obvykle se ale nepoužívá kontrastní látka). Přesto není jasné, jaký vliv může mít silné magnetické pole na vyvíjející se plod, zejména v prvním trimestru těhotenství.
• Některá tetování obsahují v inkoustu kov, a proto nejsou pro toto vyšetření vhodná. Piercing je zakázán.
• Pacientům s onemocněním ledvin se při vyšetření nepodává kontrastní látka (to znamená méně možností zobrazení pro radiologa).

Průběh vyšetření magnetickou rezonancí

Magnetická rezonance je velmi užitečný přístroj. Pomáhá lékařům zobrazit vnitřek těla včetně tkání, které nejsou rozpoznatelné rentgenem.

Je velmi důležité, aby pacient před vlastním vyšetřením vypsal žádanku na toto vyšetření.

Zaměřuje se také na přítomnost kovů nebo dalších zařízení (kardiostimulátor) v těle. Toto vyšetření je bezpečné, bezbolestné, neinvazivní a spolehlivé. Kov v těle však může vést k jeho poškození a také ke zhoršení kvality snímků.

Proto záleží na posouzení lékaře, zda lze vyšetření provést.

Personál by měl být také informován o malých kovových úlomcích po nehodě. Můstky a jiné zubní náhrady nejsou běžně problémem.

Některé jiné kovy v těle by však mohly znemožnit podstoupit vyšetření magnetickou rezonancí. Patří sem kardiostimulátor, svorky k léčbě aneuryzmat a další zařízení, která v sobě zahrnují kov.

Zdravotní sestra odebere anamnézu všech obtíží s ohledem na vyšetření magnetickou rezonancí. Existuje možnost podání kontrastní látky, kterou zváží lékař.

Personál by měl být informován o případném onemocnění ledvin nebo jater, předchozí alergii na kontrastní látku nebo těhotenství.

Ve skeneru nelze nosit kovové předměty, včetně zipů na oblečení nebo náhrdelníků a náušnic.

Přístroj MRI nepoužívá rentgenové záření a neprodukuje záření.

Musí však být oddělen kvůli možnosti rušení rádiovými vlnami a umístěn v místnosti konstruované jako Faradayova klec. Když je zařízení v provozu, vydává hlasité zvuky. Kdykoli během vyšetření můžete zařízení upozornit tlačítkem, pokud je vám to nepříjemné.

Provádí se série skenů s krátkou přestávkou mezi ní a další sérií. Vyšetřovaný může během této doby slyšet změnu zvuku. Je normální, že zvuky vydávané přístrojem jsou velmi hlasité.

Je dobré vyšetření vydržet, i když trvá v průměru 30–50 minut. Poskytuje užitečné informace o těle pacienta a jednotlivých orgánech.

Pokud potřebujete vyšetření přerušit, upozorníte personál tlačítkem. Jedna část přístroje je vždy otevřená. Po vyšetření jsou snímky odeslány radiologovi, který je vyhodnotí.

Diagnostika

Snímky vytvořené přístrojem MRI se používají k diagnostice onemocnění, která mohou souviset se svaly, orgány nebo jinými tkáněmi.

Pokud lékař usoudí, že by se na diagnóze mohlo podílet některé z jeho podezření, použije k tomuto účelu magnetickou rezonanci. Pořízené snímky mají vysoké rozlišení a vytvářejí realistický obraz tělesných tkání.

Někdy je vyšetření magnetickou rezonancí nutné před operací, aby se upřesnil a lépe pochopil mechanismus onemocnění.

Magnetická rezonance se používá ke stanovení diagnóz, mezi něž patří např.:

1. Mozek a léze míchy u onemocnění, jako je roztroušená skleróza (RS), mozkový infarkt, krvácení do mozku a míchy, trauma, mozková cévní aneurysmata, nádory....
2. Nádory a abnormality orgánů, jako jsou játra, slinivka břišní, ledviny, reprodukční orgány, slezina, močový měchýř, srdce, žlázy s vnitřní sekrecí...
3. Srdce a cévy, užitečné při diagnostice aneurysmat (vyboulených cév), zánětů, ucpání...
4. Zánětlivá střevní onemocnění, jako je Crohnova choroba nebo ulcerózní kolitida
5. Onemocnění jater, jako je cirhóza
6. Rakovina prsu
7. Kloubní a kostní nepravidelnosti, nádory, abnormality nebo záněty kostí, meziobratlových plotének...
8. Funkční magnetická rezonance může pomoci při diagnostice Alzheimerovy choroby, schizofrenie nebo nádorů mozku – jedná se o vizualizaci toku látky a jejího vychytávání v dané oblasti změněné nemocí.

Klaustrofobie

Jedná se o situační fobii vyvolanou iracionálním strachem z uzavřených prostor. Může být vyvolána spouštěči, jako jsou např.:

• pobyt v místnosti bez oken
• uvíznutí ve výtahu
• uvíznutí v dopravě
• stísněnost v malých prostorách
• tunely, jeskyně atd.

Může se projevit záchvatem paniky. Dalšími projevy jsou pocení, třes, záblesky zážitků před očima, strach, úzkost, zkrácené dýchání, hyperventilace, zvýšení srdeční frekvence, pocit na zvracení.

Klaustrofobii lze léčit psychoterapií. Používá se kognitivně-behaviorální terapie nebo vizualizace. Někdy je nutná také farmakologická léčba.

Zajímavá fakta

Vyšetření magnetickou rezonancí se provádí, pokud je na něj čas (na rozdíl od běžného CT vyšetření, které trvá krátce).

Magnetická rezonance někdy nedokáže zobrazit rozdíl mezi nádorovou tkání a tekutinou (otokem). Proto je někdy nutné další vyšetření (punkce atd...).

Menstruace není kontraindikací vyšetření.

Před vyšetřením lze jíst, pít a užívat běžné léky (u většiny přístrojů).

Po vyšetření se mohou po podání kontrastní látky vyskytnout nežádoucí účinky, jako jsou závratě, bolesti hlavy, pocit na zvracení. Jsou ovšem vzácné.

Diagnostické vyšetření magnetickou rezonancí lze provádět opakovaně s ohledem na podání kontrastní látky.