تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) و تجهیزات آزمایشگاه ملی نقشه برداری مغز

تاریخچه:

تاریخچه‌ی ام آر آی

۱. ۱۹۲۴ توسط پاولی٫ ذرات هسته دارای تکانه‌ی زاویه‌ای هستند (اسپین)

۲. ۱۹۳۷ توسط رابی٬ اندازه‌گیری گشتاور مغناطیسی هسته «تشدید مغناطیسی»

۳ .۱۹۴۴ رابی٬ جایزه نوبل در فیزیک

۴. ۱۹۴۶ ادوارد پورسل٬ ماده انرژی را با فرکانس تشدید جذب می‌کند.

۵ .۱۹۴۶  فلیکس بلوچ٬ تعدیل هسته را می‌توان در پیچه‌های تشخیص دهنده اندازه‌گیری کرد.

۶ .۱۹۵۲ پورسل و بلوچ٬ جایزه نوبل اشتراکی در فیزیک

۷ .۱۹۵۹ سینگر٬ اندازه گیری جریان خون با استفاده از NMR (در موش) .

۸ .۱۹۷۲ دمادیان٬ ایده‌ی پتنت برای یک اسکنر NMR بزرگ جهت تشخیص بافت‌های بدخیم

۹ .۱۹۷۳ پاول لاتربور٬ انتشار تولید تصاویر از طریق استفاده از گرادیانت‌ها در NMR

۱۰ .۱۹۷۳ پیتر منسفیلد٬ انتشار رویکرد گرادیانت به MR

۱۱ . ۱۹۷۵ امست٬ توسعه‌ي تبدیل دو بعدی فوریه برای MR

۱۲ . ۱۹۸۰ ام آر آی ابر رسانای 1.5 T و 2.0T توسط گولد استار و زیمنس ساخته شد.

۱۳ . ۱۹۸۵ آغاز پرداخت هزینه توسط بیمه‌ها برای آزمون‌های ام آر آی .

۱۴ . ۱۹۹۰ اوگاوا و همکارانش توانستند با استفاده از کنتراست BOLD تصاویر عملکردی بگیرند.

۱۵ .۲۰۰۳ لتربورگ و منسفیلد٬ جایزه مشترک نوبل پزشکی و فیزیولوژی

۱۶ . ۲۰۰۵ ام آر آی UFH 7.0 T  توسط هاوارد٬ NIH٬ گاچون و مگدبورگ توسعه داده شد.

۱۷ . ۲۰۰۸ پت – ام آر آی ساخته شد.

۱۸ .۲۰۱۲ ام آر آی 11.7 T ساخته شد.

۱۹ . ۲۰۱۴ MRI-LINAC ساخته شد.

ام آر آی چگونه کار می‌کند؟

ام آر آی از آهنربا‌هایی بسیار قوی استفاده می‌کند که میدان مغناطیسی قوی تولید کرده و پروتون‌های موجود در بدن را وادار می‌کند تا با این میدان همسو گردند. در این هنگام یک جریان رادیو فرکانسی از بدن بیمار عبور می‌کند و پروتون‌‌ها تحریک می‌شوند و به چرخش در آمده و از حالت تعادل خارج می‌شوند و در جهت کشش میدان مغناطیسی مقاومت ایجاد می‌کنند. زمانی که میدان رادیو فرکانسی خاموش می‌شود٬ حسگرهای ام آر آی می‌توانند انرژی آزاد شده‌ی حاصل از دوباره هم جهت شدن پروتون‌‌ها با میدان مغناطیسی را تشخیص دهند. زمانی که برای دوباره هم جهت شدن پروتون‌ها صرف می‌شود و همچنین مقدار انرژی آزاد شده توسط پروتون‌ها٬ بر حسب محیط و ماهیت شیمیایی مولکول‌ها تغییر می‌کند. پزشکان می‌توانند تفاوت بین بافت‌های مختلف را از روی این تفاوت‌های مغناطیسی تشخیص دهند.

برای ایجاد یک تصویر ام آر آی٬ بیمار را داخل یک آهنربای بزرگ قرار می‌دهند و او باید در حین انجام عمل تصویربرداری بی حرکت بماند تا تصویر تار نشود. مواد کنتراست زا (که معمولا حاوی عنصر گادولینیوم هستند) ممکن است در حین یا قبل از انجام تصویربرداری به صورت داخل وریدی به بیمار تزریق گردد تا سرعت هم جهت شدن پروتون‌‌ها با میدان معناطیسی را زیاد کند. هر چه پروتون‌ها سریع‌تر هم‌جهت گردند٬ تصویر روشن‌تر می‌شود. بافت‌هایی مانند: مغز٬ نخاع٬ اعصاب٬ همچنین ماهیچه‌ها٬ رباط‌ها٬ و تاندون‌ها توسط تصاویر ام آر آی بهتر دیده می‌شوند تا با تصویربرداری معمولی پرتوی ایکس یا سی‌تی اسکن.

ام آر آی مغزی

در مغز٬ با استفاده از ام آر آی می‌توان بین بافت سلول‌های سفید و خاکستری تفاوت قائل شد٬ همچنین می‌توان از آن برای تشخیص آنوریسم‌ها و تومور‌ها استفاده کرد. از این تکنولوژی معمولا برای تشخیص‌های زیر استفاده می‌شود:

آنوریسم‌ها و نقشه‌ی عروق مغزی

نارسایی‌ها در چشم و گوش داخلی

اسکلروز چندگانه

نارسایی‌های نخایی

سکته

تومور‌ها

جراحت‌های مغزی

یک نوع خاص از ام آر آی به نام ام آر آی کاربردی یا (fMRI) وجود دارد از آن برای معاینه ساختار‌های مغزی و تغیین این که کدام یک از نواحی مغز در حین انجام وظایف مختلف شناختی «فعال» استفاده می‌شود (تصویربرداری جریان خون).

خطرات

ام آر آی از آهنرباهای قوی استفاده می‌کند و وجود فلز در بدن شما می‌تواند در صورت جذب شدن توسط آهنرباها خطرناک باشد. حتی اگر فلزات موجود در بدن توسط آهنرباها جذب نگردند٬ قطعات فلزی می‌توانند تصویر ام آر آی را مخدوش کنند. قبل از انجام ام آر آی٬ احتمالا از شما می‌خواهند یک پرسشنامه را کامل کنید که حاوی سوالاتی مانند این که شما در بدن خود فلز یا قطعات الکترونیکی دارید یا نه باشد.

اگر وسیله ای که در بدن شما وجود دارد به عنوان «سازگار با ام آر آی» به ثبت نرسیده باشد٬ شما احتمالا نمی‌توانید از ام آر آی استفاده کنید. وسایلی مانند:

پروتزهای فلزی مفاصل

دریچه‌های مصنوعی قلب

دیفیبریلاتور قلبی

پمپ‌های کار گذاشته شده برای تزریق خودکار دارو

تحریک‌کننده‌های کار گذاشته شده برای تحریک اعصاب

ضربان‌ساز قلب

قطعات فلزی مانند پین‌ها٬ پیچ‌ها٬ ورقه‌ها٬ استنت‌ها و یا منگنه‌های جراحی

حلزون مصنوعی گوش

گلوله٬ ترکش یا هر خرده فلز دیگر داخل بدن

وسایل داخل رحمی

اگر تتو یا آرایش‌های دائمی دارید از پزشک خود سوال کنید که آیا روی نتایج ام آر آی تاثیر می‌گذارند یا نه. بعضی جوهرهای تیره‌تر حاوی فلز هستند.

تاثیرات میدان‌های مغناطیسی روی جنین‌ها هنوز به خوبی درک نشده‌اند. پزشک شما ممکن است یک تصویر‌برداری مشابه پیشنهاد کند یا این که ام آر آی را به تعویق بیاندازد. همچنین اگر به کودک شیر می‌دهید پزشک خود را مطلع سازید خصوصا اگر از مواد کنتراست‌زا برای شما استفاده می‌شود.

همچنین مهم است که مشکلات کلیوی و کبد خود را با دکتر معالج خود و تکنولوژیست ام آر آی در میان بگذارید٬ چرا که وجود مشکل در این اعضاء می‌تواند استفاده از مواد کنتراست‌زای تزریقی را در طول اسکن محدود کند.

تجهیزات تصویربرداری تشدید مغناطیسی آزمایشگاه ملی نقشه برداری مغز

فهرست تجهیزات:

اسکنر 3.0 تسلا زیمنس مدل پریزما

• با میزان هموژنیتی بسیار بالا در محدوده 50 سانتیمتر
• استفاده از فناوری zero helium boil-off
• قابلیت اتصال همزمان تا 204 کویل المنت به 64 کانال فرکانس رادیویی مستقل
• دارای فناوری سیم پیچ Tim 4G coil با تراکم دوگانه انتقال سیگنال و Direct Connect Technology

کویل سر 20 کانالهH1

کویل سر 64 کانالهH1

کویل flex (بزرگ، متوسط و کوچک)

کویل سر Transmit/receive CP

کویل سر H1 P31

کویل سر H1 C۱۳

کویل سر حیوانی برای  rat(به همراه نگهدارنده rat)

ادوات انتقال تحریک موجود برای آزمون‌های ام آرآی عملکردی:

• ابزار دریافت پاسخ
• ابزار نمایش تصویر
• دوربین تحریک و دنبال کننده چشم
• سیستم انتقال صوت
• پلاگ گوش
• کنسول مکالمه با آزمودنی
• Sync Box

ادوات مورد نیاز برای مطالعات و تصویربرداری فیزیولوژیکی:

• سیستم اندازه گیری تنفس و الکتروکاردیوگرام
• حسگرهای پالسی
• ورودی تریگر خارجی

خدمات:

• تصویربرداری آناتومیکی مغز
• تصویربرداری عملکردی (fMRI)
• تصویربرداری تشدید مغناطیسی انتشاری
• تصویربرداری تانسور انتشاری
• تصویربرداری پرفیوژن
• طیف نگاری تشدید مغناطیسی (MRS)

منابع: 

منابع: www.mayoclinic.org

www.nibib.nih.gov

DOI: 10.14316/pmp.2020.31.3.35

www.nbml.ir