Аппаратное обеспечение для магнитно-резонансных томографических исследований в медицине

Новый аппарат для магнитной  терапии - магнитостимулятор МС-92М. Он предназначен для терапевтического воздействия на организм человека постоянным и переменным магнитным полем индукцией 5-30 мТл. Прибор имеет два индуктора с диаметром рабочей поверхности 36 мм. Преимуществом является портативность и электробезопасность прибора

Аппарат «Полюс-1», разработанный во ВНИИМП. Аппарат предназначен для местного лечебного воздействия однонаправленным низкочастотным переменным магнитным полем. «Полюс-1» имеет три вида индукторов: с П-образным и прямым сердечниками и полостной индуктор. Лечение проводят с помощью одного или двух сменных индукторов, устанавливаемых поперечно или продольно. Регулируют магнитную интенсивность 4 ступенями. Индукция магнитного поля (МП) 25-35 мТл. МП быстро затухает и на расстоянии 5-6 см от индуктора почти отсутствует. Аппарат работает в непрерывном и прерывистом режимах.

«Полюс-101» предназначен для воздействия переменным магнитным полем на конечности. Индукторы к нему выполнены в виде двух соленоидов. Один из них индуцирует переменное магнитное поле частотой 700 Гц, другой частотой 1000 Гц. Максимальная индукция в центре соленоида составляет 1,5 мТл, у внутренних его стенок -2,5 мТл. На каждой последующей ступени индукция увеличивается на 25%.

В Японии создан аппарат для магнитотерапии «Магни-тайзер». Интенсивность генерируемого им магнитного поля 50-80 мТл. Существует несколько моделей «Магнитайзера»: М-Р1 предназначен для двухэлектродных сеансов; М-МХ-матрац, состоящий из трех независимых частей с двумя электродами в каждой, электроподушки и ручного переносного электрода; переносной прибор М-Р используется для контакта электродов с любой частью тела и предназначен для стационарных и амбулаторных условий.   

В Италии эксплуатируется аппарат «Ронсфор», состоящий из индуктора с программным управлением, кушетки для больного и индуктора-соленоида, передвигающегося вдоль кушетки. Индукция магнитного поля 2,8 мТл.   В Украине создан образец аппарата «ЕЯ», генерирующий магнитное поле от 2,5 до 10 мТл. Разработаны установка "УМТ-1" для создания магнитного поля 5-30 мТл и частоты 1-100 Гц; генератор импульсного магнитного поля "Алимп-1" и "3везда-3", индукция магнитного поля 0,05-2,5 мТл, частота следования импульсов 1-1000 Гц.

Магнитотерапия BTL. Метод лечения импульсным магнитным полем (иМп), дающий хорошие терапевтический эффект. Метод оказывает анальгетический, противовоспалительный, регенерирующий эффекты.

Аппликаторы для магнитотерапии:

Диск – для локальных  применений;

Мульти-диск – для расширенного применения (таз, абдоминальная область, конечности);

Прямоугольный аппликатор –  для спины и продольного применения;

Соленоид малого диаметра 30 см - для конечностей. 

Аппарат «АМО-АТОС» предназначен для безмедикаментозной или местной лекарственной терапии таких заболеваний глаз, как внутриглазные кровоизлияния (включая свежие), иридоциклиты, тромбоз центральной вены сетчатки и ее ветвей, кератопатии, кератиты, неврит зрительного нерва, серозный дакриоаденит, тенотит, а также патологии аккомодации и других заболеваний, сопровождающихся отечным компонентом или воспалением.

Дополнительно аппарат комплектуется  приставкой «Амблио-1» для лечения  амблиопии и усиления терапевтического эффекта при лечении спазма аккомодации. Приставку «КАСКАД» рекомендуется также использовать и как средство тренировки и стимуляции органов зрения, профилактики и стабилизации миопического процесса. Основным показанием к применению приставки «ЦВЕТОРИТМ» является коррекция психосоматических состояний, сопровождающих различные нарушения в работе органов и систем. Приставка Рубин применяется в лечении аккомодационно-рефракционных нарушений и воспалительных заболеваний.

 

Преимущества  и недостатки МРТ.

При магнитно-резонансной  томографии получение изображения  основано не на определении различий физической плотности отдельных  структур исследуемой области, как  это имеет место при компьютерной томографии, а на определении в  ткани распределения плотности  ядер водорода (протонов) и на регистрации  некоторых их физических характеристик, в частности, времени релаксации (спин-спиновой и спин-решетчатой). К особенностям магнитно-резонансных томографических изображений относится то, что они дают информацию об изучаемых тканях не только анатомического, но и физико-химического характера. В медицине это позволяет более четко отличать здоровые ткани от поврежденных.

Преимущество магнитно-резонансной  томографии в сравнении с компьютерной томографией заключается в том, что в ней не используется ионизирующее излучение, что позволяет многократно проводить исследование одного пациента, вести динамическое наблюдение за течением болезни без ущерба для здоровья больного (в частности, за развитием изменений в головном мозге по стадиям при остром нарушении мозгового кровообращения, демиелинизирующих процессах, травматических повреждениях головного и спинного мозга, ранний и отдаленный постоперационный контроль больных, оперированных по поводу опухолей, контузионных повреждений головного и спинного мозга, декомпрессивных операций, при операциях шунтирования ликворосодержащих структур, для исключения рецидивных грыж межпозвонковых дисков в отдаленном постоперационном периоде и т.д.). Еще одно преимущество магнитно-резонансных томографических систем в сравнении с рентгеновскими компьютерно-томографическими заключается в возможности получения изображения исследуемого органа в любой плоскости без перемещения больного и сканирующего устройства, в возможности получения миелографического и урографического эффектов без введения каких-либо контрастсодержащих растворов (т.е. неинвазивность метода).

Высокое пространственное разрешение при достаточно большом диапазоне  контрастности; отсутствие артефактов на границе костей и вещества мозга, что особенно важно при исследовании структур задней черепной ямки, а также  области кранио-вертебрального перехода, в том числе в сагиттальной плоскости; возможность изучения некоторых важнейших функциональных характеристик, в частности, скорости движения биологических жидкостей, кислотно-щелочного равновесия в тканях и др. - все это ставит метод магнитно-резонансной томографии на качественно новый уровень диагностики в медицине, особенно в области нейрохирургической, неврологической, урологической, гинекологической патологии, патологии суставного аппарата и ангиопатологии. Обладая такими уникальными свойствами, как высокая естественная тканевая контрастность, неинвазивность, отсутствие лучевой нагрузки на пациента и возможность получения изображения в различных плоскостях, МР-томография заняла ведущее место в диагностике патологических процессов органов и систем и, в первую очередь, в обследовании центральной нервной системы, суставов, сосудов. 

Но, как и у всех методов  исследования, у магнитно-резонансной  томографии имеются и недостатки. В отличие от рентгеновской компьютерной томографии имеются ограничения  в применении магнитно-резонансной  томографии: это исследование противопоказано  больным с искусственными водителями сердечного ритма, больным с интракраниальными металлическими клипсами, особенно на сосудах, больным с клаустрофобией. При исследовании придаточных пазух носа у больных с несъемными металлическими конструкциями в ротовой полости интерпретация магнитно-резонансного изображения значительно затрудняется выраженными артефактами от металла. 

Предполагается, что применяемые  в магнитном поле высокочастотные  импульсы небезопасны для лиц  с повышенной судорожной готовностью  головного мозга (пароксизмальная  активность на ЭЭГ), а также при  сердечных аритмиях. Структуры с  малой плотностью протонов (кости, воздух, небольшие кальцификаты) плохо дифференцируются, что затрудняет, в частности, оценку повреждения костей основания черепа. В ряде случаев в диагностике опухолей, МР-сигнал от них изоинтенсивен окружающей ткани; при метастатическом поражении возникает вопрос о количестве и локализации метастазов; иногда трудно определить истинные размеры опухолевого узла из-за выраженного перифокального отека. Не всегда удается четко дифференцировать экстра- и интрамедуллярную локализацию опухолей, определить их границы. Особенно много проблем возникает при обследовании в послеоперационном периоде, когда ответить на вопрос о продолженном росте опухоли, рецидиве грыжи межпозвонкового диска невозможно из-за рубцово-спаечного процесса и артефактов от микрочастиц металла, оставшихся от хирургического инструмента. В этих случаях дополнительную возможность улучшения визуализации дает использование контрастных веществ, содержащих парамагнитные соединения - "Маgnevisт"и "Gadovist 1.0" (фирма "Bayer Schering Pharma AG"), "Омniscan" (фирма "Nycomed"). Они сокращают времена релаксации, что приводит к усилению интенсивности МР-сигнала и, соответственно, улучшает визуализацию. 

 

Заключение

 

В ряду классических и современных  методов лучевой диагностики  магнитно-резонансная томография (МРТ) занимает особое место. Некоторые авторы, прогнозируя применение магнитно-резонансных  томографических систем в медицине, предсказывают такое же их применение, какое после 1895 года получили лучи Рентгена, что связано с рядом кардинальных преимуществ магнитно-резонансной томографии в сравнении с традиционными рентгенодиагностическими процедурами.

Преимущества и недостатки МРТ определяют выбор её применения в диагностике заболеваний отдельных органов и систем, а также всего человеческого организма. Преимущества МРТ  заключаются в следующем, во-первых, различные импульсные последовательности обеспечивают получение высококонтрастного изображения мягких тканей, сосудов, паренхиматозных органов в любой плоскости с заданной толщиной среза 1 мм. Во-вторых, отсутствие лучевой нагрузки, безопасность для больного, возможность многократного повторного выполнения исследования. В-третьих, возможность выполнения бесконтрастной ангиографии, холангио-панкреатикографии, миелографии, урографии. В-четвертых, неинвазивное определение содержания различных метаболитов in vivo   с помощью фосфорной и водородной МР – спектроскопии. В-пятых, возможность функциональных исследований головного мозга для визуализации чувствительных и двигательных центров после их стимуляции.

К недостаткам можно отнести  такие  факторы как:  высокая чувствительность к двигательным артефактам. Ограничение исследований у пациентов, находящихся на аппаратном поддержании жизненно-важных функций (кардиостимуляторы, дозаторы лекарственных веществ, аппаратов ИВЛ). Плохая визуализация костных структур из-за низкого содержания воды. Дорогостоящий метод исследования.

Необходимость создания магнитного поля с большой напряженностью требует  огромных энергозатрат при работе магнитно-резонансного томографа.

В то же время есть пара важных нюансов, касающихся в первую очередь  пациента. У МРТ низкая чувствительность, поэтому для просвечивания тканей необходимо немного больше времени  по сравнению с рентгеном. Часто  побочным эффектом бывает искажение  картинки от дыхательных движений (тем  самым снижается эффективность  исследования таких органов как  легкие и сердце). Принимая во внимание, что МРТ выявляет самые маленькие  частицы, она не «видит» такие образования как камни, кальцификаты и некоторые виды патологии костных структур. Это и служит причиной невыявления этих структур на МРТ.

Вышеуказанные недостатки говорят о том, что аппаратное обеспечение для МРТ еще не достигло высшего уровня своего развития. Проблемы, возникающие при проведении данного вида обследований способствуют дальнейшим исследованиям в этой области с целью поиска их устранения.

 

Список использованной литературы

 

1. Деген, И.Л. Магнитотерапия / И.Л. Деген. – Москва, 2010.
2. Самосюк, И.З. Терапия электромагнитными волнами миллиметрового диапазона / И.З. Самосюк [и др.]. – Киев: НМЦ Медицинские инновационные технологии, 1999 . – 216 с.
3. Сучкова, Ж. В. Аппараты нового поколения для локальной магнитотерапии и локального теплолечения / Ж.В. Сучкова, Г.А. Малыгин. – Москва, 2004.
4. CHORUS 1.5T [Электронный ресурс] / Медицина. – Режим доступа: http://ordamed.kz/production/med/tomogr/427-chorus-15t-isol-technology-yuzhnayakoreya.html
5. Петер А. Ринкк. Магнитный резонанс в медицине / Петер А. Ринкк. – Москва: Издательский дом «ГЭОТАР-МЕД», 2003.

 

Приложения

 

рис. 1 сущность метода

 

рис. 2  Magfinder II

 

рис. 3 CHORUS 1.5T

рис. 4 Optima MR450w General Electric  

 

рис.5 Brivo MR355  General Electric

 

 

рис. 6 Signa HDx 1.5T; 3,0Т General Electric

 

рис. 7 Magnum 1.5 T

 

рис. 8 Superstar 0.35T Neusoft Medical System.

 

рис. 9 МАГ 30-04

рис. 10 АМТ-01

рис. 11 АЛМАГ-02

 

 

рис. 12 Магнитотерапевтическая установка «ЭОЛ»