Magnetic resonance imaging ( MRI ), nuklir magnetic resonance imaging ( NMRI ), atau tomografi resonansi magnetik (MRT ) adalah pencitraan medis teknik yang digunakan dalam radiologi untuk menyelidiki anatomi dan fisiologi tubuh dalam kesehatan dan penyakit. Scanner MRI menggunakan medan magnet dan gelombang radio untuk membentuk gambar tubuh. Teknik ini banyak digunakan di rumah sakit untuk diagnosis medis, pendeteksian penyakit dan untuk tindak lanjut tanpa paparan radiasi pengion .
MRI memiliki berbagai aplikasi dalam diagnosis medis dan lebih dari 25.000 scanner diperkirakan digunakan di seluruh dunia. MRI memiliki dampak pada diagnosis dan pengobatan pada banyak spesialisasi meskipun efek pada peningkatan hasil kesehatan tidak pasti. Sejak MRI tidak menggunakan radiasi pengion, penggunaannya umumnya disukai dalam preferensi untuk CT ketika salah modalitas dapat menghasilkan informasi yang sama.(Dalam kasus-kasus tertentu MRI tidak disukai karena dapat menjadi lebih mahal, memakan waktu, dan claustrophobia -exacerbating).
MRI pada umumnya teknik yang aman namun jumlah insiden menyebabkan kerugian pasien telah meningkat.Kontraindikasi MRI mencakup sebagian implan koklea dan alat pacu jantung , pecahan peluru dan logam benda asing di orbit . Keselamatan MRI selama trimester pertama kehamilan tidak pasti, tapi mungkin lebih baik untuk alternatif pilihan.Peningkatan berkelanjutan dalam permintaan untuk MRI dalam industri kesehatan telah menyebabkan kekhawatiran tentang efektivitas biaya dan overdiagnosis .
|
Para-sagital MRI kepala, dengan artefak aliasing (hidung dan dahi muncul di belakang kepala)
| |
| ICD-9-CM | 88,91 |
|---|---|
| MeSH | D008279 |
| MedlinePlus | 003.335 |
Magnetic resonance imaging ( MRI ), nuklir magnetic resonance imaging ( NMRI ), atau tomografi resonansi magnetik (MRT ) adalah pencitraan medis teknik yang digunakan dalam radiologi untuk menyelidiki anatomi dan fisiologi tubuh dalam kesehatan dan penyakit. Scanner MRI menggunakan medan magnet dan gelombang radio untuk membentuk gambar tubuh. Teknik ini banyak digunakan di rumah sakit untuk diagnosis medis, pementasan penyakit dan untuk tindak lanjut tanpa paparan radiasi pengion .
Neuroimaging
MRI adalah alat investigasi pilihan untuk kanker saraf, karena lebih sensitif dibandingkan CT untuk tumor kecil dan menawarkan visualisasi yang lebih baik dari fossa posterior . Kontras disediakan antara abu-abu dan materi putih membuat pilihan yang optimal untuk berbagai kondisi dari sistem saraf pusat termasuk penyakit demielinasi , demensia , penyakit serebrovaskular , penyakit infeksi dan epilepsi .Karena banyak gambar yang diambil milidetik terpisah, hal itu menunjukkan bagaimana otak merespon rangsangan yang berbeda; peneliti kemudian dapat mempelajari kedua kelainan otak fungsional dan struktural dalam rangka untuk mendiagnosis gangguan psikologis yang paling. MRI juga digunakan dalam MRI- dipandu bedah stereotactic dan radiosurgery untuk pengobatan tumor intrakranial, malformasi arteri dan kondisi operasi diobati lain menggunakan perangkat dikenal sebagai N-localizer .
Kardiovaskular
Jantung MRI adalah melengkapi teknik pencitraan lain, seperti ekokardiografi , CT jantung dan kedokteran nuklir . Aplikasi meliputi penilaian iskemia miokard dan kelangsungan hidup , kardiomiopati , miokarditis , kelebihan zat besi , penyakit pembuluh darah danpenyakit jantung bawaan .
Muskuloskeleta
Aplikasi dalam sistem muskuloskeletal termasuk pencitraan tulang belakang , penilaian bersama penyakit dan tumor jaringan lunak .
Hati dan pencernaan MRI
Hepatobiliary MR digunakan untuk mendeteksi dan mengkarakterisasi lesi dari hati , pankreas dan saluran empedu . Gangguan fokal atau difus hati dapat dievaluasi menggunakan difusi-tertimbang , menentang-fase pencitraan dan peningkatan kontras dinamis urutan. Agen kontras ekstraseluler secara luas digunakan dalam MRI hati dan agen kontras hepatobilier baru juga memberikan kesempatan untuk melakukan pencitraan empedu fungsional. Pencitraan anatomi saluran empedu dicapai dengan menggunakan urutan berat T2-tertimbang di magnetic resonance cholangiopancreatography (MRCP). Pencitraan fungsional pankreas dilakukan setelah pemberian secretin . MR enterography memberikan penilaian non-invasif penyakit radang usus dan tumor usus kecil. MR-colonography dapat memainkan peran dalam mendeteksi polip besar pada pasien pada peningkatan risiko kanker kolorektal.
Fungsional MRI
Fungsional MRI (fMRI) digunakan untuk memahami bagaimana bagian-bagian yang berbeda dari otak menanggapi eksternal rangsangan . tingkat oksigenasi darah tergantung(BOLD) fMRI mengukur respon hemodinamik untuk aktivitas saraf transien akibat perubahan rasio oksihemoglobin dan deoxyhemoglobin . Metode statistik yang digunakan untuk membangun sebuah 3D peta parametrik otak menunjukkan daerah-daerah korteks yang menunjukkan perubahan signifikan dalam aktivitas dalam menanggapi tugas. FMRI memiliki aplikasi dalam perilaku dan penelitian kognitif serta dalam perencanaan bedah saraf dari area otak yang fasih .
Onkologi
MRI merupakan pemeriksaan pilihan di pra operasi pementasan dari dubur dan kanker prostat , dan memiliki peran dalam diagnosis, pementasan, dan tindak lanjut dari tumor lainnya.
Bagaimana MRI bekerja
Artikel utama: Fisika magnetic resonance imaging
Untuk melakukan penelitian, pasien diposisikan dalam sebuah scanner MRI yang membentuk kuat magnet medan di sekitar area yang akan dicitrakan. Pada kebanyakan aplikasi medis, proton ( hydrogen atom ) pada jaringan yang mengandung molekul air yang digunakan untuk membuat sinyal yang diproses untuk membentuk sebuah gambar dari tubuh. Pertama, energi dari sebuah osilasi medan magnetsementara diterapkan kepada pasien di tepat resonansi frekuensi. The bersemangat hidrogen atom memancarkan frekuensi radio sinyal yang diukur dengan kumparan penerima . Sinyal radio dapat dibuat untuk mengkodekan informasi posisi dengan memvariasikan medan magnet utama menggunakan gradien koil. Sebagai kumparan ini cepat dinyalakan dan dimatikan mereka menciptakan suara berulang karakteristik scan MRI. Kontras antara jaringan yang berbeda ditentukan oleh tingkat di mana atom bersemangat kembali ke keadaan setimbang . eksogen agen kontras dapat diberikan secara intravena , oral atau intra-articularly . [ 23 ]
MRI memerlukan medan magnet yang bersifat kuat dan seragam . Kekuatan medan magnet diukur dalam teslas - dan sementara sebagian besar sistem beroperasi pada 1.5T, sistem komersial yang tersedia antara 0.2T-7T. Kebanyakan magnet klinis superkonduktor yang membutuhkan cairan helium . Kekuatan lapangan yang lebih rendah dapat dicapai dengan magnet permanen, yang sering digunakan dalam "terbuka" scanner MRI untuk sesak pasien. [ 24 ]
Kontras di MRI [ sunting ]
Kontras gambar dapat tertimbang untuk menunjukkan struktur anatomi yang berbeda atau patologi. Setiap kembali jaringan untuk keadaan setimbang setelah eksitasi dengan proses independen T1 (spin-kisi) dan T2 (spin-spin) relaksasi.
Artikel utama: Spin-kisi relaksasi
Untuk membuat gambar magnetisasi T1-tertimbang diperbolehkan untuk pulih sebelum mengukur sinyal MR dengan mengubah waktu pengulangan (TR). Pembobotan gambar ini berguna untuk menilai korteks serebral, mengidentifikasi jaringan lemak, karakterisasi lesi hati fokal dan pada umumnya untuk memperoleh informasi morfologi, serta untuk pencitraan pasca-kontras.
Artikel utama: spin spin waktu relaksasi
Untuk membuat gambar magnetisasi T2-tertimbang diperbolehkan membusuk sebelum mengukur sinyal MR dengan mengubah waktu echo (TE). Pembobotan gambar ini berguna untuk mendeteksi edema dan peradangan, mengungkapkan lesi materi putih dan menilai anatomi zonal dalam prostat dan rahim .
Sejarah
Magnetic resonance imaging diciptakan oleh Paul C. Lauterbur pada bulan September 1971; ia menerbitkan teori di balik itu Maret 1973.[ 25 ] [ 26 ] Faktor-faktor yang menyebabkan kontras gambar (perbedaan nilai waktu relaksasi jaringan) telah dijelaskan hampir 20 tahun sebelumnya oleh Erik Odeblad (dokter dan ilmuwan). [ 27 ]
Pada tahun 1952, Herman Carr menghasilkan spektrum NMR satu dimensi seperti yang dilaporkan dalam tesis Harvard PhD. [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] Di Uni Soviet , Vladislav Ivanov diajukan (pada tahun 1960) dokumen dengan Komite Negara Uni Soviet untuk Penemuan dan Discovery di Leningrad untuk perangkat Magnetic Resonance Imaging, [ 31 ] meskipun ini tidak disetujui sampai tahun 1970-an. [ 32 ]
Dalam sebuah makalah di jurnal 1971 Ilmu , [ 33 ] Raymond Damadian , seorang dokter Amerika dan profesor di Downstate Medical CenterUniversitas Negeri New York (SUNY), melaporkan bahwa tumor dan jaringan normal dapat dibedakan in vivo dengan resonansi magnetik nuklir ( "NMR"). Dia menyarankan bahwa perbedaan-perbedaan ini dapat digunakan untuk mendiagnosa kanker , meskipun penelitian kemudian akan menemukan bahwa perbedaan-perbedaan ini, sementara nyata, terlalu variabel untuk tujuan diagnostik. Metode awal Damadian dunia yang cacat untuk penggunaan praktis, [ 34 ] mengandalkan titik-demi-titik scan seluruh tubuh dan menggunakan tingkat relaksasi, yang ternyata tidak menjadi indikator yang efektif jaringan kanker. [ 35 ] Sementara meneliti analisis sifat resonansi magnetik, Damadian menciptakan mesin resonansi magnetik kanker-mendeteksi hipotetis pada tahun 1972. Ia mengajukan paten pertama untuk mesin tersebut, US patent # 3.789.832 pada tanggal 17 Maret 1972, yang kemudian dikeluarkan untuknya pada tanggal 5 Februari tahun 1974. [ 36 ]
The National Science Foundation mencatat "Paten termasuk ide menggunakan NMR untuk 'scan' tubuh manusia untuk mencari jaringan kanker." [ 37 ] Namun, hal itu tidak menjelaskan metode untuk menghasilkan gambar dari pemindaian tersebut atau tepatnya bagaimana seperti pemindaian mungkin dilakukan.[ 38 ] [ 39 ] Sementara itu, Paul Lauterbur di Stony Brook University diperluas pada teknik Carr dan mengembangkan cara untuk menghasilkan gambar MRI pertama, dalam 2D dan 3D, menggunakan gradien. Pada tahun 1973, Lauterbur diterbitkan pertama nuklir magnetic resonance image [ 25 ] [ 40 ] dan gambar penampang pertama dari tikus hidup pada bulan Januari 1974. [ 41 ] Pada akhir 1970-an, Peter Mansfield , seorang fisikawan dan profesor di Universitas dari Nottingham , Inggris , mengembangkan teknik matematika yang akan memungkinkan scan untuk mengambil detik bukan jam dan menghasilkan gambar yang lebih jelas dari Lauterbur memiliki. Damadian, bersama dengan Larry Minkoff dan Michael Goldsmith, dilakukan pertama MRI scan tubuh manusia pada 3 Juli 1977, [ 42 ] [ 43 ] studi yang mereka diterbitkan pada tahun 1977. [ 44 ] [ 45 ] Pada tahun 1979, Richard S . Suka mengajukan paten pada k-ruang * 4.307.343 .
Selama tahun 1970 sebuah tim yang dipimpin oleh Skotlandia profesor John Mallard dibangun pertama penuh MRI tubuh scanner di University of Aberdeen . [ 46 ] Pada 28 Agustus 1980 mereka menggunakan mesin ini untuk mendapatkan gambar pertama secara klinis berguna jaringan internal pasien menggunakan Magnetic Resonance imaging (MRI), yang mengidentifikasi tumor primer di dada pasien, sebuah hati yang abnormal, dan kanker sekunder di tulang-tulangnya. [ 47 ] Mesin ini kemudian digunakan di Rumah Sakit St Bartholomew , di London, dari tahun 1983 hingga 1993. Mallard dan nya Tim dikreditkan untuk kemajuan teknologi yang menyebabkan pengenalan luas MRI. [ 48 ]
Pada tahun 1975, University of California, San Francisco Departemen Radiologi mendirikan Radiologic Pencitraan Laboratory (RIL). [ 49 ] Dengan dukungan dari Pfizer, Diasonics, dan kemudian Toshiba America MRI, laboratorium mengembangkan teknologi pencitraan baru dan sistem yang terpasang di AS dan di seluruh dunia. [ 50 ] Pada tahun 1981 peneliti RIL, termasuk Leon Kaufman dan Lawrence Crooks, diterbitkan Nuklir Magnetic Resonance Imaging di Medicine . Pada 1980-an buku itu dianggap sebagai buku teks pengantar definitif untuk subjek. [ 51 ]
Pada tahun 1980 Paul Bottomley bergabung dengan Pusat Penelitian GE di Schenectady, NY, dan timnya memerintahkan bidang-kekuatan magnet tertinggi kemudian tersedia - sistem 1.5T - dan dibangun pertama tinggi-lapangan dan mengatasi masalah desain coil, penetrasi RF dan sinyal -untuk-noise ratio untuk membangun pertama seluruh tubuh MRI / MRS scanner. [ 52 ] Hasil diterjemahkan ke dalam yang sangat sukses 1.5T MRI produk-line, dengan lebih dari 20.000 sistem yang digunakan saat ini. Pada tahun 1982, Bottomley melakukan MRS lokal pertama di hati manusia dan otak. Setelah memulai kolaborasi pada aplikasi jantung dengan Robert Weiss di Johns Hopkins, Bottomley kembali ke universitas pada tahun 1994 sebagai Russell Morgan Profesor dan Direktur Divisi Penelitian MR. [ 53 ] Meskipun MRI paling sering dilakukan pada 1,5 T, bidang yang lebih tinggi seperti 3T yang mendapatkan popularitas lebih karena kepekaan mereka meningkat dan resolusi. Dalam penelitian laboratorium, penelitian pada manusia telah dilakukan sampai dengan 9,4 T [ 54 ] dan studi hewan telah dilakukan sampai dengan 21.1T. [ 55 ]
2003 Hadiah Nobel [ sunting ]
Mencerminkan pentingnya dan penerapan MRI dalam kedokteran, Paul Lauterbur dari University of Illinois di Urbana-Champaign dan Sir Peter Mansfield dari University of Nottingham diberikan tahun 2003 Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran untuk "penemuan mengenai magnetic resonance imaging" mereka . The Nobel Kutipan mengakui wawasan Lauterbur ini menggunakan gradien medan magnet untuk menentukan lokalisasi spasial, sebuah penemuan yang memungkinkan akuisisi cepat gambar 2D. Mansfield dikreditkan dengan memperkenalkan formalisme matematika dan teknik untuk pemanfaatan gradien efisien dan pencitraan cepat berkembang. Penelitian aktual yang memenangkan hadiah itu dilakukan hampir 30 tahun sebelum sementara Paul Lauterbur adalah seorang profesor di Departemen Kimia di Universitas Stony Brook di New York .[ 25 ]
Keselamatan MRI [ sunting ]
Implan [ sunting ]
Semua pasien Ulasan untuk kontraindikasi sebelum MRI scanning. Peralatan medis dan implan dikategorikan sebagai MR Aman, MR Conditional atau MR tidak aman: [ 56 ]
- MR-Aman - Perangkat atau implan benar-benar non-magnetik, non-elektrik konduktif, dan non-RF reaktif, menghilangkan semua potensi ancaman utama selama prosedur MRI.
- MR-Bersyarat - Sebuah perangkat atau implan yang mungkin mengandung komponen magnetik, elektrik konduktif atau RF-reaktif yang aman untuk operasi di dekat dengan MRI, asalkan kondisi untuk operasi yang aman didefinisikan dan diamati (seperti 'diuji aman untuk 1,5 teslas 'atau' aman di medan magnet di bawah 500 gauss kekuatan ').
- MR-aman - Objek yang signifikan feromagnetik dan menimbulkan ancaman yang jelas dan langsung ke orang dan peralatan dalam ruang magnet.
Lingkungan MRI dapat menyebabkan kerusakan pada pasien dengan perangkat MR-aman seperti implan koklea dan paling alat pacu jantung permanen .Beberapa kematian telah dilaporkan pada pasien dengan alat pacu jantung yang telah menjalani MRI scan tanpa tindakan pencegahan yang tepat. [ 57 ]Banyak implan dapat dengan aman dipindai jika kondisi yang tepat dipatuhi dan ini tersedia secara online (lihat www.MRIsafety.com ). MR Conditional alat pacu jantung semakin tersedia untuk pasien tertentu. [ 58 ]
Feromagnetik benda asing seperti shell fragmen, atau logam implan seperti prostesis bedah dan feromagnetik aneurisma klip juga potensi risiko. Interaksi dari medan frekuensi magnetik dan radio dengan benda-benda tersebut dapat menyebabkan pemanasan atau torsi dari objek selama MRI. [ 59 ]
Titanium dan paduan aman dari daya tarik dan torsi kekuatan yang dihasilkan oleh medan magnet, meskipun mungkin ada beberapa risiko yang terkait dengan efek Lenz gaya yang bekerja pada implan titanium di daerah sensitif dalam subjek, seperti stapes implan di telinga bagian dalam.
Risiko proyektil [ sunting ]
Kekuatan yang sangat tinggi dari medan magnet dapat menyebabkan proyektil efek (atau "rudal-efek") kecelakaan, di mana benda feromagnetik tertarik ke pusat magnet.Pennsylvania melaporkan 27 kasus benda menjadi proyektil di lingkungan MRI antara tahun 2004 dan 2008 . [ 60 ] Ada insiden cedera dan kematian. [ 61 ] [ 62 ] Dalam satu kasus tragis, seorang anak 6 tahun meninggal setelah ujian MRI, setelah tangki oksigen logam ditarik seberang ruangan dan menghancurkan kepala anak. [ 63 ]
Untuk mengurangi risiko kecelakaan proyektil, benda feromagnetik dan perangkat biasanya dilarang dalam kedekatan scanner MRI dan pasien yang menjalani pemeriksaan MRI diperlukan untuk menghapus semua benda-benda logam, sering dengan mengubah menjadi gaun atau scrub , dan alat deteksi feromagnetik digunakan di beberapa situs.[ 64 ] [ 65 ]
EEG cup elektroda [ sunting ]
EEG ( electroencephalography ) cup elektroda atau dikategorikan sebagai aksesoris medis dan sama MR Aman itu, MR Bersyarat MR aman terminologi berlaku. Dengan pertumbuhan penggunaan teknologi MR, yang US Food & Drug Administration [FDA] mengakui perlunya konsensus tentang standar praktik, dan FDA mencari ASTM International[ASTM] untuk mencapainya. F04 Komite [ 66 ] ASTM F2503 dikembangkan, Standar Praktek untuk Menandai Alat Kesehatan dan Produk Lain untuk Keselamatan di Lingkungan Resonance Magnetic. [ 67 ]
Efek genotoksik [ sunting ]
Tidak ada risiko terbukti dari bahaya biologis dari medan magnet statis bahkan sangat kuat. [ 68 ] [ 69 ] Namun, genotoksik (yaitu, berpotensi karsinogenik) efek dari MRI scanning telah dibuktikan in vivo dan in vitro, [ 70 ] [ 71 ] [ 72 ] [ 73 ] terkemuka ulasan baru untuk merekomendasikan "kebutuhan untuk penelitian lebih lanjut dan penggunaan yang bijaksana untuk menghindari pemeriksaan yang tidak perlu, menurut prinsip kehati-hatian ". [ 69 ] Dalam perbandingan efek genotoksik MRI dibandingkan dengan orang-orang dari CT scan, Knuuti et al. melaporkan bahwa meskipun kerusakan DNA terdeteksi setelah MRI adalah pada tingkat yang sebanding dengan yang dihasilkan oleh scan menggunakan radiasi pengion (dosis rendah CT koroner angiografi, pencitraan nuklir, dan angiografi X-ray), perbedaan mekanisme yang kerusakan ini memakan waktu Tempat menunjukkan bahwa risiko kanker MRI, jika ada, tidak diketahui. [ 74 ]
Stimulasi saraf perifer (PNS) [ sunting ]
The cepat beralih dan mematikan dari gradien medan magnet mampu menyebabkan stimulasi saraf. Relawan melaporkan sensasi berkedut saat terkena cepat beralih bidang, terutama di ekstremitas mereka. [ 75 ] [ 76 ] Alasan saraf perifer dirangsang adalah bahwa peningkatan bidang perubahan dengan jarak dari pusat kumparan gradien (yang lebih atau kurang bertepatan dengan pusat magnet). [ 77 ] Meskipun PNS tidak masalah untuk lambat, gradien yang lemah digunakan pada hari-hari awal MRI, kuat, cepat beralih gradien digunakan dalam teknik seperti EPI, fMRI, difusi MRI, dll mampu merangsang PNS. Lembaga regulator Amerika dan Eropa bersikeras bahwa produsen tetap di bawah yang ditentukan d B / dt batas ( d B / dt adalah perubahan kekuatan medan magnet per satuan waktu) atau yang lain membuktikan bahwa tidak ada PNS yang diinduksi untuk setiap urutan pencitraan. Sebagai hasil dari d B / dt batasan, sistem MRI komersial tidak dapat menggunakan penuh dinilai kekuatan amplifier gradien mereka.
Pemanasan yang disebabkan oleh penyerapan gelombang radio [ sunting ]
Setiap scanner MRI memiliki pemancar radio yang kuat untuk menghasilkan medan elektromagnetik yang menggairahkan berputar. Jika tubuh menyerap energi, pemanasan terjadi. Untuk alasan ini, tingkat pemancar di mana energi yang diserap oleh tubuh harus terbatas (lihat tingkat penyerapan spesifik ). Telah dikemukakan ( [1] , [2] ) bahwa tato dibuat dengan besi yang mengandung pewarna dapat menyebabkan luka bakar pada tubuh subjek.
Kebisingan akustik [ sunting ]
Switching dari gradien medan menyebabkan perubahan dalam gaya Lorentz yang dialami oleh kumparan gradien, memproduksi ekspansi dan kontraksi dari kumparan sendiri menit. Seperti switching biasanya dalam rentang frekuensi terdengar, getaran yang dihasilkan menghasilkan suara keras (mengklik, membenturkan, atau bunyi). Hal ini paling ditandai dengan mesin-bidang tinggi [ 78 ] dan teknik cepat-pencitraan yang terdengar tingkat tekanan bisa mencapai 120 dB (A) (setara dengan mesin jet di take-off), [ 79 ] dan oleh karena itu perlindungan telinga yang tepat adalah penting bagi siapa pun di dalam ruang scanner MRI selama pemeriksaan. [ 80 ]
Cryogens [ sunting ]
Seperti dijelaskan dalam Fisika dari Magnetic Resonance Imaging , banyak scanner MRI mengandalkan cairan kriogenik untuk mengaktifkan kemampuan superkonduktor dari kumparan elektromagnetik dalam. Meskipun cairan cryogenic yang digunakan adalah non-beracun, sifat fisik hadir bahaya khusus mereka. [ 81 ]
Sebuah shut-down yang tidak disengaja dari elektromagnet superkonduktor , sebuah acara yang dikenal sebagai "memuaskan", melibatkan mendidih cepat cair helium dari perangkat. Jika helium berkembang pesat tidak dapat hilang melalui ventilasi eksternal, kadang-kadang disebut sebagai 'memuaskan pipa', mungkin akan dilepaskan ke ruang scanner mana dapat menyebabkan perpindahan oksigen dan menimbulkan risiko sesak napas . [ 82 ]
Monitor kekurangan oksigen biasanya digunakan sebagai tindakan pencegahan keamanan. Liquid helium , yang cryogen paling umum digunakan dalam MRI, mengalami ekspansi dekat ledakan karena perubahan dari cair ke bentuk gas. Penggunaan monitor oksigen penting untuk memastikan bahwa kadar oksigen yang aman bagi pasien / dokter. Kamar yang dibangun untuk superkonduktor peralatan MRI harus dilengkapi dengan mekanisme pelepas tekanan [ 83 ] dan kipas, selain memuaskan pipa diperlukan.
Karena hasil memuaskan di cepat hilangnya cryogens dari magnet, magnet recommissioning mahal dan memakan waktu. Memadamkan spontan jarang terjadi, tapi memuaskan mungkin juga dipicu oleh kerusakan peralatan, teknik mengisi cryogen yang tidak tepat, kontaminan di dalam cryostat, atau gangguan magnetik atau getaran ekstrim. [ 84 ] [ 85 ]
Kehamilan [ sunting ]
Tidak ada efek dari MRI pada janin telah dibuktikan. [ 86 ] Secara khusus, MRI menghindari penggunaan radiasi pengion , yang janin sangat sensitif. Namun, sebagai tindakan pencegahan, pedoman saat merekomendasikan bahwa wanita hamil menjalani MRI hanya jika penting. Hal ini terutama terjadi selama trimester pertama kehamilan, sepertiorganogenesis terjadi selama periode ini. Kekhawatiran pada kehamilan adalah sama seperti untuk MRI pada umumnya, tetapi janin mungkin lebih sensitif terhadap efek-terutama untuk pemanasan dan kebisingan. Penggunaan gadolinium media kontras berbasis pada kehamilan merupakan indikasi off-label dan hanya dapat diberikan dalam dosis terendah yang diperlukan untuk memberikan informasi diagnostik yang penting. [ 87 ]
Meskipun kekhawatiran ini, MRI dengan cepat semakin penting sebagai cara untuk mendiagnosis dan pemantauan cacat bawaan janin karena dapat memberikan informasi yang lebih diagnostik dari USG dan tidak memiliki radiasi pengion dari CT. MRI tanpa agen kontras adalah modus pencitraan pilihan untuk pra-bedah, di-rahim diagnosis dan evaluasitumor janin , terutama teratoma , memfasilitasi terbuka operasi janin , lainnya intervensi janin , dan perencanaan untuk prosedur (seperti prosedur EXIT ) dengan aman menyampaikan dan mengobati bayi yang cacat akan dinyatakan berakibat fatal. [ rujukan? ]
Claustrophobia dan ketidaknyamanan [ sunting ]
Meskipun menyakitkan, scan MRI dapat menyenangkan bagi mereka yang sesak atau tidak nyaman dengan perangkat pencitraan sekitar mereka. Sistem bore MRI tertutup tua memiliki tabung yang cukup panjang atau terowongan. Bagian tubuh yang dicitrakan harus terletak di pusat magnet, yang di pusat mutlak terowongan. Karena kali scan pada scanner yang lebih tua mungkin lama (kadang-kadang sampai 40 menit untuk seluruh prosedur), orang bahkan dengan claustrophobia ringan kadang-kadang tidak dapat mentoleransi scan MRI tanpa manajemen. Beberapa scanner modern memiliki membosankan yang lebih besar (sampai 70 cm) dan waktu pemeriksaan lebih pendek. Sebuah 1,5 T lebar bore singkat scanner meningkatkan tingkat keberhasilan pemeriksaan pada pasien dengan claustrophobia dan secara substansial mengurangi kebutuhan untuk pemeriksaan MRI anestesi dibantu bahkan ketika claustrophobia parah. [ 88 ]
Desain scanner alternatif, seperti sistem terbuka atau tegak, juga dapat membantu di mana ini tersedia. Meskipun scanner terbuka telah meningkat dalam popularitas, mereka menghasilkan kualitas pemindaian lebih rendah karena mereka beroperasi pada medan magnet rendah dari scanner tertutup. Namun, 1,5 komersial tesla sistem terbuka baru-baru ini menjadi tersedia, memberikan kualitas gambar yang jauh lebih baik dari sebelumnya kekuatan medan yang lebih rendah model terbuka. [ 89 ]
Gelas kaca dapat digunakan untuk membantu menciptakan ilusi keterbukaan. Cermin yang miring di 45 derajat, yang memungkinkan pasien untuk melihat ke bawah tubuh mereka dan keluar akhir daerah pencitraan. Penampilan adalah sebuah tabung yang terbuka mengarah ke atas (seperti yang terlihat ketika berbaring di daerah pencitraan).Meskipun orang dapat melihat di sekitar gelas dan kedekatan perangkat ini sangat jelas, ilusi ini cukup persuasif dan mengurangi perasaan sesak.
Untuk bayi dan anak-anak muda lainnya, obat penenang kimia atau anestesi umum adalah norma, karena mata pelajaran ini tidak bisa diharapkan atau diinstruksikan untuk terus diam selama sesi pemindaian. Anak-anak juga sering dibius karena mereka takut dengan prosedur asing dan suara keras. Untuk mengurangi kecemasan, beberapa rumah sakit telah dirancang khusus pendekatan yang ramah anak yang berpura-pura mesin MRI adalah pesawat ruang angkasa atau pengalaman menyenangkan lainnya. [ 90 ]
Pasien obesitas dan wanita hamil mungkin menemukan mesin MRI untuk menjadi cocok ketat. Wanita hamil di trimester ketiga mungkin juga memiliki kesulitan berbaring di punggung mereka selama satu jam atau lebih tanpa bergerak.
MRI dibandingkan CT [ sunting ]
MRI dan computed tomography (CT) adalah teknologi pencitraan melengkapi dan masing-masing memiliki kelebihan dan keterbatasan untuk aplikasi tertentu. CT lebih banyak digunakan daripada MRI di OECD negara dengan rata-rata 132 vs 46 ujian per 1000 penduduk dilakukan masing-masing. [ 91 ] Sebuah perhatian adalah potensi CT untuk berkontribusi kanker akibat radiasi dan pada tahun 2007 diperkirakan bahwa 0,4% kanker saat ini di Amerika Serikat adalah karena CTs dilakukan di masa lalu, dan bahwa di masa depan angka ini akan naik menjadi 1,5-2% berdasarkan kurs historis penggunaan CT. [ 92 ] Sebuah penelitian di Australia menemukan bahwa satu dari setiap 1800 CT scan dikaitkan dengan kanker berlebih. [ 93 ] Keuntungan dari MRI adalah bahwa tidak ada radiasi pengion digunakan dan sangat dianjurkan lebih CT ketika salah pendekatan dapat menghasilkan informasi diagnostik yang sama. [ 3 ] Namun, meskipun biaya MRI telah jatuh, sehingga lebih kompetitif dengan CT, tidak ada banyak skenario pencitraan umum di mana MRI hanya dapat menggantikan CT, meskipun substitusi ini telah diusulkan untuk pencitraan penyakit hati. [ 94 ] Pengaruh dosis rendah radiasi pada karsinogenesis juga diperdebatkan. [ 95 ] Meskipun MRI dikaitkan dengan efek biologis, ini belum terbukti menyebabkan kerusakan terukur. [ 96 ] Dalam sebuah perbandingan yang mungkin genotoksikefek dari MRI dibandingkan dengan orang-orang dari CT scan, Knuuti et al. mencatat bahwa meskipun penelitian sebelumnya telah menunjukkan kerusakan DNA yang berkaitan dengan MRI, "signifikansi biologis dan klinis jangka panjang DNA untai ganda istirahat disebabkan oleh MRI masih belum diketahui ". [ 74 ]
Media kontras iodinasi secara rutin digunakan dalam CT dan efek samping utama adalah reaksi anafilaktoid dan nefrotoksisitas . [ 97 ] Umumnya digunakan agen kontras MRImemiliki profil keamanan yang baik tapi agen non-ionik linear khususnya telah terlibat dalam fibrosis sistemik nefrogenik pada pasien dengan parah gangguan fungsi ginjal. [ 98 ]
MRI merupakan kontraindikasi dengan adanya implan MR-aman, dan meskipun pasien tersebut dapat dicitrakan dengan CT, balok pengerasan artefak dari perangkat logam, seperti alat pacu jantung dan implan cardioverter-defibrillator , juga dapat mempengaruhi kualitas gambar. [ 99 ] MRI adalah Penyelidikan lebih lama dari CT dan ujian dapat mengambil antara 20 -. 40 menit tergantung pada kompleksitas [ 100 ]
Bimbingan [ sunting ]
Masalah keamanan, termasuk potensi gangguan perangkat biostimulation, gerakan tubuh feromagnetik, dan pemanasan lokal insidental, telah dibahas dalam American College of Radiology 's White Paper pada MR Keselamatan, yang awalnya diterbitkan pada tahun 2002 dan diperluas pada tahun 2004. ACR White Paper pada MR Keselamatan telah ditulis ulang dan dirilis pada awal 2007 dengan judul baru ACR Bimbingan Dokumen MR Praktek Aman .
Pada bulan Desember 2007, Produk Regulatory Agency Obat dan Kesehatan (MHRA), sebuah badan pengawas kesehatan Inggris, mengeluarkan mereka Pedoman Keselamatan untuk Magnetic Resonance Imaging Equipment di Clinical Gunakan .
Pada bulan Februari 2008, Komisi Bersama , sebuah organisasi akreditasi kesehatan AS, mengeluarkan Sentinel acara Siaga # 38 , pasien penasehat keamanan tertinggi, pada isu-isu keselamatan MRI.
Pada bulan Juli 2008, Inggris Amerika Veterans Administration, badan pemerintah federal yang melayani kebutuhan kesehatan mantan personil militer, mengeluarkan revisi substansial untuk mereka MRI Panduan Desain , [ 101 ] yang meliputi pertimbangan keselamatan fisik dan fasilitas.
Pada bulan Desember 2007, Produk Regulatory Agency Obat dan Kesehatan (MHRA), sebuah badan pengawas kesehatan Inggris, mengeluarkan mereka Pedoman Keselamatan untuk Magnetic Resonance Imaging Equipment di Clinical Gunakan .
Pada bulan Februari 2008, Komisi Bersama , sebuah organisasi akreditasi kesehatan AS, mengeluarkan Sentinel acara Siaga # 38 , pasien penasehat keamanan tertinggi, pada isu-isu keselamatan MRI.
Pada bulan Juli 2008, Inggris Amerika Veterans Administration, badan pemerintah federal yang melayani kebutuhan kesehatan mantan personil militer, mengeluarkan revisi substansial untuk mereka MRI Panduan Desain , [ 101 ] yang meliputi pertimbangan keselamatan fisik dan fasilitas.
Eropa Directive on Medan Elektromagnetik [ sunting ]
Petunjuk ini (2013/35 / Uni Eropa - medan elektromagnetik) [ 102 ] mencakup semua dikenal efek biofisik langsung dan efek tidak langsung disebabkan oleh medan elektromagnetik dalam Uni Eropa dan mencabut 2004/40 / EC directive. Batas waktu untuk pelaksanaan direktif baru adalah 1 Juli 2016. Pasal 10 direktif menetapkan lingkup pengurangan untuk MRI, menyatakan bahwa batas paparan dapat terlampaui pada "instalasi, pengujian, penggunaan, pengembangan, pemeliharaan atau penelitian yang berkaitan dengan magnetic resonance imaging (MRI) peralatan untuk pasien di sektor kesehatan, asalkan kondisi tertentu terpenuhi. " Ketidakpastian tetap mengenai lingkup dan kondisi pengurangan ini. [ 103 ]
Agen kontras [ sunting ]
Artikel utama: agen kontras MRI
Yang paling umum digunakan agen kontras intravena didasarkan pada kelat dari gadolinium . [ 104 ] Secara umum, agen ini telah terbukti lebih aman daripada agen kontras iodinasi digunakan dalam radiografi X-ray atau CT. Reaksi anafilaktoid jarang, terjadi di sekitar. 0,03-0,1%. [ 105 ] Yang menarik adalah kejadian yang lebih rendah dari nefrotoksisitas, dibandingkan dengan agen iodinasi, bila diberikan pada dosis yang biasa-ini telah membuat kontras ditingkatkan MRI scanning pilihan bagi pasien dengan gangguan ginjal, yang lain tidak akan mampu menjalani CT kontras ditingkatkan . [ 106 ]
Meskipun agen gadolinium telah terbukti berguna untuk pasien dengan gangguan ginjal, pada pasien dengan gagal ginjal berat yang memerlukan dialisis ada risiko dari penyakit yang jarang namun serius, fibrosis sistemik nefrogenik , yang mungkin berhubungan dengan penggunaan agen gadolinium yang mengandung tertentu. Yang paling sering dikaitkan adalah gadodiamide, tapi agen lainnya telah dikaitkan juga. [ 107 ] Meskipun hubungan sebab akibat belum definitif didirikan, pedoman saat ini di Amerika Serikat adalah bahwa pasien dialisis hanya harus menerima agen gadolinium mana penting, dan bahwa dialisis harus dilakukan sesegera mungkin setelah scan untuk menghapus agen dari tubuh segera. [ 108 ] [ 109 ] Di Eropa, di mana agen gadolinium yang mengandung lebih tersedia, klasifikasi agen menurut potensi risiko telah dirilis. [ 110 ] [ 111 ] Baru-baru ini, agen kontras baru bernama gadoxetate , nama merek Eovist (AS) atau Primovist (EU), telah disetujui untuk digunakan diagnostik:. ini memiliki manfaat teoritis dari jalan ganda ekskresi[ 112 ]
Ekonomi kesehatan [ sunting ]
Di Inggris, harga klinis 1,5 tesla MRI scanner adalah sekitar € 1,04 juta / US $ 1.400.000 dengan biaya pemeliharaan seumur hidup luas mirip dengan biaya pembelian. [ 113 ] Di Belanda, rata-rata biaya MRI scanner sekitar € 1 juta, [ 114 ] dengan 7T MRI memiliki diambil digunakan oleh UMC Utrecht pada Desember 2007, biaya € 7 juta. [ 115 ]Pembangunan MRI suite bisa biaya hingga US $ 500.000 /€370.000 atau lebih, tergantung pada proyek lingkup. Pre-polarisasi MRI (PMRI) sistem yang menggunakan elektromagnet resistif menjanjikan sebagai alternatif murah dan memiliki keunggulan spesifik untuk pencitraan bersama dekat logam implan, namun mereka tidak mungkin cocok untuk aplikasi seluruh tubuh atau neuroimaging rutin. [ 116 ] [ 117 ]
Scanner MRI telah menjadi sumber pendapatan yang signifikan bagi penyedia layanan kesehatan di AS. Hal ini karena tingkat penggantian yang menguntungkan dari asuransi dan program pemerintah federal. Penggantian asuransi disediakan dalam dua komponen, biaya peralatan untuk kinerja aktual dan operasi dari MRI scan dan biaya profesional untuk diperiksa ahli radiologi dari gambar dan / atau data. Di AS Timur Laut, biaya peralatan mungkin $ 3500 / € 2,600 dan biaya profesional mungkin $ 350 / € 260, [ 118 ] meskipun biaya aktual yang diterima oleh pemilik peralatan dan menafsirkan dokter sering signifikan kurang dan tergantung pada tingkat dinegosiasikan dengan perusahaan asuransi atau ditentukan oleh jadwal biaya Medicare. Sebagai contoh, sebuah kelompok bedah ortopedi di Illinois ditagih biaya dari $ 1116 / € 825 untuk MRI lutut pada tahun 2007, tetapi penggantian Medicare pada tahun 2007 hanya $ 470,91 / € 350. [ 119 ] Banyak perusahaan asuransi membutuhkan persetujuan terlebih dahulu dari prosedur MRI sebagai syarat untuk cakupan.
Di AS, para Defisit Pengurangan Undang-Undang tahun 2005 secara signifikan mengurangi tingkat penggantian dibayar oleh program asuransi federal untuk komponen peralatan banyak scan, pergeseran lanskap ekonomi. Banyak perusahaan asuransi swasta telah mengikuti. [ rujukan? ]
Di Amerika Serikat, MRI otak dengan dan tanpa kontras ditagih ke Medicare Bagian B mencakup, rata-rata, pembayaran teknis US $ 403 / € 300 dan pembayaran terpisah untuk ahli radiologi dari US $ 93 / 70 €. [ 120 ] Di Perancis, biaya ujian MRI adalah sekitar € 150 / US $ 205 . Ini mencakup tiga scan dasar termasuk satu dengan agen kontras intravena serta konsultasi dengan teknisi dan laporan tertulis kepada dokter pasien. [ rujukan? ] Di Jepang, biaya pemeriksaan MRI (tidak termasuk biaya bahan kontras dan film) berkisar antara US $ 155 / € 115 untuk US $ 180 / € 133, dengan biaya radiologi tambahan profesional US $ 17 / 12,50 €. [ 121 ] Di India, biaya pemeriksaan MRI termasuk biaya pendapat ahli radiologi datang ke sekitar Rs 3000-4000 (€ 37-49 / US $ 50-60 ), tidak termasuk biaya bahan kontras. Di Inggris harga eceran untuk MRI scan pribadi berkisar antara £ 350 dan £ 500 (€ 440-630).
Berlebihan [ sunting ]
Masyarakat medis pedoman masalah ketika dokter harus menggunakan MRI pada pasien dan merekomendasikan melawan berlebihan. MRI dapat mendeteksi masalah kesehatan atau mengkonfirmasi diagnosis, tetapi masyarakat medis sering merekomendasikan bahwa MRI tidak prosedur pertama untuk membuat rencana untuk mendiagnosa atau mengelola keluhan pasien. Kasus umum adalah dengan menggunakan MRI untuk mencari penyebab nyeri pinggang ; yang American College of Physicians , misalnya, merekomendasikan terhadap prosedur ini sebagai tidak mungkin untuk menghasilkan hasil yang positif bagi pasien. [ 122 ] [ 123 ]
Aplikasi khusus [ sunting ]
Difusi MRI [ sunting ]
Artikel utama: Difusi MRI
Difusi MRI mengukur difusi molekul air di jaringan biologis. [ 124 ] Secara klinis, difusi MRI berguna untuk diagnosa kondisi (misalnya, Stroke ) atau gangguan neurologis (misalnya, multiple sclerosis ), dan membantu lebih memahami konektivitas dari materi putih akson pada sistem saraf pusat. [ 125 ]Dalam sebuah isotropik menengah (dalam segelas air misalnya), molekul air secara alami bergerak secara acak sesuai dengan turbulensi dan gerak Brown . Dalam jaringan biologis Namun, di mana bilangan Reynolds cukup rendah untuk arus menjadi laminar , difusi mungkin anisotropik . Misalnya, sebuah molekul di dalam akson dari neuron memiliki probabilitas rendah melintasi myelin membran. Oleh karena molekul bergerak terutama di sepanjang sumbu serat saraf. Jika diketahui bahwa molekul dalam tertentu voxel menyebar terutama di satu arah, asumsi dapat dibuat bahwa mayoritas serat di daerah ini sejajar dengan arah itu.
Perkembangan terbaru dari difusi tensor imaging (DTI) [ 126 ] memungkinkan difusi yang akan diukur dalam berbagai arah dan anisotropi pecahan di setiap arah harus dihitung untuk setiap voxel. Hal ini memungkinkan peneliti untuk membuat peta otak arah serat untuk memeriksa konektivitas dari berbagai daerah di otak (menggunakan tractography ) atau untuk memeriksa daerah degenerasi saraf dan demielinasi dalam penyakit seperti multiple sclerosis.
Aplikasi lain difusi MRI difusi-tertimbang pencitraan (DWI). Menyusul iskemik Stroke , DWI sangat sensitif terhadap perubahan yang terjadi di lesi. [ 127 ] Hal ini berspekulasi bahwa kenaikan pembatasan (hambatan) untuk difusi air, sebagai akibat dari edema sitotoksik (pembengkakan seluler), bertanggung jawab untuk peningkatan sinyal pada scan DWI.Peningkatan DWI muncul dalam waktu 5-10 menit dari timbulnya gejala stroke (dibandingkan dengan computed tomography , yang sering tidak mendeteksi perubahan infark akut hingga 4-6 jam) dan tetap sampai dua minggu. Ditambah dengan pencitraan perfusi serebral , peneliti dapat menyoroti wilayah "perfusi / difusi mismatch" yang mungkin menunjukkan daerah mampu menyelamatkan dengan terapi reperfusi.
Seperti banyak aplikasi khusus lainnya, teknik ini biasanya ditambah dengan urutan akuisisi gambar cepat, seperti planar pencitraan gema urutan.
Magnetic resonance angiography [ sunting ]
Artikel utama: Magnetic resonance angiography
Magnetic resonance angiography (MRA) menghasilkan gambar dari arteri untuk mengevaluasi mereka untuk stenosis (penyempitan abnormal) atau aneurisma (dilatasi dinding pembuluh, beresiko pecah). MRA sering digunakan untuk mengevaluasi arteri leher dan otak, aorta toraks dan abdomen, arteri renal, dan kaki (disebut "run-off"). Berbagai teknik dapat digunakan untuk menghasilkan gambar, seperti administrasi dari paramagnetik agen kontras ( gadolinium ) atau menggunakan teknik yang dikenal sebagai "tambahan terkait aliran" (misalnya, 2D dan 3D waktu-of-penerbangan urutan), di mana sebagian besar sinyal pada gambar adalah karena darah yang baru saja pindah ke pesawat itu, lihat juga FLASH MRI . Teknik yang melibatkan akumulasi fase (dikenal sebagai fase kontras angiography) juga dapat digunakan untuk menghasilkan peta kecepatan aliran dengan mudah dan akurat. Venography Magnetic resonance (MRV) adalah prosedur yang sama yang digunakan untuk vena gambar. Dalam metode ini, jaringan ini sekarang bersemangat inferior, sementara sinyal dikumpulkan dalam pesawat segera unggul eksitasi pesawat-sehingga pencitraan darah vena yang baru saja pindah dari pesawat bersemangat. [ 128 ]
Spektroskopi resonansi magnetik [ sunting ]
Artikel utama: Dalam spektroskopi resonansi magnetik vivo dan Nuklir spektroskopi resonansi magnetik
Spektroskopi resonansi magnetik (MRS) digunakan untuk mengukur kadar yang berbeda metabolit dalam jaringan tubuh. Sinyal MR menghasilkan spektrum resonansi yang sesuai dengan pengaturan molekul yang berbeda dari isotop yang sedang "senang". Signature ini digunakan untuk mendiagnosis gangguan metabolisme tertentu, khususnya yang mempengaruhi otak, [ 129 ] dan untuk memberikan informasi tentang tumor metabolisme . [ 130 ]
Magnetic resonance spektroskopi imaging (MRSI) menggabungkan kedua spektroskopi dan pencitraan metode untuk menghasilkan spektrum spasial lokal dari dalam sampel atau pasien. Resolusi spasial jauh lebih rendah (dibatasi oleh tersedia SNR ), tetapi spektrum di setiap voxel berisi informasi tentang banyak metabolit. Karena sinyal yang tersedia digunakan untuk mengkodekan informasi spasial dan spektral, MRSI membutuhkan SNR tinggi dicapai hanya pada kekuatan lapangan lebih tinggi (3 T dan di atas). [ rujukan? ]
Fungsional MRI [ sunting ]
Artikel utama: Fungsional magnetic resonance imaging
Fungsional MRI tindakan (fMRI) sinyal perubahan dalam otak yang disebabkan perubahan saraf aktivitas. Dibandingkan dengan pencitraan T1W anatomi, otak dipindai pada resolusi spasial yang lebih rendah tetapi pada resolusi temporal tinggi (biasanya sekali setiap 2-3 detik). Peningkatan aktivitas saraf menyebabkan perubahan dalam sinyal MR melalui T *
2 perubahan; [ 131 ] mekanisme ini disebut sebagai BOLD ( darah-oksigen-tingkat tergantung ) efek. Peningkatan aktivitas saraf menyebabkan peningkatan permintaan untuk oksigen, dan pembuluh darah sistem sebenarnya overcompensates untuk ini, meningkatkan jumlah oksigen hemoglobin relatif hemoglobin terdeoksigenasi. Karena hemoglobin terdeoksigenasi melemahkan sinyal MR, respon vaskular menyebabkan peningkatan sinyal yang berhubungan dengan aktivitas saraf. Sifat yang tepat dari hubungan antara aktivitas saraf dan sinyal BOLD adalah subjek penelitian saat ini. Efek BOLD juga memungkinkan untuk generasi peta 3D resolusi tinggi dari pembuluh darah vena dalam jaringan saraf.
2 perubahan; [ 131 ] mekanisme ini disebut sebagai BOLD ( darah-oksigen-tingkat tergantung ) efek. Peningkatan aktivitas saraf menyebabkan peningkatan permintaan untuk oksigen, dan pembuluh darah sistem sebenarnya overcompensates untuk ini, meningkatkan jumlah oksigen hemoglobin relatif hemoglobin terdeoksigenasi. Karena hemoglobin terdeoksigenasi melemahkan sinyal MR, respon vaskular menyebabkan peningkatan sinyal yang berhubungan dengan aktivitas saraf. Sifat yang tepat dari hubungan antara aktivitas saraf dan sinyal BOLD adalah subjek penelitian saat ini. Efek BOLD juga memungkinkan untuk generasi peta 3D resolusi tinggi dari pembuluh darah vena dalam jaringan saraf.
Sementara analisis sinyal BOLD adalah metode yang paling umum digunakan untuk studi neuroscience di subyek manusia, sifat fleksibel MR pencitraan menyediakan sarana untuk menyadarkan sinyal untuk aspek-aspek lain dari suplai darah. Teknik alternatif menggunakanarteri berputar pelabelan (ASL) atau bobot sinyal MRI oleh aliran darah otak (CBF) dan volume darah otak (CBV). Metode CBV membutuhkan suntikan kelas agen kontras MRI yang sekarang dalam uji klinis pada manusia. Karena metode ini telah terbukti jauh lebih sensitif dibandingkan teknik BOLD dalam studi praklinis, mungkin berpotensi memperluas peran fMRI dalam aplikasi klinis. Metode CBF memberikan informasi lebih kuantitatif dari sinyal BOLD, meskipun pada kerugian yang signifikan dari sensitivitas deteksi. [ rujukan? ]
Real-time MRI [ sunting ]
Artikel utama: Real-time MRI
Real-time MRI mengacu pada pemantauan terus menerus ("film") dari objek bergerak secara real time. Sementara banyak strategi yang berbeda telah dikembangkan selama dua dekade terakhir, perkembangan terbaru melaporkan teknik MRI real-time berdasarkan radialFLASH dan rekonstruksi berulang yang menghasilkan resolusi temporal 20 sampai 30 milidetik untuk gambar dengan resolusi di-pesawat dari 1,5 sampai 2,0 mm. Metode baru berjanji untuk menambahkan informasi penting tentang penyakit sendi dan jantung. Dalam banyak kasus pemeriksaan MRI mungkin menjadi lebih mudah dan lebih nyaman bagi pasien. [ 132 ]
Interventional MRI [ sunting ]
Artikel utama: MRI Interventional
Kurangnya efek yang merugikan pada pasien dan operator membuat MRI cocok untuk " radiologi intervensi ", di mana gambar yang dihasilkan oleh scanner MRI digunakan untuk memandu prosedur invasif minimal. Tentu saja, prosedur tersebut harus dilakukan tanpaapapun feromagnetik instrumen.
Sebuah subset tumbuh khusus MRI intervensi adalah bahwa MRI intraoperatif dimana MRI digunakan dalam proses bedah. Beberapa sistem MRI khusus telah dikembangkan yang memungkinkan pencitraan bersamaan dengan prosedur bedah. Lebih khas, bagaimanapun, adalah bahwa prosedur bedah sementara terganggu sehingga gambar MR dapat diperoleh untuk memverifikasi keberhasilan prosedur atau memandu pekerjaan bedah berikutnya. [ rujukan? ]
Magnetic resonance dipandu USG terfokus [ sunting ]
Dalam MRgFUS terapi, ultrasound balok difokuskan pada jaringan-dipandu dan dikendalikan dengan menggunakan pencitraan dan thermal MR karena deposisi energi yang signifikan pada fokus, suhu di dalam jaringan meningkat menjadi lebih dari 65 ° C (150 ° F), benar-benar menghancurkan saya t. Teknologi ini dapat mencapai tepat ablasi dari jaringan yang sakit. MR pencitraan menyediakan tampilan tiga dimensi dari jaringan target, memungkinkan untuk fokus yang tepat energi ultrasound. Pencitraan MR menyediakan kuantitatif, real-time, gambar termal dari daerah yang dirawat. Hal ini memungkinkan dokter untuk memastikan bahwa suhu yang dihasilkan selama setiap siklus energi ultrasound cukup untuk menyebabkan ablasi termal dalam jaringan yang diinginkan dan jika tidak, untuk menyesuaikan parameter untuk memastikan pengobatan yang efektif. [ 133 ]
Pencitraan multinuclear [ sunting ]
Hidrogen adalah inti yang paling sering dicitrakan di MRI karena hadir dalam jaringan biologis dalam kelimpahan yang besar, dan karena rasio gyromagnetic yang tinggi memberikan sinyal yang kuat. Namun, setiap inti dengan spin nuklir bersih berpotensi dapat dicitrakan dengan MRI. Inti tersebut termasuk helium -3, lithium -7, karbon -13, fluorin-19, oksigen-17 , natrium -23, fosfor -31 dan xenon -129. 23 Na dan 31 P secara alami melimpah dalam tubuh, sehingga dapat dicitrakan secara langsung. Isotop gas seperti 3 Dia atau 129 Xe harus hyperpolarized dan kemudian dihirup sebagai kepadatan nuklir mereka terlalu rendah untuk menghasilkan sinyal yang berguna dalam kondisi normal. 17 O dan19 F dapat diberikan dalam jumlah yang cukup dalam bentuk cair (misalnya 17 O - air) hyperpolarization yang tidak suatu keharusan. [ rujukan? ]
Selain itu, inti dari setiap atom yang memiliki spin nuklir bersih dan yang terikat pada atom hidrogen berpotensi dapat dicitrakan melalui heteronuklir magnetisasi Transfer MRI yang akan gambar-gyromagnetic-rasio tinggi hidrogen inti bukannya rendah gyromagnetic-rasio inti yang terikat pada atom hidrogen. [ 134 ] Pada prinsipnya, magnetisasi hetereonuclear Transfer MRI dapat digunakan untuk mendeteksi ada atau tidaknya ikatan kimia tertentu. [ 135 ] [ 136 ]
Pencitraan multinuclear terutama teknik penelitian saat ini. Namun, aplikasi potensial termasuk pencitraan fungsional dan pencitraan organ buruk terlihat pada 1 H MRI (misalnya, paru-paru dan tulang) atau sebagai agen kontras alternatif. Dihirup hyperpolarized 3 Ia dapat digunakan untuk gambar distribusi ruang udara di dalam paru-paru. Solusi injeksi yang mengandung 13 C atau gelembung stabil dari hyperpolarized 129 Xe telah dipelajari sebagai agen kontras untuk angiografi dan perfusi pencitraan. 31 P dapat berpotensi memberikan informasi tentang kepadatan tulang dan struktur, serta pencitraan fungsional otak. Pencitraan multinuclear memiliki potensi untuk memetakan distribusi lithium dalam otak manusia, elemen ini menemukan digunakan sebagai obat yang penting bagi mereka dengan kondisi seperti gangguan bipolar. [ rujukan? ]
Pencitraan molekular oleh MRI
MRI memiliki keuntungan memiliki resolusi spasial sangat tinggi dan sangat mahir pencitraan morfologi dan pencitraan fungsional. MRI memang memiliki beberapa kelemahan meskipun. Pertama, MRI memiliki sensitivitas sekitar 10 -3 mol / L untuk 10 -5 mol / L yang, dibandingkan dengan jenis lain dari pencitraan, bisa sangat membatasi. Masalah ini berasal dari fakta bahwa perbedaan antara atom dalam keadaan energi tinggi dan keadaan energi rendah sangat kecil. Sebagai contoh, di 1,5 teslas , kekuatan medan khas untuk MRI klinis, perbedaan antara keadaan energi tinggi dan rendah adalah sekitar 9 molekul per 2 juta. Perbaikan untuk meningkatkan sensitivitas MR termasuk meningkatkan kekuatan medan magnet, dan hyperpolarization melalui pemompaan optik atau polarisasi nuklir dinamis. Ada juga berbagai skema penguatan sinyal berdasarkan pertukaran kimia yang meningkatkan sensitivitas.
Untuk mencapai pencitraan molekul biomarker penyakit menggunakan MRI, ditargetkan MRI agen kontras dengan spesifisitas tinggi dan relaksifitas tinggi (sensitivitas) yang diperlukan. Sampai saat ini, banyak penelitian telah dikhususkan untuk mengembangkan agen kontras yang ditargetkan-MRI untuk mencapai pencitraan molekuler oleh MRI.Umumnya, peptida, antibodi, atau ligan kecil, dan domain protein kecil, seperti HER-2 affibodies, telah diterapkan untuk mencapai target. Untuk meningkatkan sensitivitas dari agen kontras, ini gugus menargetkan biasanya terkait dengan muatan tinggi agen kontras MRI atau agen kontras MRI dengan relaksifitas tinggi. Sebuah kelas baru penargetan gen agen kontras MR (CA) telah diperkenalkan untuk menunjukkan gen aksi mRNA dan faktor transkripsi gen protein yang unik. ini CA baru dapat melacak sel dengan mRNA yang unik, microRNA dan virus; respon jaringan terhadap peradangan di otak yang hidup. The MR melaporkan perubahan ekspresi gen dengan korelasi positif untuk analisis TaqMan, optik dan mikroskop elektron.]
Urutan khusus lainnya
Metode baru dan varian metode yang ada sering dipublikasikan ketika mereka mampu menghasilkan hasil yang lebih baik di bidang tertentu. Contoh ini perbaikan baru-baru ini adalah T *
2 -weighted turbo spin-echo ( T 2 TSE MRI), pemulihan inversi ganda MRI (DIR-MRI) atau fase-sensitif inversi pemulihan MRI (PSIR-MRI), semua dari mereka mampu meningkatkan pencitraan dari lesi otak. [ 142 ] [ 143 ] Contoh lainnya adalah MP-RAGE (akuisisi cepat magnetisasi-siap dengan gema gradien), [ 144 ] yang meningkatkan gambar dari beberapa lesi kortikal sclerosis. [ 145 ]
2 -weighted turbo spin-echo ( T 2 TSE MRI), pemulihan inversi ganda MRI (DIR-MRI) atau fase-sensitif inversi pemulihan MRI (PSIR-MRI), semua dari mereka mampu meningkatkan pencitraan dari lesi otak. [ 142 ] [ 143 ] Contoh lainnya adalah MP-RAGE (akuisisi cepat magnetisasi-siap dengan gema gradien), [ 144 ] yang meningkatkan gambar dari beberapa lesi kortikal sclerosis. [ 145 ]
Transfer magnetisasi MRI
Artikel utama: Transfer Magnetisasi
Transfer magnetisasi (MT) adalah teknik untuk meningkatkan kontras gambar dalam aplikasi tertentu MRI.
Terikat proton berhubungan dengan protein dan karena mereka memiliki T2 pembusukan yang sangat singkat mereka biasanya tidak berkontribusi kontras gambar. Namun, karena proton ini memiliki puncak resonansi luas mereka bisa bersemangat dengan pulsa frekuensi radio yang tidak memiliki efek pada proton bebas. Eksitasi mereka meningkatkan kontras gambar dengan transfer jenuh spin dari kolam terikat ke dalam kolam renang gratis, sehingga mengurangi sinyal air gratis. Ini pengalihan homonuclear magnetisasi memberikan pengukuran langsung dari makromolekul konten dalam jaringan. Pelaksanaan transfer magnetisasi homonuclear melibatkan memilih offset frekuensi yang sesuai dan bentuk pulsa jenuh spin terikat cukup kuat, dalam batas-batas keselamatan tingkat penyerapan spesifik untuk MRI.
Penggunaan yang paling umum dari teknik ini adalah untuk menekan sinyal latar belakang dalam waktu penerbangan MR angiography. Ada juga aplikasi dalam neuroimaging khususnya di karakterisasi lesi materi putih di multiple sclerosis .
T1rho MRI
T1ρ (T1rho): Molekul memiliki energi kinetik yang merupakan fungsi dari suhu dan dinyatakan sebagai gerakan translasi dan rotasi, dan dengan tabrakan antara molekul. Dipol bergerak mengganggu medan magnet tetapi seringkali sangat cepat sehingga efek rata-rata selama skala waktu yang lama mungkin nol. Namun, tergantung pada skala waktu, interaksi antara dipol tidak selalu rata-rata jauh. Pada ekstrem yang paling lambat saat interaksi secara efektif terbatas dan terjadi di mana ada besar, gangguan stasioner lapangan (misalnya, implan logam). Dalam hal ini hilangnya koherensi digambarkan sebagai "dephasing statis". T2 * adalah ukuran dari hilangnya koherensi di sebuah ensemble dari spin yang mencakup semua interaksi (termasuk dephasing statis). T2 adalah ukuran dari hilangnya koherensi yang mengecualikan dephasing statis, menggunakan pulsa RF untuk membalikkan tipe paling lambat interaksi dipolar. Ada sebenarnya kontinum interaksi skala waktu dalam sampel biologis yang diberikan, dan sifat-sifat dari pulsa refocusing RF dapat disetel untuk memfokuskan kembali lebih dari dephasing hanya statis. Secara umum, laju peluruhan sebuah ensemble spin adalah fungsi dari waktu interaksi dan juga kekuatan sinyal RF. Jenis kerusakan, terjadi di bawah pengaruh RF, dikenal sebagai T1ρ. Hal ini mirip dengan T2 pembusukan tetapi dengan beberapa interaksi lambat dipolar memfokuskan kembali, serta interaksi statis, maka T1ρ≥T2.
Cairan pemulihan inversi dilemahkan (FLAIR)
Artikel utama: Cairan pemulihan inversi dilemahkan
Cairan Atenuasi Inversi Recovery (FLAIR) [ 149 ] adalah urutan pulsa inversi-recovery digunakan untuk meniadakan sinyal dari cairan. Sebagai contoh, dapat digunakan dalam pencitraan otak untuk menekan cairan serebrospinal (CSF) sehingga membawa keluar lesi hyperintense periventrikel, seperti multiple sclerosis (MS) plak. Dengan hati-hati memilih waktu inversi TI (waktu antara inversi dan eksitasi pulsa), sinyal dari setiap jaringan tertentu dapat ditekan.
Kerentanan pencitraan tertimbang (SWI)
Artikel utama: pencitraan tertimbang Kerentanan
Kerentanan pencitraan tertimbang (SWI), adalah jenis baru dari kontras di MRI berbeda dari kepadatan spin, T 1 , atau T 2 pencitraan. Metode ini memanfaatkan perbedaan kerentanan antara jaringan dan menggunakan sepenuhnya kecepatan kompensasi, dimensi, RF manja, resolusi tinggi tiga, 3D gradien pemindaian echo. Akuisisi data dan pengolahan gambar khusus ini menghasilkan kontras yang ditingkatkan besarnya gambar yang sangat sensitif terhadap darah vena, perdarahan dan penyimpanan besi. Hal ini digunakan untuk meningkatkan deteksi dan diagnosis tumor, pembuluh darah dan penyakit neurovaskular (stroke dan pendarahan), multiple sclerosis, [ 150 ] Alzheimer, dan juga mendeteksi cedera otak traumatis yang mungkin tidak didiagnosis dengan menggunakan metode lain. [ 151 ]
Neuromelanin pencitraan
Metode ini memanfaatkan paramagnetik sifat neuromelanin dan dapat digunakan untuk memvisualisasikan nigra substantia dan locus coeruleus . Hal ini digunakan untuk mendeteksi atrofi inti ini di penyakit Parkinson dan lainnya parkinsonisms , dan juga mendeteksi perubahan intensitas sinyal di penyakit depresi dan skizofrenia .
Sumber :http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_resonance_imaging
