Magnit-rezonans elastografiya

Магнит резонанс эластографи ( МРЕ ) юмшоқ то'қималарнинг механик томонини ( эластиклик ёки қаттиқлик ) миқдорий аниқлаш учун махсус МРИ'дан фойдаланадиган эластографи шаклидир. Биринчи марта Маё клиникасида Мутҳупиллаи ва бошқалар томонидан ишлаб чиқилган. 1995-йилда МРЕ кучли, инвазив бо'лмаган диагностика воситаси сифатида, я'ни жигар фиброзини аниқлаш учун биопсия ва сарум тестларига алтернатива сифатида пайдо бо'лди.

Касал то'қималар (масалан, ко'крак шиши ) ко'пинча атрофдаги сог'лом то'қималардан қаттиқроқ бо'либ, то'қималарнинг қаттиқлигини баҳолаш учун таҳлил беради. КТ, МРИ, АҚШ ва ядро тиббиётининг ан'анавий тасвирлаш усуллари юмшоқ то'қималарнинг эластик модули ҳақида ҳеч қандай тасаввурга эга эмас. МРЕ, то'қималарнинг қаттиқлигини баҳолашнинг миқдорий усули сифатида, жигар, мия, юрак, ошқозон ости бези, буйрак, талоқ, ко'крак, бачадон, простата ва скелет мушакларидаги то'қималарнинг қаттиқлигига та'сир қилувчи турли хил касаллик жараёнларини ташхис қилиш учун ишлатилади.

Магнит резонанс - модданинг маълум бир узунликдаги электромагнит тўлқинларни танлаб ютиши. Бунга сабаб — электронлар ёки атом ядроларининг магнит моментлари ўз йўналишини ўзгартиради. Моддаларнинг тури ва хусусиятларига кура, Магнит резонанс ҳодисаси, асосан, 4 га бўлинади: ядровий Магнит резонанс (тўлқинлар амплитудасининг кучли катталашиши), электрон парамагнит резонанс, ферромагнит резонанс ва антиферромагнит резонанс; а) ядровий Магнит резонансда электромагнит тўлқинларнинг ютилиши (нисбатан жуда кучсиз ютилиши) радиочастотали магнит майдони таъсиридаги кучли ўзгармас магнит майдонида кузатилади. Атом ядроси магнит "ташувчи" бўлиб хизмат қилади ва хоссалари кўрилаётган ҳодисанинг резонанслигини белгилайди; б) радиочастотали электромагнит майдон энергиясининг парамагнит моддаларда ташқи магнит майдон таъсирида резонанс ютилиши электрон парамагнит резонансдир; в) турли частотали икки ўзгарувчи электромагнит майдоннинг модсага бир вақтда резонанс таъсирида жуфт резонанс ҳодисаси рўй беради. Парамагнит квант кучайтиргичларнинг иши шу ҳодисага асосланган, ферромагнит резонанс ферромагнитлардаги электрон Магнит резонанс деб ҳам аталади. Ферромагнит модда ўзига хос магнитланиш хусусиятига эга, яъни ферромагнитда ташки магнит майдон йўқ ҳолда ҳам ички магнит майдон бўлади. Ферромагнит модда электронлари ўртасидаги таъсир кучлари шунчалик катта бўладики, ҳатто иссиклик ҳаракати натижасида элек-тронлар спинининг ҳаракат йўналиши ҳам ўзгармайди. Бу ҳодисага, асосан, ўта юксак частотали асбоблар (феррит генераторлари ва кучайтиргичлари) ясалади; г) антиферромагнит резонанс электромагнит энергиянинг антиферромагнитда резонанс ютилишидир. Бу ҳодиса юксак частота диапазони (одатда, мм ли тўлқинлар диапазони) да кузатилади. Антиферромагнит резонанс ҳодисасини кузатишда радиоспектроскоплардан фойдаланилади.

МРЕ уч босқичда амалга оширилади: биринчидан, бемор танасининг юза қисмидан беморнинг чуқурроқ то'қималарига о'тадиган кесиш то'лқинларини ҳосил қилиш учун механик вибратор ишлатилади; иккинчидан, МРИ олиш кетма-кетлиги то'лқинларнинг тарқалиши ва тезлигини о'лчайди; ва бу ма'лумот 3-Д да то'қималарнинг қаттиқлигини миқдорий хулоса қилиш ва хариталаш учун инверсия алгоритми билан қайта ишланади. Ушбу қаттиқлик харитаси эластограмма деб аталади ва о'нгда ко'рсатилганидек, ан'анавий 3-Д МРИ тасвирлари билан бирга МРЕнинг якуний натижасидир.

Юмшоқ то'қималарнинг механикаси

МРЕ биологик то'қималарнинг қаттиқлигини ташқи стрессга механик жавобини о'лчаш орқали миқдорий жиҳатдан аниқлайди. Хусусан, МРЕ то'қималарнинг силжиш модулини унинг силжиш то'лқинининг силжиши о'лчовларидан ҳисоблаб чиқади. Эластик модул материалнинг қаттиқлигини ёки куч та'сирида эластик деформацияга қанчалик яхши қаршилик ко'рсатишини аниқлайди. Эластик материаллар учун кучланиш эластик минтақадаги кучланиш билан то'г'ридан-то'г'ри пропорционалдир. Эластик модул бу минтақадаги кучланиш ва кучланиш о'ртасидаги мутаносиблик константаси сифатида ко'рилади. Соф эластик материаллардан фарқли о'лароқ, биологик то'қималар вискоэластикдир, я'ни у эластик қаттиқ моддалар ва ёпишқоқ суюқликларнинг хусусиятларига эга. Уларнинг механик та'сирлари қо'лланиладиган кучланишнинг катталигига ва кучланиш тезлигига бог'лиқ. Вискоэластик материал учун кучланиш-деформация эгри чизиг'ини ко'рсатади. Ҳалқасининг майдони вискоэластик материал қо'лланиладиган стрессга дучор бо'лганда ва бузилганда иссиқлик сифатида ё'қолган энергия миқдорини ифодалайди. Ушбу материаллар учун эластик модул мураккаб ва иккита компонентга бо'линиши мумкин: сақлаш модули ва ё'қотиш модули. Сақлаш модули эластик қаттиқ ҳаракатнинг ҳиссасини ифодалайди, ё'қотиш модули эса ёпишқоқ суюқлик ҳаракатининг ҳиссасини ифодалайди.

МРЕ ва бошқа эластография тасвирлаш усуллари одатда оддийлик учун биологик то'қималарни чизиқли эластик ва изотропик деб ҳисоблайдиган механик параметрларни баҳолашдан фойдаланади. Самарали кесиш модули ${\дисплайстйле \му}$ қуйидаги тенглама билан ифодаланиши мумкин:

${\дисплайстйле \му=Э/[2(1+\ну)]}$

қаерда ${\дисплайстйле Э}$ - материалнинг эластик модули ва ${\дисплайстйле \ну}$ Бу Пуассон нисбати .

Юмшоқ то'қималар учун Пуассон нисбати тахминан 0,5 га тенг, натижада эластик модул ва кесиш модули о'ртасидаги нисбат 3 га тенг бо'лади Ушбу бог'лиқлик, кесиш то'лқинларининг тарқалиши о'лчовларидан ҳисобланган силжиш модулига асосланган биологик то'қималарнинг қаттиқлигини баҳолаш учун ишлатилиши мумкин. Драйв тизими ма'лум бир частотада (50-500 Ҳз) то'қима намунасига. Ушбу частоталарда силжиш то'лқинларининг тезлиги тахминан 1-10 бо'лиши мумкин. Кесиш то'лқинининг тезлигидан самарали силжиш модулини қуйидаги формула билан ҳисоблаш мумкин:

${\дисплайстйле \му=\рҳо{в_с}^2}$

қаерда ${\дисплайстйле \рҳо}$ то'қималарнинг зичлиги ва ${\дисплайстйле в_с}$ силжиш то'лқинининг тезлиги.

Жигар фибрози ко'плаб жигар касалликларида пайдо бо'ладиган кенг тарқалган ҳолат. Фибрознинг ривожланиши сироз ва жигар касаллигининг со'нгги босқичига олиб келиши мумкин. Жигарнинг қаттиқлигини МРЕ асосида о'лчаш жигар фиброзини аниқлаш ва босқичма-босқич аниқлашнинг энг аниқ ноинвазив усули сифатида пайдо бо'лди. МРЕ жигарнинг катта ҳудудларида то'қималарнинг қаттиқлигининг миқдорий хариталарини тақдим этади. Жигарнинг г'айритабиий даражада кучайиши жигар фиброзининг бевосита натижасидир. Жигар фиброзини баҳолашда МРЕ диагностик ко'рсаткичлари ко'плаб тадқиқотларда аниқланган.

Жигар МРЕ текширувлари техника учун жиҳозланган МРИ тизимларида амалга оширилади. Беморлар жигар қаттиқлигини энг аниқ о'лчаш имконини бериш учун МРЕ имтиҳонидан олдин 3-4 соат ро'за тутишлари керак. Беморлар текшириш учун МРИ сканерида ётишади. Жигар устидаги ко'крак деворининг о'нг томонига, жигарда тарқаладиган силжиш то'лқинларини келтириб чиқарадиган юмшоқ тебранишларни қо'ллаш учун махсус қурилма о'рнатилади. МРЕ учун тасвирлаш жуда тездир, ма'лумотлар нафасни ушлаб туришнинг 1-4 даврида, ҳар бири 15-20 сония давом этади.

Жигар МРЕ имтиҳонларини о'тказиш ва таҳлил қилиш учун стандартлаштирилган ёндашув РСНА Қуантитативе Имагинг Биомаркерс Аллианcе томонидан ҳужжатлаштирилган.

Простата

Простата, шунингдек, МРЕ томонидан текширишда хусусан, простата саратонини аниқлаш ва ташхислаш учун. Простата безида кесиш то'лқинларининг яхши кириб боришини та'минлаш учун турли хил актуатор тизимлари ишлаб чиқилган ва баҳоланган. Простата саратони билан ог'риган беморларнинг дастлабки натижалари шуни ко'рсатдики, қаттиқликдаги о'згаришлар саратон то'қимасини оддий то'қималардан фарқлашга имкон беради. Магнит-резонанс эластография простата саратони билан ог'риган беморларда муваффақиятли қо'лланилган, бу простата саратонини простата безининг яхши касалликларидан ажратишда юқори о'зига хослик ва сезгирликни ко'рсатади . Магнит-резонанс эластография ПИ-РАДС ёрдамида тасвирни тизимли талқин қилиш билан бирлаштирилганда простата саратони учун 95% юқори о'зига хосликка эришилди.