Movatterモバイル変換

[0]ホーム
URL:

Edukira joan
WikipediaEntziklopedia askea
Bilatu

Erresonantzia magnetiko bidezko irudigintza

Artikulu hau nabarmendua da. Informazio gehiago nahi baduzu, egin klik hemen.
Wikipedia, Entziklopedia askea
T1 haztapenarekin lortutakogizaki batenburuaren MRI ebaki sagitala

Erresonantzia magnetiko bidezko irudigintza (ingelesezMagnetic Resonance Imaging, MRI) prozedura ez-inbaditzaile bat da, eta erresonantzia magnetiko nuklear deritzon fenomenoa darabil objektu baten barnealdea aztertzeko.Medikuntza irudigintza alorrean erabiltzen da batik bat,ehunen aldaketa fisiologiko nahiz patologikoak ikertzeko. Horrez gain, MRI teknikak badu beste erabilpenik ere, harkaitzekhidrokarburoekiko duten iragazkortasunaren kuantifikazioan edotalaborantzako nahizzurindustriako produktuen kalitate-ezaugarrien neurketarako azterketa medio ez-suntsitzailetzat kasu.

MRI teknika ez dakimikan erabilitako NMR (Nuclear Magnetic Resonance) espektroskopiarekin nahastu behar, biak ala biak printzipio berean (erresonantzia magnetiko nuklearrean) oinarrituta egon arren. Izan ere, MRIa materiarenatomoennukleoen seinaleari aplikatutako NMR azterketa sorta bat baita. Oro har,uretan aurkitzen direnhidrogeno atomoen berezitasunak erabiltzen dituzte batak zein besteak, baina MRI metodoak informazio espaziala eskuratzea helburu duen bitartean, NMRak espektroskopiak molekulei buruzko informazio kimikoa lortzea du helburutzat. Hortaz, azterketa mota bat zein bestea egiteko, oinarrizko ekipamendu berdina erabiltzen da.[1]

Medikuntzan erabilitako MRIeskanerreneremu magnetikoaren intentsitatea 0.1 eta 3Tesla (T) bitartean egon ohi da normalean. Hala ere, 21.1 Teslara arteko makinak ere egitea ahalbidetzen du egungo teknologiak (900 MHzetan dabiltzan unitateen kasuan; ikusikoefiziente giromagnetikoa etaLarmorren frekuentzia).Tesla bakoitzeko makinaren kostua milioi batdolar (USD) garestitzen da gutxi gora-behera, eta mantenuak hainbat ehunka milaka dolarreko kostu gehigarria du urteko.

MRIaren historia

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

MRIa NMR fenomenoan oinarritzen da, atomoenmomentu magnetikoaren eta kanpo eremu magnetiko baten arteko erresonantzia fenomenoan alegia. Fenomeno hauFelix Bloch etaEdward Mills Purcellek deskribatu zuten1946an eta lan honengatik1952anNobel Saria jaso zuten. 70. hamarkadaren hasieran burutu ziren garapen eta aplikazio teknologikoek,RMN espektroskopiak batik bat, gerora agertuko ziren tekniken oinarriak jarri zituzten. HorrelaRaymond Vahan Damadianek1969an RMNa medikuntzan aplikatzea proposatu zuen etatumoreen detekzioa ahalbidetzen zuela frogatu zuen[2].

1973anPaul Lauterburrek aurrerapauso garrantzitsua burutu zuen:tomodentsitometrian erabilitakoirudien berreraikuntza metodoez baliatu zen RMNan oinarritutakoirudi sekuentzia bat lortzeko. Horretarako“gradienteen” printzipioa erabili zuen eta objektu baten bi dimentsioko“alegiazko ebakidurak” eskuratzen zirela eman zuen aditzera[3]. Garai bertsuan baina independenteki,Peter Mansfieldek helburu bera lortzeko beste metodo bat proposatu zuen.

Hurrengo urteetan teknologiakinformatika etaelektronika arloetan burututako garapen azkarrakkalkulu numeriko konplexuak era azkar batean egitea posible bihurtu zuen. Horrela1975anRichard Ernstek MRIseinalearenfasekoinformazioa aztertzekoFourierren transformatua erabiltzea proposatu zuen. Bestela,1982an klinikoki hasi ziren erabiltzen.

MRIaren berrikuntza prozesuan oinarrizkoa izan zen beste aurrerapauso batSeiji Ogawak eman zuen geroagoLinus Pauling etaCharles Coryellen lanak berreskuratzean.Oxigenotan aberatsa denodolak eta oxigenotan txiroa denak MRI seinale ezberdina igortzen dute eta horretaz baliatu ziren1992an ariketa baten aurrean garunak zer-nolako erantzuna duen erakusten zuten irudiak lortzeko. Seiji Ogawak,John Belliveauk etaPierre Bandettinik ikus-kitzikaduren aurrean burmuinekolobulu okzipitalean odolaren jarioak gora egiten duela frogatu zuten. Modu honetan MRI funtzionalaren oinarriak ezarri ziren, zeinakneurozientzia kognitiboen alorrean berebiziko garrantzia duen.

Izendapena

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

MRI teknika erresonantzia magnetiko nuklearraren fenomenoaren behaketaren ondotik sortu zen. Hasiera batean, NMRI laburdura (Nuclear MRI, MRI nuklearra) erabiltzen zen MRIa izendatzeko. “Nuklear” hitzak gizarteanerradiazio ionizatzaileekin duen lotura medio –eta honek MRI azterketa bat jasan behar duenarengan sor lezakeen aurriritzi eta urduritasuna dela-eta–, hitza baztertzea erabaki zen. Hala ere, MRIak erradiazio ionikorik erabiltzen ez duela aipatu behar da.

Paul Lauterburrek“zeugmatografia” (NMR zeugmatography) terminoa ere erabili zuen hastapenetan irudigintza metodo hau izendatzeko. Zeugmatografiak grekoz“batzeko erabiltzen den hura” esan nahi du. Lauterburrek, antza, halako paralelismo bat egin nahi izan zuen hitzaren eta MRIan irudi bat sortzeko eremu magnetiko estatikoaren eta aldakorraren artean beharrezkoa den elkarrekintzaren artean. Hala ere, izendapen horrek ez zuen batasun zientifikoaren artean arrakasta gehiegirik lortu.

MRIaren printzipioa eta teknologia

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Erresonantzia magnetiko bidezko irudigintzak atomoen propietate magnetikoetan du funtsa. Zehazki,atomoennukleoetaneremu magnetiko batek etairrati maiztasunuhinek duten eraginaren behaketak egiten du posiblea irudiak eskuratzea.

Philipsek egindako 3 Teslako IRM medikuntzarako eskanerra. Eraztunetik sabaira doan hodia aretora beharrezko osagai elektrikoak pasarazi, hozte-sistemako hodiak gorde eta ”quench” efektua gertatzeko kasuan helio gasa aretotik ateratzeko da

Atomoen espazio kokapena oinarrizkoeremu magnetikoari norabide jakin batzuetangradienteak aplikatuz lortzen da. Izan ere, atomoen erlaxapen prozesua aldatzen dute gradienteek, etaFourier Transformatu Azkarretan (Fast Fourier Transform, FFT) oinarritutakoseinale-tratamendualgoritmoak erabiliz aldaketak espazioan zein puntutan gertatu diren ezagutzen da.

MRIaren printzipioa

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Gorputzaren biologia eta atomoak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Medikuntza arlora zuzenduz gero, kitzikatutakohidrogeno nukleoakuretan etalipidoetan dituzten erlaxapen propietateetan du oinarria MRIak. Gogora dezagungiza gorputzaren %65-90 ura (H2O) dela eta lipidoen presentzia ere garrantzitsua dela gorputzean. Hidrogenoaren proportzio handi horretaz baliatzen da MRIa: hidrogeno atomoen seinalea erabiltzen da elementuanatomikoen irudiak lortzeko.

Lehendabizi azter dezagun atomoaren eredua. Atomo baten nukleoaprotoi etaneutroi (edo nukleoi) deritzen oinarrizko partikulez osatuta dago.Oinarrizko partikula hauek beraien zentrotik igarotzen den eta“spin” deritzonardatz baten inguruan indibidualki errotatzen dute, talde-mugimendu konplexu bat sortuz.

Bere ardatzaren inguruanmugimendu errotazional bat deskribatzen duen partikula batek bere errotazio-ardatzarekiko lerrokatutako“momentu zinetiko”,“momentu angeluar” edospin bat (S {\displaystyle S\ }) induzitzen du.Protoiak positiboki kargatuta daude elektrikoki; eta bere buruaren inguruan jiraka dabilen karga batek“momentu magnetiko” deritzon eremu magnetiko bat sortzen du.Neutroiek ere, elektrikoki neutroak izan arren, momentu magnetiko bat daukate, beraien osagai diren eta“quark” deritzen partikulak errotazioan dirautelako.

Propietate magnetiko indartsuenak dituzten, eta beraz, MRI metodorako interesik handiena duten atomoakhidrogenoa (1H),karbono 13isotopoa (13C),fluorra (19F),fosforoa (31P) etasodioa (23Na) dira. Hala ere, hidrogenoa da horien artean gaur egun irudigintzan paper garrantzitsu bat jokatzen duen bakarra. Hidrogeno nukleoa protoi bakarraz osatuta dago eta konbentzioz protoiak 1/2 spina duela esaten da.

Erresonantzia magnetikoa

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Erresonantzia magnetiko nuklearra eremu magnetiko biren eraginpean dagoen substantzia baten nukleoen propietate magnetikoen aldaketak aztertzean datza. Eremuetako bat bata estatikoa eta intentsitate altukoa (B→0{\displaystyle {{\vec {B}}_{\mathrm {0} }}}) da eta besteairrati-maiztasunen (RF,RadioFrequency) sortutako eremu aldakorra (B→1{\displaystyle {{\vec {B}}_{\mathrm {1} }}}) da.

Barnealdea irudikatu nahi den gorputzaB→0{\displaystyle {{\vec {B}}_{\mathrm {0} }}} eremu magnetiko uniforme baten eraginpean jartzen bada, aplikatutako eremu magnetikoarekiko lerrokatu egingo dira zero-ezberdina den spin totala duten atomo nukleoenspinak. Hidrogeno atomoen nukleoak, ondorioz, eremu magnetikoarekiko lerrokatu egingo dira. Baina protoi guztiak ez dira noranzko berdinean lerrokatzen:paraleloki (eremuaren noranzko berean) lerrokatuko dira batzuk etaantiparaleloki (eremuaren aurkako noranzkoan) beste batzuk. HorrelaB→0{\displaystyle {{\vec {B}}_{\mathrm {0} }}}ren noranzkoan lerrokatutako populazio paralelo bat eta haren noranzkoan kontra lerrokatutako beste antiparalelo bat sortzen dira. GaineraB→0{\displaystyle {{\vec {B}}_{\mathrm {0} }}}ren inguruanprezesio angelu batez errotatuko dute protoi guztiek.

Erresonantzia magnetikoa ikuspuntu biren arabera azter daiteke:

Eredu klasikoa
[aldatu |aldatu iturburu kodea]
B→0{\displaystyle {{\vec {B}}_{\mathrm {0} }}} eremu magnetiko baten eraginpean jarritako protoi batenprezesio mugimendua

Mekanika klasikoaren bidez erresonantzia magnetikoan geratzen den“prezesio bikoitz” deritzon fenomenoa azaltzea da.Prezesio bikoitzak erresonantziaren momentuan RFenergia aplikatzean sortzen den eremu magnetikoaren orientazio aldaketa azaltzen du. Kanpo-eremu magnetiko baten faltan, egitura baten protoiek ausazko banaketa dute espazioan,beraien guztirako bektore magnetiko mikroskopikoen batura nulua delarik: ez dago eremu magnetiko bektore makroskopikorik (M→{\displaystyle {\vec {M}}} = 0).

Intentsitate jakin bateko kanpo-eremu magnetiko bat aplikatzean ostera, benetan perfektuki berarekiko lerrokatuta egotera heldu gabe, honen norabidean lerrokatzen saiatzen dira. Beraz, protoiekB→0{\displaystyle {{\vec {B}}_{\mathrm {0} }}}ren inguruanerrotazio mugimendu bat du bere zakilarekin deskribatzen dute,Larmorren ekuazioak finkatzen duenmaiztasun angeluar batez (“prezesio” fenomenoa):

ω0=γ⋅B→0{\displaystyle \omega _{0}=\gamma \cdot {{\vec {B}}_{\mathrm {0} }}}
non
ω0 {\displaystyle \omega _{0}\ } =Larmorren maiztasun angeluarra edoB→0{\displaystyle {{\vec {B}}_{\mathrm {0} }}}rekiko proportzionala den erresonantzia maiztasun angeluarra
γ {\displaystyle \gamma \ } =erlazio giromagnetikoa, nukleo bakoitzaren berezko ezaugarria
Nukleo Atomiko Batzuren Erresonantzia Magnetiko Propietateak
NukleoaUgaritasunaErlazio giromagnetikoa (MHz/T)Sentikortasuna
1H99.9842.58100
13C1.1110.711.59
19F100.0040.0583.30
23Na100.0011.269.25
31P100.0017.236.63
Oharrak: Adierazitako erlazio giromagnetikoa liburu batzuetanγ2π{\displaystyle {\frac {\gamma }{2\pi }}} rad/T unitatetan agertzen da.
Taulan MHz/T unitatetan adierazita dago,2π{\displaystyle 2\pi } faktorea barne hartuta.
Sentikortasun (seinalearen intentsitatea) erlatiboa1Harekiko ehunekotan adierazita dago,
nukleo kopuru berdinerako eta eremu intentsitate konstante batean.

Orduan protoi bakoitzak espazioan itxura konikoa duen bolumen bat deskribatzen duB→0{\displaystyle {{\vec {B}}_{\mathrm {0} }}}ren inguruan,ziba batek lurraren gainean egiten duen bezala. Egia esateko protoiak bere grabitate zentroan erpinak lotzen dituzten kono bi deskribatzen ditu.

Paraleloki lerrokatutako protoiek egoera energetiko maila baxua izaten dute eta antiparaleloki lerrokatutakoek egoera energetiko maila altua.

Paraleloki eta antiparaleloki dauden protoien kopuruak, oso antzekoak izan arren, ez dira guztiz berdinak: paraleloak antiparaleloak baino gehiago dira. Diferentzia (B→0{\displaystyle {{\vec {B}}_{\mathrm {0} }}} = 0.5 T balio duen eremu magnetiko baten kasuan eta 37 °Cko ingurunetenperaturan 1,000,0002 protoi hidrogenotan paraleloak 500,002 dira) hau apenas hautemangarria den arren, irudien eraketarako sobera da nahikoa. Izan ere,bolumen txiki batean dagoen nukleo kopuru eskergaren ondorioz, eremu magnetikoaren aldaketa hautematea posible egiten du beraien diferentzien baturak.

Zenbakizko oreka hori desegiten duten protoi paraleloakM→{\displaystyle {\vec {M}}}magnetizazio bektore makroskopiko baten iturburu dira. Orekan,B→0{\displaystyle {{\vec {B}}_{\mathrm {0} }}}k zehaztutakoOz{\displaystyle O_{\mathrm {z} }} ardatzarekiko lerrokatuta eta bere inguruanprezesio angelu batekin errotatzen dagoM→{\displaystyle {\vec {M}}}. Fenomeno honek luzetarakoM→z{\displaystyle {{\vec {M}}_{\mathrm {z} }}} osagai berri baten sorrera dakar, luzetarako magnetizaziobektorea. Orekan, bektore hauM→z0{\displaystyle {{\vec {M}}_{\mathrm {z0} }}} deitzen da. Protoien prezesioa ez da koherentea, hots, T une jakin batean ardatz guztien norabidea ez da berdina; protoiak desfasatuta daude. Ondorioz,M→xy{\displaystyle {{\vec {M}}_{\mathrm {xy} }}} osagai erresultantea nulua da. Eremu magnetiko nagusia zenbat eta handiagoa izan eta zenbat eta protoiak ugariagoak izan,M→z0{\displaystyle {{\vec {M}}_{\mathrm {z0} }}} orduan eta handiagoa da.

Puntu honetan, oraindik, ezinezkoa daM→{\displaystyle {\vec {M}}} magnetizazio bektore makroskopikoa neurtzea:B→0{\displaystyle {{\vec {B}}_{\mathrm {0} }}}ren norabide eta zentzu berean egotean, bere seinalea azken honek hautemanezin egiten du. Hortaz, neurtzeko gai izateko,B→0{\displaystyle {{\vec {B}}_{\mathrm {0} }}} eremu magnetiko nagusitik diskriminatzea beharrezkoa izango da, irrati frekuentzi bidez sortuko denB→1{\displaystyle {{\vec {B}}_{\mathrm {1} }}} eremu magnetiko aldakorraOxy{\displaystyle O_{\mathrm {xy} }} planoan aplikatu (B→0{\displaystyle {{\vec {B}}_{\mathrm {0} }}}rekikoperpendikularra beraz) eta angelua aldatzera behartuz.

B→1{\displaystyle {{\vec {B}}_{\mathrm {1} }}} eremuaOx{\displaystyle O_{\mathrm {x} }} ardatzaren norabidean etaOxy{\displaystyle O_{\mathrm {xy} }} planoan aplikatzen da. Irrati frekuentziek egoera egonkorrean dagoen sistemari energia txertatu ahal izateko, beraien maiztasuna Larmorren frekuentziaren berdina izan beharko da,ω0 =ωr {\displaystyle \omega _{\mathrm {0} }\ =\omega _{\mathrm {r} }\ } alegia. Sistema biak erresonantzian egon behar dute.

Irrati maiztasun uhinen aplikazioaren efektua

Bigarren eremu magnetiko hau aplikatzean (M→{\displaystyle {\vec {M}}}kB→0{\displaystyle {{\vec {B}}_{\mathrm {0} }}}ren inguruanω0{\displaystyle \omega _{\mathrm {0} }} maiztasun angeluarraz errotatzen du eta, hortaz gain, (B→1{\displaystyle {{\vec {B}}_{\mathrm {1} }}} eremuaren inguruanω1{\displaystyle \omega _{\mathrm {1} }} maiztasunaz errotatzen hasten da.

Momentu honetan, bada, protoien gainean 3 maiztasun angeluar aplikatzen dira:

Irudigintzan, RF uhinak mstako (milisegundotako) iraupena duen denbora tarteez aplikatzen dira,M→{\displaystyle {\vec {M}}}k bere angelua 90º edo 180º soilik aldatzeko nahikoa den denboraz alegia. Kitzikapena 90ºkoa ala 180ºkoa dela esaten da.

90°ko kitzikapen baten aplikazioaren ondorioaren eskema

90ºko kitzikapenaren kasuan:

180ºko kitzikapenaren kasuan:

Kitzikapenaren iraupenaM→{\displaystyle {\vec {M}}}ren aldaratze angeluaren proportzionala da. T kitzikapenaren periodoa izanik –RF uhinakM→{\displaystyle {\vec {M}}}ren inguruan 360º aurreratzeko behar duen denbora–, T/4 balio beharko du kitzikapenak 90ºko aldaratzea lortzeko eta T/2 180ºkoa lortzeko.

Kitzikapena bukatzeanM→{\displaystyle {\vec {M}}} bere oreka egoerara bueltatuko da,B→0{\displaystyle {{\vec {B}}_{\mathrm {0} }}}ren inguruan prezesio fenomenoa deskribatuz etaMxy{\displaystyle M_{\mathrm {xy} }} zeharkako osagaiaren balioa oso azkar gutxituz, berriz ere nulua izan arte. Fenomeno honi“erlaxapena” deitzen zaio. Luzetarako eta zeharkako erlaxapenak desberdintzen dira,M→z{\displaystyle {{\vec {M}}_{\mathrm {z} }}} etaM→xy{\displaystyle {{\vec {M}}_{\mathrm {xy} }}} magnetizazio motei dagozkienak eta mekanismo ezberdinek sortuak direnak.

Erlaxapen hauek azaltzeko mekanika kuantikora joa beharra dago.

Mekanika kuantikoaren eredua
[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Aipatu bezala, eremu magnetiko baten eraginpean dagoen protoi batek spinaren orientazio bi baino ezin ditzake izan, paraleloa eta antiparaleloa. Protoiak, konbentzioz, 1/2 balio duen spina dauka.

Boltzmannen estatistikoek definitutako banaketen arabera, konfigurazio bakoitzari –paralelo eta antiparalelo– energia maila bi egokitzen zaizkie:

Non h, Plancken konstantea den.

Diferentzia energetikoaΔE =E1 −E2 {\displaystyle \Delta _{E}\ =E_{1}\ -E_{2}\ }B→0{\displaystyle {{\vec {B}}_{\mathrm {0} }}}rekiko zuzenki proportzionala da (ΔE=γ⋅h2⋅π⋅B0{\displaystyle \Delta _{E}=\gamma \cdot {\frac {h}{2}}\cdot \pi \cdot B_{\mathrm {0} }}). MRIak diferentzia hau profitatzen du. Lehen ikusi bezala,M→{\displaystyle {\vec {M}}} bektorearen balioa ezin da ezagutu berauB→0{\displaystyle {{\vec {B}}_{\mathrm {0} }}} eremuaren norabide eta noranzko berean dagoen bitartean; beste eremu magnetiko bat aplikatu beharra dago askatu ahal izateko.

Protoi batE1{\displaystyle E_{1}} energi maila izatetikE2{\displaystyle E_{2}} energi maila izatera –eta alderantziz– pasa daitekeΔE{\displaystyle \Delta _{E}}ren berdina den energia duen irrati maiztasun uhin bat erabiliz gero. Mailen arteko aldaketa horrekM→{\displaystyle {\vec {M}}}ren orientazioa aldaraziko du. Uhinaren energia bere maiztasunarekiko zuzenki proportzionala denez,E=ΔE{\displaystyle E=\Delta _{E}} bete dadinω0=ωr{\displaystyle \omega _{\mathrm {0} }=\omega _{\mathrm {r} }} bete beharko da.

RF uhinak iraupen laburrez aplikatzen direnez, denbora tarte oso laburretan ematen dira egoera energetiko maila altutik baxurako eta alderantziko trantsizioak. Egoera energetikoz aldatzean, protoiek beraien orientazioa trukatu egiten dute, paralelotik antiparalelora eta alderantziz.

Horrela, populazio paralelo eta antiparaleloen arteko oreka hausten duten protoien erdia –bakarra 1,000,002 protoi zituen goiko adibidean– egoera antiparalelora igarotzean, energia maila altua duten protoien kopurua eta baxua dutenena berdindu egiten da. 90ºko kitzikapen batean horixe gertatzen da; 180ºko kitzikapen batean ordea, oreka hausten duten protoi guztiak igarotzen dira antiparalelora. Azken kasuakM→z{\displaystyle {{\vec {M}}_{\mathrm {z} }}} luzetarako osagaiaren aldaketa azaltzen du.

M→xy{\displaystyle {{\vec {M}}_{\mathrm {xy} }}} zeharkako osagairen agerpena protoien fasearen behaketak azaltzen du. Arestian aipatu legez, eremu magnetiko baten dauden protoien spinak desfasatuta daude. Protoiek, irrati frekuentzien eraginpean beraien orientazioa aldatzen dutenean, aitzitik, fasean jartzen dira eta ondoriozM→xy{\displaystyle {{\vec {M}}_{\mathrm {xy} }}} zeharkako osagai makroskopikoa agertzen da.

Irudien eraketa

[aldatu |aldatu iturburu kodea]
FastFission ingelesezko wikipediako lankidearen burmuina

Aztergai den objektuarenvoxelen (ingelesekovolume element bolumen elementuen; alegiapixelaren 3dimentsioko baliokideen) balioak lortze asmoz, gradiente magnetikoortogonalak aplikatzen dira. Normalean gradiente hauek gaixoaren 3 ardatz nagusien (X {\displaystyle X\ },Y {\displaystyle Y\ } etaZ {\displaystyle Z\ }) arabera antolatzen dira.Planoak izendatzekoirudigintza medikoan erabiltzen den nomenklatura honakoa da:“ebakidura axialak” gorputza burutik hanketara banatzen du;“ebakidura koronalak” gorputzaren aurrealdea eta atzealdea banatzen ditu eta“ebakidura sagitalak”, azkenik, esker-eskuin banatzen du gorputza. Hala ere, MRI teknika plano hau ez den batetik abiatuta, orientazioa edozein izanda ere, irudia berreraikitzeko gai da.

Kodifikazio espaziala seinalearenfasean sartzen duen eremu magnetiko gradientea aplikatuz lortzen da. Dimentsio bakarrean, posizioarekikolineala den fase bat gradiente magnetiko baten presentzian bildutako datuetatik lortu daiteke. Hiru dimentsiotan (3Dn), eremu magnetiko baten presentzian aurrez definitutakobanda zabaleradun RF pultsu bat aplikatzen zaion plano bat ebaki batek definituko du, kodifikazio espaziala dimentsio bitara (2Dra) murrizten delarik horrela. Kodetze espaziala 3Dtan aplika daiteke orduan mozketarik aukeratzen ez bada, eta 2Dtan bat aukeratzen bada. Espazioari buruzko informazioa daramaten seinaleen faseak beraz 2D edo 3Dtakomatrize batean gordetzen dira. Informazio honek irudi objektuaren maiztasun espazialak irudikatzen ditu. Maiztasunaren domeinuan dagoen informazioa espazioaren eremura eramatekoFourier Transformatu Diskretua (DFT,Discrete Fourier Transform) aplikatzea baino ez da geratzen. Izan ere, erreminta matematiko honekmaiztasunaren etadenboraren/espazioaren domeinuak erlazionatzen baititu.

Normalean mm baten ingurukobereizmen espazialak lortu ohi dituzte ohizko MRI aparatuek, baina ikerkuntzan 1μ{\displaystyle \mu }mra arteko zehaztasuna erabiltzea nahiko arrunta da.

K-espazioaren formalismoa

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

1983anLjunggrenek[4] etaTweigek[5]k-espazioaren formalismoa sartu zuten. Formalismo honek garrantzi aparta izan zuen MRI teknika ezberdinen ezaugarri komunak deskribatzerakoan.G{\displaystyle G} eremu magnetiko lineal gradiente baten menpean spinak aske errotatzearen ondorioz sortutakoS(t) {\displaystyle S(t)\ } MR seinale demodulatuaρeff {\displaystyle \rho _{\mathrm {eff} }\ } spinaren dentsitate efektiboarenFourierren transformatuaren (Fourier Transform, FT) berdina zela frogatu zuten:

S(t)=ρ~effective(k→(t))≡∫d3x ρ(x→)⋅e2πı k→(t)⋅x→{\displaystyle S(t)={\tilde {\rho }}_{\mathrm {effective} }({\vec {k}}(t))\equiv \int d^{3}x\ \rho ({\vec {x}})\cdot e^{2\pi \imath \ {\vec {k}}(t)\cdot {\vec {x}}}}

non

k→(t)≡∫0tG→(t′) dt′{\displaystyle {\vec {k}}(t)\equiv \int _{0}^{t}{\vec {G}}(t')\ dt'}

Hots, denborak aurrera egin hala k-espaziotan seinaleak ibilbide bat deskribatzen du,zeinaren abiadura bektorea aplikatutako eremu magnetikoaren gradiente bektorearenproportzionala dela.“Spinaren dentsitate eraginkor” izenaz,T1{\displaystyle T_{1}} prestakuntza,T2{\displaystyle T_{2}} gainbehera,eremuaren homogeneotasun ezari, fluxuari, barreiapenari zor zaion desfasea eta orokorreanzeharkako magnetizazioarengan eragina duten beste edozein faktorek zuzendutako ro(x {\displaystyle x\ })spinaren benetako dentsitatea adierazi nahi da.

K-espazioen oinarrizko formulaziotik abiatu eta lortutako lagineiFourierren alderantzizko transformatua (Inverse Fourier Transform, IFT) aplikatuzI(x→){\displaystyle I({\vec {x}})} irudi bat berreraikitzen dela ondorioztatzen da:

I(x→)=∫d3k S(k→(t))⋅e−2πı k→(t)⋅x→{\displaystyle I({\vec {x}})=\int d^{3}k\ S({\vec {k}}(t))\cdot e^{-2\pi \imath \ {\vec {k}}(t)\cdot {\vec {x}}}}

x {\displaystyle x\ } etak {\displaystyle k\ } aldagai bektoreakFourierren transformatuarekikokonjokatuak direnez,Nyquisten Teorema aplikatu daiteke k-espazioko mailaren balioak duen eragina modelatzeko. Izan ere, “irudiaren ikuste eremua” deritzona (era egokian lagintzeko objektuan egon daitekeen maiztasunik altuena) balio horren funtzio da, eta k parametro laginduaren balio maximoak erresoluzio espaziala zehazten du, alegia:

FOV∝1ΔkErresoluzioa∝|kmax|{\displaystyle FOV\propto {\frac {1}{\Delta k}}\qquad \mathrm {Erresoluzioa} \propto |k_{\max }|}

Oharra: FOV, irudiaren ikuste eremua da, Filed of View.

Erlazio hau era independentean aplikatzen zaieX {\displaystyle X\ },Y {\displaystyle Y\ }, etaZ {\displaystyle Z\ } ardatzei.

MRI eskanerren teknologia

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

MRIeskaner baten hiru osagai nagusiak eremu magnetiko estatiko bat sortzeko imana, RF igorle/hartzaile bat eta eremu magnetikoaren gradienteak sortzen dituzten harilak.

Imana

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Imana MRI aparatu baten zatirik handi eta garestiena da. Gainerako osagaiak honen inguruan jartzen dira. Bere itxura zilindrikoa izan ohi da eta behin gainerako osagaiak eta estalkiak jarrita, diametroan 60 batzentimetro eta luzeran 1.60metro dituen tunel baten pareko zuloa uzten du erdian. Hala ere, gaur egun “C” itxuradunak nahiz kutxa itxurako eskaner irekiak ere badaude.

Iman nagusiaren eremuaren intentsitatearen besteko garrantzia du bere zehaztasunak. Isozentroan, hau da, imanaren zentroan, eremu lerroen zuzentasunak ia erabatekoa izan behar du. Propietate hau homogeneotasun izenez ezagutzen da. Eremu magnetikoaren intentsitatea, MRIaren ezaugarri nagusiena, bertan neurtzen da. Eremu lerroen homogeneotasunik eza eremu magnetikoaren intentsitatearen aldaketen ondorio da. Aldaketa hauek ezin dute gainditu milioiko 3 zatitako (3 PPM,parts per million) proportzioa MRIak ondo funtziona dezan. Hiru intentsitate mailaren arabera sailkatzen dira:

  • Eremu txikikoak: < 0.5 T
  • Eremu ertaina: 0.5-1 T bitartekoak
  • Eremu Handia: < 1 T

Oharra: 1.5 TLurraren eremu magnetikoaren aldean 30,000 aldiz da indartsuagoa.'

Imanaren berezko ezaugarrien arabera, MRIan 3 mota erabili izan dira:

  • Iman iraunkorra. Ohizko imanak,material ferromagnetikoz egindakoak (altzairua kasu), eremu magnetostatikoak sortzeko erabili daitezke. Behin lekuan jarrita, mantenu kostu eskasa dute besteen aldean. Baina desabantaila ugari dute: pisua esaterako, 100 tonatik gora pisa baitezakete. Gainera lor daitekeen eremu magnetikoaren intentsitatea nahiko mugatuta dago (0.4 T baino gutxiago normalean) eta ez dute aparteko egonkortasun eta zehaztasunik. Bestalde, segurtasun arazoak ere baditu, ezin baita eremu magnetikoa eten gaixoa makinaren ardatzean blokeatuta geldituz gero.
  • Elektroiman erresistiboa.Kobrezkosolenoide bat da oinarrian. Ekoizpen kostu baxua duten arren, eremuaren intentsitatea mugatu eta egonkortasun eskasa dute. Bestalde, martxan ibiltzekoenergia elektriko oso handia behar du eta beraz luzarora garesti atera daiteke bere erabilpena. Diseinua zaharkituta dago gaur egun.
  • Elektroiman supereroalea. Materialsupereroalez osatuta dagoen imana da:niobio-titaniozko aleazio batheliolikidoz 4 Ketan (-269 °Ctara) hozten bada, material supereroale bihurtzen da, hau da, elektrizitatearen fluxuarierresistentzia nulua aurkezten dio. Material supereroalez egindako harila duenelektroiman batek eremu magnetiko oso handi eta egonkorrak lor ditzake. Mota honetako imanen eraikuntza garestia da, heliokriogenikoaren (-150 °C azpitik dagoenaren) kostua altua eta bere erabilera konplexu samarra baitira. Hala eta guztiz ere, egungo MRI makina gehientsuenek teknologia hau darabilte.

Elektroiman supereroale gehienenharila helio likidotan murgilduta egoten da, 1,650-1,800 litro ingurutan,“Cryostat” izeneko mugalde itxi baten barruan. Isolamendu termikoaz hornituta egon arren, ingurune tenperaturak helioa lurrundu egiten du pixkanaka-pixkanaka, eta beraz, makina hauek periodikoki helio osagarriz bete behar izaten dira. Orokorrean“Crycooler” edo“Coldhead” deritzon mekanismo baten bitartez lurrun bihurtutako helioaren zati bat berriz likido egoerara eramatea lortzen da, berriz fluxuan sarraraziz.

Eremu magnetikoaren intentsitateak irudiaren kalitatean eragin zuzena dauka. Eremu magnetiko handi batekseinale-zarata erlazio (CNR edo SNR,Signal-to-Noise Ratio) handi (on) bat dakar eta beraz irudiaren zehaztasun handiagoa edota eskaneatze-abiadura altuagoak eskaintzen dituzte. Halako tamainako eremuek iman garestiagoak eta mantenu kostu altuagoak eskatzen dituzte oredea. Azken aldian, gainera, segurtasun kezkak agertu dira beraien inguruan. 1.0-1.5 T bitarteko eremu intentsitateak konpromezu egokia izan ohi dira kostuaren eta errendimenduaren artean aplikazio medikoetan. Erabilpen berezi batzuetarako ordea (burmuineko irudietarako esaterako), gutxienez 3.0 Tko intentsitatea izaten da desiragarria.

RF sistema

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

RF transmisio sistema RF sintetizatzaile batez,potentziaanplifikatzaile batez eta haril eroale batez osatuta dago. Sistema eskanerraren gorputzean egoten da. Igorlearen potentzia aldakorra da, baina aukera handiko eskanerren puntako irteera potentzia 35 kWetara irits daiteke, kW 1eko batez besteko potentzia jasanez. Hartzailea harilaz, aurre-anplifikatzaile batez eta seinale prozesamendurako sistema batez osatuta dago. Igorle eta hartzaile lanak betetzeko haril bakarra erabiltzea posiblea den arren, bolumen txikiak aztertzeko hauetara egokitutako haril independenteak erabiltzeak irudiaren kalitatea hobetzea dakar. Beraien erresonantzia maiztasuna eremu magnetikoaren eraginpeko protoien prezesio maiztasunarekin bat dator:

Fp=(γ2π)⋅B0{\displaystyle Fp=({\frac {\gamma }{2\pi }})\cdot B_{\mathrm {0} }}

nonFp {\displaystyle F_{\mathrm {p} }\ } =prezesio frekuentzia

γ {\displaystyle \gamma \ } =erlazio giromagnetikoa

B0 {\displaystyle B_{\mathrm {0} }\ } = Eremu magnetiko nagusiaren intentsitatea

Formula horrek, hidrogenoaren kasurako etaB0{\displaystyle B_{\mathrm {0} }}ren balioen arabera, lan maiztasun hauek ematen ditu:

  • 0.5 Tko eremu baten kasurako: 21.3 MHzeko RF uhina
  • 1 Tko eremu baten kasurako: 42.6 MHzeko RF uhina
  • 1.5 Tko eremu baten kasurako: 63.9 MHzeko RF uhina

Erabilitakoantena edo harilak 3 irizpideren arabera sailkatzen dira:

  • Geometriaren arabera: bolumendunak ala gainazalekoak.
  • Funtzionamenduaren arabera: igorleak, hartzaileak edo igorle/hartzaileak.
  • Elementu kopuruaren arabera: linealak, fase-koadraturakoak edo fasean dauden arrayak.

Hain zuzen ere, MRI tekniketan azken aurrerakuntzetako bat elementu aniztun fase haril array aurreratuak izan dira. Hauen bidez, datuak paraleloki jaso daitezke kanal ezberdinen bitartez.“Irudigintza paraleloa” deitu izan den teknika honek irudi eskuratze eskema bereziak darabiltza, haril elementuen sentikortasuna kontutan hartzen dutenak eta modu horretan irudiak denbora laburragoan berreraikitzea posible egiten dutenak. Alabaina, teknika honen abiadura altuak seinale-zarata erlazioaren murrizpena ekartzeaz gain, alegiazko bazter-efektu ez desiragarriak sar ditzake objektuaren berreraikuntza prozesuan. Teknika honi buruzko azterlan xehatu bat hemen aurki daiteke:[6]

Gradienteak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Gradiente magnetiko kontrolagarriak eskanerrarenX {\displaystyle X\ },Y {\displaystyle Y\ } etaZ {\displaystyle Z\ } ardatzen arabera zuzendutako hiru haril ortogonalek sortzen dituzte.Potentzia anplifikatzaile sofistikatuek elikatutako eta beraien eremuen intentsitate eta norabidea azkar eta zehazki aldatzen uzten duten elektroiman erresistiboak izaten dira. Gradiente sistema arruntak 20 mT/m eta 100 mT/m bitarteko gradienteak sortzeko gai izaten dira (hots, 1.5 Tko iman batean,Z {\displaystyle Z\ } ardatzean puntako gradientea lortzeko eremua aplikatzen denean 1.45 Tko eta 1.55 Tko balioak aurki ditzakegu 1 m aldenduta dauden puntu banatan). Gradiente magnetikoek zehazten dituzte irudia berreraikitzeko planoak –gradiente ortogonalak era askean konbina daitezkeenez, edozein plano aukera daiteke.

Eskaneatze-abiadura gradiente sistemaren errendimenduaren funtzioa da: gradiente handiagoek irudien berreraikitze azkarragoa edobereizmen altuagoa ahalbidetzen dute. Era berean, gradientearen aldaketan azkartasun handiagoa baimentzen duten sistemek berreraikitze denboraren murriztapena suposatzen dute. Gradiente sistemak giza gorputzekonerbioen kitzikapenean izan dezakeen elkarrekintzaren inguruko kezkek eta ezjakintasunak sistemaren errendimendua teknologiak baimentzen duenarenaren azpitik egotera behartzen du gaur egun.

Eremu magnetikoen blindajea

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

MRIa dagoen aretoa kanpo eremuen nahasmenduetatik babesteko eta barneko eremu magnetikoa ez ateratzeko, isolamendu sistema batez hornituta egoten da MRIa.

Imanak sortutako eremu magnetikoa mugatzeko aukera bi daude:

  • Blindaje pasiboa: altzairuzko edo berrindartutako burdinazko habe sare astun batez inguratzea.
  • Blindaje aktiboa: Haril sistema nagusiaren ertzetan kokatutako haril sistema osagarria. Bigarren sistema hau aurrekoarekiko kontrako noranzkoan dabilen korronteaz zeharkatuta egoten da: horrela eremu bien kontribuzioak deuseztatu egiten dira.

RF sistema, aldiz,Faradayren kaiola batez babestuta egoten da.

Horretaz gain, aretoa bera ereFaradayren kaiola batez babestuta egoten da.

MRIaren erabilera

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

MRI azterketa bat nola burutzen den

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Erresonantzia magnetiko bidezko froga laburrenek 5 minutu eta ordu laurdena bitartean irauten dute; azterketa sakonagoek ordu erdi eta ordu betea, eta hortik gora, behar izaten dute. Momentuan irudiak jaso eta bistaratzen diren aretotik kristal batez bananduta dagoen espazioan egoten dira MRI makina eta, beraz, gaixoa. Pijama edo etxe-jantzi batekin jantzita egoten da, bere arropak eta aldean zeramatzan objektu guztiak (bereziki metalezkoak edotaeremu elektromagnetikoak sortzen dituztenak –telefono mugikorra kasu) kanpoan utzita. Azterketak ez dio inolako minik sortzen; aipatutakokoordenatu sistemakoplano axialean higikorra den ohe baten etzanda egoten da. Eremu magnetiko aldakorra aplikatzen den bitartean eta atomoak erlaxapen egoerara bueltatzen diren denbora tarteetan gaixoari ez mugitzea eskatzen zaio –arnasarik ez hartzea barne–, irudietan desiragarriak ez diren efektuak ekiditeko. Gaixoak halako azterketa bat burutzean gogaikarri aurki dezakeena itxialdi sentsazioa da, gorputza diametroan 60 bat zentimetro besterik ez duen zulo zilindriko baten barnean egoten baita; MRI makinaz inguratuta alegia. Pertsona klaustrofobikoengan sentipen oso deserosoa izatera hel daiteke. Bestalde RF pultsuak igortzen direnean makinak sortutako zarata ere gogaikarria izan ohi da. Sentipen hauek gutxitu eta gaixoa lasaitzeko, makina maneiatzen duten teknikari eta medikuek prozesua hurbiletik jarraitu eta behatzen dute. Gainera mikro eta bozgorailu sistema baten bidez noranzko bietan komunikazioa une oro mantentzen da.

Kontraste bidezko biziagotzea

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Medikuntza azterketa arruntenetan T1 eta T2 pisuez haztatutako irudi sekuentziak erabiltzen dira. Alabaina, ez dituzte beti behar bezala erakusten ezaugarri anatomiko edo patologikoak. Arazo hau gainditzeko irudi tratamendu teknika aurreratuak erabili daitezke (hala nola, gantza kentzen dutenak), edota kimikaz lagundutako irudigintza[7]. Beste aukera intereseko eremuak agerian uzteko kontraste agente baten administrazioa da.

T1,T2 eta T2* haztapenak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

MRI irudigintzaren kontraste agenteen erabilera ulertu ahal izateko RF kitzikapenaren ondotik datorren oreka egoerara daraman erlaxapen prozesuaren denbora konstanteei buruzko gogoeta egitea komeni da.Energia maila altuan dauden nukleoak erlaxatu eta berriz lerrokatzen direnean askatzen duten energia beraiek dauden materialari buruzko informazioa lortzeko neurtzen da.Mz{\displaystyle M_{\mathrm {z} }} osagaiaren balioaren berreskurapen prozesuari –eremu magnetikoarekin lerrokadura berriz lortzeari azken finean–“luzetarako erlaxapena” deritzo eta ehunaren nukleoen portzentaje jakin bat birlerrokatzeko behar den denborari T1 denbora (Time 1) deritzo. Bere balioa segundoaren ingurukoa da. Bestalde,Mxy{\displaystyle M_{\mathrm {xy} }} zeharkako osagaiaren balioaren desagerpen prozesuarekin lotutako erlaxapen denbora konstantea T2 (Time 2) denbora izenaz ezagutzen da eta 100 mstik beherako balioa izan ohi du.

Beraz, MRI irudien lorpenerako aldagaiak aldatuz erabiltzaileak irudiaren haztapena alda dezake, hots gorputz baten ehun ezberdinen baten T1 eta T2 denboren arteko ezberdintasunak agerian utz ditzake. Izan ere, ehunek T1 eta T2 denbora ezberdinak baitituzte.

T1 ezberdina duten ehunen kasurako, RF estimulazioa errepikapen denbora (TR,“Time of repetition”) oso laburrez aplikatzen badugu, ehun batzuen atomoek ez dute oreka egoerara itzultzeko astirik izango, eta bai berriz beste ehun batzuenek. Beraien energia maila aztertuz ehunak ezberdinak direla ondorioztatuko da. Kitzikapen biren artean utzitako denbora-tartea da errepikapen denbora.

Berriz, T2 ezberdina duten ehunen kasurako oihartzun denbora (TE,“Time of echo”) luze bat itxaron ondoren aplikatzen bada RF estimulazioa, energia modu ezberdinean ahultzen dela hauteman ahalko da. RF seinalearen igorpen eta jasotzearen artean igarotako denbora-tartea da TE.

Haztapen bat edo bestea lortzeko TR eta TE parametroen balio tarteak ondokoak dira:

  • T1 haztapenaren parametroak:
    • Oihartzun denbora: TE = 10-20 ms bitartean
    • Errepikapen debora: TR = 400-600 ms bitartean
  • T2 haztapenaren parametroak:
    • Oihartzun denbora: TE > 80 ms
    • Errepikapen debora: TR > 2000 ms
Zenbait ehunen erlaxapen denborak
(batez bestekoa ± desbiderapen estandarra) milisegundotan,
1 Tko eremu magnetiko estatikoan (42.6 MHz)
EhunaT1T2
Giharrak732 ± 13247 ± 13
Gibela423 ± 9343 ± 14
Giltzurrunak589 ± 15958 ± 24
Ehun adiposoa241 ± 6884 ± 36
Garuna:gai grisa813 ± 138101 ± 13
Garuna:gai zuria683 ± 11692 ± 22

T2 teknikaren aldaera zorrotz baina garrantzitsu bat T2* deritzona da. T2k“spin echo” teknika darabil, zeinetan eremu magnetiko lokalaren homogeneotasun eza orekatzeko spinak birzuzentzen diren. T2*a ordea birzuzentze gabe burutzen da. Ezaugarri honek irudiaren zehaztasunean sortutako galeraren ordainetan sentikortasun handiagoa eskaintzen du erlaxapen prozesuarekiko. T2* ereduaren aplikaziorik ezagunena MRI funtzionala (functional MRI, fMRI) da. Bertan prozesu fisiologikoak behatzea posible egiten da, espazioaren banaketari buruzko argitasunaz gaindi. Bestalde, T2* prozedurak, perfusio prozesuetanburmuinekoodol-hodietako jarioa (CBF,Cerebral Boold Flow) edotaburmuinekoodol-bolumena (CBV,Cerebral Blood Volume) kuantifikatzeko aukera eskaintzen du.

Irudietan kontrastea nabaritzeko –gaixoak hartutako eragileek efektua indartu baino ez dute egiten–, bada, berauen eskuratzean seinalearen parametro jakin batzuei T1, T2 edo T2* pisuak aplikatzearen ondorioz edo erlaxapen denbora nulua baimenduaz kontrolatzen da. Burmuinean, esaterako, T1 pisua aplikatzean (“haztapen anatomikoa”) materia zuriaren nerbio konexioak zuriz, materia grisaren neurona multzoak grisez etagarunaren etabizkarrezur-muinaren jariakin beltzez agertzen ditu. Hiru ehun mota hauen kontrastea elkartrukatzeko T2 (“ehunen aldeko haztapena”) eta T2* haztapen motak erabil daitezke.

Kontraste eragile kimikoak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Gaixoari hartzeko ematen zaizkionkontraste agenteak anitzak izan daitezke:ura bera ere erabil daiteke, edan ondoren urdaila eta heste meharraren irudiak zehaztasun nahikoaz lortzen baitira adibidez. Haatik, propietate magnetiko berezidun substantziak erabiltzea da kasurik usuena. Normalean kontraste agenteparamagnetiko bat (gadolinio konplexu bat sarritan[8][9]) ematen zaio gaixoari. Gadolinioaren aurrean sentikorrakehunak etafluidoak argitasun biziz agertzen dira T1 teknikaz haztatutako irudietan. Odol-hodiak antzemateko metodo eraginkorra suertatzen da hau: tumoreek, esaterako,odol-hodi ugari garatzen dituztenez,minbiziaren detekziorako teknika egokia da, edota burmuineanbihotzekoa jasan duen eremua –odol falta egongo delako bertan– zein den jakiteko balio du. Azken aldian ordea gadolinioa darabilten kontraste agenteentoxikotasunaren inguruko kezka zabaldu dira.

Oraindik denboran gertuago baina, kontraste agentesuperparamagnetikoak (altzairuoxidozko nanopartikulak[10][11]) agertu dira. Eragile hauek T2* motako irudietan oso ilun agertzen dira eta ondorioz agentea pilatzen duten ehunak aztertzeko baliagarria da (gibeleko ehun osasuntsuek esaterako metatu egiten dute, baina ez bertako ehun gaitzek, zauriek edo tumoreek esaterako). Aho-bidez hartzea ere batzuetan komenigarria izan daitekeiraitz aparatua aztertzeko.

Agentediamagnetikoen erabilera ere aztertu izan da, baina ez da horrenbeste zabaldu.

Aplikazioa

[aldatu |aldatu iturburu kodea]
13 urteko gazte baten oinaren MRI ebaki sagitala

Medikuntza munduan, MRI irudigintza kaltetutako ehunak (tumoredunak esaterako) osasuntsuetatik bereizteko erabili ohi da. Bere abantailetako bat gaixoarengan, geroago ikusiko diren kasuetan salbu, kalterik eragite eza da. Eremu magnetiko indartsuak eta RF espektroko erradiazio ez-ionizatzaileak darabiltza.CTak eta ohizkoX-izpi bidezko azterketek darabilten energiak, aldiz,erradiazio ionizatzaile baten igorpena suposatzen du. Dosi handietan gaitzez aurresan daitezkeen ondorio kaltegarriak izan ditzakete azken modalitate hauek.Haurdunaldiak dirauen bitartean, adibidez, emakumeek halako azterketak ez egitea gomendatu ohi da segurtasun neurri modura.

CT teknikak MRIak baino erresoluzio espazial handiagoa eskaintzen du, alegia, elkarrengandik oso gertu dauden puntu bi desberdintzeko ahalmen hobea. Aitzitik, erresoluzio espazial berdinerako, MRIak kontraste erresoluzio hobea eskaintzen du: kontraste ezberdindun egiturak zehatzago hautematen dira.

TE oihartzun denborarekin eta TR errepikapen denborarekin jolastuz lehen aipatutako T1, T2 eta T2* ezaugarridun irudiak lortuko dira MRIan. T2 haztapendun azterketetan, esaterako,gantza, [[ur]a] etafluidoak dituztenehunak argiago ikusten dira. Kaltetutako ehunek edemak (likido pilaketak) eragin ohi dituzte. Horregatik T2 modalitatea erabili ohi da kaltetutako ehunen behaketa burutzeko. T2 modalitatearen ezaugarriak hobetu egin daitezke oraindik RF pultsu gehigarriak gaineratu eta gradiente magnetikoekin operazio gehigarriak eginez. Horrela FLAIR deritzon modalitatea sorraraztenda, zeinetan aske mugitzen den ura ilun baina edema jasaten ari diren ehunak argi mantentzen diren. Burmuineko lesioak aztertzeko hobesten da teknika hau.

Ohizko MRI azterketa batean parametro ezberdinak ezarri eta 5-20 irudi-sekuentzia bitartean hartzen dira, ehunei buruz komeni den informazio guztia lortze asmoz. Informazio hau medikuak interpretatzen du azkenik.

Egokiespenak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

MRIak, oinarrian, gantzen eta uraren (eta beraz edemen eta handituen) irudikapen on bat lortzea ahalbidetzen du, erresoluzio eta kontraste onekin. Beraz,gantz eta uretan aberatsak diren ehun, organo eta egiturak ikusteko egokitutako tresna da. Aitzitik, protoietan txiroak diren ehunak –tendoi etahezurrak kasu– nekez ikusten dira behar besteko kalitatez MRIan. MRIa honako egitura anatomikoak aztertzeko hobesten da:

Gizaki baten bentrikuluak ikusteko egindako MRI azterketa. Ebaki axialen sekuentziakbihotzaren taupadak erakusten dit
  1. Burmuina etaorno-muina
    1. Hanturazko gaixotasun neurologikoak (plaka-esklerosia)
    2. Burmuinaren atzealdeko hobiaren irudikapen aparta.
  2. Bizkarrezurra
    1. Bizkarrezurreko eta bizkarrezur muineko patologia disko-somatikoak:hernia diskala, infekzio-espondilolistesia...
  3. Hesteak etagiharrak.
  4. Giltzadurak eta inguruko egiturak (aldaka,belauna,meniskoa,lokailu gurutzatuak...), kirolarien kasuan askotan.
  5. Minbizia.
  6. Aorta bezalako odol-hodi garrantzitsuak eta beraien adarkadurak –giltzurrunekoak edotailiakoak kasu–, burmuineko odol-sistema eta zerbikaletako odol-hodi egiturak, beraien zabalgune eta estuguneak aztertzeko. Biriki-arteria ARM angiografia bidez ikertu ohi da birikietako enbolia aztertzeko.
  7. Arterien etazainen malformazioak, bai eta sortzetiko malformazio kardiakoak (Falloten tetralogia, biriki-atresia, odol-hodi nagusien transposizioa...).
  8. Gibel-behazun etapankrea-behazun egiturak minbizi eta pankrea-gutxiegitasuna aztertzeko.

MRI eskaner bereziak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Barreiapen edo Difusio MRIa

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Barreiapen edo difusio bidezko MRIak ehun biologikoetan ur molekulen barreiapena neurtzen du[12].Medio isotropiko batean, hots norabide guztietan propietate berdinak dituenmedio batean, ur molekulak ausazko ibilbideak deskribatuz mugitzen dira,mugimendu Browniarra deritzonaren legeen arabera eta mugimendu totala zero delarik. Ehun biologikoetan berriz, ur molekulen barreiapen horianisotropikoki gerta daiteke, eta beraz, mugimendua norabide jakin batzuetan bakarrik azaltzea suerta daiteke. Voxel batean partikulak norabide jakin baten mugitzen direla jakinez gero, ehun horretakozuntzak norabide horrekiko lerrokatuta daudela ondoriozta daiteke. Adibidez, neurona batean dagoen molekula batneuronarenaxoiarenmyelin mintza zeharkatuz baino axoiaren beraren norabidean higituko da ziurrenik. Hori dela eta molekula neurona zuntzaren norabidean desplazatuko dela dakigu.

Tentsore bidezko Barreiapen Irudigintza (DTI,Diffusion Tensor Imaging) deritzon teknika garatu berriak barreiapena norabide anitzetan neurtzea ahalbidetzen du. Era berean, voxel bakoitzaren ezaugarri anisotropikoak norabideen funtzioan kuantifikatzea ere errazten du. Abantaila hauek ikerlariei burmuineko eremu ezberdinen arteko loturak aztertzeko aukera ematen diete.

Barreiapen MRIaren beste aplikazio bat arestian aipatutako Haztatutako Barreiapen Irudigintza (DWI,Diffusion Weighted Imaging inglesez) da. DWIak burmuineko infartuen eragin eta ondorioak ebaluatzeko erreminta aproposak dira. Izan ere, halako gertaera baten ondotik DWI metodoaz seinalearen galera handiagoak detekta daitezke. Hala ere, ezaugarri bereizgarri horiek arazoa gertatu eta denbora motz batera (30 minutu baino gutxiagora) bitartean baino ez diraute.

Azkenik, Barreiapen MRIaren bidez zeluletatik at gertatzen diren ur barreiapenak hautematea posiblea izan daitekeela ere aipatu izan da. Horrek MRI irudigintza funtzionala burutzeko gai ere badela frogatuko luke; haatik, saiakerek oraindik ez dute teoria hori oraindik guztiz egiaztatzerik lortu.

Erresonantzia Magnetiko bidezko Angiografia

[aldatu |aldatu iturburu kodea]
Gizaki baten lepoaren eta buruaren Erresonantzia Magnetiko bidezkoAngiografia

Erresonantzia Magnetiko bidezkoAngiografia (MRA,Magnetic Resonance Angiography ingelesez) bereziki arteriak behatzeko erabilitako modalitatea da. Arterien ez-ohizko estutzeak (estenosiak) edota ez-ohizko zabaltzeak (aneurismak) detektatzea ahalbidetzen du. MRA irudigintzaren funtsezko aplikazioaklepoko etagaruneko arterien, nahizgorputz-enborrak mugatutako aorta zatiaren, nahiz giltzurrun arterien nahiz zangoetako arterietako egiturak nabarmentzea dira. Mota honetako irudiak lortzeko kontraste eragile paramagnetikoen enplegua hobesten da maiz. Hala ere, badira prozesamenduan oinarritutako beste teknika batzuk; jarioaren araberako biziagotzea bat aipatzearren. Berton, plano batean jasotzen den seinalea, bertara berriki desplazatu den odolaren ondorio da.

Azkenik, Zain Erresonantzia Magnetikoa (MRV,Magnetic Resonance Venography) zainen egiturak lortzeko erabilitako MRAren teknika baliokidea dela aipa daiteke.

Erresonantzia Magnetiko bidezko Espektroskopia

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Erresonantzia Magnetiko bidezko Espektroskopiak (MRS,Magnetic Resonance Spectroscopy edoMRS Imaging, MRSI, ingelesez) MRIak eskaintzen duen informazio espaziala eta NMR Erresonantzia Magnetiko Nuklearrak eskaintzen duen maiztasun domeinuko informazio aberastasuna uztartzen ditu. MRIa lagin edo organismo baten eremu zehatz baten ikerketa burutzeko egokia izan arren, haren izaera kimiko edo fisikoa aztertzeko ez da aproposegia. Eremuaren eta inguruko eremuaren arteko ezberdintasuna agerian uztea du funtzio nagusitzat alegia MRIak. Beraz, MRSak eremu horri buruzko maiztasun ezaugarriak, eta ondorioz kimikoak, hornitzen ditu aurrekoez gain.

MRI funtzionala

[aldatu |aldatu iturburu kodea]
fMRI irudi honek gizaki baten burmuinean kitzikapen baten aurrean aktibatutako eskualdeak erakusten ditu

MRI funtzionalak (fMRI,functional MRI) garuneko jarduera neurologikoaren ondoriozko seinale aldaketak jasotzen ditu. Eredu honetan garuna erresoluzio baxuan baina maiztasun edo abiadura altuan (segundoko 2-3 aldiz normalean) eskaneatzen da. Neuronen aktibitatean ematen diren gorabeherek T2* haztapenaren bitartez hauteman daitezkeen aldaketak eragiten dituzte MR seinalearengan[13]. Mekanismo hau odoleko oxigenoaren mailaren menpeko (blood-oxygen-level dependent, BOLD) efektua deitzen da. Izan ere, jarduera neurologikoak gora egiten duenean oxigeno eskaera ere hazi egiten da burmuinean; horren aurreanzirkulazio-aparatuak oxigenoa garraiatzen duten hemoglobinen proportzioa hutsik doazenen aurrean hazi egiten du. Oxigenorik ez daramanhemoglobinak MR seinalea ahuldu egiten duenez, seinalearen intentsitatea hazi egiten da aipatutako erreakzioaren eraginez. Garuneko zain egituren 3Dtako irudiak ere sortzeko erabiltzen da fMRIa.

Neurozientzia ikerketetan erabilpenik hedatuena duen metodoa BOLD seinale bidezkoa delarik ere, MR irudigintzaren malgutasunak beste ezaugarri eta fenomeno batzuen bidezko azterketak ere ahalbidetzen ditu. Arterien spinen sailkapenari (ASL,Arterial Spin Labeling), CBF garuneko odol fluxuari edota CBV garuneko odol bolumenari erreparatzen dioten teknikak aipa daitezke horien artean. CBV metodoa proba fasean dago gaur egun; kontraste agenteak darabiltza eta BOLDaren aldean sentikortasun handiagoa eskaintzen du. CBF prozedurak BOLD seinalearen aldean sentikortasun galera suposatu arren informazio kuantitatibo zabalagoa eskaintzen du.

Gaur egun, fMRIa asko jorratzen ari den ikerkuntza gaia da, garunaren portaeraren ulermenerako duen erabilgarritasuna dela-eta.

MRI interbentzionala

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Zauri txikiko kirurgia ebakuntza edo interbentzioetan (gaixoarengan zauri eta ondoriorik gutxien dakartenen kirurgi prozeduretan alegia) MRIak gida lagungarritzat duen erabilpenari men egiten dio.

Erradiazio terapien simulazioa

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Ehun bigunak irudikatzeko MRIak duen aparteko ahalmenari esker,tumoreek gorputzean duten kokapen zehatza aditzera emateko erabiltzen hasi da. Erradiazio tratamendua aplikatu aurretik, plangintza bat burutzen da gaixoari MRI azterketa bat eginaz.Erradioterapia aplikatuko zaion posizio berdinean kokatzen da gaixoa eta MRIaren bidez tumoreak duen bolumen, kokapen eta orientazioa lortzen dira. Informazio horrekin gaixoaren azalean erreferentzia puntu batzuk ezarri eta tratamenduaren unean erradioterapia tumorera zehaztasun zuzentzea egokitzea lortzen da.

Dentsitate Irudigintza

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Bertatik bertarako dentsitate irudigintzak (Current Density Imaging, CDI) aztergai den gorputzaren dentsitatea lortzea bilatzen du irudietako fase informazioaz baliatuz.Eremu elektriko batek bere inguruan eremu magnetiko bat sortzen duela oinarrizko printzipioa daelektromagnetikan; eremu magnetiko hauekdipolo elektrikoen fasea aldatzen dute ordainetan irudi sekuentzia batean zehar. Gorputzaren berezkokorronte elektrikoetatik abiatuta ez da lortu ordea gaur arte dentsitate irudirik.

Erresonantzi Magnetiko bidez gidatutako Ultrasoinua

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

MRgUS (Magnetic Resonance guided UltraSound) deritzon metodoan MR bidez gidatutako US izpi-sorta ehun bati zuzentzen zaio, jasotako energiaren ondorioz ehuna 65 °C tik gora berotu eta bere deuseztapena eraginez. Modu honetan kaltetutako ehunen ablazio zehatza lortzen da. MRIak eskaintzen duen helburu-ehunaren 3Dko irudikapena profitatuzultrasoinuen energia zehatz-mehatz zuzentzen zaio. Gainera, MR irudiak informazio termikoadenbora errealean eskaintzeko gai direnez, nahi den ehunaren ablazio termikoa eragiteko behar besteko tenperatura lortzea ziurtatzen da, ultrasoinuen energiaren parametroak doituz.

Irudigintza nukleoaniztuna

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Bizidunen ehunetan kantitate handitan ageri delako erabiltzen da hidrogeno nukleoa MRIan. Zero ezberdina den spin netoa duen edozein nukleo erabil daiteke ordea, potentzialki, MRI aplikazio batean: helio-3, karbono-13, oxigeno-17, sodio-23, fosforo-31 eta xenon-129isotopoak bakan batzuk aipatzearren.23Na eta31P elementuak gorputzean berez daude kantitate esanguratsuetan eta beraz hautagai egokiak dira;3He eta129Xe isotopogaseosoak lehenengohiperpolarizatu eta gero arnastu egin behar dira beraiendentsitate nuklearra kalitate oneko seinale bat emateko baxuegia baita;17O eta13C likido eran (17O ura eta13Cglukosa adibidez) barneratu ditzake gorputzak.

Irudigintza nukleoaniztuna gaur egun ikerkuntza fasean dagoen teknika da. Aplikazio potentzialen artean fMRIa eta1H MRIan ondo bereizten ez diren ehunen (birikak etahezurrak bereziki) bistarapen hobea lortzea daude. Hiperpolarizatu eta ondoren arnasean hartutako33He nukleoak birikietakoairearen banaketa ezagutzeko erabil daitezke;13Cdun zainarteko soluzioak edota hiperpolarizatu eta egonkortutako129Xe nukleoakangiografia eta perfusio irudigintzan erabili izan dira;31P, azkenik, hezurren dentsitate eta egiturari buruzko informazioa nahiz garunaren irudi funtzionalak lortzeko erabil daiteke.

MRI teknika esperimentalak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Egungo ikerkuntza ildoen eskutik MRI teknologia berriak agertu doaz, hala nola, Magnetizazio Transferentzia bidezko MRIa (MT-MRI,Magnetization Transfer MRI), Barreiapen Tentsore MRIa (DT-MRI, Diffusion Tensor MRI), Protoi bidezko MR Espektroskopia edota berriki argitara atera den Dendrimer-pontentziazio bidezko MRIa.

Segurtasuna

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

MRI irudigintzak kezka eta duda ugari sortzen ditu segurtasun gaiei dagokienez. Horren intentsitate altuko eremu magnetikoen eta RF maiztasunetako pultsuen erabilpenak murriztapenak ekartzen ditu zenbait kasutan:

  • Protesiak eta gorputzean txertatutako gainerako objektu artifizialak.Taupagailu edopacemakerra duten pertsonek erabat debekatuta dute MRI azterketa bat jasatea printzipioz. RF indukzioakelektrodoetan eragin eta pacemakerraren maiztasuna aldarazi dezake:arritmia eta, kasurik txarrenean,heriotza dakartza. Hala ere segurtasun neurri egokiak hartuz gero, kasu jakin batzuetan azterketa normaltasunez burutzea posiblea da.

Atentzioa, lehendabizi, pacemakerrek deitzen duten arren, badaude beste zenbait protesi MRIaren eraginpean jartzeko debekatuen artean. Batzuk aipatzearren Vagnus motako nerbio kitzikatzaileak,desfibriladore txertagarriak, begizta itxiko bihotzeko aktibitatearen neurgailuak,intsulina ponpak, txertokoklearrak, burmuinaren kitzikatzaileak, etab. Halako dispositiboak daramatzaten gizabanakoek azterketa baten aurretik ahalik eta informazio zabalena eskaini behar dute (fabrikatzailea, modeloa, serie zenbakia eta txertatze data). Eragozpen hauek gainditzeko, txertoak babestuko lituzkeennano-egitura] aztertzen dihardute zientzialariek. Egitura hauek txertoa irrati frekuentzientzat ikusezin bihurtuko lukete, MRI azterketak egitea baimenduz.[14]

Kanpo gorputzferromagnetikoek edota txertometalikoek (kirurgia-protesiek edoaneurisma-saretek kasu) ere arrisku potentzial bat suposatzen dute. Eremu magnetikoek eta irrati frekuentziek objektu horiekin elkarrekinean arazo ugari ager daitezke: protesia dagoen lekuan mina eremua magnetikoa aldatzean, RF eremuek induzitutakoberoak eragindako kalteak edota dispositiboen funtzionamenduan arazoak.

Ondorio hauek bereziki kaltegarriak dirabegietan, txertatutako objekturik badago bertan. MRI zentro askok egitez, MRI azterketaren beraren aurretik,X-izpi bidezko azterketa bat burutu ohi du begien orbitetan metalezko objekturik dagoen ala ez jakiteko. Adibidez, metalarekin kontaktuan lanean dabilen jendeak begietan metal izpiak edukitzea nahiko arrunta da. Istripu batek ere eragin dezake metal hautsa begietan atxikitzea.

Bereeroankortasun eskasagatik eta izaera ez-ferromagnetikoagatiktitanioa etaaleazio eratorriak epe luzerako protesietarako eta irudi bidez lagundutako ebakuntzetarako material egokiak dira. Gainera, beste material batzuekin alderatuta, seinalearen desbiderapenak txikiagoak dira titaniozko gorputzaren inguruan eta horien ondorioz irudietan agertzen diren hutsuneek ere tamaina txikiagoa dute.

  • Jaurtigaiak. Irudiak lortzeko sortu behar den eremu magnetiko altuaren eraginez –Lurraren eremu magnetikoa baino 30.000 aldiz handiagoa sarritan–, segurtasunarekin lotutako gertakari ugari ezagutu izan dira MRI azterketetan. Jaurtigai modura jokatu duten objektu ferromagnetikoek, adibidez, zauri eta hildakoak eragin dituzte[15] , imanaren zentrora erakarriak diren itzelezko indarraren ondorioz. Arrazoi honengatik daude debekatutaburdina duten materialak MRI aretoan. Oharkabean halakorik gerta ez dadin puntako ospitale eta MRI zentro asko, material ferromagnetikoak hautemateko dispositiboez hornitzen hasiak dira beraien aretoak.
  • RF energia. Protoien spinak kitzikatzeko potentzia altuko irrati transmisore bat behar da. Igorritako beroak gaixorik gizenenenak edo termo-erregulazio arazoak dituztenak izerditan hastea eragin dezake.
  • Kanpo nerbioen kitzikapena (Peripheral Nerve Stimulation, PNR). Irudiak sortzeko beharrezkoa den eremu magnetikoaren aldaketa azkarrak nerbioak kitzikatzea ekarri lezake:gorputz-adarretan borondaterik gabeko mugimendu sentsazio bat sor lezake. Gaur egun gradienteen aldaketa maiztasun oso azkarrak darabiltzaten teknikak (fMRI, Barreiapen MRIa, etab.) nagusitzen ari direnez, arazoari aurre egitea erabaki dute lurralde ezberdinetako erregulazio agentziek. Fabrikatzaileak gehienezko dB/dt (denbora unitateko eremu magnetikoaren aldaketa) jakin baten azpitik dabiltzan eskanerrak egitera edota beraien makinek PNRrik sortzen ez dutela klinikoki frogatzera behatzen dituzte erregulazio agentziek. Ondorioz, MRI makinek ez dute erabiltzen dituzten gradiente anplifikatzaileen gehienezko potentzia.
  • Zarata akustikoa. Gradiente aldakorrak eremu magnetikoarekin elkarrekintzan sortutako indarrek bibrazio eta zaratak sortzen dituzte. Eremu magnetikoaren intentsitatea zenbat eta handiagoa eta irudi teknika zenbat eta azkarragoa izan orduan eta nabariagoa da efektua, 130 dBtara hel daitekeelarik zarataren intentsitatea (aireratzen ari den hegazkin astunenak sortutako zarataren parekoa). Belarrietarako tapoiak ezinbestekoak izan ohi dira. Gaur egun fabrikatzaileak zarataren aurkako babesa eta zarata ezerezteko sistemetan lanean dihardute.
  • Materialkriogenikoak. Iman supereroalez eraikitako MRI makina bat larrialdi batean bat-batean itzali behar izateak makinaren helioa likidoa irakite puntura eramaten du eta honek hedatzeari ekiten dio (“quench” edo“quenching” efektua). Ihesbideetatik ateratzeko erarik aurkitzen ez badu eskanerra dagoen aretoan isuri eta oxigenoa desplazarazi dezake gaixoa itoz.

Kontraste-eragileak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Zainarteko kontraste agenterik erabilienakgadolinioz osatutako soluzioak dira. Orokorrean,CT edoX-izpi bidezko azterketetan erabilitako iodo kontraste soluzioen aldean osasunerako seguruagoak direla frogatu da. Aurkako erreakzioak arraroak dira: estatistikek kasuen %0.03-0.1ean agertzen direla diote[16]. Aipatzekoa da gadoliniozko kontraste agenteekgiltzurrunetan toxikotasun mailak eragiten ditueneko kasuak oso urriak direla,iodoak sortutakoekin alderatuz. Horregatik kontrastedun CT bat jasan ezin duten pertsonen organoak aztertzeko irtenbideetako bat MRIa da.

Haatik,dialisia behar duten pertsonengan aurkako erreakzio berri bat deskribatu da duela gutxi[17]. Oraindik gertaera bien artean kausa-efektu erlazio zuzenik aurkitu ez den arren, EE.BB.etan halako gaixoei gadolinioa beste aukerarik ez dagoenean soilik ematea eta MRI azterketaren ondoren eragilea ahalik eta azkarren gorputzetik ezabatzeko dialisia egitea gomendatzen dira[18]. Europan arrisku potentzialen araberako kontraste eragileen sailkapen bat argitaratu izan da.[19][20]

Haurdunaldia

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Oraindik ez da frogatu ahal izan MRIakfetuan eragin kaltegarririk izan dezakeenetz. Fetua bereziki sentikorra den erradiazio ionizatzaileen gabeziaren ondotik, MRIak aparteko mugarik inposatzen ez duela pentsa daiteke. Baina egungo medikuntza jokabideek haurdun dauden emakumeek MRI azterketak derrigorrezkoa denean soilik egitearen alde egiten dute. Bereziki,haurdunaldiaren lehenengo hiruhilekoan debekua aski zorrotza izaten da, epe horretan gertatzen baita organoen sorrera. MRIak ehunetan eragindakotenperatura igoeraren eta zarata akustikoaren aurrean fetuak izan lezakeen sentikortasunak ere zer pentsa dakarkie medikuei. Horrez gain, kontraste agenteen erabilpenak ere fetuarengan ondorioak ekar ditzakeela uste da, gadolinioz osatutako konposatu kimikoak umetokia zeharkatu eta fetuarenodoljarioan sartzen direla jakina baita.

Zalantzak zalantza, CTaren erradiazio ionizatzailerik izan ez etaultrasoinuek (Ultrasound, US) baino diagnosi informazio zabalagoa eskaintzeko gai denez,sortzetiko akatsen diagnosi eta jarraipenerako MRIaren erabilpena hedatuz doa. Haurra amaren sabelean bertan dagoela bizia salbatzeko derrigorrez egin beharrekokirurgia-ebakuntzetan ere, gida lanetarako, kontrasterik gabeko MRIa hobesten da.

Klaustrofobia eta egonezina

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

MRI eskanerren berezko diseinua dela-eta desatsegina eta gaitza gerta liteke bertan luzaroan irautea. Bistaratu nahi den gorputz atalak imanaren zentroan egon behar du, imanaren itxura zirkularrak erdian utzitako tunel edo espazio hutsean alegia.

Azterketaren iraupena medio,klaustrofobia arindun pertsonei ere askotan ezinezkoa gertatzen zaie MRI eskanerrean horren luzaroan sartuta egotea.

Halako egoera deserosoak ekiditeko asmoz, zenbait neurri hartu ohi dira MRI bidezko froga bat egin aurretik eta beronek dirauen bitartean:

  • Aurretiazko prestakuntza
    • Eskanerra dagoen aretoa bisitatzea eta azterketako posizioa lantzea.
    • Lasaigarri kimikoak hatzeko agintzea.
    • Anestesia orokorra aplikatzea gaixoari.
  • Azterketak dirauen bitarterako neurriak
    • Ondoeza sentitzen denerako larrialdi botoidun dispositiboa eskura edukitzea.
    • Musika jartzea eskanerra dagoen aretoan edota gaixoari jar liezazkiokeen betaurreko berezi batzuetan (Head Mounted Display, HMD) emanaldi bat –dokumental bat, telebista-saio bat, film bat...– proiektatzea.

Hala ere, urte batzuetatik hona eraztun itxurarik jada ez duten MRI eskaner irekiak ekoiztu dira, “C” itxura dutenak nahiz bestelakoak, espazio txiki baten barnean harrapatuta egotearen sentsazioa desagertzea posible egiten dutelarik. “C” itxurakoen kasuan, ohizko eskanerrek baino higikortasun handiagoa eskaintzen dute. Gainera, gida-laguntza behar deneko ebakuntza kirurgikoetan ohizko MRIak erabiltzea ezinezkoa gertatzen da ez baitago gaixoarengan eragiteko modurik (espazio librerik); “C” itxurako eskanerrak erabili behar dira. Gerta liteke baita, pertsona bat gizenegia izateagatik, berarekin eskaner irekia erabili behar izatea.

Eskaner hauek, ordea, ez dute ohizkoen adinako bereizmenik eskaintzen, eremu magnetiko baxuagoetan lan egiten baitute.

Jaioberrien eta haurren kasuan, lasaigarri kimikoa jaso dutelarik burutu ohi proba, geldi geratzeko agindua ulertzeko gai ez direlako edota nekez betetzen dutelako, beraiengan normala den legez.

MR praktikarako erreferentzia dokumentuak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

MRI probekin lotutako segurtasun gaiak lantzen dituen zenbait idazki dago. Horien artean American College of Radiology EE.BB.etako Erradiologia Institutuak 2002an argitaratu eta 2004an birmoldatutako “White Paper on MR Safey” eta “ACR Guidance Document for Safe MR Practices” izenaz 2007an kaleratu dituenak nabarmentzen dira.

Gorputz-Eragileen Zuzentarau Europarra

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Europako Batzordearen Gorputz-Eragileen ZuzentarauanEremu Elektromagnetikoei (EEM) dagokien atalaEuropar Batasuneko legediaren artikulutzat onartua izan da erabakitze organo europarretan. 2008rako, Europar Batasuneko estatu-kide bakoitzak bere legedian sartu beharko du aipatutako zuzentarau multzoa.

Eremu elektromagnetiko indartsuen eraginpean lan egiten duten langileek jasan ditzaketen intentsitate maximoak finkatzeko ezarri ziren lege hauek. Osasunerako potentzialki kaltegarriak diren ondorioak saihestea du helburutzat lege multzoak. Ezein momentutan gainditzea komeni ez den eremuen intentsitateak zehazten dira bertan. Norbait muga horiek gainditzen dituen lan-baldintzetan lan egitera behartzen duen gizabanakoak epaitegietan erantzukizun latzei aurre egin diezaieke.

EEMen arloko Europar Batasunaren legedia nazioarteko agentziek adostutako araudietan oinarrituta dago. Arau multzoa MRIaren kasuan bereziki zorrotza da: eremu magnetostatikoarentzat, RF sistemarentzat eta gradienteentzat atal bananduak ditu. Alabaina, oraindik ez dago mugez gaindiko MRI saio edo saio segiden ondorio kaltegarriei buruzko datu esanguratsurik.

Hasiera batean eremu magnetostatikoaren intentsitateari 2 Tko muga jarri bazitzaion ere, balio horrek ez zuen denbora asko iraun, teknologiak erraz gainditu zuelako eta hortik gorako eremuen osasunerako balizko kalteen froga irmoen gabeziagatik. Hala ere, azken aldian eremu elektromagnetikoen ondoriozko osasun kalteen inguruan sortu den kezkak legeak berraztertzera eraman ditu erakunde ugari, hala nola gai honetan Europako Batzordearen aholkulari den ICNRP (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection) batzordea. Baimendutako balioetan aldaketak ekar litzake honek, eta ondorioz, MRIen kasuan, instalazio kopuruaren murrizketa eta kontrol zorrotzagoak. Hala ere, MR irudien erresoluzioa –eta beraz, kalitatea– eremu magnetikoarekiko zuzenki proportzionala denez, ondo oinarritutako justifikaziorik ezean zaila izango da aldaketak sartzea.

Europako Batzordeak eta batasuneko herrialdeetako gobernu agentzia independenteek, MRI probek osasunean –probak pairatzen dituztenen nahiz egiten dituztenen osasunean– dituzten eraginak baloratzeko asmoz, lan-talde bat osatu dute berriki.

Beste irudigintza modalitate batzuekiko konparaketa

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

MRIa eta CTa

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Konputagailu bidezko Tomografia (CT,Computed Tomography ingelesez) irudiak lortzeko X-izpiak darabiltzan eskaner bat da. X-izpiakerradiazio ionizatzaile mota bat dira. Hori dela etazenbaki atomiko aski altua duten elementuez osatutako ehunak, hezurrak eta kaltziodun egiturak aztertzeko tresna baliotsua da –zenbaki atomiko ezberdindun elementuek era ezberdinean ahultzen baitituzte izpiak. MRIak RF seinale ez-ionizatzaileak darabiltza irudiak lortzeko eta kaltzifikatu gabeko ehunak behatzeko egokiagoa da. CT azterketak burutzeko kontraste eragileak erabiltzea ere posiblea da, baldin eta inguruko haragia edo ehunak baino zenbaki atomiko altuagodun agenteak (iodoa etabarioa kasurako) erabiltzen badira. MRIarentzat propietateparamagnetikoak dituzten eragileak erabiltzen dira,gadolinioa adibidez.

Bai CT zein MRIa ehunen bidimentsioko zeharkako ebaki asko sortzeko gai dira eta baita horietatik abiatuz, irudi prozesamendua erabiliz, hiru dimentsiokobolumenak sortzeko gai ere. CTak ehunen informazio espaziala eskuratzeko X-izpienatenuazioa soilik erabiltzen duen bitartean, MRIak propietate zerrenda luze eta konplexuago bat darabil kontraste hori lortzeko.

MRIak zeharkako irudiak edozein planotan sor ditzake, baitaplano zeiharretan ere; CTakplano axialean (ardatzaren norabidearekiko perpendikularrean) baino ezin zituen jaso irudiak hasiera batean. Hori dela eta CAT (Computed Axial Tomogrpahy) zeritzen mota horretako eskanerrei. Egungo CT makinak aldiz, informazioa edozein planotan berreraikitzeko gai dira.Minbiziaren hautemate eta identifikazio lanetarako MRI eskanerren erabilpena hobesten da[21][22][23].

CT makinak askoz ere merkeagoak, azkarragoak eta errazago eskuragarriak izanik eta gaixoarengan aurreiritzi edo urduritasun gutxiago sortzeak bere alde jokatzen dute. MRI motako azterketak ordea egokiagoak dira gaixoak epe motzean azterketa hainbat aldiz errepikatu beharra badu, ez baitu berau partikula ionizatzaileen mendean jartzen.

2003ko Nobel Saria

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

MRI teknikak bere sorreratik egunotara arte izan duen garrantzi eta aplikazioa aintzatetsi asmoz, 2003koMedikuntzako Nobel Saria jaso zuten “erresonantzi magnetiko bidezko irudigintzan egindako aurkikuntzengatik”Urbana-ChampaignIllinoisko UnibertsitatekoPaul Lauterbur etaNottinghameko UnibertsitatekoSir Peter Mansfield jaunek.Nobel Saria banatu zuen urte horretako batzordeak Lauterburri 2Dko irudien erregistro azkarra posible egin zuen kokapen espazialari buruzko informazioa lortzeko eremu magnetikoaren gradienteak erabiltzeko ekimena aitortu zion; epaimahaiaren arabera, Sir Peter Mansfielden ekarpenak fenomenoaren modelatze matematikoa eta gradienteen erabilpena eraginkorra egiteko teknikak proposatzea izan ziren.

Eztabaida

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

2003koMedikuntzako Nobel Saria gogor kritikatu zuenRaymond Vahan Damadian zientzialari estatubatuarrak, MRIa berak asmatu zuen teknika zela argudiatuz. Bere esanetan, Paul Lauterbur eta Sir Peter Mansfieldek teknologia hobetu baino ez zuten egin. Bere alde sortutako plataformak protesta sonatuak egin zituen EE.BB.etako zenbait egunkari eta hedabidetan[24]. Ohitura duen bezala, Nobel Sariak banatzen dituenKarolinska Institutet erakunde suediarrak eztabaidari buruzko adierazpenak egiteari uko egin zion.

Beste alde batzuetatik ere agertu ziren MRIaren hastapenak asmatu izana aldarrikatzen zuten pertsonak:Herman Carr fisikari amerikarrak MRIa asmatu zenerako eremu gradienteak dimentsio bakarreko irudigintzan aspaldi erabiltzen hasia zela bera adierazi zuen Physics Today aldizkariari zuzendutako eskutitz batean[25].

Ikus, gainera

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Erreferentziak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]
  • William R. Hendee eta E. Russell Ritenour,Medical Imaging Physics, fourth edition, Wiley-Liss, 2002.ISBN 0-471-38226-4
  1. ↑(Ingelesez) Wayne E. Steinmetz, Cyrus R. Maher,Magnetic resonance imaging on an NMR spectrometer. An experiment for the physical chemistry laboratory, Concepts in Magnetic Resonance Part A, 2007; 3:133-139
  2. ↑(Ingelesez)Timeline of MRI
  3. ↑(Ingelesez)MRI — a new way of seeing,Paul LauterburrenNature aldizkarian 1973an agertutako jatorrizko artikuluaren berrargitarapena
  4. ↑(Ingelesez) Ljunggren S. J Magn Reson 1983; 54:338
  5. ↑(Ingelesez) Twieg D.,The k-trajectory formulation of the NMR imaging process with applications in analysis and synthesis of imaging methods, Med Phys vol., 1983;10(5), pp. 610-621.PMID 6646065
  6. ↑(Ingelesez)http://cfmriweb.ucsd.edu/ttliu/be280a_05/blaimer05.pdf
  7. ↑(Ingelesez) Haase A., Frahm J., Hanicke W. eta Matthaei D,1H NMR chemical shift selective (CHESS) imaging, Phys Med Biol., 1985eko apirila Apr;30(4):341-4PMID 4001160
  8. ↑(Ingelesez) Weinmann H.J., Brasch R.C., Press W.R. eta Wesbey G.E,Characteristics of gadolinium-DTPA complex: a potential NMR contrast agent, AJR Am J Roentgenol, 1984ko martxoa;142(3):619-24.st_uids=6607655 PMID 6607655
  9. ↑(Ingelesez) Laniado M., Weinmann H.J., Schorner W., Felix R. eta Speck U.First use of GdDTPA/dimeglumine in man, Physiol Chem Phys Med NMR, 1984;16(2):157-65PMID 6505042
  10. ↑(Ingelesez) Widdler D.J., Greif W.L., Widdler K.J., Edelman R.R. eta Brady T.J.Magnetite Albumin Microspheres: A New MR Contrast Material, AJR Am J Roentgenol, 1987;148(2):399-404PMID 3492120
  11. ↑(Ingelesez) Weissleder R., Elizondo G., Wittenberg J., Rabito C.A., Bengele H.H. eta Josephson L.Ultrasmall Superparamagnetic Iron Oxide: Characterization of a New Class of Contrast Agents for MR Imaging, Radiology, 1990;175(2):489-93PMID 2326474
  12. ↑(Ingelesez) Le Bihan D., Breton E., Lallemand D., Grenier P., Cabanis E. eta Laval-Jeantet M.,MR imaging of intravoxel incoherent motions: application to diffusion and perfusion in neurologic disorders, Radiology, 1986ko azaroa;161(2):401-7PMID 3763909
  13. ↑(Ingelesez) Thulborn K.R., Waterton J.C., Matthews P.M. eta Radda G.K.,Oxygenation dependence of the transverse relaxation time of water protons in whole blood at high field, Biochim Biophys Acta, 1982ko otsaila 2;714(2):265-70PMID 6275909
  14. ↑(Ingelesez)Nano-coated implants cut MRI scan dangers
  15. ↑(Ingelesez) Randal C. Archibold, "Hospital Details Failures Leading to M.R.I. Fatality",The New York Times, 2001eko abuztuak 22
  16. ↑(Ingelesez) Murphy K.J., Brunberg J.A. eta Cohan R.H.,Adverse reactions to gadolinium contrast media: a review of 36 cases, AJR 1996; 167:847-849
  17. ↑(Ingelesez) H.S. Thomsen, S.K. Morcos eta P. Dawson,Is there a causal relation between the administration of gadolinium based contrast media and the development of nephrogenic systemic fibrosis (NSF)?, Clinical Radiology, Volume 61 (11), 2006ko azaroa, pp. 905-906
  18. ↑(Ingelesez)http://www.fda.gov/cder/drug/advisory/gadolinium_agents.htm FDA Public Health Advisory: Gadolinium-containing Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging
  19. ↑(Ingelesez)http://www.mhra.gov.uk
  20. ↑(Ingelesez)http://www.ismrm.org/special/EMEA2.pdf
  21. ↑(Italieraz) Colosimo C., Celi G., Settecasi C., Tartaglione T. eta Di Rocco C.,Marano P.Magnetic resonance and computerized tomography of posterior cranial fossa tumors in childhood. Differential diagnosis and assessment of lesion extent, Radiol Med, 1995;90(4):386-395
  22. ↑(Ingelesez) Allen E.D., Byrd S.E., Darling C.F., Tomita T., Wilczynski M.A.,The clinical and radiological evaluation of primary brain neoplasms in children, Part II: Radiological evaluation, Natl Med Assoc., 1993:85(7):546-553
  23. ↑(Ingelesez) Deck M.D., Henschke C., Lee B.C., Zimmerman R.D., Hyman R.A., Edwards J., Saint Louis L.A., Cahill P.T., Stein H. eta Whalen J.P.,Computed tomography versus magnetic resonance imaging of the brain. A collaborative interinstitutional study, Clin Imaging, 1989;13(1):2-15
  24. ↑(Ingelesez) H.F. Judson,No Nobel Prize for Whining,New York Times,2003ko urriak 20
  25. ↑(Ingelesez) Herman C.,Field Gradients in Early MRI, Physics Today, 2004;57(7), p. 83 [https://web.archive.org/web/20060630152505/http://www.physicstoday.org/vol-57/iss-7/p83a.html

Bibliografia

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Kanpo estekak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]
Autoritate kontrola

"https://eu.wikipedia.org/w/index.php?title=Erresonantzia_magnetiko_bidezko_irudigintza&oldid=9892993"(e)tik eskuratuta
Kategoriak:
Ezkutuko kategoriak:
[8]ページ先頭
©2009-2025 Movatter.jp