Magnetresonanstomografi (MRI,MRT ellerMR, ofta felaktigt benämntmagnetröntgen) är en medicinsk teknik förbildgivande diagnostik med enmagnetresonanstomograf (magnetkamera, MR-kamera). Tekniken används för att upptäcka, lägesbestämma och klassificera vissa sjukdomar och skador hos djur och människor vilka är dolda eller svåra att se vidröntgen- ellerdatortomografiundersökning, till exempeltumörer,artärbråck, ögonsjukdomar, sjukdomar i hjärnans blodkärl, men också olika organ, mjukdelar och vid vissa skelettsjukdomar. MRI rekommenderas också som alternativ till röntgen, i de fall det är möjligt, eftersom tekniken inte använderjoniserande strålning.[1]
Magnetresonanstomografi kallas i dagligt tal för ”magnetkameraundersökning”. Ibland kallas det ”magnetröntgen”, men det är felaktigt och missvisande eftersom undersökningen inte använder sig avröntgenstrålning.
Magnetresonanstomografi bygger på fenomenetkärnspinnresonans som varit känt sedan 1940-talet. Tekniken bakom den medicinska bildgivande tekniken utvecklades dock först i början av 1970-talet av bland andra kemistenPaul Lauterbur och fysikernPeter Mansfield, vilka belönades för detta medNobelpriset i fysiologi eller medicin år 2003.[2] På 1980-talet började man använda MRI i sjukvården.
En mobil MRI-station.Ofta används cryo huvud på MRI-magneten, en typ av kylkompressor, för att nå låga temperaturer så det flytande heliumet avdunstar långsammare.
Den magnetiska resonanstomografen består av en stor statiskelektromagnet i form av en tunnel i vilken patienten placeras. Till det statiska magnetfältet kan varierande fält från flera mindre spolar genereras. Ytterligare spolar fungerar som sändare respektive mottagare avradiovågor.
Magneten hålls nedkyld av flytandehelium, så att spolarna i den har temperaturer där de ärsupraledande. För att minska avkoket av heliumet måste man, förutom att ha vakuumisolering även kyla ner höljet till heliumet. Det kan göras med två olika tekniker. Den ena är att ha en tank med flytandekväve runt vakuumbehållaren runt heliumtanken. Detta kväve måste fyllas på några gånger i månaden. Den andra tekniken är att kyla utsidan av vakuumbehållaren med ettcryohuvud som kyler ner till nära heliumets vätsketemperatur på cirka -269 grader Celsius.
För att undersöka enpatient måste vederbörande placeras inuti en magnetkamera som bildar ett starkt magnetfält runt området som skall avbildas.
Magnetresonanstomografi använder bland annat väteatomkärnor, det vill sägaprotoner som har ettmagnetiskt moment. Människokroppen består till cirka 60 procent av vatten. En vattenmolekyl består av ensyreatom som binder tvåväteatomer, vars kärnor är naturligt magnetiska.Magnetismen beror på denkärnmagnetiska resonansen.[3] I kroppen pekar alla dessa små magneter åt slumpvisa håll, men i magnetkameran orienterar de sig efter magnetkamerans statiskamagnetfält. Därefter skickasradiovågspulser (det är dock inte 'radiovågor' utan ett elektromagnetiskt fält i det radiofrekventa området) in i kroppen, protonerna tar upp energi från dessa och så att säga tippar. Orienteringen av bilden regleras genom att man i korta perioder modifierar det starka magnetfältet med hjälp av gradientspolar. När dessa spolar snabbt slås av och på skapas de karakteristiska repetitiva ljuden i en MRI-undersökning (det bullrar). När det elektromagnetiska fältet släcks faller protonerna tillbaka till sitt ursprungliga läge samtidigt som de sänder ut svängande magnetfält. Dessa sänds ut eftersom protonerna gungar in mot ursprungsläget vilket ger upphov till ett magnetfält i rörelse. Dessa svaga signaler mäts av radiomottagare och med förstärkare och databearbetning kan man visa detaljerade tvärsnittsbilder av kroppens inre.[3]
De flesta MRI-kameror i vården ligger på en styrka mellan 1,5 och 3tesla. Ju högre magnetstyrka desto bättre upplösning får man i bilderna. Man har därför börjat med högre fält-magneter, och ungefär 2014 installerades Sveriges första kamera för människor med en styrka på 7 T.[4] När man undersöker djur i MRI kan man ha högre styrka på magneterna, och år 2022 installerades en 9,4 T MRI påKarolinska institutet för djur upp till kaniners storlek.[5] Till dessa MRI kan man även kopplaPET-kameror för att få mer komplexa och informationsrika bilder.[6]
Genom att variera parametrar som radiopulsernas frekvens, längd och tid mellan pulser i en så kallad pulssekvens kan man få fram bilder med varierande information.[3] Ett exempel är att man kan välja om vatten eller fett skall framträda tydligt i bilderna. Andra exempel är hastighetskodade bilder där flöden i kroppen kan mätas. För funktionella studier kan också fysiologiska tidsförlopp studeras.Kontrastmedel såsomgadolinium (egentligen 'inkapslade' joner av gadolinium, det vill säga Gd3+) används för att förbättrabildkontrasten vid en del undersökningar.
Vid undersökningen ligger patienten på en brits som skjuts in i en tunnel där patienten måste ligga still under hela undersökningen som tar mellan 20 och 45 minuter och ger 100–300 bilder. Undersökningen är helt smärtfri, men vissa personer upplever det trånga utrymmet som obehagligt eller har svårt att ligga stilla så länge.[7] När det varierande magnetfältet ändras hörs dessutom höga smällar.
För att kunna ligga helt stilla fixerar man ofta de delar som ska undersökas vilket kan vara obehagligt om man exempelvis ska undersökahjärnan. Det innebär då att man får huvudet fixerat i en typ av ställning som kan upplevas långt mycket värre än själva tomografen.
Man kan även uppleva ett obehag avkontrastvätskan, vilket brukar gå över på någon minut. Kontrastvätskan kan även ge upphov till hudutslag, huvudvärk och illamående med kräkningar; det är dock ovanligt.[8]
Kroppen utsätts för ett kraftigt statisktmagnetfält, ett mindre varierande magnetfält, det vill säga ett svängande elektromagnetiskt fält. Det finns dock inga kända hälsorisker med dessa fält i sig. Däremot finns påtagliga faror i kombination med vissa föremål. Magnetiska föremål dras med sådan kraft in i magnetresonanstomografens fält att de kan fungera som projektiler och vålla allvarliga skador både på patienten och på maskinen. Metall i kroppen som vissaimplantat, metallsplitter ellerpiercing kan börja rotera eller värmas upp så att de skadar patientens vävnad. Elektronisk utrustning sompacemakrar kan skadas.[7] Patienter som ska undersökas bör inte ha på sig smycken och inte heller makeup som innehåller järnoxid, det vill säga kajal, mascara eller ögonskugga för det kan ge brännskador.
Gravida brukar i allmänhet inte få genomgå undersökningen, utan man gör i första hand ettultraljud. MRI är mycket säkrare än röntgenundersökning eftersom man då undviker att patienten exponeras för den joniserande strålningen som finns i röntgen.[7]
Funktionell magnetresonanstomografi (fMRT, på engelskafunctional magnetic resonance imaging, förkortatfMRI) är en röntgenologisk metod. Denna metod mäter denhemodynamiska responsen vid en neurologisk aktivitet.
Vätskediffusionsmagnetresonanstomografi (på engelskadiffusion tensor imaging, förkortatDTI) är en magnetresonansavbildningsteknik som möjliggör mätning avvätskediffusion i vävnad. Tekniken används i dag huvudsakligen för hjärnavbildning inom forskning samtklinisk medicin, men är även tillämpbar på andra vävnader såsom muskel- och körtelvävnad.
Haacke, E Mark; Brown, Robert F; Thompson, Michael; Venkatesan, Ramesh (1999). Magnetic resonance imaging: Physical principles and sequence design. New York: J. Wiley & Sons.ISBN 0-471-35128-8
P Mansfield (1982). NMR Imaging in Biomedicine: Supplement 2 Advances in Magnetic Resonance. Elsevier.ISBN 9780323154062
Eiichi Fukushima (1989). NMR in Biomedicine: The Physical Basis. Springer Science & Business Media.ISBN 9780883186091
Bernhard Blümich; Winfried Kuhn (1992). Magnetic Resonance Microscopy: Methods and Applications in Materials Science, Agriculture and Biomedicine. Wiley.ISBN 9783527284030
Peter Blümer (1998). Peter Blümler, Bernhard Blümich, Robert E. Botto, Eiichi Fukushima. red. Spatially Resolved Magnetic Resonance: Methods, Materials, Medicine, Biology, Rheology, Geology, Ecology, Hardware. Wiley-VCH.ISBN 9783527296378
Zhi-Pei Liang; Paul C. Lauterbur (1999). Principles of Magnetic Resonance Imaging: A Signal Processing Perspective. Wiley.ISBN 9780780347236
Franz Schmitt; Michael K. Stehling; Robert Turner (1998). Echo-Planar Imaging: Theory, Technique and Application. Springer Berlin Heidelberg.ISBN 9783540631941
Vadim Kuperman (2000). Magnetic Resonance Imaging: Physical Principles and Applications. Academic Press.ISBN 9780080535708
Bernhard Blümich (2000). NMR Imaging of Materials. Clarendon Press.ISBN 9780198506836
Jianming Jin (1998). Electromagnetic Analysis and Design in Magnetic Resonance Imaging. CRC Press.ISBN 9780849396939
Imad Akil Farhat; P. S. Belton; Graham Alan Webb; Royal Society of Chemistry (Great Britain) (2007). Magnetic Resonance in Food Science: From Molecules to Man. Royal Society of Chemistry.ISBN 9780854043408
