Magnetische resonantie beeldvorming (afkorting: MRI; synoniemen: nucleaire magnetische resonantie beeldvorming, magnetische resonantie beeldvorming) is een beeldvormingstechniek die kan worden gebruikt om nauwkeurig weefselopstellingen af te beelden zonder het gebruik van röntgenstralen. De procedure, die dwarsdoorsnedebeelden van alle lichaamsstructuren kan produceren, is gebaseerd op het fysische principe van nucleaire magnetische resonantiespectroscopie. Het brede scala aan toepassingen van magnetische resonantiebeeldvorming wordt verklaard door het gebruik van elektromagnetische pulsen die in het lichaamsweefsel worden uitgezonden. Verschillende atoomkernen, waarvan de functie is om als individuele magneten te werken, kunnen worden aangeslagen door de electromagnetische straling (resonantiefunctie). Als gevolg hiervan zenden de atoomkernen op hun beurt uit electromagnetische straling, die nu wordt teruggestuurd naar het startpunt van de elektromagnetische golven. Afhankelijk van de golf sterktekan de helderheid van het beeld van het weefsel op het MRI-beeld nu worden berekend via de echo (de teruggekeerde golven). Het te onderzoeken weefsel heeft zelf een zogenaamd intrinsiek impulsmoment (spin), waardoor het zelf een magnetisch effect heeft. Een locatieafhankelijk magnetisch veld wordt gegenereerd om de exacte positie van de atoomkernen te bepalen, wat resulteert in een zeer nauwkeurig beeld van het weefsel. De ontwikkeling van de magnetische resonantie tomograaf is grotendeels gebaseerd op het onderzoek van de Amerikaan Paul Lauterburg, die hiervoor in 2003 de Nobelprijs voor Geneeskunde en Fysiologie ontving. Lauterburg werd ondersteund door de Brit Sir Peter Mansfield, die ook de Nobelprijs kreeg voor mede-ontwikkeling van MRI. De twee onderzoekers waren de eersten die een magnetisch gradiëntveld wisten te creëren waardoor een ruimtelijke toewijzing van de bestaande signalen kon worden bereikt. Bovendien slaagden ze erin een gefilterde terugprojectie van het onderzochte object te creëren, waardoor een beeld van het onderzochte object kon worden berekend.
Werkwijze
Het principe van magnetische resonantiebeeldvorming is het gebruik van protonen (waterstof kernen) om een meetbare echo te produceren. Hiervoor is een enorm aantal protonen nodig, die eerst ongeordend in de ruimte worden verdeeld en vervolgens door een extern opgewekt magnetisch veld parallel aan elkaar worden gerangschikt. Om zo'n sterk magnetisch veld te creëren is alleen een elektromagneet geschikt, die zelf wordt gekoeld met vloeibaar helium, zodat deze niet oververhit raakt door de hoge energie-input. Verder is de magneet niet uit te schakelen waardoor hij permanent een sterk magneetveld opwekt. De sterkte van het magnetische veld bepaalt de beeldkwaliteit, aangezien dit leidt tot een vermindering van de zogenaamde beeldruis. Naast het magnetische hoofdveld is er een extra behoefte aan gereduceerde magnetische velden sterkte voor locatiecodering, die kan worden gegenereerd door conventionele elektromagneten. De onderzoekstijd wordt bepaald door het inschakelen van de extra velden, wat gepaard gaat met een harde ruis, aangezien sterkere en snellere gradiëntvelden niet alleen een hogere beeldresolutie bereiken, maar dit ook in kortere tijd bewerkstelligen. MRI is echter zeker geen enkel systeem, maar eerder een verzameling van diverse methoden. Met name in de interne geneeskunde, maar ook bij de beeldvorming van het skelet in de orthopedie, maken speciale ingrepen deel uit van de basisdiagnostiek bij de patiënt. De volgende MRI-systemen moeten hier worden benadrukt:
- Magnetische resonantie angiografie (MRA) - procedure voor het afbeelden van het menselijke vaatstelsel met behulp van MRI-methodologie. Afhankelijk van de procedurele techniek wordt deze volledig niet-invasief of met behulp van contrastmiddelen uitgevoerd. In tegenstelling tot conventioneel angiografie, de beeldvorming is driedimensionaal, zodat een beoordeling van de schepen kan nauwkeuriger worden uitgevoerd. Bovendien is er geen katheter nodig voor vasculaire beeldvorming.
- Functionele magnetische resonantiebeeldvorming (fMRI) - via deze procedure is het mogelijk om actieve metabolische processen in het weefsel weer te geven en hun lokalisatie te bepalen. Een fMRI wordt uitgevoerd in drie scanfasen, die verschillen in zowel het oplossend vermogen als de snelheid van beeldvorming.
- Perfusie magnetische resonantie beeldvorming (perfusie MRI) - MRI-procedure om de perfusie van verschillende organen te controleren.
- Diffusion Magnetic Resonance Imaging (Diffusion MRI) - nieuwe MRI-techniek waarmee de diffuse beweging van water moleculen in lichaamsweefsels die zowel gemeten als ruimtelijk moeten worden opgelost.
- Magnetische resonantie-elastografie - deze diagnostische procedure is gebaseerd op het principe dat tumorweefsel vaak een hogere graad van dichtheid dan normaal gedifferentieerd weefsel. Met deze techniek wordt getracht beeldvorming te krijgen van de visco-elastische eigenschappen van verschillende weefsels. De werkwijze is als volgt. Het orgel kan driedimensionaal worden samengedrukt door een extern aangebrachte drukgolf, terwijl tegelijkertijd beelden van het weefsel worden gemaakt. Dit onderzoek wordt gevolgd door het maken van een elastogram, dat wordt gebruikt om kwaadaardige van goedaardige tumoren te onderscheiden.
De indeling van de verschillende soorten apparaten wordt gemaakt door ze in gesloten en open ontwerpen te classificeren:
- Gesloten tunnelsysteem - dankzij de structuur wordt een verbeterde beeldkwaliteit bereikt bij gebruik van dit systeem.
- Open tunnelsysteem - als gevolg van de structuur kan de patiënt gemakkelijker toegang krijgen.
Naast het verschillende ontwerp is er de mogelijkheid om de verschillende systemen op veldsterkte in te delen. De supergeleidende elektromagneten worden als de sterkste beschouwd. Vanwege de enorme technische vooruitgang op het gebied van MRI-onderzoek, met name MR-gradiënttechnologie en de productie van orgaanspecifiek contrastmiddelis het nu mogelijk om in slechts één onderzoeksprocedure het hele menselijk lichaam in beeld te brengen. Voor beeldvorming van het hele lichaam is echter een magneet met een hoge hoofdveldsterkte nodig om een adequate beeldvorming te garanderen. Bovendien moeten er ook speciale eisen worden gesteld aan de gradiëntsystemen:
- Een snelle stijgingssnelheid is vereist.
- Bovendien is een hoge amplitude van de gradiënt vereist voor weergave.
- Om beeldvervorming te verminderen, moet er een hoge lineariteit van de gradiënt zijn over een groot bereik.
MRI kan voor veel verschillende klachten of ziekten worden gebruikt. De volgende MRI-onderzoeken worden vaak uitgevoerd:
- Abdominale MRI (beeldvorming van de buikholte en zijn organen).
- Angio-MRI (beeldvorming van bloed schepen door het hele lichaam).
- Bekken-MRI (beeldvorming van het bekken en zijn organen).
- Bekken-MRI (beeldvorming van het bekken en zijn organen).
- Extremiteiten MRI (beeldvorming van armen en benen inclusief gewrichten).
- Cardio-MRI (beeldvorming van de hart- en kransslagaders/ kransslagader schepen).
- Magnetische resonantie cholangiopancreatografie (MRCP).
- Mamma MRI (beeldvorming van borstweefsel).
- Craniale MRI (beeldvorming van de schedel, hersenen en schepen).
- Thoracale MRI (beeldvorming van de borst en zijn organen).
- Wervelkolom MRI (beeldvorming van de botten, tussenwervelschijven, ligamenten en spinal cord).
Mogelijke complicaties
Ferromagnetische metalen lichamen (inclusief metalen make-up of tatoeages) kunnen leiden lokale warmtegeneratie en mogelijk paresthesie-achtige gewaarwordingen (tintelingen) veroorzaken. Met betrekking tot tatoeages in MRI: voor zover kleuren in tatoeages pigmenten bevatten die ijzerhoudend zijn, kunnen deze worden aangetrokken door sterke magnetische velden in MRI, die er op hun beurt voor kunnen zorgen dat patiënten een ruk aan het getatoeëerde lichaam voelen. huid of ervoor zorgen dat de tatoeage opwarmt. Sommige patiënten meldden ook een tintelend gevoel op de huid, ”Maar dit verdween binnen 24 uur.Opmerking: In het onderzoek werden patiënten uitgesloten als individuele tatoeages meer dan twintig centimeter op de huid en meerdere tatoeages bedekten meer dan vijf procent van het lichaam. Allergische reacties (tot en met levensbedreigend, maar zeer zelden anafylactische shock) kunnen optreden als gevolg van contrastmiddel administratie. Administratie van een gadolinium-bevattende contrastmiddel kan ook nefrogene systemische fibrose (NSF; sclerodermie-Achtig voorwaarde) in zeldzame gevallen. Het gebruik van een gadoliniumbevattend contrastmiddel wordt overal als kritiek beschouwd zwangerschap In het eerste trimester (derde trimester), voornamelijk vanwege de directe teratogene effecten, en in het tweede en derde trimester, omdat naar verwachting gadolinium de foetus via de placenta en worden uitgescheiden in de vruchtwater via de foetale nieren, waardoor het weer door het ongeboren kind kan worden opgenomen. Het verhoogt ook het risico dat kinderen dood geboren worden of kort na de geboorte overlijden. Er was geen verhoogd risico op miskraam bij vrouwen die een MRI hadden gehad in vroege zwangerschap.
