آليات وتقنيات التصوير بالرنين المغناطيسي

تم إنشاء أول صورة بالرنين المغناطيسي بروتون ثنائية الأبعاد لعينة من الماء في عام 1972 باستخدام تقنية الإسقاط الخلفي مماثلة لتلك المستخدمة في التصوير المقطعي المحوسب. في عام 1975، استخدم ريتشارد إرنست ترميز الطور والتردد، بالإضافة إلى تحليل وتحويل الصور الفوريه، لتشكيل أساس تقنيات التصوير بالرنين المغناطيسي الحالية، استخدمت كل هذه التجارب مجالات مغناطيسية محددة وغير منتظمة أو اختلافات خطية في شدة المجال على طول جميع محاور الإحداثيات.

آلية التصوير بالرنين المغناطيسي

يسمح تطبيق هذه الحقول غير المنتظمة (تدرجات المجال المغناطيسي) بالتمييز بين الإشارات المختلفة من المواقع المكانية المختلفة. في التصوير بالرنين المغناطيسي، تُستخدم حزمة الترددات الراديوية النبضية في وجود مجال مغناطيسي رئيسي قوي لتوليد صور عالية الجودة للجسم، حيث يمكن الحصول على هذه الصور في أي مستوى تقريبًا، على الرغم من أن الصور السهمية والإكليلية والمحورية يتم الحصول عليها بشكل شائع.

إن المواد (مثل السوائل) التي لها طول طويل للكتل ستظهر غامقة على الصور المرجحة، في حين أن تلك التي تحتوي على (الدهون) القصيرة ستعرض كثافة إشارة عالية، تشمل مزايا التصوير بالرنين المغناطيسي دقة تباين رائعة ودقة مكانية عالية ونقص الإشعاع المؤين.

إن أكثر عوامل التباين المعتمدة سريريًا استخدامًا للتصوير بالرنين المغناطيسي هي مركبات أساسها الجادولينيوم تنتج تقصير الترددات. كما ينتج استرخاء الأنسجة عن التفاعلات بين الإلكترون غير المزدوج للجادولينيوم وبروتونات الهيدروجين في الأنسجة، مما يقلل بشكل كبير من المواد في الدم بالنسبة للأنسجة المحيطة، تكون التأثيرات الضائرة لهذا العامل أقل تواترًا بكثير من تلك التي تظهر مع المركبات المعالجة باليود، مع تفاعلات شائعة تشمل الغثيان والقيء والصداع والتنمل أو الدوخة.

تُفضل نوى الهيدروجين في التصوير بالرنين المغناطيسي، عند وضع المريض في ماسح بالرنين المغناطيسي تتماشى نوى الهيدروجين العشوائية مع المجال المغناطيسي الثابت. من أجل الكشف عن إشارة، يتم تطبيق نبضة ترددية مقلقة بشكل عابر على المريض، مما يؤدي إلى تغيير صاف في محاذاة هذه النوى، عندما يتم إيقاف تشغيل نبضة التردد الراديوي، حيث تعود الدورات إلى حالة التوازن عن طريق تبديد الطاقة إلى الجزيئات المحيطة.

تقنيات التصوير المستخدمة في التصوير بالرنين المغناطيسي

• إن صدى الدوران السريع وصدى التدرج السريع والتصوير بالانتشار والتصوير بالتروية والتصوير المستوي بالصدى هي أمثلة على تقنيات التصوير السريعة التي يمكن إجراؤها على الماسحات الضوئية السريرية، حيث يعتبر التصوير الموزون بالانتشار حساسًا للغاية للحركة الجزيئية المجهرية للماء، مما يدل على مناطق محدودة (مقيدة) للانتشار داخل الخلايا بعد حدث إقفاري حاد.

• كما يتم استخدام هذا التسلسل بشكل روتيني بروتوكولات تصوير الأعصاب المائلة، ولكنه غير محدد إلى حد ما لعلم الأمراض، حيث يمكن ملاحظة تغيرات الانتشار التي تميز نقص التروية الحاد مع العدوى وبعض الأورام.

• يوفر التصوير بالرنين المغناطيسي الموزون بالتروية وهو أسلوب أقل استخدامًا معلومات حول إمداد الدم إلى منطقة معينة من الدماغ بعد الحقن السريع لعامل التباين القائم على الجادولينيوم، كما يسمح التصوير المستوي بالصدى بجمع جميع البيانات المطلوبة لإعادة بناء الصورة في جزء من الثانية، بعد نبضة تردد راديوي واحدة.

• كما أدت هذه التقنية إلى تطورات سريرية وعلمية كبيرة، مثل تقييم السكتة الدماغية والتصوير الوظيفي للدماغ، على التوالي، كما سمحت دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفية للدماغ البشري باستخدام تقنيات برنامج التحصين الموسع بإجراء تحقيقات فسيولوجية للتنظيم الوظيفي للدماغ.

• يتضمن تصوير الأوعية بالرنين المغناطيسي تصوير الأوعية بالرنين المغناطيسي المحسن بالتباين وتصوير الأوعية بالرنين المغناطيسي غير المعزز بالتباين، كما يستخدم تصوير الأوعية بالرنين المغناطيسي ثلاثي الأبعاد المعزز بالتباين للتقييم غير الباضع للعديد من تشوهات الأوعية الدموية، بما في ذلك تمدد الأوعية الدموية والتشريح وتشوهات الأوعية الدموية والتضيق، لقد تطور من استخدام تقنيات المسح السريع على وحدات قوة التدرج العالي إلى جانب التباين.

• باستخدام هذه التقنية، يمكن إجراء عمليات الاستحواذ الحجمي في حبس نفس واحد، كما يتم تحقيق تحسينات في دقة التباين، بغض النظر عن مستوى الاستحواذ وقد سمح ذلك بتخفيض عدد أقسام الصور اللازمة لعرض منطقة كبيرة من الأوعية الدموية وكذلك على مدار جميع أوقات الحصول على التصوير.

• عادة ما يتم إجراء التصوير الديناميكي متعدد الأطوار بعد حقن الجادولينيوم في الوريد، مع رؤية أفضل للشرايين خلال المرحلة المبكرة والأوردة خلال المراحل اللاحقة، تُستخدم طرق التصوير بالرنين المغناطيسي غير المتناقضة، مثل وقت الرحلة ثلاثي الأبعاد لتقييم الشرايين داخل الجمجمة والشرايين السباتية. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي ثنائي الأبعاد لتقييم أمراض الأوعية الدموية المحيطة.