Imagistica prin Rezonanta Magnetica (RMN sau IRM)

Imagistica prin Rezonanta Magnetica (RMN sau IRM)

Terminologie

Terminologia RMN - Rezonanta Magnetica Nucleara - a fost inlocuita cu IRM - Imagistica prin Rezonanta Magnetica - pentru a elimina confuzia si a nu lasa sa se creada ca acest tip de investigatie ar fi periculos datorita unor radiatii nucleare.

O scanare IRM - Rezonanta Magnetica Nucleara - este o tehnica a imagisticii medicale care utilizeaza campul magnetic puternic, undele radio si un computer pentru a produce imagini ale structurilor corpului. Scanerul pentru Imagistica prin Rezonanta Magnetica(IRM) este un tub inconjurat de un magnet de dimensiuni apreciabile de forma cilindrica. Pacientul este plasat pe un pat mobil care se introduce in magnet.

Principiile de baza ale explorarii imagistice prin rezonanta magnetica se bazeaza pe fenomenele studiate de fizica particulelor. In momentul in care asupra atomilor de hidrogen actioneaza un camp magnetic puternic, acestia se "aliniaza" spre o anumita directie. Apoi acestia sunt expusi unor impulsuri de unde radio. Acest lucru produce o reorientare. Timpul de revenire la directia initiala difera de la un tesut la altul, oferind medicilor o cale de a le deosebi unele de altele, astfel putand sa se deosebeasca structurile anatomice intre ele. Receptorul scanerului IRM detecteaza toate aceste schimbari, informatiile fiind procesate de catre un computer pentru a fi elaborata o imagine.

O scanare IRM (Imagistica prin Rezonanta Magnetica) este o tehnica nedureroasa care are avantajul de a evita folosirea razelor X, expunerea la radiatii. Nu exista efecte secundare cunoscute ale unei scanari RMN. Beneficiile unei scanari RMN se refera la exactitatea in detectarea anomalii structurale, de compozitie si de functionare ale corpului si la faptul ca poate fi repetata de oricate ori este nevoie fara contraindicatii.

Pacientii care au orice materiale metalice in interiorul organismului trebuie sa informeze medicul lor inainte de examen sau sa informeze personalul de specialitate. Materiale metalice, sau materiale straine (protezele articulare, placi metalice osoase, dispozitive protetice, etc.) pot denatura in mod semnificativ imaginile obtinute prin scanare IRM. Pacientii care au stimulatoarele cardiace, implanturi metalice, NU pot fi scanati deoarece magnetul deterioreaza functionalitatea acestor dispozitive. Pacientii cu valve cardiace artificiale vor avea o discutie preliminara cum medicul specialist in imagistica medicala. Toate obiectele metalice de pe corp sunt eliminate inainte de investigatia Imagistica prin Rezonanta Magnetica.

Geneza Semnalului RMN

Metoda imagistic bazat pe fenomenul fizic al rezonanei magnetice nucleare se nscrie printre procedurile de investigare relativ recent introduse n practica medical. In esen, o imagine obinut pe aceast cale traduce n semnale optice intensitatea semnalelor de radiofrecven (RF) emise n anumite condiii de nucleii atomici ce aparin structurilor anatomice examinate. n principiu, metoda exploateaz proprietatea anumitor nuclei atomici, n mod particular a celor de hidrogen (respectiv protonilor) de a fi animai de o micare de rotaie n jurul propriului ax, adic de a poseda un moment cinetic propriu, spinul nuclear. Aa cum am mai artat, rotaia unei particule ncrcate electric, cum este protonul, determin i apariia unui cmp magnetic propriu, orientat n sens contrar cmpului electric; aceasta transform fiecare nucleu ntr-un veritabil dipol magnetic, un magnet microscopic (fig.1). n condiii obinuite, orientarea micromagneilor reprezentai de nucleii ce aparin structurilor anatomice este ntmpltoare (fig.2,a); cmpurile magnetice individuale se neutralizeaz reciproc, astfel c manifestrile lor nu sunt decelabile.

Etapele obinerii imaginii prin rezonan magnetic (IRM)

Obinerea imaginii prin utilizarea fenomenului de rezonan magnetic este un proces deosebit de complex, care cuprinde cteva momente sau trepte distincte.

a. "Specimenul" examinat, adic corpul uman, este supus unui cmp magnetic exterior foarte puternic, care rmne constant n tot intervalul investigaiei i care produce "alinierea" n aceeai direcie a dipolilor magnetici nucleari (fig.2,b).

b. Specimenului i se aplic apoi un cmp magnetic oscilant din zona de radiofrecven a spectrului electromagnetic, adic a unei unde de radiofrecven (RF), ceea ce determin rezonana nucleilor.

Rezonana este fenomenul de oscilaie a unui sistem fizic, determinat de energia primit din exterior, de la un alt sistem, cu care se afl n legtur direct sau prin intermediul undelor i care oscileaz cu o frecven egal (sau apropiat) cu una din frecvenele cu care primul sistem este capabil s oscileze (fig.2,c).

Cu ct frecvena celui de al doilea sistem (furnizor de energie) este mai apropiat de frecvena posibil a primului, amplitudinea oscilaiei acestuia devine mai mare.

c. Radiaia electromagnetic (unda de RF) este apoi suprimat; nucleii continu ns s oscileze, emind ei nii (ca particule cu sarcin electric) o und de RF, care poate fi detectat ca semnal rezonant magnetic al nucleilor (fig.2,d).

Recepia semnalului este posibil prin faptul c unda respectiv induce un curent electric ntr-o bobin construit n acest scop.

d. Acest semnal este transmis unui computer, care l transform, prin prelucrare digital, n semnale optice elementare (pixeli). Pe calea unei matrice, suma acestor semnale, transcrise ntr-o anumit ordine, compune imaginea sintetic final.

e. Valoarea sau intensitatea pixelului (adic treapta de gri atribuit pe scara de nuane ntre alb i negru) este proporional cu intensitatea semnalului ce provine din nucleii rezonani aparinnd unui volum bine determinat, voxelul.

n afara numrului de nuclei din aceast categorie (de fapt, aa cum vom vedea, n afara densitii protonilor n voxelul respectiv), aceast valoare mai depinde de doi determinani temporali, etichetai T1 i T2 a cror semnificaie va fi prezentat n continuare.

Din aceast foarte schematic prezentare a metodei, rezult unele diferene fundamentale fa de alte proceduri imagistice: 1. Dac n acestea structurile examinate interacioneaz cu un factor fizic exterior (radiaia X, ultrasunetele), atenundu-1 sau reflectndu-1, n IRM structurile respective snt "stimulate" pentru a produce ele nsele semnale utilizabile n producerea unei imagini.

2. Formarea imaginii implic participarea nucleilor atomici din mediul investigat i nu a straturilor electronice ale atomilor (ca n cazul tehnicii radiodiagnostic). Ca i ultrasonoarafia, IRM recurge la un factor fizic neionizant, deci lipsit de nocivitate, nscriindu-se n categoria metodelor de explorare "neinvazive".

Semnalul RMN. Trsturi, semnificaie.

Un semnal RMN care, aa cum am vzut, provine din micarea liber de precesie a nucleilor mediului, indus de pulsul RF, poate fi descris n termenii a patru componente definitorii:

1. Amplitudinea (A);

2. Frecvena (f);

3. Faza (F);

4. Durata (corespunztoare lui T2*).

Dac un semnal RMN individual reflect prin amplitudinea lui numrul de nuclei rezonani (respectiv densitatea protonilor) din mediul examinat, el nu ofer ns informaii cu privire la timpii de relaxare T1 i T2 care au o anumit semnificaie pe plan biologic.

Cum am mai spus, T2*, adic durata real a rezonanei, care se nscrie printre componentele semnalului, este puternic marcat de lipsa de omogenitate a cmpului magnetic H0 i trebuie privit mai curnd ca o msur a acesteia.

De aceea, nu este posibil s se msoare, cu alte cuvinte s fie introdui explicit n imaginea RM, aceti timpi, folosind un singur semnal. Pentru evaluarea lor, este necesar ca semnalul s fie repetat sau "regenerat", prin aplicarea mai multor pulsuri RF, ntr-o anumit succesiune.

Originea IRM: rezonanta magnetica nucleara

Spectre RMN de proton

Obinerea imaginilor RMN

Producerea imaginilor RMN are loc suprapunnd gradienii cmpului de RF peste cmpul magnetic static, de-a lungul unei direcii. Dac un cmp omogen de RF determin o singur frecven a SINL (Figura 8.6,a), apariia gradientului conduce la o codificare spaial a poziiei probei n planul xoy, cci acum SINL conine un numr de frecvene n spectrul su egal cu numrul de densiti diferite de protoni, deci de probe elementare (Figura 8.6,b). Folosind transformata Fourier, proba se poate localiza pe direcia gradientului (Figura 8.7). Proieciile celor dou elemente spaiale din Figura 8.8 se obin similar, succesiv pe x i y. Reproducerea fidel a imaginii probei necesit un numr de proiecii diferite, obinute prin rotirea gradientului cu creteri unghiulare mici, precum i folosirea unor tehnici de reconstrucie din proiecii (retroproiecie). De exemplu, n Figura 8.9 se prezint reconstrucia fantomei din Figura 8.8 din trei proiecii independente.

RMN n medicin

Nucleul hidrogenului, protonul, este cel mai abundent element din organismele vii. Imaginile RMN indic repartizarea protonilor n seciune, precum i informaii asupra timpilor de relaxare specifici fiecrui esut, structurii lor chimice i vitezei de curgere a fluidelor n corpul uman. Ali izotopi cu spin nuclear (13C, 17O,31P,15N) au densiti sczute n esuturile umane i pot fi greu detectai prin RMN. RMN se aplic n investigarea practic a oricrui esut i organ uman, dar rezultatele cele mai spectaculoase se nregistreaz n cazul creierului.

Nasterea - vazuta prin ochii aparatului de rezonanta magnetica

RMN articulaii

Examinarea prostatei de ctre radiolog

Termografia

Termografiaporneste de la un principiu foarte simplu, dar deosebit de util in diagnostic:toate bolile modifica temperatura organului bolnav: unele boli scad temperatura organului afectat, altele o cresc. Termograful lucreaza cu temperatura corpului omenesc si masoara tocmai aceasta modificare a temperaturii organelor in urma imbolnavirii lor.

Foarte util in acest sens estegradientul de temperatura, adica diferenta de temperatura dintre un tesut normal si unul bolnav. DeciTermografia este un sistem de scanare in infrarosu. Undele infrarosii sunt continuarea gamei luminii vizibile din partea culorii rosii a spectrului si de aceea sunt numite infrarosii. Termograful capteaza un numar imens de informatii, atat de multe incat nici macar nu ar putea fi interpretate daca nu am avea mijloacele necesare in acest sens. Si aceste mijloace sunt reprezentate de programe superspecializate de calculator care preiau aceste informatii, le analizeaza, le prelucreaza si le transforma intr-o harta colorata care poate fi interpretata de catre medical specializat in Termografie. Cu ajutorul TERMOGRAFULUI se pot diagnostica un numar de 150 de boli, ceea ce face din termografie o metoda de diagnostic fara de care nu ar trebui sa se ia nici o hotarare importanta in ceea ce priveste modul in care se trateaza o anumita boala.

Pentru a se intelege mai bine, ca in procesul de diagnosticare, termograful lucreaza cu gradientul de temperatura, adica cu diferenta de temperatura dintre un tesut normal si unul afectat de boala. Important in diagnostic este cu cat creste sau cu cat scade temperatura unui tesut bolnav si in functie de acest parametru extrem de important, corelat cu o serie de multi alti parametri folositi in termografie, medicul specializat in interpretarea termogramelor pune diagnosticul sau diagnosticele care se impun. Termograful colecteaza un numar imens de informatii, pe care cu ajutorul unui program complex de calculator le transpune intr-o harta colorata, care poate fi interpretata. Si aici intervine rolul cel mare al medicului care practica termografia si care pe baza studiilor pe care le-a facut, perfectionate mereu de experienta pe care o are, interpreteaza acele imagini despre care vorbeam si pune un diagnostic.

Cum ne pregatim pentru scanarea termografica?

Cateva reguli de baza: Cu o seara inainte se poate face baie sau dus, dar nu si in dimineata in care are loc scanarea (deoarece prin aceasta se modifica temperatura organismului si vom avea un rezultat eronat)

Cu 24 de ore inainte de scanare nu va dati pe corp cu nici un unguent, crema sau lotiune

Cu 24 de ore inainte nu se consuma alcool, cafea si nu se fumeaza

Cu 24 de ore inainte de scanare nu se face masaj

Este indicat sa nu mancati cu 6 ore inainte de efectuarea termografiei

Daca aveti un tratament pentru HTA sau orice alta afectiune, nu-l intrerupeti !

Daca este vorba de scanarea sanului, este indicat ca doamnele sau domnisoarele sa fie intre ziua 10 si 15 a ciclului menstrual, numarate de la prima zi a ciclului

Din momentul in care ati ajuns in centrul medical, trebuie asteptat cca. 30 minute pentru acomodarea cu temperatura din interior - cu care lucreaza termograful (aceasta pentru un diagnostic corect)

In sala de asteptare se recomanda sa nu stati cu spatele atins de scaun sau perete, deoarece si in aceasta situatie se modifica temperatura corpului si se poate obtine un rezultat eronat

Se recomanda ca orice bijuterie sa fie lasata acasa, pentru a nu modifica temperatura corpului

Si nu in ultimul rand trebuie sa ne pregatim prin a face oprogramare, folosindu-ne de datele de contact de pe site

Avantajele termografiei:

Nu iradiaza (cel mai mare avantaj), spre deosebire de celelalte metode, foarte iradiante (Radiografia, RMN si Tomografia computerizata)

Se poate aplica la orice varsta si in orice situatie (inclusiv la gravide)

Se poate repeta ori de cate ori e nevoie (tocmai pentru ca nu iradiaza)

Ajuta atat indiagnosticulcat si intratamentul multor boli Vede inainte pericolul in care se gaseste o persoana de a face o anumita boala (sesizeaza degradarea zonei sau a organului respectiv si indica riscul de imbolnavire)

Cu ajutorul termografiei se poate stabili numarul de sedinte necesare pentru tratament

Ofera precizie in tratament (care se face sub scanare termografica)

Cu ajutorultermografieise poate urmari si aprecia efectul tratamentului aplicat si se poate determina cand trebuie repetat

Este maiieftinasi mai usor de efectuat

Bibliografie

http://www.medicinacluj.ro/images/scandia-imagistica-servicii-2014.jpg http://www.cdt-babes.ro/articole/rezonanta-magnetica-nucleara-rmn.php http://www.scandia-imagistica.ro/img/galerie/foto08.jpg http://novatv.ro/wp-content/uploads/2014/05/rmn.jpg http://i.ytimg.com/vi/bnQNV6vVrIY/maxresdefault.jpg http://www.referateok.ro/produse/3618_1273566333.pdf http://culturesciences.chimie.ens.fr/nodeimages/images/dossiers-dossierstransversaux-Imagerie_Medicale-IRM_RMN_Demirdjian-1.png http://www.web-sciences.com/documents/terminale/tedo06/teco06x_fichiers/image023.png http://www.umfiasi.ro/masterate/Suporturi%20de%20curs/Facultatea%20de%20Bioinginerie/Curs%20Electronica%20Medicala,%20an%20IV/Cap8_prez.pdf http://www.telemedica.ro/files/clinic/classes/1395206729223-class_imagistica-S4.jpg http://www.descopera.ro/dnews/7792126-nasterea-vazuta-prin-ochii-aparatului-de-rezonanta-magnetica http://www.medinst.ro/wp-content/gallery/rmn-articulatii/sold-rmn-t2_tse_tra_448-0001.jpg http://d38iytu6xnr869.cloudfront.net/images/stories/Prostata_carcinom-2.jpg http://www.romanofisio.com.br/arquivos/produto/padrao/0000000019N07NH0.jpg http://www.medreflexline.ro/detalii.aspx?termografia http://www.thermographyofmontana.com/images/slide30.jpg http://static.tantasalute.it/r/843X0/www.tantasalute.it/img/termografia-diagnosi.jpg http://www.exameninfrarrojo.com/pictures/innovative-medical-software.jpg http://blog.infraredmed.com/wp-content/uploads/2013/09/147.jpg