Магнитно-резонансная томография головного мозга
| МРТ головного мозга | |
|---|---|
 Поперечная Т1-взвешенная МРТ головного мозга здорового человека, полученная с помощью магнитно-резонансной томографии сверхсильного поля с напряженностью поля 7 Тесла. | |
| МКБ-10-ПКС | B030ZZZ |
| МКБ-9-СМ | 88.91 |
| Код ОПС-301 | 3-800 , 3-820 |
Магнитно-резонансная томография головного мозга использует магнитно-резонансную томографию (МРТ) для получения высококачественных двухмерных или трехмерных изображений головного мозга и ствола мозга , а также мозжечка без использования ионизирующего излучения ( рентгеновских лучей ) или радиоактивных индикаторов .
История
[ редактировать ]Первые МР-изображения человеческого мозга были получены в 1978 году двумя группами исследователей из лабораторий EMI под руководством Яна Роберта Янга и Хью Клоу. [1] В 1986 году Чарльз Л. Дюмулен и Говард Р. Харт из General Electric разработали МР-ангиографию . [2] и Дени Ле Биан получили первые изображения, а затем запатентовали диффузионную МРТ . [3] В 1988 году Арно Виллрингер и его коллеги продемонстрировали, что контрастные вещества чувствительности можно использовать при перфузионной МРТ . [4] В 1990 году Сейджи Огава из лабораторий AT&T Bell обнаружил, что обедненная кислородом кровь с dHb притягивается к магнитному полю, и открыл метод, лежащий в основе функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). [5]
В начале 1980-х - начале 1990-х годов «джедайские» шлемы, вдохновленные фильмом « Возвращение джедая » из «Звездных войн», иногда носили дети, чтобы получить хорошее качество изображения. Медные катушки шлема использовались в качестве радиоантенны для обнаружения сигналов, в то время как ассоциация «джедаев» призывала детей носить шлемы и не пугаться этой процедуры. Эти шлемы больше не были нужны по мере совершенствования МР-сканеров.
В начале 1990-х годов Питер Бассер и Ле Бихан, работавшие в Национальном институте здравоохранения , а также Аарон Филлер, Франклин Хоу и его коллеги разработали диффузионно-тензорную визуализацию (DTI). [6] [7] [8] [9] Джозеф Хайнал, Янг и Грэм Биддер описали использование последовательности импульсов FLAIR для демонстрации областей с высоким уровнем сигнала в нормальном белом веществе в 1992 году. [10] В том же году Джон Детре, Алан П. Корецкий и его коллеги разработали маркировку артериального спина . [11] В 1997 году Юрген Р. Райхенбах, Э. Марк Хааке и его коллеги из Вашингтонского университета в Сент-Луисе разработали визуализацию, взвешенную по чувствительности . [12]
Первое исследование человеческого мозга при 3,0 Тл было опубликовано в 1994 году. [13] и в 1998 году в 8 Т. [14] Исследования человеческого мозга проводились при 9,4 Тл (2006 г.). [15] и до 10,5 Тл (2019 г.). [16]
Пол Лотербур и сэр Питер Мэнсфилд были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине 2003 года за открытия в области МРТ.
Рекорд самого высокого пространственного разрешения целого неповрежденного мозга (вскрытие) составляет 100 микрон и установлен в Массачусетской больнице общего профиля. Данные были опубликованы в журнале Scientific Data 30 октября 2019 года. [17] [18]
Приложения
[ редактировать ]Одним из преимуществ МРТ головного мозга перед компьютерной томографией головы является лучший контраст тканей. [19] и он имеет меньше артефактов, чем КТ при просмотре ствола мозга . МРТ также превосходно подходит для визуализации гипофиза . [20] Однако он может оказаться менее эффективным при выявлении раннего церебрита . [21]
В случае сотрясения мозга следует избегать МРТ, за исключением случаев, когда при обследовании наблюдаются прогрессирующие неврологические симптомы, очаговые неврологические признаки или подозрение на перелом черепа. [22] При анализе сотрясения мозга можно провести измерения фракционной анизотропии, средней диффузии, мозгового кровотока и глобальной связности, чтобы наблюдать патофизиологические механизмы, реализуемые во время выздоровления. [23]
При анализе мозга плода МРТ дает больше информации о вращении, чем ультразвук . [24]
МРТ чувствительна для обнаружения абсцесса головного мозга. [25]
ряд различных методов или последовательностей Для визуализации нервной системы можно использовать визуализации:
- Т1 - ВИ (Т1В) изображения: Спинномозговая жидкость темная. Т 1 -взвешенные изображения полезны для визуализации нормальной анатомии.
- T2 - взвешенные изображения (T2W) : спинномозговая жидкость светлая, но жир (и, следовательно, белое вещество ) темнее, чем T1 при . Т 2 -взвешенные изображения полезны для визуализации патологии. [26]
- Диффузионно-взвешенные изображения (ДВИ): ДВИ использует диффузию молекул воды для создания контраста на МР-изображениях.
- Изображения протонной плотности (PD): CSF имеет относительно высокий уровень протонов , благодаря чему CSF выглядит ярким. Серое вещество ярче белого. [27]
- Восстановление инверсии затухания жидкости ( FLAIR ): полезно для оценки бляшек белого вещества вблизи желудочков. [28] Это полезно при выявлении демиелинизации . [29]
Диагностическое использование
[ редактировать ]МРТ головного мозга и головы имеет множество диагностических применений, включая выявление аневризм, инсультов, опухолей и других повреждений головного мозга. [30] При многих заболеваниях, таких как болезнь Паркинсона или Альцгеймера , МРТ полезна для дифференциальной диагностики с другими заболеваниями. [31] [32] Что касается диагностики, данные МРТ использовались с сетями глубокого обучения для выявления опухолей головного мозга . [33]
См. также
[ редактировать ]Галерея
[ редактировать ]
Области мозга на Т1 МРТ
Т1 (обратите внимание, что спинномозговая жидкость темная) с контрастом (стрелка указывает на менингиому серпа)
Нормальное аксиальное Т2-взвешенное МР-изображение головного мозга
МРТ-изображение поверхности головного мозга.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Мозг Британии производит первые снимки ЯМР» . Новый учёный : 588. 1978.
- ^ «Проверка кровотока» . Популярная наука : 12. 1987.
- ^ Ле Бихан Д., Бретон Э. (1987). «Метод измерения параметров молекулярной диффузии и/или перфузии живой ткани». Патент США № 4809701 .
- ^ Виллрингер А., Розен Б.Р., Белливо Дж.В., Акерман Дж.Л., Лауффер Р.Б., Бакстон Р.Б., Чао Ю.С., Ведин В.Дж., Брэйди Т.Дж. (февраль 1988 г.). «Динамическая визуализация с хелатами лантаноидов в нормальном мозге: контраст из-за эффектов магнитной восприимчивости». Магнитный резонанс в медицине . 6 (2): 164–74. дои : 10.1002/mrm.1910060205 . ПМИД 3367774 . S2CID 41228095 .
- ^ Фаро Ш., Мохамед ФБ (15 января 2010 г.). Жирный фМРТ. руководство по функциональной визуализации для нейробиологов . Спрингер. ISBN 978-1-4419-1328-9 . Проверено 10 июня 2015 г.
- ^ Хоу Ф.А., Филлер АГ, Белл Б.А., Гриффитс-младший (декабрь 1992 г.). «Магнитно-резонансная нейрография». Магнитный резонанс в медицине . 28 (2): 328–38. дои : 10.1002/mrm.1910280215 . ПМИД 1461131 . S2CID 36417513 .
- ^ Филлер А.Г., Хоу Ф.А., Хейс К.Э., Клиот М., Винн Х.Р., Белл Б.А., Гриффитс Дж.Р., Цуруда Дж.С. (март 1993 г.). «Магнитно-резонансная нейрография». Ланцет . 341 (8846): 659–61. дои : 10.1016/0140-6736(93)90422-д . ПМИД 8095572 . S2CID 24795253 .
- ^ Наполнитель А (октябрь 2009 г.). «Магнитно-резонансная нейрография и диффузионно-тензорная визуализация: происхождение, история и клиническое влияние первых 50 000 случаев с оценкой эффективности и полезности в проспективной исследовательской группе из 5000 пациентов» . Нейрохирургия . 65 (4 приложения): А29-43. дои : 10.1227/01.neu.0000351279.78110.00 . ПМЦ 2924821 . ПМИД 19927075 .
- ^ Бассер П.Дж. (2010). «Изобретение и разработка диффузионно-тензорной МРТ (DT-MRI или DTI) в НИЗ» . Диффузионная МРТ . Издательство Оксфордского университета. стр. 730–740. дои : 10.1093/med/9780195369779.003.0047 . ISBN 9780195369779 .
- ^ Хайнал Дж.В., Де Коэн Б., Льюис П.Д., Бодуэн С.Дж., Коуэн Ф.М., Пеннок Дж.М., Янг И.Р., Байддер Г.М. (июль 1992 г.). «Области с высоким сигналом в нормальном белом веществе, показанные сильно Т2-взвешенными IR-последовательностями с нулевым значением CSF». Журнал компьютерной томографии . 16 (4): 506–13. дои : 10.1097/00004728-199207000-00002 . ПМИД 1629405 . S2CID 42727826 .
- ^ Корецкий А.П. (август 2012 г.). «Ранняя разработка маркировки спина артерий для измерения регионального мозгового кровотока с помощью МРТ» . НейроИмидж . 62 (2): 602–7. doi : 10.1016/j.neuroimage.2012.01.005 . ПМК 4199083 . ПМИД 22245338 .
- ^ Райхенбах-младший, Венкатесан Р., Шиллингер DJ, Кидо Д.К., Хааке Э.М. (июль 1997 г.). «Маленькие сосуды головного мозга человека: МР-венография с дезоксигемоглобином в качестве внутреннего контрастного вещества». Радиология . 204 (1): 272–7. дои : 10.1148/radiology.204.1.9205259 . ПМИД 9205259 .
- ^ Мэнсфилд П., Коксон Р., Гловер П. (май 1994 г.). «Эхо-планарная визуализация мозга при 3,0 Т: первые нормальные результаты добровольцев». Журнал компьютерной томографии . 18 (3): 339–43. дои : 10.1097/00004728-199405000-00001 . ПМИД 8188896 . S2CID 20221062 .
- ^ Робитайл П.М., Абдулджалил А.М., Кангарлу А., Чжан Х, Ю Ю, Берджесс Р., Бэйр С., Ноа П., Ян Л., Чжу Х., Палмер Б., Цзян З., Чакерес Д.М., Спигос Д. (октябрь 1998 г.). «Магнитно-резонансная томография человека при 8 Т». ЯМР в биомедицине . 11 (6): 263–5. doi : 10.1002/(SICI)1099-1492(199810)11:6<263::AID-NBM549>3.0.CO;2-0 . ПМИД 9802467 . S2CID 41305659 .
- ^ Воган Т; ДелаБарре Л; Снайдер С; Тянь Дж; Акгюн С; Шривастава Д; Лю В; Олсон С; Адриани Дж; и др. (декабрь 2006 г.). «МРТ человека 9,4Т: предварительные результаты» . Маг Резон Мед . 56 (6): 1274–82. дои : 10.1002/mrm.21073 . ПМК 4406343 . ПМИД 17075852 .
- ^ Садеги-Таракаме, Алиреза; ДелаБарре, Лэнс; Лагор, Рассел Л.; Торрадо-Карвахаль, Ангел; У, Сяопин; Грант, Андреа; Адриани, Грегор; Мецгер, Грегори Дж.; Ван де Муртеле, Пьер-Франсуа; Угурбил, Камил; Аталар, Эргин (21 ноября 2019 г.). «МРТ головы человека in vivo при 10,5 Т: исследование безопасности радиочастот и предварительные результаты визуализации» . Магнитный резонанс в медицине . 84 (1): 484–496. дои : 10.1002/mrm.28093 . hdl : 11693/53263 . ISSN 0740-3194 . ПМЦ 7695227 . ПМИД 31751499 . S2CID 208226414 .
- ^ «100-часовая МРТ человеческого мозга дает самые подробные трехмерные изображения» . 10 июля 2019 г.
- ^ «Команда публикует результаты МРТ головного мозга с самым высоким разрешением» .
- ^ Эбель К.Д., Бенц-Бом Г (1999). Дифференциальный диагноз в детской радиологии . Тиме. стр. 538–. ISBN 978-3-13-108131-5 . Проверено 18 июля 2011 г.
- ^ Брэдли В.Г., Брант-Завадски М., Камбрей-Форкер Дж. (15 января 2001 г.). МРТ головного мозга . Сурендра Кумар. ISBN 978-0-7817-2568-2 . Проверено 24 июля 2011 г.
- ^ Роос К.Л., Тункель А.Р. (2010). Бактериальные инфекции центральной нервной системы . Elsevier Науки о здоровье . стр. 69–. ISBN 978-0-444-52015-9 . Проверено 18 июля 2011 г.
- ^ Американское медицинское общество спортивной медицины (24 апреля 2014 г.), «Пять вопросов, которые должны задать врачи и пациенты» , «Выбирая мудро : инициатива Фонда ABIM» , Американское медицинское общество спортивной медицины , получено 29 июля 2014 г.
- ^ Черчилль Натан В., Хатчисон Майкл Г., Ричардс Дуг, Люнг Дженерал, Грэм Саймон Дж., Швейцер Том А. (2017). «Первая неделя после сотрясения мозга: кровоток, функция мозга и микроструктура белого вещества» . НейроИмидж: Клинический . 14 : 480–489. дои : 10.1016/j.nicl.2017.02.015 . ПМЦ 5334547 . ПМИД 28280686 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Гарел С (2004). МРТ головного мозга плода: нормальное развитие и церебральные патологии . Спрингер. ISBN 978-3-540-40747-8 . Проверено 24 июля 2011 г.
- ^ Рат, Таня Дж.; Хьюз, Мэрион; Араби, Мохаммед; Шах, Гауранг В. (2012). «Визуализация церебрита, энцефалита и абсцесса головного мозга». Клиники нейровизуализации Северной Америки . 22 (4). Эльзевир Б.В.: 585–607. дои : 10.1016/j.nic.2012.04.002 . ISSN 1052-5149 . ПМИД 23122258 .
- ^ Батлер П., Митчелл А.В., Эллис Х. (19 ноября 2007 г.). Прикладная радиологическая анатомия для студентов-медиков . Издательство Кембриджского университета . стр. 12–. ISBN 978-0-521-81939-8 . Проверено 18 июля 2011 г.
- ^ Тофтс, Пол (1 сентября 2005 г.). Количественная МРТ головного мозга: измерение изменений, вызванных заболеванием . Джон Уайли и сыновья . стр. 86–. ISBN 978-0-470-86949-9 . Проверено 18 июля 2011 г.
- ^ Чоудхури Р., Уилсон И., Роф С., Ллойд-Джонс Дж. (19 апреля 2010 г.). Краткий обзор радиологии . Джон Уайли и сыновья. стр. 95–. ISBN 978-1-4051-9220-0 . Проверено 18 июля 2011 г.
- ^ Гранахер Р.П. (20 декабря 2007 г.). Черепно-мозговая травма: методы клинической и судебно-психиатрической оценки . ЦРК Пресс . стр. 247–. ISBN 978-0-8493-8138-6 . Проверено 18 июля 2011 г.
- ^ «МРТ – Клиника Мэйо» . www.mayoclinic.org . Проверено 22 декабря 2023 г.
- ^ Хейм, Беатрис; Крисмер, Флориан; Де Марци, Роберто; Сеппи, Клаус (01 августа 2017 г.). «Магнитно-резонансная томография в диагностике болезни Паркинсона» . Журнал нейронной передачи . 124 (8): 915–964. дои : 10.1007/s00702-017-1717-8 . ISSN 1435-1463 . ПМК 5514207 . ПМИД 28378231 .
- ^ Фризони, Джованни Б.; Фокс, Ник С.; Джек, Клиффорд Р.; Шелтенс, Филип; Томпсон, Пол М. (февраль 2010 г.). «Клиническое применение структурной МРТ при болезни Альцгеймера» . Обзоры природы Неврология . 6 (2): 67–77. дои : 10.1038/nrneurol.2009.215 . ISSN 1759-4766 . ПМЦ 2938772 .
- ^ Сегато, Алиса; Марзулло, Альдо; Калимери, Франческо; Де Моми, Елена (01 декабря 2020 г.). «Искусственный интеллект при заболеваниях головного мозга: систематический обзор» . АПЛ Биоинженерия . 4 (4). Издательство AIP: 041503. doi : 10.1063/5.0011697 . ISSN 2473-2877 . ПМЦ 7556883 . ПМИД 33094213 .
