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 - взвешенные изображения (Т1W) : 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., Берджесс Р., Бэйр С., Ной 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 .
