artykuł / article
radiologia / radiology
Sztuka obrazowania za pomocÄ…
rezonansu magnetycznego (MR)
Agata Pietrzak
Licencjat Elektroradiologii, absolwentka Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego,
tel. [phone]. e-mail: [e-mail]
Zarówno nauka, jak i doskonalenie umiejętności w zakresie wykorzystywania
techniki i zjawiska rezonansu magnetycznego MR (Magnetic Resonance), wyma-
gają od potencjalnego, czy faktycznego operatora, sporo wysiłku i pracy. Do peł-
nego wykorzystania tej metody potrzebne są wiedza fizyczna oraz znajomość
anatomii i fizjologii, a także zmysł techniczny i uważna, cierpliwa obserwacja.
Ważne jest to, by nie zniechęcać się na samym początku, choć nie wiadomo, jak
zacząć, ile trzeba wiedzieć, ile widzieć. Czy to aby nie za trudne, nazbyt skom-
plikowane? Odpowiedz
brzmi: nie. Musimy po prostu pamiętać o kilku istotnych
zasadach, które pozwolę sobie przedstawić w niniejszym artykule.
Najważniejsza jest świadomość tego, co wolno
i tego, czego absolutnie nie można robić w pracow-
ni rezonansu magnetycznego. Poza klasycznym zbio-
rem reguł BHP, należy bezwzględnie pamiętać o wła-
ściwościach pola magnetycznego. Musimy wiedzieć,
że wszelkie materiały wykazujące właściwości magne-
tyczne (np. żelazo i wiele jego stopów, nikiel) należy
y
ródło: Fotolia
pozostawić poza pomieszczeniem, w którym znajduje
się aparat MR. Powód? Wystarczy proste doświadcze- obecności opiłków metalicznych w oku pacjenta itd.
nie z kluczami od mieszkania. Zbliżone do magnesu, W przypadku implantów pacjentowi grozi poparzenie
są do niego błyskawicznie przyciągane. Wyobraz
my w wyniku rozgrzewania się materiału, z którego wyko-
sobie, że na stole znajduje się pacjent, a my wypusz- nana jest wszczepiona proteza czy płytka, w skrajnych
czamy z ręki owe klucze czy inny metalowy przedmiot. przypadkach niewielki ruch implantu (odpowiednio
Stwarzamy wówczas zagrożenie uszkodzenia ciała, małego w wystarczająco silnym polu). Stymulatory
a nawet narażenia życia pacjenta, za co poniesiemy mogą natomiast  odmówić posłuszeństwa , co może
odpowiedzialność służbową i karną. okazać się tragiczne w skutkach zarówno dla pacjen-
Co, jeśli w ciele pacjenta znajdują się mate- ta, jak i operatora (jesteśmy odpowiedzialni służbowo
riały wykazujące właściwości magnetyczne lub i moralnie). Opiłki w sąsiedztwie gałki ocznej zostaną
wrażliwe na działanie pola magnetycznego? Zbiór poruszone bądz
wyrwane przez magnes, co grozi
zasad dotyczących wykonywania badań takim oso- poważnym uszkodzeniem narządu wzroku i znów
bom zamykamy w spis przeciwwskazań względnych odpowiedzialność poniesie technik elektroradiologii/
i bezwzględnych. elektroradiolog obsługujący aparat. Nawet jeśli pa-
Do przeciwwskazań bezwzględnych należy na cjent deklaruje, że implanty wykonano z materiałów
pewno obecność pompy infuzyjnej, rozrusznika ser- niemagnetycznych, musimy bezwzględnie wymagać
ca, neurostymulatora, implantów wykonanych z ma- od niego stosownego zaświadczenia potwierdzają-
teriałów o właściwościach magnetycznych lub świeżo cego owe zapewnienia, zwłaszcza gdy dotyczą one
wszczepionych, a także podejrzenie lub świadomość wszczepów wykonanych lata temu.
139
Inżynier i Fizyk Medyczny 3/2013 vol. 2
artykuł \ article
radiologia \ radiology
Czy obecność tatuażu przedmiotów (wózków, stołów, narzędzi), które nie są wyraz
nie
jest przeciwwskazaniem do badania MR? oznaczone.
Przygotowanie pacjenta obejmuje zatem ustalenie prze-
Zasadniczo nie, ale niektóre typy tuszu wykorzystywanego ciwwskazań względnych i bezwzględnych, śledzenie skierowań,
przez tatuatorów zawierają żelazo lub ołów, które w polu ma- przeprowadzenie wywiadu i ocenę psychologiczną. Jako osoby
gnetycznym mogą ulegać rozgrzaniu i w konsekwencji powodo- odpowiedzialne za pacjenta w czasie wykonywania badania, mu-
wać poparzenia. simy być świadomi jego stanu psychicznego i fizycznego. Musi-
Przeciwwskazania względne to różnego rodzaju opiłki czy my też mieć pewność, że kwalifikuje się on do badania, jest po-
odłamki metalowe w ciele, w przypadku których najważniejsze informowany o procedurach i przebiegu diagnostyki obrazowej
jest umiejscowienie i oszacowanie ryzyka przemieszczenia czy i że jest na nią gotowy. Chcemy w ten sposób zminimalizować
rozgrzania. Warto pamiętać, że wszelkiego typu modyfikacje ryzyko zakończenia badania w chwili, gdy jest ono jeszcze niedia-
ciała czy piercing (przekłuwanie dekoracyjne) nie zawsze wy- gnostyczne. Ponadto powinniśmy być przekonani o tym, że pa-
konane są z materiałów szlachetnych (srebro, tytan) i w takich cjent jest odpowiednio ubrany. Należy wyeliminować wszelkie
sytuacjach niezwykle istotny jest wywiad z pacjentem i możli- metalowe ozdoby czy paski, mogące dać artefakty na obrazie.
wość czasowego usunięcia ozdób (np. wyjęcie kolczyków). Prze- Ułożenie chorego zależy od rodzaju wykonywanego badania.
szkodą mogą okazać się aparaty ortodontyczne (szczególnie, Ważne jest, aby powierzchnie skóry nie stykały się ze sobą (uni-
jeśli okolicą badaną ma być głowa z szyją) czy nawet niektóre kamy splecionych palców), co może narażać badanego na popa-
zastawki serca. Może też zdarzyć się sytuacja, w której przeciw- rzenia. Dbamy o wygodę osoby badanej, stosowanie odpowied-
wskazanie względne okaże się bezwzględnym (np. wspomniane nich podkładek oraz higienę (wymiana ręczników, dezynfekcja).
modyfikacje magnetyczne, które wywołają artefakty uniemożli- Zaniedbania w tym obszarze są niedopuszczalne (zwłaszcza
wiające interpretację obrazu radiologicznego). W takiej sytuacji w okresie wzmożonej zachorowalności na choroby zakaz
ne,
mamy pełne prawo odmówić wykonania badania. takie jak grypa; pamiętać należy o możliwości przeniesienia na
Do ważnych przeciwwskazań względnych należą klaustrofo- pacjentów lub personel wirusa HIV  Human Immunodeficiency
bia i ciąża. Pierwsze wymaga współpracy elektroradiolog  pa- Virus czy HCV  Hepatitis C Virus).
cjent, drugie  konsultacji lekarskiej. W przypadku klaustrofobii
bardzo wskazane jest odpowiednie przygotowanie i doinformo- Co, jeśli pacjent chce przerwać badanie?
wanie pacjenta o przebiegu i znaczeniu badania. Istotna okazuje
się umiejętność stworzenia swoistej więzi z pacjentem, którego Pacjent musi mieć świadomość, jak trudno jest się dostać do pra-
wizja bycia umieszczonym w ciasnym tunelu najzwyczajniej prze- cowni rezonansu magnetycznego oraz zostać poinformowany,
raża. Nieodzowny może okazać się kontakt głosowy, a czasem że rezygnacja z badania wiąże się z ponowną procedurą kwali-
nawet obecność osób trzecich w trakcie badania. Warto pamię- fikacji. Niemniej jednak ma pełne prawo zrezygnować lub prze-
tać o uzmysłowieniu pacjentowi konsekwencji przerwania bada- rwać badanie, jeśli uzna, że z różnych przyczyn nie jest w stanie
nia przed planowanym zakończeniem protokołu. Tracimy wtedy w nim dalej uczestniczyć. Może również nie podać przyczyny,
bowiem cenny czas i pieniądze, przekreślamy pracę operatora o czym operator MR powinien pamiętać. Przerwanie badania
i wydłużamy kolejkę oczekujących na badanie. odbywa się za pomocą specjalnej  gruszki , którą pacjent trzyma
Nie udowodniono jednoznacznie szkodliwości pola magne- w ręku w czasie skanowania.
tycznego dla ciężarnych, ale nie potwierdzono również braku
jego wpływu na rozwój płodu. Z tej właśnie przyczyny decyzję Podstawy fizyczne badania
o wykonaniu badania MR kobiecie w ciąży podejmuje lekarz.
W przypadku ciąży zagrożonej rezonans najprawdopodobniej Zasadniczo nośnikiem informacji jest sygnał pochodzący z pro-
nie zostanie wykonany. tonów wodoru. Użyłam słowa  zasadniczo , gdyż dotyczy to
W otoczeniu magnesu nie mogą znajdować się nie tylko również innych pierwiastków. W diagnostyce obrazowej o wodo-
metale magnetyczne, ale i karty bankomatowe, bilety elektro- rze mówimy jednak najczęściej. W największym skrócie: protony
niczne, telefony komórkowe itd. Ze względu na ich właściwości wodoru przypominają w polu magnetycznym małe magnesy,
magnetyczne może dojść do wykasowania pamięci, wyzerowa- ustawiające się zgodnie z liniami sił tego pola. Pole powoduje,
nia konta czy trwałego uszkodzenia przedmiotu. Faktem zasłu- że protony obracają się (rotują) z częstotliwością tak zwanej
gującym na podkreślenie jest to, że w pracowni rezonansu ma- precesji Larmora, wysyłając sygnał o dokładnie takiej samej
gnetycznego najczęściej nie ma tak zwanego zasięgu sieci, toteż częstości. Protony wchłaniają również sygnał emitowany (nada-
posiadanie telefonu komórkowego zwyczajnie mija się z celem. wany) przez aparat, co powoduje zmianę kierunku obrotu (flip).
Wszystkie sprzęty wykorzystywane do wykonywania badania Czas, jaki upływa pomiędzy nadaniem impulsu a pomiarem, to
MR (np. strzykawka automatyczna) wykonane są z materiałów czas echa TE (Time of Echo), natomiast czas upływający pomię-
niemagnetycznych i posiadają specjalne oznaczenia informują- dzy emisją dwóch impulsów (podstawowa sekwencja) to czas
ce o tym fakcie. W pobliże magnesu nie wprowadzamy żadnych repetycji TR (Time to Repeat). Istotny jest także fakt, że protony
140
vol. 2 3/2013 Inżynier i Fizyk Medyczny
artykuł / article
radiologia / radiology
charakteryzują się magnetyzacją podłużną i poprzeczną, co ma Angiografia TOF, zwana także angiografią czasu napływu,
duże znaczenie w diagnostyczne. czy przelotu, stosowana np. do badania koła tętniczego mó-
Za pomocą rezonansu magnetycznego rejestrowane są dwa zgu Willisa, wykorzystuje efekt widoczny jako rozjaśniona krew
typy obrazów: T1 i T2. Z punktu widzenia niniejszego artykułu wpływająca do warstwy na tle zaciemnionych spinów stacjo-
istotne jest ich tworzenie, zależne od TE i TR. Reguła jest dość narnych. Wady TOF uwidaczniają się, gdy krew ma do przebycia
prosta: jeśli długo czekamy, zanim zmierzymy sygnał TE lub wy- dłuższą drogę lub przepływ krwi jest wolny.
ślemy kolejny impuls TR, otrzymujemy obraz T2, jeśli krótko: PC  angiografia kontrastu fazowego  bazuje na różnicy po-
T1. Krótko oznacza TE  około 20 ms, TR  do 700 ms, długo  TE między spinami stacjonarnymi (nieruchomymi) i wpływającymi
60-80 ms, a TR  do 2000 ms. W praktyce T1 oznacza szybkość do badanej warstwy. Efekt jest podobny do efektu metody an-
relaksacji protonów (czasu powrotu wzbudzonych protonów giografii subtrakcyjnej.
do stanu podstawowego, równowagi), a T2  szybkość spadku Opisane powyżej techniki obywają się bez użycia środków cie-
sygnału. Trzeci rodzaj obrazu, PD (Proton Density)  gęstość pro- niujących, ale czasami ich wykorzystanie jest konieczne. Na ryn-
tonów, zależy od ilości wzbudzonych protonów. Rozpoznanie ku dostępnych jest wiele kontrastów, a wśród nich: Magnevist,
obrazów nie jest trudne. Najogólniej: ciemny płyn na obrazie Gadovist, Dotarem. Wybór zależy od techniki badania, wskazań
oznacza, że mamy do czynienia z T1, jasny  T2. Nie zawsze jest lekarskich, zasobów szpitala. Powikłania występują bardzo rzad-
to aż tak oczywiste, ale na początek warto o tym pamiętać. ko. Są to przede wszystkim: uczucie ciepła, niekiedy trudności
z oddychaniem oraz w skrajnych przypadkach  wstrzÄ…s ana-
Sekwencje MR filaktyczny. Odsetek osób, u których obserwuje się działania
niepożądane, jest znikomy, ale nie zerowy, dlatego warto o tym
Do najczęściej stosowanych sekwencji wykorzystywanych w ba- wspomnieć i pamiętać.
daniu rezonansem magnetycznym należą: spin echo, fast spin Rozpoczęcie badania MR nakłada na operatora konieczność
echo, inversion recovery, czyli STIR (Short Tau Inversion Recovery), spełnienia szeregu warunków, ustalenia przeciwwskazań i do-
GE (gradientowe), angiograficzne TOF (Time-of-Flight) i PC (Pha- konania kilku ustaleń. Technik, licencjat i magister elektroradio-
se Contrast). Poszczególne firmy produkujące aparaty rezonan- logii ma wobec pacjenta, personelu i miejsca pracy niemożliwe
sowe stosują własną nomenklaturę, dlatego przed przystąpie- do pominięcia zobowiązania, które musi bezwzględnie spełnić.
niem do badania ważna jest ich analiza. Przed uruchomieniem aparatu musi mieć pewność, że jest on
Spin echo polega na kombinowaniu impulsów radiowych sprawny, a drzwi oddzielające pomieszczenie z aparatem od ste-
90° i 180°  najpierw transmitowany jest sygnaÅ‚ 90° (pobudza- rowni  zamkniÄ™te. Protokół badania musi być zgodny ze skiero-
jÄ…cy), po czym odwracajÄ…cy 180°. Pomiar sygnaÅ‚u nastÄ™puje po waniem lekarskim, a pacjent  poinformowany i przygotowany.
czasie TE, a po TR ponownie emitowany jest impuls 90°. Sekwen- Mimo dÅ‚ugiej listy wymagaÅ„ i trudnej drogi wykonawcy nadania
cja ta jest najbardziej klasyczną i najczęściej stosowaną w bada- do samodzielności i póz
niej  perfekcji, wiele osób decyduje się
niach głowy, układu kostnego i mięśniowego. podjąć niełatwe wyzwanie i zmierzyć się z nową, obiecującą
Fast spin echo przypomina spin echo, z tą różnicą, że w jed- technologią, jednocząc z całym personelem siły w walce o zdro-
nym czasie TR wysyÅ‚anych jest dużo impulsów 180°, w zwiÄ…zku wie pacjenta.
z czym pomiar sygnału również powtarzany jest kilkakrotnie.
Zastosowanie: badanie serca i dużych naczyń. LITERATURA
STIR służy do wygaszenia sygnałów pochodzących z niektó-
rych tkanek (np. tłuszczu). Sekwencję rozpoczynamy od wysła- 1. E.M. Rogers: Fizyka dla dociekliwych. Elektryczność i magnetyzm,
nia impulsu odwracajÄ…cego magnetyzacjÄ™ 180°, po czym czeka- wyd. PWN, Warszawa 1981, 210-211, ISBN 83-01-02921-8.
my z wysÅ‚aniem impulsu pobudzajÄ…cego 90° przez czas TI (czas 2. A.J. Paciorek, A. Urbanik, A. Brzozowska-Czarnek, I. Herman-
inwersji, zależny od indukcji pola magnetycznego oraz właści- -Sucharska: Przydatność badania MR w ocenie budowy i czynności
wości tkanki, np. dla pola 1,5 T TI dla tłuszczu wynosi 150 ms). serca, Przegląd Lekarski, 67(4), 2010.
Saturacja tłuszczu przydatna jest np. w diagnostyce przerzutów 3. J. Scheffler: Leczenie przerzutów nowotworowych do kośćca
nowotworowych do kości. radioizotopami  korelacje kliniczne i radiologiczne, Katedra Me-
Gradienty  wywołują niejednorodności pola poprzez zmia- dycyny Nuklearnej i Informatyki Radiologicznej Akademia Me-
nę kierunku protonów i są z
ródłem charakterystycznego hałasu dyczna w Gdańsku.
w pracowni MR. Znajdują zastosowanie wszędzie tam, gdzie li- 4. E. Trzebiatowska: Praktyczny poradnik operatora Rezonan-
czy się czas i zmniejszona podatność obrazu na artefakty: w ba- su Magnetycznego, wyd. Medyk, Warszawa 2010, ISBN
daniach jamy brzusznej, klatki piersiowej, a także w angiografii. 978-83-89745-28-6.
141
Inżynier i Fizyk Medyczny 3/2013 vol. 2