Магнитно-резонансная томография головного мозга - Magnetic resonance imaging of the brain

МРТ головного мозга и ствола головного мозга
МРТ головного мозга Normal.jpg
МРТ головного мозга
МКБ-10-ПКB030ZZZ
МКБ-9-СМ88.91
Код ОПС-3013-800, 3-820

Магнитно-резонансная томография головного мозга использует магнитно-резонансная томография (МРТ) для получения высококачественных двухмерных или трехмерных изображений мозг и мозговой ствол без использования ионизирующего излучения (Рентгеновские лучи ) или же радиоактивные индикаторы.

История

Первые МРТ-изображения человеческого мозга были получены в 1978 г. двумя группами исследователей в г. Лаборатории EMI во главе с Ян Роберт Янг и Хью Клоу.[1] В 1986 году Чарльз Л. Дюмулен и Ховард Р. Харт в General Electric развитый МР-ангиография,[2] и Дени Ле Бихан получили первые изображения и позже запатентовали диффузная МРТ.[3] В 1988 г. Арно Виллринджер и коллеги продемонстрировали, что восприимчивость контрастные вещества может быть использован в перфузионная МРТ.[4] В 1990 г. Сэйдзи Огава в Лаборатории AT&T Bell признал, что обедненная кислородом кровь с dHb притягивается магнитным полем, и открыл метод, лежащий в основе Функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ).[5]

В начале 1990-х Питер Бассер и Ле Бихан, работая в Национальные институты здравоохранения США, Аарон Филлер, Франклин Хоу и его коллеги разработали диффузионная тензорная визуализация (DTI).[6][7][8][9] Джозеф Хайнал, Янг и Грэм Биддер описали использование FLAIR Последовательность импульсов 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 маркировка артериального спина.[11] В 1997 году Юрген Р. Райхенбах, Э. Марк Хааке и его коллеги из Вашингтонский университет развитый Восприимчивость взвешенных изображений.[12]

Первое исследование человеческого мозга на 3.0 Т был опубликован в 1994 г.,[13] а в 1998 году на 8 т.[14] Исследования человеческого мозга проводились при 9,4 Тл (2006 г.)[15] и до 10,5 т (2019 г.).[16]

Пол Лаутербур и сэр Питер Мэнсфилд были награждены 2003 Нобелевская премия по физиологии и медицине за их открытия в области МРТ.

Это аксиальное Т2-взвешенное (белое ЦСЖ) МРТ сканирование показывает нормальный мозг на уровне боковых желудочков.

рекорд для самого высокого пространственного разрешения всего неповрежденного мозга (вскрытие) составляет 100 микрон, полученный в Массачусетской больнице общего профиля. Данные были опубликованы в NATURE 30 октября 2019 года.[17][18]

Приложения

Одно из преимуществ МРТ головного мозга перед компьютерная томография головы лучше контрастирует ткань,[19] и имеет меньше артефактов, чем КТ при просмотре мозговой ствол. МРТ также лучше всего подходит для гипофиз визуализация.[20] Однако он может быть менее эффективным при раннем выявлении церебрит.[21]

В случае сотрясение, МРТ следует избегать, если при обследовании не наблюдаются прогрессирующие неврологические симптомы, очаговые неврологические признаки или опасения перелома черепа.[22] При анализе сотрясения мозга можно проводить измерения фракционной анизотропии, средней диффузии, церебрального кровотока и глобальной связи для наблюдения за патофизиологическими механизмами, возникающими во время выздоровления.[23]

При анализе мозг плода, МРТ дает больше информации о вращении, чем УЗИ.[24]

Ряд различных методов визуализации или последовательности можно использовать с визуализацией нервной системы:

  • Т1взвешенные (T1W) изображения: Спинномозговая жидкость темно. Т1 взвешенные изображения полезны для визуализации нормальной анатомии.
  • Т2-взвешенные (T2W) изображения: CSF легкая, но толстая (и, следовательно, белое вещество ) темнее, чем с Т1. Т2 взвешенные изображения полезны для визуализации патологии.[25]
  • Изображения, взвешенные по диффузии (DWI): DWI использует диффузию молекул воды для создания контраста в МР-изображениях.
  • Изображения плотности протонов (PD): CSF имеет относительно высокий уровень протоны, делая CSF ярким. серое вещество ярче белого вещества.[26]
Ложный цвет МРТ с нанесением красного на Т1, зеленого на PD и синего на T2.
Щелкните здесь, чтобы просмотреть стопку и получить дальнейшее описание цветов.

Смотрите также

Галерея

  • Области мозга на Т1 МРТ

  • T1 (обратите внимание, ликвор темный) с контрастом (стрелка указывает на менингиому фокса)

  • Нормальное аксиальное Т2-взвешенное МРТ головного мозга

  • МРТ-изображение поверхности мозга.

Рекомендации

  1. ^ Информация, Reed Business (1978). «Мозги Великобритании производят первые ЯМР-сканирования». Новый ученый: 588.
  2. ^ «Проверка кровотока». Популярная наука: 12. 1987.
  3. ^ Ле Бихан Д., Бретон Э (1987). «Метод измерения параметров молекулярной диффузии и / или перфузии живой ткани». Патент США № 4809701..
  4. ^ Виллринджер А., Розен Б. Р., Белливо Дж. В., Акерман Дж. Л., Лауффер Р. Б., Бакстон Р. Б., Чао Ю. С., Ведин В. Дж., Брэди 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. PMID  3367774. S2CID  41228095.
  5. ^ Фаро Ш., Мохамед Ф. Б. (15 января 2010 г.). Жирный фМРТ. руководство по функциональной визуализации для нейробиологов. Springer. ISBN  978-1-4419-1328-9. Получено 10 июн 2015.
  6. ^ Хоу Ф.А., Филлер А.Г., Белл Б.А., Гриффитс-младший (декабрь 1992 г.). «Магнитно-резонансная нейрография». Магнитный резонанс в медицине. 28 (2): 328–38. Дои:10.1002 / mrm.1910280215. PMID  1461131. S2CID  36417513.
  7. ^ 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. PMID  8095572. S2CID  24795253.
  8. ^ Наполнитель А (октябрь 2009 г.). «Магнитно-резонансная нейрография и диффузионная тензорная визуализация: происхождение, история и клиническое влияние первых 50 000 случаев с оценкой эффективности и полезности в предполагаемой исследовательской группе из 5000 пациентов». Нейрохирургия. 65 (4 приложение): A29-43. Дои:10.1227 / 01.neu.0000351279.78110.00. ЧВК  2924821. PMID  19927075.
  9. ^ Бассер П.Дж. (2010). «Изобретение и разработка диффузно-тензорной МРТ (DT-MRI или DTI) в NIH». Диффузная МРТ. Издательство Оксфордского университета. С. 730–740. Дои:10.1093 / med / 9780195369779.003.0047. ISBN  9780195369779.
  10. ^ Хайнал СП, Де Коэн Б., Льюис П.Д., Бодуэн С.Дж., Коуэн Ф.М., Пеннок Дж. М., Янг И. Р., Биддер Г. М. (июль 1992 г.). «Области с высоким уровнем сигнала в нормальном белом веществе, показанные сильно T2-взвешенными ИК-последовательностями CSF». Журнал компьютерной томографии. 16 (4): 506–13. Дои:10.1097/00004728-199207000-00002. PMID  1629405. S2CID  42727826.
  11. ^ Корецкий А.П. (август 2012 г.). «Ранняя разработка артериальной спиновой маркировки для измерения регионального кровотока в головном мозге с помощью МРТ». NeuroImage. 62 (2): 602–7. Дои:10.1016 / j.neuroimage.2012.01.005. ЧВК  4199083. PMID  22245338.
  12. ^ Reichenbach JR, Venkatesan R, Schillinger DJ, Kido DK, Haacke EM (июль 1997 г.). «Мелкие сосуды головного мозга человека: МРТ-венография с дезоксигемоглобином в качестве внутреннего контрастного вещества». Радиология. 204 (1): 272–7. Дои:10.1148 / радиология.204.1.9205259. PMID  9205259.
  13. ^ Мэнсфилд П., Коксон Р., Гловер П. (май 1994 г.). «Эхо-планарное изображение мозга при 3,0 Тл: первые нормальные результаты добровольцев». Журнал компьютерной томографии. 18 (3): 339–43. Дои:10.1097/00004728-199405000-00001. PMID  8188896. S2CID  20221062.
  14. ^ Робитайл П.М., Абдулджалил А.М., Кангарлу А., Чжан Х, Ю И, Берджесс Р., Баир 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 Тл». ЯМР в биомедицине. 11 (6): 263–5. Дои:10.1002 / (SICI) 1099-1492 (199810) 11: 6 <263 :: AID-NBM549> 3.0.CO; 2-0. PMID  9802467.
  15. ^ Воан Т; DelaBarre L; Снайдер С; Тиан Дж; Akgun C; Шривастава D; Лю В; Олсон С; Адриани Джи; и другие. (Декабрь 2006 г.). «МРТ человека 9,4Т: предварительные результаты». Магн Резон Мед. 56 (6): 1274–82. Дои:10.1002 / mrm.21073. ЧВК  4406343. PMID  17075852.
  16. ^ Садеги-Таракаме, Алиреза; Делабарре, Лэнс; Lagore, Russell L .; Торрадо-Карвахаль, Ангел; У, Сяопин; Грант, Андреа; Адриани, Грегор; Мецгер, Грегори Дж .; Ван де Мортеле, Пьер-Франсуа; Угурбил, Камиль; Аталар, Эргин (21.11.2019). «МРТ головы человека in vivo при 10,5Т: исследование радиочастотной безопасности и предварительные результаты визуализации». Магнитный резонанс в медицине. 84 (1): 484–496. Дои:10.1002 / mrm.28093. ISSN  0740-3194. PMID  31751499. S2CID  208226414.
  17. ^ https://www.sciencealert.com/100-hour-mri-marathon-gives-the-world-its-closest-ever-3d-view-of-the-human-brain
  18. ^ https://medicalxpress.com/news/2019-10-team-publishes-highest-resolution-brain.html
  19. ^ Эбель К., Бенц-Бом Г. (1999). Дифференциальный диагноз в детской радиологии. Тиме. С. 538–. ISBN  978-3-13-108131-5. Получено 18 июля 2011.
  20. ^ Брэдли В.Г., Брант-Завадски М., Камбрей-Форкер Дж. (2001-01-15). МРТ головного мозга. Сурендра Кумар. ISBN  978-0-7817-2568-2. Получено 24 июля 2011.
  21. ^ Роос К.Л., Тункель А.Р. (2010). Бактериальные инфекции центральной нервной системы. Elsevier Health Sciences. С. 69–. ISBN  978-0-444-52015-9. Получено 18 июля 2011.
  22. ^ Американское медицинское общество спортивной медицины (24 апреля 2014 г.), «Пять вещей, которые должны задать вопросы врачам и пациентам», Мудрый выбор: инициатива Фонд ABIM, Американское медицинское общество спортивной медицины, получено 29 июля 2014
  23. ^ 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». NeuroImage: Клинический. 14: 480–489. Дои:10.1016 / j.nicl.2017.02.015. ЧВК  5334547. PMID  28280686.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  24. ^ Гарел С (2004). МРТ головного мозга плода: нормальное развитие и церебральные патологии. Springer. ISBN  978-3-540-40747-8. Получено 24 июля 2011.
  25. ^ 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. Получено 18 июля 2011.
  26. ^ Тофтс, Пол (01.09.2005). Количественная МРТ головного мозга: измерение изменений, вызванных заболеванием. Джон Уайли и сыновья. С. 86–. ISBN  978-0-470-86949-9. Получено 18 июля 2011.
  27. ^ Чоудхури Р., Уилсон И., Рофе С., Ллойд-Джонс Г. (19 апреля 2010 г.). Радиология вкратце. Джон Уайли и сыновья. С. 95–. ISBN  978-1-4051-9220-0. Получено 18 июля 2011.
  28. ^ Граначер Р.П. (20.12.2007). Черепно-мозговая травма: методы клинической и судебно-психоневрологической оценки. CRC Press. С. 247–. ISBN  978-0-8493-8138-6. Получено 18 июля 2011.