MRI là gì ? Cơ sở lý thuyết, cấu tạo và ứng dụng của máy chụp cộng hưởng từ

Choyte. com

1. MRI là gì ?
Chụp cộng hưởng từ hay chụp MRI (Magnetic Resonnace Imaging) là một trong những kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh tiên tiến nhất hiện nay. Đây là phương pháp đưa cơ thể vào vùng từ trường mạnh để đồng hóa chiều chuyển động của các nguyên tử Hydro trong các phân tử nước của cơ thể và một ăng ten thu phát sóng radio tần số thấp (tần số radio này được thay đổi trong vùng từ trường ổn định của nam châm chính tùy theo mục đích khảo sát của sự phân biệt mỡ, nước…) được sử dụng để gửi tín hiệu đến cơ thể gặp các nguyên tử Hydro của cơ thể sau đó nhận lại tín hiệu về chiều chuyển động của các nguyên tử này, tín hiệu của ăng ten được truyền về trung tâm xử lý tín hiệu và tái tạo thành hình ảnh cấu trúc của các cơ quan, bộ phận trong cơ thể cần khảo sát. Những hình ảnh thu nhận được sẽ cung cấp nhiều thông tin có giá trị trong việc chẩn đoán và điều trị bệnh.

Hình ảnh máy MRI

Nhờ sử dụng từ trường và sóng radio, không sử dụng tia X nên MRI rất an toàn cho bệnh nhân. Đây là một kỹ thuật nhanh, gọn không gây ảnh hưởng phụ, là một phương pháp chẩn đoán hình ảnh hiện đại, hiệu quả và phổ biến trên thế giới. Ngày nay, MRI được sử dụng để kiểm tra gần như mọi cơ quan trong cơ thể. Kỹ thuật này đặc biệt có giá trị trong việc chụp ảnh chi tiết não hoặc dây cột sống. Kể từ khi MRI mang lại những hình ảnh 3 chiều, bác sĩ có thể nắm được thông tin về vị trí thương tổn. Những thông tin như vậy rất có giá trị trước khi phẫu thuật chẳng hạn như tiểu phẫu não.

2. Lịch sử phát triển của MRI
Nguyên lý cộng hưởng từ hạt nhân được Felix Block và Edward Puroel phát hiện vào năm 1946, cộng hưởng từ được ứng dụng rộng rãi từ năm 1950. Năm 1952, 2 nhà vật lý Felix Block và Edward Puroell được tra giải Nobel Vật lý nhờ sự phát hiện và ứng dụng cộng hưởng từ. Năm 1980, chiếc máy cộng hưởng từ đầu tiên trên thế giới được đưa vào hoạt động để tạo ảnh cơ thể người. Năm 1987, MRI được ứng dụng trong chẩn đoán các bệnh lý tim mạch bằng kỹ thuật cardiac MRI. Năm 1993, ứng dụng MRI để chẩn đoán các bệnh lý não thần kinh.
Ngày nay, kỹ thuật tạo ảnh cộng hưởng từ (MRI) đã trở thành phổ biến trong y học chẩn đoán hình ảnh trên thế giới cũng như tại các bệnh viện lớn của Việt nam.
Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, các hãng sản xuất đã tích hợp nhiều hệ thống chẩn đoán lại với nhau (hybrid) như PET/MRI, SPECT/MRI nhằm tận dụng lợi thế của cả chẩn đoán chức năng và cấu trúc giải phẫu.

3. Nguyên lý cơ bản của máy chụp cộng hưởng từ – MRI
Trong cơ thể người chứa rất nhiều nước, đồng nghĩa với có nhiều nguyên tử hydro (proton). Ngoài ra, trong những môi trường khác nhau thì quá trình hồi phục của các hạt nhân diễn ra khác nhau. Do đó, tín hiệu phát ra tại giữa vùng bình thường và khối u, hay giữa mô cứng và mô mềm sẽ không giống nhau. Từ đó ta sẽ có các hình ảnh khác nhau.
Cơ thể chúng ta cấu tạo chủ yếu từ nước (60-70%). Trong thành phần của phân tử nước luôn có nguyên tử hydro. Về mặt từ tính, nguyên tử hydro là một nguyên tử đặc biệt vì hạt nhân của chúng chỉ chứa 1 proton. Do đó, nó có một mômen từ lớn. Từ điều này dẫn tới một hệ quả là: nếu ta dựa vào hoạt động từ của các nguyên tử hydro để ghi nhận sự phân bố nước khác nhau của các mô trong cơ thể thì chúng ta có thể ghi hình và phân biệt được các mô đó. Mặt khác, trong cùng một cơ quan, các tổn thương bệnh lý đều dẫn đến sự thay đổi phân bố nước tại vị trí tổn thương, dẫn đến hoạt động từ tại đó sẽ thay đổi so với mô lành, nên ta cũng sẽ ghi hình được các thương tổn.

Ứng dụng nguyên lý này, MRI sử dụng một từ trường mạnh và một hệ thống phát các xung có tần số vô tuyến để điều khiển hoạt động điện từ của nhân nguyên tử, mà cụ thể là nhân nguyên tử hydro có trong phân tử nước của cơ thể, nhằm bức xạ năng lượng dưới dạng các tín hiệu có tần số vô tuyến. Các tín hiệu này sẽ được một hệ thống thu nhận và xử lý điện toán để tạo ra hình ảnh của đối tượng vừa được đưa vào từ trường đó

4. Cấu tạo chung của máy chụp cộng hưởng từ – MRI

4.1 Nguồn.
Cấp điện cho hệ thống. Máy MRI sử dụng dòng điện có điện thế, cường độ cao và tiêu thụ rất nhiều điện năng. Vì vậy, bộ nguồn là một bộ phận rất qua trọng.
4.2 Các bộ phận tạo từ trường.
– Bộ phận tạo từ trường chính: Cuộn dây siêu dẫn tạo ra từ trường lên tới 1,5 hoặc 3 tesla. Đây là từ trường rất mạnh, chúng ta cần biết rằng từ trường của trái đất chỉ vào khoảng 30 – 60 microtesla.
– Cuộn dây tạo gradient: tạo từ trường biến đổi
– Cuộn dây  RF: tạo sóng RF
4.3 Cảm biến, xử lý:
Thu nhận và xử lý tín hiệu, biến đổi các tín hiệu RF thành hình ảnh
4.4  Trạm xử lý hình ảnh & phần mềm:
Có chức năng hiển thị, chỉnh sửa, quản lý hình ảnh. Ngoài các phần mềm xử lý ảnh 2D, các phần mềm tái tạo 3D giúp các bác sỹ tái tạo hình ảnh 3D của bộ phận được quét. Các phần mềm hiện nay rất hiện đại và dễ sử dụng, hỗ trợ rất nhiều cho công tác chẩn đoán của bác sỹ.

5. Phòng đặt máy MRI
Máy MRI không cần đặt trong phòng được bọc chì hoặc vật liệu ngăn tia X như máy Xquang, CT. Tuy nhiên phòng đặt MRI cần được lót đồng nhằm tạo hiệu ứng “lồng Faraday” (Faraday cage) để ngăn sóng điện từ phát ra ngoài.

6. Qui trình chụp MRI.

Bệnh nhân sẽ được cung cấp và đề nghị thay quần áo thoải mái, nằm lên bàn máy và được đưa vào khung máy. Phần cơ thể cần kiểm tra được chỉnh nằm chính giữa khoang máy. Một thiết bị giống cuộn dây (Coils) giúp nâng cao chất lượng hình ảnh, có thể sẽ được đặt lên trên vùng cần kiểm tra.
Bạn sẽ biết quá trình chụp đang được thực hiện khi nghe tiếng rung. Điều quan trọng nhất là bạn cần phải nằm im tuyệt đối. Cử động sẽ làm hình ảnh cần chụp bị mờ. Thông thường, có bốn hoặc năm hình thức chụp MRI và mỗi loại mất khoảng 2-8 phút để hoàn thành. Toàn bộ quy trình thực hiện khoảng 20 phút.

7. Ưu điểm của chụp MRI.
– Ảnh của cấu trúc các mô mềm trong cơ thể như tim, phổi, gan và các cơ quan khác rõ hơn và chi tiết hơn so với ảnh được tạo bằng các phương pháp khác.
–  MRI giúp cho các bác sĩ đánh giá được các chức năng hoạt động cũng như cấu trúc của nhiều cơ quan nội tạng trong cơ thể.
– Sự chi tiết làm cho MRI trở thành công cụ vô giá trong chẩn đoán thời kì đầu và trong việc đánh giá các khối u trong cơ thể.
–  Tạo ảnh bằng MRI không gây tác dụng phụ như trong tạo ảnh bằng chụp X quang thường quy và chụp CT.
–  MRI cho phép dò ra các điểm bất thường ẩn sau các lớp xương mà các phương pháp tạo ảnh khác khó có thể nhận ra.
–  MRI có thể cung cấp nhanh và chuẩn xác so với tia X trong việc chẩn đoán các bệnh về tim mạch.
–  Không phát ra các bức xạ gây nguy hiểm cho con người

Kết quả MRI

8. Nhược điểm của chụp MRI.
– Các vật bằng kim loại cấy trong cơ thể không được phát hiện có thể bị ảnh hưởng bởi từ trường mạnh.
– Không sử dụng với các bệnh nhân mang thai ở 12 tuần đầu tiên. Các bác sĩ thường sử dụng các phương pháp tạo ảnh khác, ví dụ như siêu âm, với các phụ nữ mang thai trừ khi thật cần thiết bắt buộc phải sử dụng MRI.

9. Vấn đề an toàn trong chụp MRI.
– Tuân theo sự hướng dẫn của nhân viên phòng chụp MRI.
– Hiện nay chưa thấy tác hại của từ trường đối với cơ thể. Tuy nhiên, từ trường cao của máy có thể gây hại đến các thiết bị cấy ghép bằng kim loại bên trong cơ thể. Bệnh nhân cần thông báo cho nhân viên y tế phòng chụp MRI về các thông tin: có đặt máy tạo nhịp tim, van tim nhân tạo, máy trợ thính, cấy ghép thiết bị điện tử, đinh-kẽm kim loại, mảnh đạn trong người, dụng cụ tránh thai trong cổ tử cung, răng giả v.v… Tất cả các vật kim loại cần được lấy ra trước khi chụp MRI
– Không mang các vật dụng có kim loại như đồ trang sức, đồng hồ, kẹp tóc, chìa khoá, máy tính, máy điện thoại di động, thẻ tín dụng v.v… vào phòng chụp MRI.
– Để có chất lượng hình ảnh tốt, bệnh nhân không cử động trong lúc chụp MRI.
– Trong lúc chụp MRI, nếu có bất cứ yêu cầu nào, bệnh nhân có thể trao đổi trực tiếp với nhân viên điều khiển máy.
– Bệnh nhân không cần nhịn đói trước khi chụp MRI. Trong trường hợp cần gây mê để chụp thì bệnh nhân phải nhịn đói 4 – 6 giờ trước khi chụp.

Choyte. com

Source: https://thevesta.vn
Category: Bản Tin