پاورپوینت MRI

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 2 :

ریشه لغوی MRI

مخفف کلمات Magnetic Resonance Imaging به معنی تصویر برداری تشدید مغناطیسی میباشد. به این روش NMR نیز اطلاق میشود که مخفف کلمات Nuclear magnetic Resonance به معنی تشدید هستهای مغناطیسی نیز میگویند، که در کتابها و کاربردهای پزشکی واژه MRI کاربرد بیشتری دارد

ام.ار.آی.‏ (تصویر برداری تشدید مغناطیسی) روش تولید تصاویر با جزییات کامل از بافت ها و ارگان های بدن بدون استفاده از پرتوهای ایکس و پرتوهای یونیزه شده میباشد که همین مزیت است که سبب شده آن را از عکس برداری به کمک اشعه ایکس متمایز سازد

اسلاید 3 :

تاریخچه
اصول ریاضی mri که امروزه برای ترجمه سیگنالهای MR به موقعیتهای فضایی (spatial location) بکار میرود اولین بار توسط فوریه در 200 سال قبل مطرح گردید
1819 هانس کریستین اورستد به طور تصادفی متوجه شد که عقربه قطب نما در کنار یک بارالکتریکی منحرف می شود و نتیجه گرفت که الکتریسیته می تواند میدان مغناطیسی به وجود آورد
دوازده سال بعد مایکل فاراده ثابت نمود که عکس این قضیه هم صادق است، یعنی مغناطیس هم می تواند الکتریسیته الکتریسیته را به وجود آورد. این مسئله باعث تبیین قانون القای مغناطیسی فاراده شد
در دهه 1860 جیمز کلرک ماکسول (Jamesclark Maxwel ) اسکاتلندی متوجه این نکته شد که خطوط نیروهای مغناطیسی را می توان به صورت ریاضی بیان نمود
هشت سال بعد هانریش هرتز (Hanrish Hertz) آلمانی به وجود امواج الترومغناتیس پی برد و اذان نمود که تمام امواج وذکور را میتوان براساس مقدار فرکانس شان مشخص نمود
تمام این حوادث وضعیت را برای آقای ویلهم کنراد رونتگن فراهم آورده بودند تا او اشعه ایکس را کشف کند

اسلاید 4 :

در سال 1896 فردریک ژولیه frederic joliot و ماری کوری (marie curie)اشعه گاما را کشف کردند

1905 آلبرت انیشتین : اصل بقای انرژی E=mc2  1911 ارنست راترفورد: هسته اتم را مشخص نمود

1911 جی.جی تامپسون : وجود الکترون را اثبات نمود

1913 نیلز بور : خواص و شکلهای هندسی الکترون را تعریف کرد و پنجره ای را بر روی فیزیک کوانتوم گشود.

اتواسترن: روشی را برای اندازه گیری دو قطبی های مغناطیسی ابداع کرد

 ولفانگ پاولی: اصطلاح تشدید مغناطیسی هسته ای را متداول نمود

ایرودور اسحاق رابی: اولین آزمایش تشدید مغناطیسی هسته ای را انجام داد

پدیده تشدید در مورد هستههای اتم اولین بار توسط فلیکس بلانچ (Flix-Blanch) و ادوارد بورسل (Edvard-Borsel) در سال 1946 کشف شد. این دو دانشمند به خاطر این کار در سال 1952 جایزه نوبل دریافت کردند. هسته های اتمها دارای بسامدهای متفاوت هستند اگر این بسامدها را بتوان مشخص کرد می توان از این پدیده در تعیین نوع اتم استفاده کرد

اسلاید 5 :

در سال 1970 پزشک و فیزیک دان آمریکایی به نام دکتر ریموند نامادین بود تصمیم گرفت اسکنری را برای تصویربرداری از بدن انسان بسازد

دکتر ریموند و همکارانش دکتر لاری مینفک و دکتر مایکل گلداسمیت جهت تصویربرداری کل بدن انسان ( Whole body ) مدت 7 سال را برای طراحی و ساخت اولین اسکنر MRI صرف کردند. پس از فراز و نشیبهای فراوان بالاخره درروز سوم ژولای 1977 اولین تصویر دانسیته پروتون (Poroton density) از بدن انسان تهیه شد
تصویربرداری فوق که به صورت اگزیال بود به مدت 4 ساعت و 45 دقیقه طول کشید در این آزمون بیمار بایستی در هنگام تصویربرداری از لحاظ فیزیکی 106 مرتبه بر روی یک تخت حرکت داده می شد تا تهییج فضایی (Spatital excitation ) صورت می گرفت
آنان نخستین ماشین خود راد برای رد گفته های کسانی که آن کار را نشدنی می دانستند شکست ناپذیر( Indomitable ) نامیدند
. این دستگاه اکنون در مرکز تکنولوژی اسمیتسون واشنگتن (Smithson institute of technology ) قرار دارد

اسلاید 6 :

دهه 1950 : دکتر اروین هان (Ervin Hahn): او پالس سکانس اسپین اکوی هان را کشف کرد. کشف او چنان دگرگون کننده بود که نمی توان آن را با سایر کشفیات مقایسه نمود. او هم اکنون در دانشگاه برکلی (Brekeley) است

دهه 1960: دکتر ارنست (Dr.R.Ernst) : او با ابداع محور مختصاف فاز (Phase) و فرکانس (Frequency) بر روی شبکه ماتریکس MR، حساسیت آشکارسازی سیگنالهای MRI را افزایش داده و همینطور از تبدیل فوریه در روند تصویربرداری فضایی (Spatital imaging process) استفاده نمود. علاوه بر آن، حساسیت و تعادل بین زاویه چرخش (Flip angle) را افزایش داد. قابل ذکر است که زاویه چرخش، اساس تصویربرداری سریع را تشکیل می دهد. دکتر ارنست هم اکنون در شهر زوریخ سوئیس زندگی می کند.

اسلاید 7 :

دهه 1980: سرپیتر هانسفیلد (Sir peter Mansfield ): هانسفیلد اهل ناتینگهام انگلستان بوده و به دلیل کشف تصویربرداری گرادیان اکو در مقابل تصویربرداری مولتی اکو مشهور است.

تصویربرداری گرادیان اکو مقدمه ای ضروری برای تصویربرداری MRI به طریق Real time می باشد. سرپیتر هانسفیلد به دلیل سهم زیادی که در تصویربرداری MRI داشت از طرف ملکه الیزابت دوم مفتخر به دریافت لف شوالیه (Knighte) شد.

اسلاید 8 :

دکتر Damadian در کنار دستگاه ام آر آی 

این اولین دستگاه ام آر آی هستش

اولین تصویر رو به وسیله این دستگاه از جمجمه یه بیمار

در سوم جولای سال  ۱۹۷۷ گرفتن!

اسلاید 10 :

سیستم های امروزی

اسلاید 11 :

سیستمهای ام آر آی امروزه غالباً دارای قدرت میدانهای 2 /0، 5،1 /1 ، و 3 تسلا میباشند.

در ایالات متحده آمریکا بیمارستانها و مراکز خدمات بهداشتی اجازه استفاده از سیستمهای تا ۴ تسلا را نیز برای یک بیمار دارند. اما از چهار تسلا به بالا صرفا جنبه و کاربردهای تحقیقاتی دارد.

بزرگ ترین تولید کنندههای سیستمهای ام آر آی امروزه شرکتهای زیمنس (آلمان)، جیای (آمریکا)، توشیبا (ژاپن)، و فیلیپس (هلند) میباشند.

اکثر دستگاههای امروزی بصورت تونل هستند اما دستگاههایی نیز بصورت open میباشند برای اینکه بتوانند هنگام مواجه با بیماران مبتلا به هیجانهای کلاستروفوبیا ( تونل ترسی ) پاسخگو باشند.این نوع دستگاهها اغلب دارای مگنت دائمی هستند که میدان ضعیف 0/3 تسلا را ایجاد میکنند.

اسلاید 12 :

امروزه قدرت مغناطیسی دستگاه های MRI را در سه سطح ضعیف، متوسط و قوی می سازند که هرکدام دارای مزایا و نقص های خاص خود می باشند اما با ابداع مواد حاجب تزریقی، دستگاه های MRI فوق هادی ( Super conducting ) با قدرت مغناطیسی بالا به عنوان مطلوب ترین روش تصویربرداری برای مشاهده ضایعات عصبی مطرح شدند. این مواد حاجب به منظور افزایش کنتراست تصاویر ساخته شده و در سال 1988 مورد تایید FDA قرار گرفتند.پیشرفتهایی که در زمینه های الکترونیک و نرم افزارهای کامپیوتری MRI اتفاق افتاده باعث شد تا موارد کاربرد تصویربرداری نیز افزایش پیدا کند. به عنوان مثال امکان تصویربرداری از عروق که به نام آنژیوگرافی تشدید مغناطیسی یا MRA معروف است فراهم شد. البته با وجود اینکه MRA هنوز در مراحل ابتدایی خود می باشد اما موضوعی است که علاقه و نظر بسیاری از افراد را به خود جلب کرده و در برخی موارد به عنوان راه حل نهایی انتخاب می شود.

اسلاید 13 :

به طور کلی امروزه سیستم های تصویربرداری به طرف تصویربرداری غیرتهاجمی از شبکه عروقی بدن پیش می روند. این نوع تصویربرداری ها قادرند که آناتومی عروق مغزی را نشان دهند و همینطور میزان جریان خون آنها نیز محاسبه می نمایند. در حال حاضر چند نوع تصویربرداری MRA وجود دارد که از مهمترین آنها می توان به دو تکنیک(TOF (Time of Fight و Phase contrast اشاره نمود. با بکارگیری صحیح گرادیان اکو (gradient echoes ) ، پیش اشباع (Presaturation ) اسکن سریع (fast scan)، پالس spoliter reminder و پالس آماده کننده (Preparatory Pulses) می توان کیفیت تصاویر را افزایش داد.

اسلاید 14 :

جدیدترین دستگاه ام آر آی ساخت زیمنسکه می تواند فعالیت فیزیولوژیکی بدن و جریان خون رو به زیباییبه تصویر بکشد

اسلاید 15 :

قوی ترین دستگاه MRI 

قويترين دستگا ه mri با قدرت 9/4تسلا آماده بهرهبرداري است ايمن بودن اين دستگاه در دانشگاه شيکاگو و پس از انجام مطالعات باليني مورد تاييد قرار گرفته است. پژوهشگران اميدوارند که با استفاده از اين دستگاه توانايي بررسي فعاليتهاي متابوليک مغزي فراهم گردد

دستگاه mriجديد داراي قدرت 3 برابر نسبت به جديدترين دستگاههاي موجود است . قدرت اين دستگاه به قدري بالاست که ميتوان با آن يک تصويربرداري عالي از مغز انجام دادبه عنوان مثال اگر انکولوژيستي براي درمان يک تومور مغزي از راديوتراپي استفاده کند (با توجه به امکانات تصويربرداري موجود) مجبور است چند هفته صبر کند تا پاسخ به اين درمان را از روي چروکيدگي تومور مورد ارزيابي قرار دهد اما با استفاده از دستگاه MRI با قدرت 4/9 تسلا امکان بررسي مرگ سلولي فراهم ميشود و پزشک ميتواندبلافاصله بعد از انجام درمان، با بررسي ميزان مرگ سلولها در تومور، پاسخ به درمان را دريابد

دکتر کيت تالبورن، سرپرست مرکز تحقيقات در دانشگاه ايلينويز ميگويد: «با توجه به اينکه اين دستگاه پزشکان را قادر ميسازد که انواع مولکولها را در مغز بررسي کنند، اطلاعات وسيعي را در اختيار ما ميگذارد » دستگاههاي MRI موجود تنها ميتوانند مولکول آب را نشان دهند اما اين دستگاه جديد قادر است حتي يونهاي سديم را به خوبي نمايان کند. با توجه به اينکه سديم يکي از مهمترين عناصر در انجام عملکردهاي با مصرف انرژي است، بنابراين ميتوان با اين دستگاه جديد بسياري از فعاليتهاي متابوليک مغز را مورد بررسي قرار داد

اسلاید 16 :

. تاکنون تنها ايمني دستگاههاي MRI با قدرت 8 تسلا مورد تاييد اداره نظارت بر غذا و داروي ايالات متحده قرار گرفته بو. در مطالعهاي که برای بررسي ايمني دستگاه جدید4/ 9 تسلايي انجام شد، 25 فرد سالم داوطلب وارد مطالعه شدند. اين افراد به دو گروه به صورت تصادفي تقسيم شدند، در گروه اول از یون سدیم تصويربرداري صورت گرفت و در گروه دوم تنها يک اسکن ساختگي انجام گرفت. در هر دو گروه به دنبال انجام اسکن علايم حياتي و شناختي کنترل شد. هيچ اختلاف معنيداري در علايم حياتي و شناختي بين اين دو گروه وجود نداشت تنها عوارض مشاهده شده شامل سبکي سر، گيجي، تهوع، احساس مزه فلز در دهان و جرقههاي بينايي است که زودگذر بوده و در تعداد اندکي از بيماران بروز کرده است با اين مطالعات، پژوهشگران اعلام کردهاند که در معرض قرار دادن بيمار با دستگاه 9/4 تسلايي هيچگونه نگراني به همراه ندارد. دکتر تالبورن ميگويد: « موفقيت در اثبات ايمن بودن اين دستگاه، حرکت به سوي انجام تصويربرداري متابوليک مغز و همچنين تشخيص و درمان هر چه سريعتر بيماريهاي متابوليکي مغز است.» در حال حاضر اداره نظارت بر غذا و داروي ايالات متحده در حال تکميل مطالعات خود روي اين دستگاه است و به محض تاييد اين سازمان، اين دستگاه به صورت باليني مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

اسلاید 17 :

کاربرد 

این شیوه تصویربرداری برای بررسی بیماریهای کبدی ، کلیوی ، ریوی ، نارساییهای قلبی ، بررسی جریان خون ، بیماری وبا و کمخونی راسی شکل بسیار مؤثر میباشد. همچنین برای بررسی ماهیچه ، عروق ، تاندون و رباطها کاربرد دارد. اگر چه MRI نمیتواند استخوان را به تصویر بکشد، ولی با استفاده از آن میتوان مغز استخوان و ساختمانهای خیلی ریز را نمایان ساخت.

MRI قادر است که مشکلات ریز ستون فقرات مثل دیسک کمر را که با روشهای دیگر به راحتی قابل مشاهده نیست ، نشان دهد.

اسلاید 18 :

• تشخيص MS ((multiple sclerosis

• تشخيص تومور هاي غده هيپوفيز و مغز

• تشخيص عفونت هاي داخل مغز، ستون فقرات و مفاصل

• تشخيص پارگي ليگامان هاي مچ، زانو و قوزك پا

• تشخيص صدمات شانه • تشخيص آسيب هاي تاندون

• • تشخيص تورم هاي بافت هاي نرم بدن

تشخيص تومور هاي استخواني، كيست ها ، ديسك هاي متورم يا صدمه ديده ستون فقرات

• تشخيص حملات قلبي در مراحل ابتدايي آنها
. با این روش میتوان تشخیص داد که درد کمر به علت درد عضله است و یا به علت فشار روی عصب میباشد.
. تمام ناهنجاریهای مغز و نخاع به وسیله MRI نشان داده میشود

اسلاید 19 :

مزایا 

1)فقدان اشعه یونیزان یا هرگونه خطر بیولوژیک دیگر. 

2)به کمک این سیستم علاوه بر آناتومی عضو مورد نظر ، بیوشیمی و فیزیولوژی آن را نیز میتوان مورد بررسی قرار داد. 

3)علاوه بر ایجاد تصویر اگزیال از این مزیت برخوردار است که میتوان براحتی در هر قطع مثل ساژیتال و کورونال نیز تصویر تهیه کرد. 

4)عدم نیاز به آمادگی قبلی برای گرفتن تصویر مانند خوردن روغن کرچک و غیره. 

5)تفاوت بین ساختمانهای عروقی و غیر عروقی بدون نیاز به مواد کنتراست زا و بر عکس سی تی اسکن.

(6سرعت انجام M. R. I در برخي از موارد فوقالعاده بالاست؛

(7با استفاده از M. R. A (آنژيوگرافي با استفاده از M. R. I) ميتوان بدون استفاده از كاتتر (لولههاي مخصوص) به داخل عروق و حتي گاهي بدون تزريق كنتراست بهترين تصاوير را از سرخرگها و سياهرگها به دست آورد.

اسلاید 20 :

معایب 

1)به علت استفاده از میدان مغناطیسی قوی نمیتوان آن را در مورد تمام بیماران اجرا کرد. از جمله این بیماران افراد دارای باطرهای قلبی ، پارگی در عروق مغزی یا اشیا و پیوندهای فلزی در چشم .زیرا این میدان قوی مغناطیسی میتواند باعث گرم شدن ، کشیدن یا جابجایی اجزای فلزی شود یا منجر به آسیبهای بافتی ، یا بد عمل کردن آنها و حتی مرگ شود. 

2)عدم توانایی در تصویربر داری از استخوان. 

3)وجود هر گونه وسایل فلزی در اتاق محل آزمایش که میدان مغناطیسی سبب کشیده شدن آن وسایل به طرف دستگاه شده و ممکن است خطرات جانبی برای بیمار بوجود آید. 

4)وزن بسیار زیاد مغناطیس درون دستگاه (در حدود 4 تن) و قیمت بالای آن. . 

(5 تزریق مواد کنتراست زا دارای خطر بسیار ناچیزی هستند. فقط ممکن است که تولید آلرژی کنند. در مواردی هم مشاهده شده که عفونت های پوستی را بوجود آورده اند و یا عملکرد کلیه را در بیماران سیستمیک فیبروسیس کلیوی دچار اختلال کرده است.