変形性関節症の診断：磁気共鳴画像法

近年の磁気共鳴映像法（MRI）は、変形性関節症の非侵襲的診断の主要な方法の1つとなっている。磁気共鳴（MP）の原理が最初に人体を研究するために使用された70年代以来、この医用画像のこの方法は根本的に変化し、急速に発展し続けている。

技術機器、ソフトウェアの改良、画像技術の開発、MPコントラストの準備が進められています。これにより、MRIの新しい適用分野を常に見つけることができます。当初、その使用が中枢神経系の研究のみに限定されていたのであれば、今やMRIは医学のほぼすべての分野で首尾よく使用されている。

1946年に、スタンフォード大学とハーバード大学の研究者のグループが、核磁気共鳴（NMR）と呼ばれるこの現象を独自に発見しました。その本質は、外部電磁場の影響を受けて磁場中にある原子の核がエネルギーを吸収し、それを無線信号の形で放出することである。この発見のために、F. BlochとE. Parmelは1952年にノーベル賞を受賞しました。新しい現象は、すぐに生物学的構造のスペクトル分析（NMR分光法）にどのように使用するかを学びました。1973年、Paul Rautenburgは初めてNMR信号を用いて画像を得る可能性を実証した。したがって、NMR断層撮影が現れた。生存者の内臓器官の最初のNMR断層撮影は1982年にパリの国際放射線医学会議で実演されました。

2つの説明が与えられるべきである。この方法はNMRの現象に基づくという事実にもかかわらず、核磁気共鳴（MP）と呼ばれ、「核」という言葉は省略されている。これは、患者が原子核の崩壊に伴う放射能についての考えを持っていないように行われます。そして、第2の状況：MPトモグラフィーは、誤ってプロトンに「調整」されない。水素の核に 組織中のこの元素は非常に多く、その核はすべての原子核の中で最大の磁気モーメントを持ち、十分に高いレベルのMR信号を引き起こす。

1983年に臨床研究に適した機器が世界中にわずかしかなかった場合、1996年の初めには世界で約1万の断層撮影が行われました。毎年1000種類の新しい楽器が実践されています。MPトモグラフの艦隊の90％以上が超電導磁石（0.5〜1.5T）を搭載したモデルです。80年代の終わりまでに、1.5 T以上の分野でモデルに焦点を当て、「フィールド高く、よりよい」の原則によって導かメーカーMP-断層撮影された - 同社の80年代半ばであればということを注意することは興味深いことですほとんどのアプリケーションでは、中電界強度のモデルに比べて大きな利点はないことは明らかです。そのため、MP-断層撮影のメインプロデューサー（「GE」、「シーメンス」、「フィリップス」、「トシのBA」、「ピッカー」、「ブルッカー」などが。）今、中間モデルの生産、さらには低に大きな注意を払います高フィールドシステムとはコンパクトで経済的に満足できる画質と大幅に低コストである。高床式システムは、主にMR分光法を実施するための研究センターで使用されます。

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MRI法の原理

MPトモグラフの主な構成要素は、超強力磁石、無線送信機、受信無線周波コイル、コンピュータおよび制御パネルである。ほとんどのデバイスは、人体の長軸に平行な磁気モーメントを有する磁場を有する。磁場の強さは、テスラ（T）で測定される。0.2-1.5Tの力を有する臨床MRI使用分野の場合。

患者が強い磁場に置かれると、磁気双極子であるすべての陽子は、（磁界の磁場によって誘導されるコンパス針のように）外部場の方向に展開する。さらに、各プロトンの磁気軸は、外部磁場の方向の周りを回転し始める。この特定の回転運動はプロセスと呼ばれ、その周波数は共鳴周波数である。短い電磁波の高周波パルスが患者の体内を通過すると、電波の磁場によってすべての陽子の磁気モーメントが外部磁場の磁気モーメントの周りを回転する。このためには、電波の周波数とプロトンの共振周波数とを等しくする必要がある。この現象を磁気共鳴といいます。磁気陽子の向きを変えるためには、陽子と電波の磁場が共鳴しなければならない。同じ周波数を持つ。

患者の組織には総磁気モーメントが形成される。組織は磁化され、その磁気は外部磁場と厳密に平行に向けられる。磁気は、組織の単位体積当たりの陽子の数に比例する。ほとんどの組織に含まれる膨大な数のプロトン（水素核）は、純粋な磁気モーメントが、患者の外部に位置する受信コイルに電流を誘導するのに十分大きいという事実を引き起こす。これら誘導されたMP信号は、MR画像を再構成するために使用される。

核の電子が励起状態から平衡状態に遷移する過程は、スピン - 格子緩和過程または縦緩和と呼ばれる。90°パルスによって励起された後、63％の核を平衡状態に転移させるのに必要な時間であるT1-スピン - 格子緩和時間によって特徴付けられる。T2もスピン - スピン緩和時間である。

MP断層像を得るにはいくつかの方法がある。それらの違いは、高周波信号の生成の順序と性質、MP信号を解析する方法にあります。最も一般的な方法は、スピン格子とスピンエコーの2つの方法です。スピン格子については、緩和時間T1が主に分析される。様々な組織（脳の灰白質物質、脳脊髄液、腫瘍組織、軟骨、筋肉など）は、緩和時間T1の異なるプロトンを有する。T1の持続時間では、MP信号の強度が関連しています.T1が短ければ短いほど、MR信号が強くなり、TVモニターには画像空間が軽くなります。MP断層像上の脂肪組織は白色であり、続いてMP信号の強度は、脳および脊髄、高密度の内臓、血管壁および筋肉である。空気、骨および石灰化は実際にはMP信号を与えないので、黒で表示されます。緩和時間T1のこれらの関係は、MR断層撮影上の正常組織および変更組織の視覚化の前提条件を作成する。

スピンエコーと呼ばれる別の方法の断層撮影法では、一連の高周波パルスを患者に送り、歳差運動陽子を90°回転させる。パルスを停止させた後、応答MP信号が記録される。しかしながら、応答信号の強度は、T2の持続時間とは異なる関係にあり、T2が短いほど、信号が弱くなり、結果的にTVモニタの画面の輝度が低くなる。したがって、方法T2におけるMRIの最終的な画像は、T1のそれ（正から負への）と反対である。

MP断層撮影では、柔らかい組織がコンピュータ断層撮影（筋肉、脂肪層、軟骨、血管）よりも良好に表示されます。いくつかの装置では、造影剤を導入することなく血管の画像を得ることができる（MP血管造影）。骨組織中の水分含量が低いため、後者は、X線コンピュータ断層撮影法のように、遮蔽効果を生じない。画像、例えば、脊髄、椎間板などを妨害しない。もちろん、水素核は水中に含まれるだけでなく、骨組織中に非常に大きな分子や緻密な構造に固定され、MRIに干渉しません。

MRIの利点と欠点

MRIの主な利点は、三次元キャラクタ画像、血液を移動させることから、自然コントラスト、骨組織のアーティファクトが存在しない、軟組織の高分化、組織の代謝のin vivo研究のためMP-分光法を実行する能力得、非侵襲性、無害な（非放射線暴露）されないインビボでの。正面で、矢状軸と斜面- MPTは、任意の断面で人体の薄層の画像化を可能にします。器官の三次元画像を再構成する心電図歯と断層像を得る同期させることができます。

主な欠点は、通常、それが呼吸運動（特に光研究の効率を低下させる）からのアーチファクトの出現につながる画像（通常は数分）、不整脈（心臓研究）、確実に石を検出することができない、石灰化、一部を生成するために要する十分に長い時間に関連しています骨組織の病理の種類、装置およびその操作の高コスト、装置が設置されている施設の特別な要件（干渉からのスクリーニング）、検査の不可能性 私は閉所恐怖症、人工心臓ペースメーカー、非医療金属からの大きな金属インプラントにうんざりしています。

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MRI用造影剤

MRIの使用開始時には、異なる組織間の自然なコントラストが造影剤の必要性を排除すると考えられていた。間もなく、異なる組織間のシグナルの差、すなわち、造影剤によってMR画像のコントラストを著しく改善することができる。最初のMP造影剤（常磁性ガドリニウムイオンを含む）が市販されたとき、MRIの診断情報は有意に増加した。MR造影剤の本質は、組織および器官のプロトンの磁気パラメータを変化させることである。T1およびT2陽子の緩和時間（TR）を変化させる。今日まで、MP造影剤（または造影剤-CA）のいくつかの分類がある。

MR-Cadelの緩和時間に対する主な効果：

• T1を短くし、それによって組織のMP信号の強度を増加させるT1-KAである。これらは陽性SCとも呼ばれます。
• T2-KAはT2を短くし、MR信号の強度を減少させる。これは負のSCです。

MR-SCの磁気特性に依存して、常磁性と超常磁性に分けられる：

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常磁性造影剤

常磁性特性は、1つ以上の不対電子を有する原子によって所有される。これらは、ガドリニウム（Gd）、クロム、ニッケル、鉄、マンガンの磁性イオンです。ガドリニウム化合物は臨床的に最も広く使用されていた。ガドリニウムの対比効果は、緩和時間T1およびT2の短縮によるものである。低線量では、シグナルの強度を増加させるT1への影響が優勢である。高用量では、T2に対する効果は、シグナル強度の低下を支配する。常磁性は臨床診断の実施において最も広く使用されている。

超常磁性造影剤

超常磁性酸化鉄の支配的な効果は、T2緩和の短縮である。線量が上がるにつれて、信号の強度は減少する。このグループの宇宙船には、マグネタイトフェライト（Fe ²⁺ OFe ₂ ³⁺ 0 ₃）に構造的に類似した強磁性酸化鉄を含む強磁性衛星が帰属される。

以下の分類は、CAの薬物動態に基づいている（Sergeev、V.V.、Isoavt。、1995）。

• 細胞外（組織特異的）;
• 胃腸;
• オルガノトロピック（組織特異的）;
• 巨大分子であり、これらは血管の空間を決定するために使用される。

ウクライナでは、4つのMR-CAが知られており、これは細胞外水溶性常磁性SCであり、そのうちガドジアミドおよびガドペンテチック酸が広く使用されている。残りのSC群（2-4）は、海外臨床試験の段階に入る。

細胞外水溶性MP-CA

国際的な名前	化学式	構造
ガドペンタン酸	ガドリニウムジメチレンジエチレントリアミンペンタアセテート（（NMG）2Gd-DTPA）	リニア、イオン性
酸性ガドテボバヤ	（NMG）Gd-DOTA	環状、イオン性
Gadodamidid	ガドリニウムジエチレントリアミンペンタアセテート - ビス - メチルアミド（Gd-DTPA-BMA）	線形、非イオン性
アウトテリオール	Gd-HP-D03A	環状、非イオン性

細胞外宇宙船は静脈内投与され、その98％が腎臓によって排泄され、血液脳関門を貫通せず、毒性が低く、常磁性群に属する。

MRIへの禁忌

絶対禁忌には、研究が生命を脅かす患者である条件が含まれる。例えば、電子的、磁気的または機械的手段によって活性化されるインプラントの存在は、主として人工のペースメーカーである。磁場の変化は心臓活動を模倣することができるので、MRスキャナからのRF放射の影響は、照会システムで動作する刺激装置の機能を妨害する可能性がある。磁気吸引力は、刺激装置を巣の中で動かし、電極を動かすこともできる。さらに、磁場は、中耳の強磁性または電子インプラントの動作のための障害を作り出す。人工心臓弁の存在は危険を表しており、高磁場MRスキャナで検査された場合のみ、また弁が臨床的に損傷を受けていると思われる場合には絶対禁忌である。中枢神経系に小さな金属外科用インプラント（止血クリップ）が存在することは、磁気誘引によるそれらの変位が出血する恐れがあるため、研究に対する絶対的な禁忌を指す。治療後、線維症およびクランプのカプセル化がそれらを安定した状態に保つのに役立つので、身体の他の部分におけるそれらの存在は脅威ではない。しかし、潜在的な危険性に加えて、いずれの場合にも磁気特性を有する金属インプラントが存在すると、研究の結果を解釈するのが難しいアーチファクトが生じる。

MRIへの禁忌

絶対：	相対的：
ペースメーカー	他の刺激薬（インスリンポンプ、神経刺激薬）
中耳の強磁性または電子インプラント	内耳の非強磁性インプラント、人工心臓弁（高い分野では、機能不全の疑いがある）
脳血管の止血クランプ	他の限局性の止血クリップ、代償不全の心不全、妊娠、閉所恐怖症、生理学的モニタリングの必要性

上記以外相対grotivopokazaniyamにも、生理学的監視の必要性（機械換気、電動注入ポンプ）を心不全の代償されます。閉所恐怖症は、症例の1〜4％を研究する上での障害になります。一方では、開いた磁石を備えた装置、他方では装置の詳細な説明および調査の経過を克服することができる。胚または胎児への有害影響のMRI証拠が得られていない、しかし、それは妊娠のIの三半期にMRIを避けるように助言しました。妊娠中のMRIの使用は、他の非イオン化診断画像法が満足のいく情報を提供しない場合に示される。テスト中の患者の動きが画質にはるかに強い影響を与えるので、急性疾患を持つ患者の研究、意識障害、痙攣性の状態、認知症だけでなく、子供たちはしばしば困難であるとして、MRIは、コンピュータ断層撮影よりも患者に大きな参加、それを必要とします。

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