Магнитно-резонансное сканирование, управляемое пациентом

УДК 615.9(06)+577.3(06) Биофизика
Н.В. АНИСИМОВ, Г.Е. КЕДРОВА, Ю.А. ПИРОГОВ
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЕ СКАНИРОВАНИЕ,
УПРАВЛЯЕМОЕ ПАЦИЕНТОМ
Рассмотрен новый способ магнитно-резонансного сканирования, в котором
предусмотрено прерывание сканирования самим пациентом. Показана эффективность применения такого способа при исследованиях брюшной полости, а также
при изучении работы артикуляторных органов.
Магнитно-резонансное (МР) сканирование в некоторых случаях,
например, при исследованиях брюшной полости или сердца, требует применения системы прерывания (синхронизации), обеспечивающей сканирование только для заданной фазы физиологического процесса. В противном случае МР-изображение оказывается искаженным из-за двигательных
артефактов – дыхания или сердечного ритма. Обычно применяемые системы синхронизации предполагают использование пороговой схемы,
управляемой сигналами от соответствующих датчиков – респираторного
пояса или датчика ритма [1]. Порог срабатывания и длительность импульса синхронизации, управляющего процессом сканирования, можно соотнести с началом и концом отслеживаемой фазы периодического физиологического процесса. Недостатком такой системы является увеличение
длительности сканирования, а также сложность исключения срабатываний датчика от непроизвольных движений пациента, связанных с пребыванием в дискомфортном состоянии, кашля и др.
В практике МР-томографии также применяется сканирование с задержкой дыхания, что предполагает взаимодействие оператора и пациента. Недостатком такого метода является применение коротких (не более
30 с) режимов, что препятствует получению изображений с высоким отношением сигнал/шум и хорошим пространственным разрешением.
Мы реализовали альтернативный метод МР-сканирования синхронизованный с фазами физиологического процесса, при котором процессом
сканирования управляет пациент. Для этого он обеспечивается кнопочным выключателем, который через кабель подключен к входу прерывания. Обычно на этот вход поступают сигналы от датчиков сердечного
ритма и/или респираторного пояса.
Для того чтобы произвести МР-сканирование с фиксацией вдоха (выдоха) делается следующее. Оператор запускает сканирование, но оно
начинается лишь при нажатии пациентом кнопки выключателя. Прежде
ISBN 978-5-7262-0883-1. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2008. Том 3
124
УДК 615.9(06)+577.3(06) Биофизика
чем сделать это, пациент набирает воздух в легкие и задерживает дыхание. Через некоторое время пациенту необходимо обновить воздух в легких, и тогда он отпускает кнопку выключателя, что приводит к приостановке процесса сканирования. Таким образом, пациент сам следит за тем,
чтобы сканирование производилось только при заданной фазе дыхания и
подбирает удобные для себя дыхательные паузы.
К достоинствам такого метода управления МР-сканированием можно
отнести также возможность приостанавливать сканирование в ситуациях,
когда движения пациента могут привести к сильным искажениям на МРизображении, например, при кашле или движениях, возникающих из-за
затекания суставов или мышц.
На представленном рисунке даны МР-изображения, полученные при
исследовании артикуляторных органов [2]. Благодаря применению разработанного метода сканирование проводилось только в момент произнесения гласных звуков при их многократном повторении. В итоге удалось
получить МР-изображения (слева) с разрешением 2x2x10 мм, по которым
была проведена объемная обработка (в центре и справа) для отнесения
внешних анатомических структур и артикуляторных органов.
В результате применения реализованной методики обеспечивается
МР-сканирование для заданной фазы дыхания или другого контролируемого пациентом действия. При этом можно использовать длительные импульсные последовательности и создать наиболее комфортные условия
для пациента, исключить искажения МР-изображений из-за его непроизвольных движений.
Список литературы
1. Ehman, R.L. et al. Magnetic resonance imaging with respiratory gating – techniques and advantages//. Am. J. Radiol. 1984. № 143. Р. 1175-1182.
2. Анисимов Н.В. и др. Визуализация артикуляторных процессов с помощью магнитнорезонансной томографии // Науч. сесс. МИФИ-2003: Сб. науч. тр. В 13 т. М.: МИФИ, 2003.
Т. 5. С. 17-19.
ISBN 978-5-7262-0883-1. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2008. Том 3
125
УДК 615.9(06)+577.3(06) Биофизика
ISBN 978-5-7262-0883-1. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2008. Том 3
126