Развитие методов диагностики в ветеринарной практике происходит со значительной задержкой, и если метод магнитно-резонансной томографии в медицине применяется несколько десятилетий, то в ветеринарный врач получил такое оснащение в нашей стране только последние несколько лет. Методика позволяет существенно расширить возможности ветеринарного врача, изучить детально то, что было ранее недоступным. Прежде всего, спинной и головной мозг, для которых мрт является методом выбора в диагностике.
Теперь давайте подробнее разберемся, что же такое магнитно-резонансная томография и каковы ее особенности применения в ветеринарии.
Магнитно-резонансная томография (МРТ) — это новейшая форма визуализации, широко используемая сегодня. В этом режиме визуализации мощный магнит, который в 60 000 раз сильнее магнитного поля земли, используется для временного выравнивания атомов водорода в теле с магнитным полем. Воздействуют все атомы с нечетными атомными номерами, но влияние на водород затмевает влияние на другие природные элементы в организме. Если на атомы водорода затем воздействовать радиочастотным (РЧ) импульсом соответствующей частоты, то выравнивание этих атомов отклоняется в одну сторону или меняется на противоположное, что передает энергию атому.
После выключения РЧ-импульса атомы водорода выравниваются с магнитным полем. Скорость, с которой они это делают, ограничена (и характерна) молекулой, частью которой они являются. Во время этой фазы релаксации или перестройки атомы водорода излучают энергию, сообщаемую им радиочастотным импульсом, в виде радиоволн, которые могут быть обнаружены высокочувствительными антеннами. Частота этих волн зависит от силы большого главного магнитного поля. Используя второй набор магнитов, называемых градиентами, магнитное поле сканера можно организовать таким образом, чтобы каждый небольшой дискретный объем (воксель) имел разную напряженность поля. Поскольку излучение атомами водорода, зависит от силы магнитного поля, в котором он находится, каждый из этих объемов может быть представлен уникальной частотой.
Оценивая мощность и продолжительность сигнала для каждой частоты, можно оценить химический состав каждого воксела. На практике это делается путем записи уровней сигнала для каждого объема в трехмерной таблице, так же, как это делается с КТ. Эта трехмерная таблица затем используется для отображения на мониторе представления карты уровней сигнала для каждой плоскости в поле сканирования при создании набора данных изображения, который постоянно хранится в системе архивирования изображений и передачи данных. Фактический набор данных сканирования обычно не сохраняется (за исключением исследовательских целей) из-за гораздо большего размера и частного характера этих наборов данных.
Сила сигнала от каждого элемента объема очень мала, поэтому требуется много повторений или импульсов РЧ-поля для обеспечения статистически значимого определения относительной силы сигнала от элементов объема. Таким образом, для выполнения каждой последовательности сканирования может потребоваться несколько минут. Последовательное исследование срезов на теле проводится так же, как и при КТ. МРТ отличается от КТ тем, что данные для всех срезов в визуализируемом объеме собираются одновременно; ранее за один раз приобретался только один набор срезов, но последние разработки в области технологии сканирования позволяют получать объемные (трехмерные) наборы данных. Сканы обычно получают в более чем одной из трех ортогональных плоскостей с различными последовательностями импульсов магнита для выделения различных типов тканей. Таким образом, МРТ практически всегда включает в себя выполнение нескольких различных сканирований, каждое из которых предназначено для оценки различных типов молекул в организме. В отличие от компьютерной томографии, МРТ редко переформатируют для проецирования наклонных плоскостей, хотя трехмерная визуализация может выполняться либо на компьютере сканера, либо на автономной рабочей станции.
МРТ не использует ионизирующее излучение и поэтому быстро и широко используется в педиатрической визуализации в медицине человека. Хотя в ветеринарии это не так важно, возможность получения диагностических изображений без использования ионизирующего излучения желательна для ветеринарного персонала.
Сканеры МРТ чрезвычайно чувствительны к присутствию определенных металлов, таких как железо и кобальт. Присутствие таких материалов внутри пациента может заметно ухудшить качество изображения, даже до такой степени, что его невозможно вообще проявить. Хотя применяемая в настоящее время хирургическая нержавеющая сталь имеет минимальные ферромагнитные свойства, она все же может несколько искажать изображение. Даже небольшое количество железа, присутствующего в идентификационных чипах, может вызывать значительные артефакты на изображениях. По этой причине животные, которые будут подвергаться МРТ-сканированию, должны иметь рентгенограммы интересующей области перед помещением в МРТ-сканер.
Наличие металлического инородного материала в желудочно-кишечном тракте или мягких тканях может легко привести к невозможности исследования. Прекрасным примером этого является наличие стального дробовика; наличие даже одной такой гранулы может полностью испортить изображения. Другим потенциальным источником таких артефактов могут быть швы из нержавеющей стали или гемоклипсы. В зависимости от своего химического состава такие материалы могут существенно изменить или не изменить изображения.
Интерпретация МРТ требует твердого знания секционной анатомии, а также знания физики системы визуализации. Поскольку этот тип изображения основан на химическом составе тела, а не на плотности, он обеспечивает изысканную детализацию и контраст структур тела. Однако продолжительность сбора данных ограничивает их использование в областях значительного движения, таких как грудь и верхняя часть живота, хотя недавнее усовершенствование технологии сканирования в значительной степени устранило это ограничение.
МРТ плохо отображает кортикальный слой кости и поэтому имеет ограниченное применение при оценке костных поражений, хотя вполне применима для визуализации костного мозга и хряща. Как и КТ, МРТ изначально использовалась в первую очередь для нейровизуализации и до сих пор остается основой визуализации в этой области.
Другой важной областью использования МРТ является оценка кровеносных сосудов глубоко внутри тела, особенно в ногах, шее и голове. Благодаря своей исключительной чувствительности к изменениям в организации и составе тканей, а также к плотности, МРТ также часто используется для визуализации суставов и мышц, где она стала ценным инструментом для оценки целостности суставов благодаря своей уникальной способности визуализировать хрящ и связки. Это привело к большому интересу к разработке и продвижению МРТ конечностей лошадей, если проблема движения может быть решена. Поскольку многие поражения нижней конечности лошади могут быть идентифицированы только с помощью МРТ, такие исследования обычно проводятся, несмотря на необходимость анестезии для их проведения.
Повышение контрастности МРТ — обычное дело при визуализации головного мозга и других мягких тканей. Это часто позволяет рентгенологу поставить относительно конкретный диагноз в отношении этиологии поражений, видимых на сканировании. В других случаях контрастные изображения — единственные, которые выявляют наличие поражения. Используемые агенты специально разработаны для использования в МРТ и отличаются от агентов, используемых в КТ и рентгенографии. В последние годы использование контрастных агентов для МРТ было вовлечено в этиологию хронического заболевания почек у некоторых пациентов, и несколько источников выпустили руководства по их применению. На сегодняшний день эта проблема не получила должного отражения в ветеринарной медицине. Использование таких контрастных веществ по-прежнему считается достаточно безопасным для животных.
В прошлом системы МРТ были большими и дорогими в приобретении, установке и обслуживании, но доступно множество более мелких магнитов с низкой напряженностью поля, в том числе некоторые специально разработанные для использования в ветеринарии. Доступны специализированные сканеры конечностей лошадей, и, хотя эти инструменты относительно дороги, они доступны по финансам для многих крупных практик, особенно тех, которые специализируются на визуализации и неврологии. Использование более низкой напряженности поля снизит требования к конструкции оборудования МРТ для размещения этих инструментов, но будет достигнуто ценой более длительного времени сканирования, снижения гибкости системы и уменьшения разрешения изображения.
Время, необходимое для выполнения МРТ-сканирования, и высокая чувствительность МРТ к движению диктуют, что исследования должны проводиться под общим наркозом. Поскольку используются мощные магниты, из соображений безопасности нельзя приносить ферромагнитный материал в комнату. Более сильные магнитные поля в больших системах могут разогнать нечто вроде кислородного баллона почти до 100 км в час, прежде чем оно коснется сканера. Любой пациент или человек на пути такого снаряда мог получить серьезные травмы или погибнуть. Для ветеринарных пациентов можно использовать инъекционную анестезию, если нет специальных наркозных аппаратов, кислородных баллонов и оборудования для мониторинга. Инъекционная анестезия может не подходить для всех пациентов, поэтому учреждениям, предназначенным для ветеринарных пациентов, рекомендуется иметь соответствующее анестезиологическое оборудование.
Из-за высокой чувствительности к радиочастотным сигналам системы МРТ должны быть защищены от всех посторонних сигналов этого типа. Для этого требуется установка специального защитного материала в стены комнаты, в которой находится МРТ. Кроме того, более крупные и усовершенствованные системы с более высокой напряженностью поля обычно требуют жидкого гелия в качестве хладагента, чтобы минимизировать шум сигнала внутри самой машины и поддерживать сверхпроводящее магнитное поле. Строительство установки МРТ должно производиться под руководством квалифицированного архитектора и инженерной фирмы.
Сканеры МРТ должны эксплуатироваться технологами, специально обученными работе с этими инструментами. При подготовке животного к МРТ необходимо учитывать множество факторов. Это обучение не является частью ветеринарной учебной программы или ветеринарной технической программы и должно быть получено путем посещения специальных учебных занятий или, предпочтительно, как часть учебной программы в школе радиологических технологий. Наличие хорошо обученных специалистов для выполнения этих исследований значительно улучшит качество сканирования и будет способствовать использованию этих инструментов для более широкого круга приложений для получения изображений.
Важным недостатком более широкого внедрения в ветеринарных центрах таких методов диагностики как мрт является высокая стоимость оборудования и технического обслуживания техники. Решением этой проблемы является приобретение ранее использованного оборудования в медицинских учреждениях, которые существенного дешевле новых аналогичных аппаратов, а также возможность приобрести мрт сканнер в кредит без справок и залога в крупных финансовых организациях.
Из-за затрат на приобретение и обслуживание этих инструментов (особенно с напряженностью поля 1 Тесла или выше), технической сложности визуализации МРТ, а также специальной подготовки и опыта, необходимых для интерпретации изображений, сканирующие системы МРТ обычно встречаются только в крупные частные и научные направления по специальностям. В Москве мрт животным делают всего лишь несколько ветеринарных лечебно-диагностических центров, список по ссылке.