Электронный научный журнал
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

МРТ КАК СОВРЕМЕННЫЙ МЕТОД РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ ИНСУЛЬТА

Горюнова В.В. 1 Кирасирова Д.И. 1 Кухтевич И.И. 1
1 Пензенский государственный технологический университет
В статье рассмотрен метод магнитно-резонансной томографии (МРТ) как современный метод ранней диагностики инсульта. Отмечается, что предварительно изображения МРТ представляют собой необработанные данные, в виде комплексных значений, которые включают действительные (RE) и мнимые (IM) части сигналов, полученные от цифрового преобразователя сигнала. Кратко описан способ предварительной обработки МРТ-изображений. Подчёркивается, что МРТ в несколько раз превосходит компьютерную томографию по эффективности выявления мелких лакунарных инфарктов мозга. Такая диагностика МРТ позволяет сделать комплексный анализ с установкой объективного заключения. МРТ диагностика инсультов является уникальным методом исследования, по точности и информативности полученных результатов у которого нет аналогов. Помимо этого, сама процедура сканирования проходит для пациента безболезненно (неинвазивно).
МРТ
инсульт
диагностика
обработка изображений
1. Диагностический центр им. Вытнова Д.И. [Электронный ресурс] // Физические основы МРТ. – Режим доступа: http://www.mrt-serpuhov.ru/yamr/ (Дата обращения 20.01.2017).
2. Константинидес C. Магнитно-резонансная томография: Основы Boca Raton: CRC Press, 2014. – 235 p.
3. Марусина М.Я., Казначеева А.О. Современные виды томографии: Учебное пособие. – СПб: СПбГУ ИТМО, 2011. – 132 с.
4. Бакстон Р.Б. Введение в функциональной магнитно-резонансной томографии: Принципы и методы. – Cambridge, 2010. – 479 с.
5. Кухтевич И.И., Горюнова В.В., Горюнова Т И. Практика проектирования и использования телеконсультационных центров неврологического профиля // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 11–11. – С. 1767–1773. 
6. Власов Е.В. [и др.] Особенности проектирования интегрированных медицинских систем на основе концептуальных спецификаций // Фундаментальные исследования. – 2013. —№11–9. – С. 1789–1793.
7. Горюнова В.В., Горюнова Т.И., Кухтевич И.И. Основные тенденции в развитии медицинских информационных систем // Фундаментальные исследования. – 2015. – №5; Т.1. – С. 58–62.

Внедрение в клиническую практику компьютерной и магнитно- резонансной томографии улучшило раннюю диагностику инсульта и позволило визуализировать не только зоны структурного повреждения, но и уточнить особенности кровоснабжения и функционального состояния вещества мозга [1].

Методы визуализации МРТ. Магнитно-резонансная томография представляет собой методику визуализации мозговых тканей, которая стремительно развивается и, которая позволяет с достаточно высокой степенью точности находить структурные изменения тканей, возникающие при инсульте [2].

Инсульт – это состояние, при котором резко нарушается кровообращение участка мозга. Выделяют два основных вида инсульта (рис. 1):

• ишемический, когда причиной нарушения является закупорка или сужение артерии;

• геморрагический, при котором происходит разрыв сосуда.

gorun1.tif

Рис. 1. Основные виды инсульта

Самыми частыми причинами ишемического инсульта головного мозга являются атеросклероз и попадание тромба в артерии головного мозга. В России инсульты регистрируют более чем у 450 тысяч человек каждый год. При этом до 85 % от общего числа зарегистрированных случаев приходится на ишемические инсульты.

Геморрагический инсульт наступает в результате кровоизлияния в мозг, при этом происходит разрыв сосудов. В результате кровоизлияния может образоваться внутричерепная гематома, которое оказывает давление на окружающие ткани. Она вызывает оттек мозга и гибель нейронов. Данное явление называют «мозговой катастрофой». Среди всех заболеваний, связанных с нарушением мозгового кровообращения, геморрагический инсульт составляет 15–20 %. Как отмечают специалисты, именно это заболевание несет высокий риск летального исхода и ведет к инвалидности [3].

Обработка изображений диагностических МРТ комплексов. Предварительно изображения МРТ представляют собой необработанные данные. Необработанные данные (данные k-пространства), часто представляют собой 256х256 точек комплексных данных. На рис. 2 , в виде Mx и My, представлены действительные (RE) и мнимые (IM) части сигналов, полученные от цифрового преобразователя сигнала.

На рис. 3 представлена форма изображения необработанных данных. Данные обычно имеют 16-битную амплитуду разрешения и обработку 256х256 порядка данных. При этом сглаживают частотные компоненты спектра, свертывая их функцией Лоренца. Таким образом, сначала преобразование Фурье проводится в вертикальном направлении, а затем в горизонтальном.

gorun2.tif

Рис. 2. Виды сигналов от цифрового преобразователя

gorun3.tif

Рис. 3. Формы изображения

Принцип распознавания предварительных изображений МРТ. Вычисление значения срезает амплитуду информации до 15-битного разрешения, в нем никогда не присутствуют интенсивности негативных пикселей. Изображение значений приводится к матрице данных 512х512 интерполяцией пикселей или репликацией пикселей. Репликация пикселей дублирует четные пиксели меньшими нечетными пикселями. Интерполяция пикселей вставляет четные пиксели, как усредненные прилежащим к ним нечетным пикселям.

МРТ в несколько раз превосходит КТ по эффективности выявления мелких лакунарных инфарктов. Кроме того, при МРТ отсутствуют артефакты изображения в пограничных областях (между мозговой тканью и костями черепа) [3]. Однако процедура МРТ занимает больше времени, чем компьютерная томография при возникновении острой мозговой недостаточности кровообращения предпочтительнее, в первую очередь, проведение КТ [4].

На рис. 4 представлен обобщенный алгоритм процедуры проведения МРТ – исследований.

С 1-го по 3-й шаги идет подготовка пациента к проведению МРТ. С 4-го по 5-й шаг идет послойное сканирование пациента. На 6-м происходит получение снимков в 2D или 3D. На 7-м окончание сканирования. На 8-м происходит анализ результатов на основе полученных снимков. С 9-го по 10-й врачом выдается результаты пациенту.

gorun4.tif

Рис. 4. Алгоритм проведения МРТ-исследований

При прохождении МРТ вам проведут небольшой инструктаж, потом предложат переодеться в специальный халат, не содержащий металлических элементов. Но вы можете проходить МРТ и в своей одежде, предварительно проверив ее на наличие металла. После этого вы ложитесь на специальную выдвижную кушетку. Эта кушетка задвигается, перемещая вас в большую «трубу», томограф. В этот момент и начинается сама томография. Во время процедуры постарайтесь лежать неподвижно. Ваши движения могут отрицательно повлиять на качество снимков. Во время томографии аппарат будет издавать различные громкие звуки. Иногда выдают специальные беруши. Обычно томография длится от 15 до 30 минут. Диагностика всегда проводится под контролем врача и рентгенолаборанта. В МРТ предусмотрена специальная система для связи с медицинским персоналом. После того как процедура исследования закончится вас проводят в специальный зал ожидания. Пока вы будете ждать, врачи проанализируют полученные изображения, напишут протокол исследования и заключение. В сложных случаях к обсуждению результатов привлекают других врачей, в том числе и заведующего отделением. Этот процесс займет от 30 до 90 минут. Возможна дистанционная передача результатов МРТ-исследований по телекоммуникационным каналам связи или их размещение в архиве медицинских изображений лечебного учреждения [5–7].

Заключение

Врач-диагност на основе полученных данных проводит визуальную оценку состояния головного мозга. Такая диагностика инсультов МРТ позволяет сделать комплексный анализ с установкой объективного заключения. МРТ диагностика инсультов является уникальным методом исследования, по точности и информативности полученных результатов у которого нет аналогов. Помимо этого, сама процедура сканирования проходит для пациента безболезненно (неинвазивно).

Магнитно-резонансная томография (МРТ) при инсульте позволяет получить более контрастные изображения, с более четкой различимостью белого и серого вещества, лучшей визуализацией базальных, стволовых и корковых структур, гиппокампа и височной доли и по сравнению с компьютерной томографией, считается более чувствительным методом диагностики инфаркта мозга на ранней стадии.


Библиографическая ссылка

Горюнова В.В., Кирасирова Д.И., Кухтевич И.И. МРТ КАК СОВРЕМЕННЫЙ МЕТОД РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ ИНСУЛЬТА // Международный студенческий научный вестник. – 2018. – № 3-3.;
URL: http://eduherald.ru/ru/article/view?id=18290 (дата обращения: 27.09.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074