МРТ – источник ЭМИ (электромагнитного излучения).
- В(0) – постоянное магнитное поле
- В(ГР) – переменное магнитное поле
- В(РЧ) – радиочастотный импульс
- В = В(0) + В(ГР) + В(РЧ) – индукция
Первое правило: МРТ всегда находится во включенном состоянии, и поэтому место или процедурная, где расположен томограф - это среда, в которой любой живой объект подвергается влиянию магнитных полей.
В составе МРТ есть три элемента, которые создают электромагнитное излучение:
1 – Магнит (постоянный или сверхпроводящий).
2 – Градиентные катушки, которые создают переменное поле.
3 – РЧ катушки передают и принимают радиочастотный сигнал.
Во время МРТ на пациента действует постоянное магнитное поле, переменное магнитное поле, радиочастотный импульс. Данный факт следует учитывать, чтобы исключить нежелательные биологические эффекты.
Классификация биоэффектов взаимодействия ЭМП с человеком.
1 – Прямые
А – Тепловые (нагрев ткани, ожоги).
Б – Нетепловые (кардиостимуляция, стимуляция мышц, нервов, органов чувств (головокружение или появление фосфенов)).
2 – Косвенные (притяжения ферромагнетиков, риск возникновения аварийной ситуации).
Факторы воздействия
- Постоянное ЭМИ В(0) - ≥1Тл, магнитогидродинамический эффект, притяжение ферромагнитных объектов (сила, момент).
- Градиентное ЭМИ В(Гр) – низкочастотное, переменное в пространстве и во времени. Магнитнофосфены, кардиостимуляция, мышечная стимуляция, возбуждение периферической нервной системы.
- Радиочастотное ЭМИ В(рч) – высокочастотное, переменное во времени. Нагрев ткани, воздействие на имплантированные медицинские изделия.
- Акустические шумы - >130Дб (уровень реактивного самолета), частота (спектр), интенсивность. Воздействие на ЦНС, травма органов слуха.
Магнитогидродинамический эффект – это возникновение электрического поля при движении электропроводной жидкости в магнитном поле (например, кровь).
Градиентные магнитные поля способствуют возбуждению периферической нервной системы.
- Источник – переменные магнитные поля кГц-диапозона
- возникновение электрического поля
- генерация токов проводимости – ионных токов
- изменение мембранного потенциала U
- при достижении порогового уровня U= -55мВ
- активация процесса деполяризации.
Особое внимание стоит уделить опасности попадания ферромагнетиков в зону постоянного магнитного поля.
- Насыщение ферромагнетиков при индукции B(0) >0.3T
- Опасность втягивания
- Обязательно использования металлоискателя.
Ферромагнитные частицы в неоднородном магнитном поле испытывают действие поступательной силы и крутящего момента в направлении большей величины индукции магнитного поля.
Ферромагнетики – это вещества, которые обладают таким свойством, как спонтанная намагниченность.
Основные правила
- Крутящий момент максимум в изоцентре.
- Поступательная сила в изоцентре магнита равна нулю и максимальна у торца магнита.
- У современного активно-экранированного магнита пространственный градиент очень крутой, поэтому поступательная сила резко возрастает по мере приближения к магниту. Это увеличивает опасность по сравнению со старыми конструкциями.
Примеры ферромагнетиков.
- Медицинские газовые баллоны.
- Вспомогательное медицинское оборудование
- Каталки
- Металлические стойки для капельниц.
- Уборочный инвентарь (швабры, ведра).
- Огнетушители.
- Больничные койки.
- Часы
- Ножницы.
- Ручки.
- Монеты.
- И прочее.
Так магнит всегда включен – не забывайте про кнопку аварийного отключения магнита в чрезвычайных случаях.
Область ограниченного доступа – это область эллипсоидной формы, в которой величина индукции магнитного поля равна или превышает 0,5 милли тесла.
Представлены предупреждающие и запрещающие знаки.
Зонирование кабинета
- Зона 1 – свободный доступ.
- Зона 2 – переходная
- Зона 3 – доступ только после инструктажа и сканирования металлодетекторов.
- Зона 4 – только под контролем персонала МРТ. Опасная зона так, как находится магнит.
Предупреждение ситуации попадания ферромагнетиков в магнитное поле.
- Помнить о наличии магнитного поля
- Проводить обязательное сканирование и анкетирование пациент
- Убедиться, что одежда пациента не содержит металлических вкладок.
- Контролировать доступ персонала и пациентов (соблюдение зонирования пространства кабинета).
- Получить знания в области безопасности проведения МРТ
- Применять современные методики сканирования
- Соблюдать технические требования производителей имплантов.
Радиочастотные магнитные поля.
- Не допускать создания замкнутого контура – скрещивания рук, касания колен.
- Использовать только комплектные подушки
- Контроль наличия имплантов
- Исключить попадание влаги
- Не допускать образования петель
Особое внимание следует уделять термическим эффектам, которые возникают в результате поглощения радиочастотной энергии.
Удельный коэффициент поглощения – количество энергии РЧ-излучения, поглощенной в тканях человека за единицу времени единицей массы объекта исследования (вт/кг).
Важные факторы, влияющие на УКП пациента:
- Температура окружающего воздуха
- Относительная влажность
- Скорость воздушных потоков
- Степень изоляции пациентов
Варианты уменьшения удельного коэффициента поглощения
1 – увеличение времени повторения (TR) – интервал между двумя радиочастотными импульсами. Недостатки – влияние на контраст изображения.
2 – уменьшить длину эхо-трейна ETL.
3 – уменьшить количество заполнений в направлении фазового кодирования. Недостатки – снижение разрешающей способности.
4 – использовать квадратную область сканирования. Недостатки – неудобство, обусловленное анатомическими особенностями.
5 – уменьшить угол отклонения вектора суммарной намагниченности (flip-angle). Недостатки – уменьшение отношения сигнал/шум, изменение контраста.
6 – использование поверхностных приемно-передающих катушек.
7 – использовать градиентное эхо вместо спинового эха или турбо-спин эха. Недостатки – влияние на контраст изображения.
Предельно-допустимые уровни УКП
Режим работы |
Максимальная внутренняя температура тела |
Максимальная локальная температура ткани |
Повышение внутренней температуры тела |
Нормальный |
39 |
39 |
0,5 |
Первого уровня |
40 |
40 |
1 |
Второго уровня |
Больше 40 |
Больше 40 |
Больше 1 |
Режим работы |
УПК всего тела ВТ/кг 6 мин |
УПК части тела ВТ/кг |
УПК головы ВТ/кг |
Нормальный |
2(4) |
2-10 (4-10) |
3,2 (6,4) |
Первого уровня |
4(8) |
2-10 (4-20) |
3,7 (6,4) |
Второго уровня |
Больше 4 (8) |
Больше 4 – 10 (8-20) |
Больше 3,2 (6,4) |
Акустические шумы.
Источник шума является работа компрессора, который создает низкочастотный фоновый шум.
Основной вклад – это колебания градиентных катушек, связанные с быстрым переключением подаваемого на них напряжения. У эхо-планарных последовательностей (EPI) шум 110-120 дБ.
В избегании дискомфорта, тревоги, временной потери слуха необходимо использовать беруши или наушники.
Импланты
- Пассивные
- Активные
Пассивные импланты – это импланты, работа которых не зависит от электрической энергии или любого другого источника энергии, за исключением силы тяжести или энергии, непосредственно генерируемой телом человека.
Примеры: тазобедренные, коленные стрежни, искусственные сердечные клапаны и кардиоваскулярные протезы, нейрохирургические и сосудистые клипсы, стенты, катетеры и прочее.
Активные импланты – это импланты, функционирующие за счет электрической энергии или любой другого источника энергии, за исключением сил гравитации или энергии, непосредственно генерируемой телом человека.
Кардио- или нейростимуляторы, водители ритма (пейсмейкеры), инсулиновые помпы и прочее.
3 группы имплантов по совместимости с МР-исследованием.
1 – МР-несовместимые.
2 – МР-совместимые. В технических рекомендациях к имплантам данного типа написаны какие последовательности и какое время сканирования можно использовать.
3 – МР-безопасные. Например, имплант стимуляции блуждающего нерва.
Активные импланты.
МР-совместимые (при определенных условиях). Определенные условия указаны в паспорте изделия или на сайте производителя.
Примеры.
Нейростимуляторы (стимулятор блуждающего нерва, головного мозга, спинного мозга, инфузионные помпы.
Кардиостимуляторы.
Контрольный список для кардиолога.
- Использована полная система для кардиостимуляции. - ДА
- Имплант больше 6 недель - ДА
- Имплант в грудной полости - ДА
- Пороги кардиостимуляции больше 2,0 В при 0,4 мс - ДА
- Импеденс электродов 200-1500 Ом - ДА
- Прочие устройства, электроды (включая отработанные), адаптеры или удлинители - НЕТ
Контрольный список для радиолога.
- МРТ-сканер открытого типа с напряженностью поля 1,5 Тесла - ДА
- Максимальная скорость нарастания градиентного поля по оси ≤200 Тл/м/c - ДА
- УКП всего тела <72 вт на кг - ДА
- УКП головы <3,2 вт на кг - ДА
- В кардиологическом отделении подтверждено, что режим SureScan включен - ДА
- Анализ гемодинамических функций во время исследования ЭКГ, пульсометрия, артериальное давление - ДА
Воздействие электромагнитного поля МРТ на работу кардиостимуляторов.
- Постоянное магнитное поле
Механизм воздействия: притяжение ферромагнетиков, магнитогидродинамический эффект, воздействие магнитного поля на геркон (магнитоуправляемый контакт стимулятора).
Возможные последствия: После 1996 года низкое содержание ферромагнитного материала, соответственно, механические силы стали незначительнее. Магнитогидродинамический эффект способствует активации электрода, что имитирует угрожающее жизни аритмии и вызывать другие электрокардиографические изменения. Воздействие магнитного поля на геркон может привести к замыканию геркона, и как следствие он перейдет в асинхронный режим.
- Градиентное магнитное поле
Механизм воздействия: возникновение токов в ЭКС (электрические наводки).
Возможные последствия: стимуляция поспособствует возникновению аритмий, угрожающих жизни.
- Радиочастотное электромагнитное поле
Механизм воздействия: взаимодействие с электродом электрокардиостимулятора.
Возможные последствия: данное электромагнитное поле будет способствовать нагреву электрода, что в свою очередь спровоцирует нагрев и/или некроз ткани вокруг него. В числе отрицательных эффектов РЧ электромагнитного поля
изменение порогового уровня и импеданса,
повреждение батареи, что приведет к сбросу настроек электрокардиостимулятора.
NB!
Бывают случаи, когда МР-безопасных имплантов есть МР-несовместимые вспомогательные устройства. Например, устройство управления, зарядное устройство, внешний нейростимулятор, программатор.
МРТ с использованием контрастного вещества
Техника безопасности при проведении МР-исследований с контрастированием.
Что должен врач рентгенолог?
1 – проверить наличие в анамнезе пациента реакций на контрастные вещества почечной недостаточности.
2 – уточнить у пациента наличие беременности или лактационного периода.
3 – проверить решение о необходимости введения контрастного вещества и обсудить это с пациентом.
4 – определить группы контрастного вещества по отношению к риску развития нефрогенного системного фиброза и их минимальное возможное количество, необходимое для получения диагностического результата.
5 – записать название и дозу контрастного вещества в карту пациента.
Пациент должен:
1 – пройти тестирование (заполнение анкеты) перед проведением исследования.
2 – после консультации с врачом принимает решение о (не) проведении исследования.
Аллергическая реакция обычно проявляется в первые две минуты (до 10) после введения.
Высокую степень риска возникновения побочных реакций на внутривенное введение контрастного вещества имеют пациенты:
1 – с аллергической реакцией на мр-контраст ранее. В этом случае исследование противопоказано.
2 – с умеренно или тяжелой аллергоподобной реакцией на введение иного (не-мр контрастного) препарата в анамнезе, которая требовала неотложной помощи.
3 – с аллергической реакцией в анамнезе (в том числе на лекарства, на пищевые продукты).
4 – с выраженной сердечно-сосудистой недостаточностью.
5 – с множественной миеломой, серповидно-клеточной анемией, полицитемией, феохромцитомой.
6 – с тяжелыми заболеваниями почек, особенно при наличии сахарного диабета.
Действия в условиях чрезвычайной ситуации
1 – кнопка отмена задания – если стало плохо пациенту или появились посторонние шумы.
2 – кнопка аварийного отключения питания – если существует угроза жизни пациента или кнопка отмена задания находится в нерабочем состоянии.
3 – кнопка аварийного отключения магнита – если пациент блокирован внутри гентри ферромагнитными предметами или существует угроза жизни. КВЕНЧ.
КВЕНЧ
- процесс выброса на улицу низкотемпературного газообразного гелия по аварийному каналу.
Как следствие:
- Магнит теряет сверхпроводимость
- Резкое уменьшение индукции магнитного поля (около 20 с)
- Испарение жидкого гелия (около 500-1500 л/мин).
Причины:
- нажатие кнопки аварийного отключения магнита
- уменьшение гелия до значения, при котором магнит начинает нагреваться.
Контроль качества и безопасности.
Внутренний контроль
- Ежедневный контроль качества
- Соблюдение зональности
- Контроль магнитной совместимости оборудования.
Внешний контроль
- Паспортизация
- Контроль УКП
- Проверка система вентиляции
- Проверка уровней шума и ЭМП