التصوير بالرنين المغناطيسي هو وسيلة غير جراحية للطبيب لفحص الأعضاء والأنسجة والجهاز الهيكلي، حيث إنها تنتج صورًا عالية الدقة من داخل الجسم تساعد في تشخيص مجموعة متنوعة من المشكلات.

كما ويمكن أيضًا استخدام جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي لإنتاج صور ثلاثية الأبعاد يمكن عرضها من زوايا مختلفة. وهنا في هذا المقال سنبين لكم كل المعلومات التي تخص هذه الآلية.

التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)

هو أسلوب تصوير يسمح بعرض الأعضاء والأنسجة بتفصيل كبير وتقييم أي تغييرات، طريقة الفحص لا تستخدم الأشعة السينية، ولكنها تستخدم الحقول المغناطيسية والموجات الكهرومغناطيسية عالية التردد.

معظم آلات الرنين المغناطيسي هي مغناطيسات كبيرة الشكل، عند الاستلقاء داخل جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي، فإن المجال المغناطيسي يعيد تنظيم ذرات الهيدروجين في الجسم يشكل مؤقت، وتتسبب موجات الراديو في إنتاج ذرات محاذاة إشارات ضعيفة للغاية، تُستخدم لإنشاء صور مقطعية للرنين المغناطيسي، كما لو كانت شرائح من رغيف الخبز. التصوير بالرنين المغناطيسي للدماغ

التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) للدماغ هو دراسة آمنة وغير مؤلمة يتم فيها استخدام المجال المغناطيسي والأمواج الراديوية للحصول على صور مفصلة للمخ وجسم المخ. لا يستخدم الرنين المغناطيسي الإشعاع وهذا هو أحد الاختلافات الموجودة بينه وبين التصوير المقطعي المحوسب (المعروف أيضًا باسم “التصوير المقطعي المحوري”).

أثناء الفحص تتلاعب موجات الراديو بالموقع المغناطيسي لذرات الكائن الحي، والذي يتم اكتشافه بواسطة هوائي كبير وإرساله إلى جهاز كمبيوتر. يقوم الكمبيوتر بإجراء ملايين الحسابات التي تنشئ صورًا واضحة وبيضاء للأقسام العرضية للكائن الحي. يمكن تحويل هذه الصور إلى صور ثلاثية الأبعاد للمنطقة التي تم تحليلها. هذا يساعد على اكتشاف مشاكل الدماغ وجسم المخ.

أنواع جهاز الرنين المغناطيسي

جهاز الرنين المغناطيسي الفعال (fMRI)

يُستخدم هذا الجهاز في قياس التغيرات في الإشارات العصبية في الدماغ الناتجة عن تغيرات النشاط العصبي. زيادة النشاط العصبي تؤدي إلى زيادة الاوكسجين الذي يتم استهلاكه وبالتالي يعمل الجسم على زيادة نسبة الأوكسجين في الدم الأمر الذي يؤدي إلى زيادة نسبة الدم المشبع بالأوكسجين مقارنة مع الدم غير المشبع بالأوكسجين.

التصوير عديد النوى

غالبًا ما يتم استخدام الهيدروجين في الرنين المغناطيسي لأنه أكثر العناصر تواجدًا في جسم الإنسان و لأنه يتمتع بخواص كيميائية معينة تجعله العنصر الأفضل لهذه العملية، ولكن يمكن الاستعاضة عن الهيدروجين ببعض العناصر الأخرى مثل الصوديوم و الفوسفور عندها تسمى العملية التصوير عديد النوى بدلًا من الرنين المغناطيسي.

التصوير بالرنين المغناطيسي للدماغ والحبل الشوكي

التصوير بالرنين المغناطيسي هو اختبار التصوير الأكثر استخدامًا للدماغ والحبل الشوكي. يستخدم عادةً لتشخيص ما يلي:

تمدد في الأوعية الدموية، اضطرابات العين والأذن الداخلية، التصلب المتعدد، إصابات الحبل الشوكي، السكتة الدماغية، الأورام، إصابة الدماغ بسبب الصدمة.

لدينا نوع خاص من التصوير بالرنين المغناطيسي هو التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي للدماغ يستخدم لقياس التغيرات الأيضية التي تحدث داخل الدماغ، يمكن استخدامه لفحص تشريح الدماغ وتحديد أجزاء الدماغ المسؤولة عن الوظائف الرئيسية، هذا يساعد على تحديد مجالات هامة من اللغة والتحكم في الحركة في أدمغة الأشخاص الذين تم النظر في جراحة الدماغ. يمكن أيضًا استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي لتقييم الضرر الناتج عن إصابة في الرأس أو اضطرابات مثل مرض الزهايمر.

الرنين المغناطيسي بواسطة الانتشار (RMD)

أنه تقنية على عكس الرنين المغناطيسي التقليدي، فإنه يسمح فقط بدراسة المادة البيضاء، على الرغم من أنها طريقة جديدة وخاصة في الدماغ. فإن RMD يعتمد على نشر جزيئات الماء بواسطة أنسجة المخ، “مما يسمح لنا بتحديد التركيب العصبي للدماغ”. الماء ينتشر عبر محاور العصبونات التي تشبه الطرق التي تتبع اتجاهًا معينًا، على وجه التحديد يسمح لنا هذا النوع من الرنين المغنطيسي بتحديد درجة تباين الخواص، وخاصية أنسجة المخ التي تعتمد على اتجاهية جزيئات الماء وسلامة ألياف المادة البيضاء.

يمكن تمثيل اتجاهية إزاحة جزيئات الماء على طول محاور المادة البيضاء في بعدين وثلاثة أبعاد وتسمى هذه الصور tractographies، في إشارة إلى المسالك العصبية أو مجموعات محور عصبي تستخدم تقنيات تحليل الصور بمساعدة الكمبيوتر.

التطبيقات السريرية

المعلومات التي أظهرها الرنين المغناطيسي للانتشار لها تطبيقات سريرية متنوعة. في حين أن استخدامه في المخ شائع، إلا أن استخدامه المحتمل في مجالات مثل أمراض القلب لا يزال في المرحلة “التجريبية”. بالنسبة للدماغ يعمل RMD على دراسة الأمراض التي تنطوي على تراكم المياه الإقليمي (الوذمة، الالتهاب أو إزالة الميالين) وبالتالي فقد أثار الاهتمام بين المتخصصين حول فائدته التشخيصية والتنبؤية في حالة السكتة الدماغية (CVA)، وعلم أمراض الروماتيزم العصبي، وعلم النفس العصبي، وخاصة في علم الأورام العصبية.

فيما يتعلق بالسكتة الدماغية

فإن هذا النوع من الرنين المغناطيسي يسمح بتصور أنسجة الدماغ الإقفارية التي لم يتم احتشاءها بعد والتي يمكن تطبيق علاج التخثر فيها. وإذا كان المريض في المرحلة الحادة من نقص التروية الدماغية، فهناك انخفاض في انتشار الماء عبر الأنسجة، وإذا كان في المرحلة المزمنة، فإن هذا الانتشار يزيد بسبب المحتوى العالي للمياه خارج الخلية، والذي يمكن ملاحظته بواسطة RMD وتحسين التشخيص.

أظهرت RMD حساسية عالية للكشف عن الآفات في محاور المادة البيضاء الناتجة عن صدمة في الرأس، ما يسمى الإصابات المحورية المنتشرة (DAI). تقع هذه الأضرار بشكل رئيسي في الجسم الثفني وجسم الدماغ والواجهة بين المادة الرمادية والبيضاء.

يعمل أعضاء مختبر معالجة الصور أيضًا على الصرع أو السكتة الدماغية

في حين أن مجموعات أخرى مكرسة بشكل تجريبي أكثر لمرض الشلل الرعاشي أو مرض الزهايمر أو الحد الأدنى للإعاقة المعرفية (DCM). وبهذا المعنى تثبت العديد من الدراسات أن هناك عددًا كبيرًا من الآفات المجهرية الموجودة في المادة البيضاء للمرضى الذين يعانون من مرض الزهايمر والتي لا يمكن اكتشافها من خلال تقنيات الرنين المغناطيسي التقليدية، ولكن من خلال التصوير بالانتشار، التصلب المتعدد.

استخدامات الرنين المغناطيسي للتخلص من الأورام

يركز أحد التطبيقات السريرية لصورة الانتشار على أورام المخ، كما يوضح ماركوس مارتين أن الرنين المغناطيسي للنشر يُظهر المسارات العصبية المختلفة وهناك دراسات تشريحية تكشف عن وظائف كل منهم، لذلك عندما يتعين على الأخصائي إجراء التدخل الجراحي، يمكنه أن يقرر مع الرنين المغناطيسي RMD “إذا كان يستخرج كمية أكثر أو أقل من أنسجة الورم اعتمادًا على المسالك العصبية المتأثرة. وبهذه الطريقة يعرف الجراح أنه إذا قمت بقطع جزء معين من الجهاز العصبي، يمكن للمريض أن يفقد حركته أو يفقد كلامه، بالإضافة إلى ذلك أظهرت صورة الانتشار فائدتها لمراقبة التغيرات التشريحية في مسالك الجهاز العصبي المركزي في الأورام الأولية (تلك التي تنشأ في الدماغ نفسه) والأورام الثانوية أو النقيلي (التي تشكلها الخلايا التي تأتي من أجزاء أخرى من الجسم).

ماذا يكشف التصوير بالرنين المغناطيسي؟

من خلال التصوير بالرنين المغناطيسي يتم اكتشاف مجموعة متنوعة من الحالات، مثل الخراجات والأورام والنزيف والتورم والتشوهات الهيكلية والتنموية، والالتهابات، أو مشاكل في الأوعية الدموية، فهي تسمح باكتشاف ما إذا كان الممر الجانبي يعمل، واكتشاف الأضرار الدماغية بسبب إصابة أو حادث وعائي مخي.

ويكون التصوير بالرنين المغناطيسي للدماغ مفيدًا جدًا في تقييم المشكلات مثل الصداع المستمر والدوار والضعف وعدم وضوح الرؤية أو النوبات. بالإضافة إلى ذلك يمكنهم المساعدة في اكتشاف بعض الأمراض المزمنة للجهاز العصبي، مثل التصلب المتعدد. في بعض الحالات يوفر الرنين صورًا واضحة لأجزاء من الدماغ لا يمكن رؤيتها بوضوح مع الأشعة السينية أو الأشعة المقطعية أو الموجات فوق الصوتية. هذا يجعلهم أداة قيمة للغاية لتشخيص مشاكل الغدة النخامية وجذع الدماغ.

الحصول على النتائج

سيتم تحليل صور الرنين المغنطيسي من قبل أخصائي أشعة تم تدريبه خصيصًا لتفسير السجلات، وبعدها يرسل اختصاصي الأشعة تقريرًا للطبيب، الذي سيتحدث معك عن النتائج ويشرح معانيها، في معظم الحالات لا يمكن تسليم النتائج مباشرة إلى المريض أو العائلة في وقت الفحص. إذا تم إجراء التصوير بالرنين المغناطيسي في حالات الطوارئ، فقد تكون النتيجة سريعة.

التوجه في المجال المغناطيسي

عندما يتم وضع جسم الإنسان في حقل مغناطيسي، فإن البروتونات تحاذي نفسها على طول المجال المغناطيسي، فبعض البروتونات محاذية بشكل متوازٍ، وبعضها الآخر متوازي إحدى الدولتين (على سبيل المثال، الحالة الموازية) هي الأكثر فقرًا وحيوية وتشغلها بروتونات هيدروجين أقل ما يمكن. هذا يعني أن المتجه الكلي لجميع البروتونات يميل إلى الإشارة في الاتجاه الموازي وبهذه الطريقة يتم إنشاء ناقل طولي في اتجاه متوازي، في الواقع لا تحدث محاذاة البروتونات بدقة على طول المحور الطولي للحقل المغناطيسي، ولكن بزاوية حادة لها.

التصوير بالرنين المغناطيسي أحد تقنيات التصوير غير الجراحية أي عدم اختراق الجسم باستخدام البروتونات الحقل المغناطيسي (وخاصة الهيدروجين)، هذا هو التغيير في اتجاه الجسيمات بسبب المجال المغناطيسي، يتم التقاط هذا كإشارة حول المعدات التي يتم وضعها حول الجسم أثناء الفحص وإرسالها إلى الكمبيوتر، والتي تحسب الصورة الدقيقة لمنطقة الجسم من خلال العديد من القياسات التي تحدث أثناء الفحص.

في هذه الصور، ترجع الاختلافات في درجات اللون الرمادي إلى توزيع أيونات الهيدروجين في التصوير بالرنين المغناطيسي، يمكن تمييز طرق التصوير المختلفة، مثل تسلسل T1 و T2 الموزون، يوفر التصوير بالرنين المغناطيسي تمثيلًا جيدًا جدًا لهياكل الأنسجة الرخوة. لتحسين التمايز بين أنواع الأنسجة، ويمكن إعطاء عامل تباين يسمح هذا لأخصائي الأشعة بالحصول على معلومات أكثر تفصيلًا حول عمليات المرض المحتملة، يستغرق الفحص عادة حوالي نصف ساعة ويتم إجراؤه أثناء الاستلقاء في غرفة مغلقة حيث يسود مجال مغناطيسي قوي، نظرًا لأن جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي مرتفع نسبيًا، يتم وضع سماعات الرأس على المريض.

يعد التصوير بالرنين المغناطيسي في الجمجمة، بما في ذلك الدماغ والأوعية الموردة للمخ وكذلك العينين والأذنين، إجراء تشخيصي دقيق للغاية يستخدم اليوم في العديد من الأمراض والاضطرابات والمضاعفات المحتملة.

نتائج عشوائية على فحوصات الرنين المغناطيسي للدماغ

في دراسة الأتراب المرتكز على السكان في هولندا، كشفت فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي للدماغ عن نتائج عرضية في 9.5 ٪ من المرضى الأكثر شيوعًا كانت الأورام السحائية (معظمها أورام من السحايا) وتمدد الأوعية الدموية الدماغية (تضخم الشرايين). كانت الخراجات العنكبوتية نادرة (تجاويف في الدماغ) والتغيرات في الغدة النخامية.

مبادئ حركة إفراز المحور الأساسي للدوران

الأساس المادي للتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) هو الرنين المغناطيسي النووي (NMR). النواة الذرية للهيدروجين (البروتونات) لها زخم زاوي جوهري (تدور) وترتبط بذلك، بعزم ثنائي القطب المغناطيسي. بعض النوى الذرية الأخرى لديها تدور أيضًا وبالتالي تلقي لحظة مغناطيسية. يمكن رؤية النواة الذرية من وجهة نظر الفيزياء الكلاسيكية المبسطة كجيروسكوب كروي مع زخم زاوي وعزم ثنائي القطب مغناطيسي، لكن لا يمكن وصف سبب الزخم الزاوي الكلاسيكي.

الدماغ في ترجيح T1 و T2 و PD

من أجل فهم أفضل، تم توضيح مبدأ تسلسل الصدى الأساسي (الذي ابتكره إروين هان في عام 1950) لفترة وجيزة هنا تسلسل النبض في هذا السياق هو سلسلة من حقول التدرج المغناطيسي عالية التردد والتي يتم تشغيلها وإيقافها عدة مرات في تسلسل محدد مسبقًا كل ثانية.

في البداية يوجد نبضة عالية التردد للتردد المناسب (تردد Larmor)، ما يسمى نبضة الإثارة 90 درجة من خلال هذا، ينحرف المغناطيس بمقدار 90 درجة بشكل مستعرض إلى المجال المغناطيسي الخارجي. يبدأ في الدائرة حول المحور الأصلي، كما هو الحال مع قمة الغزل، والتي يتم تشغيلها، تسمى هذه الحركة precession.

يمكن قياس إشارة التردد العالي الناتجة خارج الجسم بحيث يتناقص بشكل كبير، لأن بروتونات الدوران تخرج عن المزامنة إزالة التشويش وتصبح مدمرة بشكل متزايد. يُطلق على الوقت الذي تلاشى فيه 63٪ من الإشارة displaystyle T2 وقت الاسترخاء هذه المرة يعتمد على البيئة الكيميائية للهيدروجين. بناءً على معلمات التسلسل، قد تعتمد الإشارة أيضًا على ما يسمى displaystyle T1 وقت الاسترخاء (استرخاء الشبكة العنكبوتية)، وهو مقياس لمعدل يستعيد المحاذاة الطولية الأصلية للدوران إلى المجال المغناطيسي الخارجي. يكون وقت displaystyle T1 خاصًا بالأنسجة، ولكنه عادةً أطول من وقت 2displaystyle T وقت الماء بـ 2.5 ثانية. تتيح التتابعات المرجحة displaystyle T1- T1 الدقة المكانية بشكل أفضل بسبب إشارة أقوى، ولكن تباين الأنسجة أقل من الصور displaystyle T2 – T2 ذات الثقل.

استخدام جهاز PET لتحديد أماكن معينة في الدماغ.

صورة لمقطع في دماغ أحد الأشخاص بواسطة (FDG-PET).

بدأت في بعض المستشفيات المتخصصة في العالم الغربي تطبيق طريقتين في نفس الوقت بغرض الحصول على تباين عالي وتوضيح كامل لحجم وشكل الورم السرطاني في العضو المريض، وطريقتي القياس تتم بواسطة التصوير بالرنين المعناطيسي وقياس آني بجهاز تصوير مقطعي بالإصدار البوزيتروني، تحتاج تلك الطريقة تواجد مركزًا للبحث العلمي، به سيكلوترونا يقوم بتحضير النظير المشع وتنقيته و معاملته (ربطه) بمادة حيوية مناسبة خلال وقت قصير، ثم يتم إرسال العبوة المجهزة إلى المستشفى الخاص حيث يكون المريض مستعدًا على سرير العمليات لإجراء الحقن والقياس. وذلك لأن عمر إشعاع النظير المشع تكون قصيرة لمدة ساعات.

الفرق بين الرنين المغناطيسي (MRI) و الأشعة المقطعية (CT)

يختلف التصوير بواسطة الرنين المغناطيسي عن الأشعة المقطعية في عدة نواحي ففي العديد من البلدان يتم استخدام الأشعة المقطعية أكثر من الرنين المغناطيسي. بعض العلماء يخشون من السرطان الذي قد تسببه الأشعة المقطعية، لهذا السبب ينصح باستخدام (MRI) بدلًا من (CT) حيث لا يطلق الأشعة الضارة التي قد تسبب السرطان. بعدما تم خفض كلفة (MRI) لتشجيع الأطباء على اعتماده، الـ (MRI) له آثاره الجانبية أيضًا فبعض العلماء يخشوا بأنه قد يؤثر على الحموض النووية ويسبب الطفرات و لكن الـ (MRI) لا يمكن الاستغناء عنه خاصةً عند تصوير الجهاز العصبي.

في بعض الحالات لا بد من استخدام (CT) خاصة عند وجود أعضاء غير آمنة بالقرب من (MRI). أيضًا في بعض الحالات قد يتم تفضيل الأشعة المقطعية على الرنين المغناطيسي خاصةً في الحالات الطارئة، يرجع ذلك لأن الأشعة المقطعية تفحص بشكل أسرع بكثير من نظيره في الرنين المغناطيسي.