Wat is MRI en waarvoor wordt het gebruikt?

Wat is magnetic resonance imaging - MRI? Wanneer kan het worden gebruikt en wanneer niet? Wat is het voordeel ten opzichte van CT-scans? En nog veel meer interessante informatie lees je in het artikel.

Geschiedenis van MRI

Het fenomeen van nucleaire magnetische resonantie wordt al sinds de jaren 1940 beschreven in de literatuur.

Dit fenomeen wordt gebruikt bij beeldvorming door middel van magnetische resonantie. Het gebruik ervan kwam op na 1970.

De afkorting MRI (Magnetic Resonance Imaging) wordt gebruikt. Bloch en Purcell wonnen in 1952 de Nobelprijs voor Natuurkunde voor deze ontdekking.

Kenmerken

Omdat MRI geen ioniserende straling gebruikt, wordt het veiliger geacht dan CT (computertomografie).

MRI is meer geschikt voor het in beeld brengen van zachte weefsels. Bot wordt beter geëvalueerd met CT.

MRI wordt gebruikt om de weefsels van het menselijk lichaam te diagnosticeren. Het is zeer geschikt voor het hoofd, de romp, de buik, het bekken en de ledematen.

Een beetje natuurkunde

De kern van een atoom bestaat uit neutronen en protonen.

Elk van deze deeltjes draait om zijn as in een eigenaardige beweging die spin wordt genoemd.

Protonen zijn positief geladen deeltjes en elk positief deeltje creëert een magnetisch veld. Daarom vertoont het ook een magnetisch moment.

Dit wordt ook wel het magnetische dipoolmoment genoemd.

Een negatief geladen elektron beweegt langs een gesloten baan in het elektrostatische veld van de kern. Het elektron op de gesloten baan creëert een stroomzwengel die overeenkomt met het magnetische dipoolmoment. Het resulterende magnetische veld dat op het elektron inwerkt is dus zwak, maar het werkt wel.

Atoomkernen met een positief nucleonnummer hebben geen spin (gedragen zich niet magnetisch). Hun magnetische momenten heffen elkaar op en kunnen niet worden gebruikt in magnetische resonantiebeeldvorming. Atoomkernen met een oneven nucleonnummer behouden daarentegen hun magnetische moment.

Dit geldt ook voor het waterstofatoom H, dat slechts één proton heeft met een relatief groot magnetisch moment.

Waterstof is ook de basis van magnetische resonantie vanwege het hoge percentage water in het lichaam (60%).

Het principe van MRI

Als een roterende kern in een constant magnetisch veld wordt geplaatst, zullen de magnetische momenten zich uitlijnen met het externe magnetische veld. De as van de kern zal gemakkelijk draaien om de richting waarin het constante veld wordt toegepast.

Om de kernen in constante beweging te houden, wordt een hoogfrequent magnetisch veld gebruikt. Wanneer de spoel het roterende magnetische moment nadert, wordt een spanning geïnduceerd in de spoel. Deze spanning wordt vervolgens gemeten. De grootte van de gemeten spanning hangt af van de positie en het type weefsel.

Protonen vertonen ook een precessionele beweging (beweging langs de omhulling van een denkbeeldige kegel). De frequentie van deze beweging wordt de Larmorfrequentie genoemd en is afhankelijk van de sterkte van het magnetische veld en het type atoomkern.

Resonantie - om de resonantiefrequentie van protonen (hun spectrum) te meten, is het nodig om de magnetisatievector af te buigen van zijn evenwichtspositie en zo een transversale vector van weefselmagnetisatie te produceren.

De grootte van de transversale vector is nul door de chaotische beweging van de deeltjes. Met behulp van een elektromagnetische puls in de vorm van energie bereiken we deze verandering.

Ontspanning - na het einde van de elektromagnetische puls keren de protonen terug naar hun oorspronkelijke energetisch gewenste positie en stopt hun synchrone beweging. Dit kan T1 - longitudinale of T2 - transversale ontspanning zijn.

Voordelen van magnetische resonantie

• Het is een nauwkeurige beeldvorming gebaseerd op verschillende signaalintensiteiten van zachte weefsels (hersenen, hart, kraakbeen, inwendige organen...).
• Het onderscheidt pathologieën die niet zichtbaar zijn in andere onderzoeken.
• Het is een niet-invasieve methode, dus ook geschikt voor zwangere vrouwen en pasgeborenen. Er wordt geen schadelijke ioniserende straling gebruikt zoals bij andere onderzoeken.
• Het geeft informatie over de bloedsomloop, bloedvaten, enz.
• Sommige vasculaire (angiografische) beelden kunnen worden gemaakt zonder dat er KL (contrastmiddel) nodig is, waardoor de patiënt minder wordt belast.

Contrastmiddelen

Ze worden gebruikt om het beeld te verbeteren. Ze worden gebruikt om structuren zichtbaar te maken die op een normaal beeld niet te onderscheiden zijn. Hun functie is het vergemakkelijken van protonrelaxatie en dus het verkorten van de T1- en T2relaxatietijden.

Deze verkorting leidt tot een verbeterd T1-gewogen beeld, terwijl T2 wordt verzwakt.

Contrastmiddelen kunnen worden onderverdeeld in paramagnetisch en superparamagnetisch.

Sommige stoffen bevatten gadolinium.

Instrumentatie

De patiënt wordt in een MR-tunnel geplaatst waar hij wordt blootgesteld aan een homogeen magnetisch veld. Hieraan wordt een extra magnetisch veld toegevoegd bestaande uit gradiëntspoelen. Het onderzoek wordt bestuurd door een computer waar ook beeldgegevens worden verzameld.

Speciale toepassingen van MRI

• Diffusie-MRI - Geeft signaalveranderingen weer die worden veroorzaakt door de diffusie van watermoleculen in weefsels. Het wordt gebruikt bij de diagnose van verouderende hersenen, bloedarmoede, de ziekte van Alzheimer, autisme, schizofrenie of veranderingen in de prostaat.
• MRA - Magnetische resonantie angiografie - stroom van geëxciteerde kernen.
• Functionele MRI - De essentie van de methode is de verandering in de bloedstroom en het bloedvolume in het actieve gebied van de hersenschors (gebruikt bij de evaluatie van denken, perceptie, d.w.z. de feitelijke hersenactiviteit).
• MR-spectroscopie - Geeft gedetailleerde informatie over de structuur, dynamica en chemische omgeving van moleculen.

Contra-indicaties van MRI

Omdat MRI geen stralingsmachine is, zijn de risico's minimaal.

Kinderen moeten meestal worden bewaakt (verdoofd) voor de duur van de scan, omdat ze niet zo lang stil kunnen liggen.

Er is een kleine kans op een allergische reactie nadat het contrastmiddel is toegediend.

Als de patiënt last heeft van claustrofobie of angstgevoelens, kan het moeilijk zijn om dit onderzoek te ondergaan.

Relatieve contra-indicaties zijn als volgt:

• Metaal in het lichaam (bijv. pacemaker) is gecontra-indiceerd tijdens dit onderzoek, maar titanium gewrichtsprothesen enz. zijn niet gecontra-indiceerd.
• Items zoals stents, vervangende kleppen of zenuwstimulatoren kunnen het apparaat beschadigen of het beeld vervormen.
• Beeldvormingsonderzoek met magnetische resonantie wordt sinds 1980 uitgevoerd bij zwangere vrouwen en er zijn geen nadelige effecten gemeld (meestal wordt er echter geen contrastmiddel gebruikt). Het is echter niet duidelijk welk effect een sterk magnetisch veld kan hebben op een zich ontwikkelende foetus, vooral in het eerste trimester van de zwangerschap.
• Sommige tatoeages bevatten metaal in de inkt en zijn daarom niet geschikt voor dit onderzoek. Piercings zijn verboden.
• Patiënten met een nierziekte krijgen geen contrastmiddel toegediend tijdens het onderzoek (dit betekent minder beeldvormingsmogelijkheden voor de radioloog).

Beeldvormend onderzoek met magnetische resonantie

Beeldvorming door middel van magnetische resonantie is een zeer nuttig apparaat. Het helpt artsen om de binnenkant van het lichaam te bekijken, inclusief weefsels die niet met röntgenstralen te zien zijn.

Het is heel belangrijk dat de patiënt voor het eigenlijke onderzoek een aanvraagformulier voor dit onderzoek invult.

Het richt zich ook op de aanwezigheid van metalen of andere apparaten (pacemaker) in het lichaam. Dit onderzoek is veilig, pijnloos, niet-invasief en betrouwbaar. Metaal in het lichaam kan echter leiden tot schade en ook de kwaliteit van de beelden verslechteren.

Het is daarom aan de arts om te beoordelen of de test kan worden uitgevoerd.

Personeel moet ook bewust worden gemaakt van kleine metaaldeeltjes na een ongeluk. Bruggen en andere protheses vormen meestal geen probleem.

Sommige andere metalen in het lichaam kunnen het echter onmogelijk maken om een MRI-scan te ondergaan, zoals pacemakers, clips om aneurysma's te behandelen en andere apparaten die metaal bevatten.

De verpleegkundige zal een anamnese afnemen van eventuele problemen met betrekking tot de MRI-scan. Er bestaat de mogelijkheid om een contrastmiddel toe te dienen, wat door de arts zal worden overwogen.

Het personeel moet op de hoogte worden gebracht van nier- of leveraandoeningen, eerdere allergieën voor het contrastmiddel of zwangerschap.

Metalen voorwerpen, zoals ritsen aan kleding of kettingen en oorbellen, mogen niet in de scanner worden gedragen.

De MRI-machine gebruikt geen röntgenstralen en produceert geen straling.

Het moet echter wel worden afgezonderd vanwege de mogelijkheid van interferentie van radiogolven en worden geplaatst in een ruimte die is ontworpen als een kooi van Faraday. Als het apparaat in gebruik is, maakt het harde geluiden. U kunt het apparaat op elk moment tijdens het onderzoek waarschuwen met een knop als u zich ongemakkelijk voelt.

Er wordt een serie scans uitgevoerd met een korte pauze tussen de scan en de volgende serie. De proefpersoon kan gedurende deze tijd een verandering in het geluid horen. Het is normaal dat de geluiden die de machine maakt erg hard zijn.

Het is een goed idee om de scan te verdragen, hoewel deze gemiddeld 30-50 minuten duurt. Het geeft nuttige informatie over het lichaam van de patiënt en individuele organen.

Als je het onderzoek moet onderbreken, waarschuwt een knop het personeel. Eén deel van de machine is altijd open. Na het onderzoek worden de beelden naar een radioloog gestuurd die ze beoordeelt.

Diagnostiek

De beelden van het MRI-apparaat worden gebruikt voor het diagnosticeren van ziekten die verband kunnen houden met spieren, organen of andere weefsels.

De gemaakte beelden hebben een hoge resolutie en geven een realistisch beeld van de weefsels van het lichaam.

Soms is een MRI-scan nodig vóór een operatie om het mechanisme van de ziekte te verduidelijken en beter te begrijpen.

Magnetische resonantiebeeldvorming wordt onder andere gebruikt om diagnoses te stellen:

1. Hersen- en ruggenmergletsels bij ziekten zoals multiple sclerose (MS), herseninfarct, bloeding in de hersenen en het ruggenmerg, trauma, cerebrale vasculaire aneurysma's, tumoren ....
2. Orgaantumoren en -afwijkingen zoals lever, alvleesklier, nieren, voortplantingsorganen, milt, blaas, hart, endocriene klieren...
3. Hart en bloedvaten, nuttig bij de diagnose van aneurysma's (uitpuilende bloedvaten), ontstekingen, verstoppingen...
4. Ontstekingsziekten van de darmen zoals de ziekte van Crohn of colitis ulcerosa
5. Leverziekten zoals cirrose
6. Borstkanker
7. Gewrichts- en botafwijkingen, tumoren, afwijkingen of ontstekingen van botten, tussenwervelschijven...
8. Functionele magnetische resonantiebeeldvorming kan helpen bij de diagnose van de ziekte van Alzheimer, schizofrenie of hersentumoren - hierbij wordt de stroom van een stof en de opname ervan in een bepaald gebied dat door de ziekte is veranderd, gevisualiseerd.

Claustrofobie

Dit is een situationele fobie die wordt veroorzaakt door een irrationele angst voor afgesloten ruimtes. Het kan worden uitgelokt door triggers zoals:

• verblijven in een kamer zonder ramen
• vastzitten in een lift
• vastzitten in het verkeer
• opsluiting in kleine ruimtes
• tunnels, grotten, enz.

Andere verschijnselen zijn zweten, trillen, ervaringsflitsen voor de ogen, angst, bezorgdheid, kortademigheid, hyperventilatie, verhoogde hartslag, gevoel van overgeven.

Claustrofobie kan behandeld worden met psychotherapie. Er wordt gebruik gemaakt van cognitieve gedragstherapie of visualisatie. Soms is ook een farmacologische behandeling nodig.

Interessante feiten

Een MRI-scan wordt gemaakt als er tijd voor is (in tegenstelling tot een gewone CT-scan, die kort duurt).

Magnetische resonantiebeeldvorming laat soms niet het verschil zien tussen het tumorweefsel en de vloeistof (zwelling). Daarom is soms verder onderzoek nodig (punctie enz...).

Menstruatie is geen contra-indicatie voor het onderzoek.

Voor het onderzoek is het mogelijk om te eten, drinken en normale medicijnen te nemen (voor de meeste apparaten).

Na het onderzoek kunnen bijwerkingen zoals duizeligheid, hoofdpijn en braakneigingen optreden na toediening van het contrastmiddel, maar deze zijn zeldzaam.

Diagnostische MRI-scans kunnen worden herhaald met betrekking tot de toediening van het contrastmiddel.