Магнетна резонантна томографија (МРТ) (), је радиолошка метода која се заснива на примени јаког магнетног поља и савремене рачунарске технике за обраду слике у циљу сагледавања унутрашњих структура и функционисања тела. Магнетна резонанција (МР) је један од последњих револуционарних проналазака у радиолошким дијагностичким методама. МРT се заснива на принципима нуклеарне магнетне резонанције (НМР) технике спектроскопије коју користе научници за добијање података о хемијским и физичким својствима молекула
Године 1983, Америчко удружење радиолога је, да би уклонило асоцијацију на нуклеарне реакције и атомску бомбу, а пре свега због развоја радиофобије код људи након нуклеарних катастрофа на острву Три Миље 1979. и Чернобиљу 1986, предложено је да се из назива нуклеарна магнетна резонанција, изостави термин нуклеарна па је у медицини НМР добила нови назив, познат као магнетна резонантна томографија. Joel D.Howell експерт за историју медицине, овако износи свој став према промени назива:Joel D. Howell, Symposium on Biomedical Technology and Health Care: Social and Conceptual Transformations: Technical Article: Diagnostic Technologies: X-Rays, Electrocardiograms, and CAT Scans, 65 S. Cal. L. Rev. 529, 529 n.2 (1991).
Нови назив омогућио је лакши продор ове технике на тржиште, међутим и даље се у пракси може наићи на примену оба термина. мини|десно|400п|Серија снимака главе начињена МРТ
Историјат методе Нуклеарна магнетна резонанца Развој магнетне резонантне томографије почиње почетком 20. века истраживањима квантно механичке природе атомских језгра, 1930, од стране физичара Исидора Рабија (1898—1988), са Универзитета Колумбија, који је први почео да проучава магнетска својства атома. Он је излагао молекуле литијум хлорида магнетним пољима и радио-таласима са циљем да подстакне и измери фреквенције која се јавља у току резонанције када језгро апсорбује енергију радио-сигнала. Ова техника омогућила је Рабију да сазна како су атоми везани заједно и како им се понашају језгра погођене у близини атома.See Roberta Conlan, A Life-Saving Window on the Mind and Body: The Development of Magnetic Resonance Imaging, Beyond Discovery, Mar. 9, 2001, на сајту National Academy of Sciences, Washington , Приступљено 10.2009. Исидор Раби са својим сарадницима 1938, вероватно није очекивао да ће његово откриће бити значајно не само за физику већ и за медицину.
У 1946. Едвард Парцел и Феликс Блох, независно, први су открили феномен магнетне резонанце. Прво је Едвард Парцел (Edward Purcell 1912-1997), демонстрирао постојање НМР-а у случају једног литра парафина у чврстом стању, чији су водоником атоми, односно њихова језгра (протони), испољила иста својства као нуклеарна језгра у Рабијевом експерименту. Скоро истовремено, Феликс Блох (Felix Bloch 1905-1983), је на Стенфордском (Станфорд) Универзитету, показао постојање нуклеарне магнетне резонанце у случају водоникових језгара који су се налазили у води, у малом контејнеру запремине два кубна сантиметра. Истраживачи из других академских центара одмах су уочили велики значај Парцеловог и Блоховог метода за испитивање особина нуклеарних језгара у саставу молекула, течности и чврстих тела и за ово откриће 1952. оба истраживача предложили за доделу Нобелове награде. Између 1950. и 1970, НМР је непрекидно развијана и коришћена само за хемијске и физичке анализе молекула.
Године 1972, је први пут представљена компјутеризована томографија (-{СТ}-), заснована на рендген емисији. „Овај датум је био и прекретница у историји магнетне резонантне томографије, јер је ово откриће показало да су болнице спремне да добровољно троше велике суме новца за визуелну () медицинску опрему.“
Магнетна резонантна томографија Магнетне резонантна томографија је релативно нова технологија. Први снимци начињени МРТ су објављени 1973,Lauterbur, P.C.. «Image Formation by Induced Local Interactions: Examples of Employing Nuclear Magnetic Resonance». Nature, vol. 242, pàg. 190–1. прва слика пресека живога миша је објављен у јануару 1974.Lauterbur, P.C.. «Magnetic resonance zeugmatography». Pure & Applied Chemistry, vol. 40, pàg. 149–57. Ране студије на људима су објављене 1977.Damadian R, Goldsmith M, Minkoff L. «NMR in cancer: XVI. Fonar image of the live human body.». Physiol Chem Phys, vol. 9, pàg. 97–100. Поређења ради, прва радиографија човека обављена је 1895.
За пионира у области примене магнетне резонанце у медицини сматра се Пол Лотербур (Paul C. Lauterbur; 1929-2007), који је у часопису Природа 16. марта 1973. објавио текст под називом; ()- „Креирање слика помоћу индуковане локалне интеракције; примери употребе магнетне резонанције“.
Пол Лотербур је открио да се градијенти у магнетном пољу могу користити за стварање дводимензионалне слике, „Пол Лотербур је 1973. предложио да се уместо хомогеног магнетног поља користи магнетно поље са малим локалним варијацијама (градијентима) и да се тако омогући снимање НМР сигнала који се мења од једног до другог места пацијентовог тела. Али, то је наметнуло нови проблем - Како ови променљиви сигнали да се сниме и да се помоћу њих добије слика која ће приказивати разне црно-беле нијансе на разним местима?“
Овај математички проблем решио је 1977. енглески физичар Питер Менсфилд -{(Sir Peter Mansfield, 1933-)}-, својим математичким анализама градијента слике.
„На крају, требало је конструисати комору величине нормалног човека у којој би могло (по потреби) да се оствари магнетно поље које је више од 20.000 пута јаче од Земљиног магнетног поља (магнетно поље се карактерише величином магнетне индукције Б чија је основна јединица један Тесла (1Т), а некад је основна јединица била један Гаус (1Г), при чему је индукција од 1Т 10.000 пута већа од индукције величине 1Г; Земљино магнетно поље има магнетну индукцију од приближно 0,5 Г, односно 0,00005 Т)... То је био задатак који је успешно решен крајем седамдесетих и раних осамдесетих година прошлог века, па су тиме били остварени сви услови да метод НМР крене у свет медицине“.
Године 1974. Рејмонд В Демадиен (), патентира дизајн и употребу магнетне резонанције (У. С. патент 3.789.832) за откривање рака. Године 1980, он је направио први комерцијални МРТ апарата, али није успео да га прода и он никада није клинички коришћен. у 1980. за један снимак било је потребно око 5 минута, да би се до 1986, време снимања скратило на 5 секунди без значајних губитака на њеном квалитету. У истој години је направљена и НМР микроскоп, што је омогућавало постизање резолуције од 10 -{mm}- на узорцима 1 -{см}-.
Године 1988, Димулен побољшава МР ангиографију, тако што је омогућио приказивање протока у крвним судовима без коришћења контрастног средства.
Године 1991,, за достигнућа у области импулсне НМР и МР, Ричард Ернст је добио Нобелову награду за хемију.
Комисија за доделу Нобелове награде игнорише пионира у приказивању МР Рајмонда В Демадиена и Нобелову награду за ова открића и велике предности у примени магнетне резонанције у медицини, додељује Полу Лотербуру и Сер Питеру Менсфилду у области физиологији или медицине (мада је у стварању МРИ метода учествовало више истраживача).H.F. Judson (20 October 2003). "No Nobel Prize for whining". članak objavljen u New York Times.
Коришћење МРИ уређаја, односно МРИ скенера, показало се веома корисно за брзо и прецизно постављање дијагнозе код промена на меким ткивима, посебно код прегледа мозга и срца. Како код ових уређаја не постоји опасност од јонизујућег (рендген) зрачења, они су све више били у предности у односу на метод компјутеризоване томографије -{(CT)}-. Sava Milošević .
Опрема Основне компоненте апарата Тунел са магнетима Магнет, радиотрансмитер, велике снаге Радиофреквентни калемови Рачунар (компјутер) за обраду података
Тунел са магнетима десно|мини|Поглед кроз тунел са магнетима МРТ Тело апарата за МРТ састоји се од великог цилиндра у облику тунела (цеви или прстена), који на крајевима може бити затворен или отворен. Цилиндар је окружен кружним магнетима који производе магнетно поље у чијем средишњем делу се налази лежај за смештај пацијента.
Такође изнад цилиндра или прстена, апарата, према плафону, апарат се наставља неком врстом цеви, сличној димњаку, кроз коју пролазе разни каблови, системи за хлађење и проветравање и противпожарни системи.
Унутрашњост апарата има сав комфор за пацијента (као што је осветљење, вентилација ...) и средстава комуникације између пацијената и лекара (микрофон и звучнике). Њен унутрашњи пречник варира незнатно, зависно од произвођача и модела, али је око 60 -{cm}- у пречнику.
Магнет, радиотрансмитер, велике снаге Магнет је срце апарата и уједно најскупљи део магнетне резонанце (МРТ). Унутрашњост магнета је у облику тунела, довољно великог да се у њега смести тело болесника, а израђен је од суперпроводљиве жица, дужине неколико километара која се хлади течним хелијумом на температури близу апсолутне нуле (-273,15 °C или 0 К) што омогућава скоро нулти отпор. Калеми жице се хладе на температуру од 4,2 -{K}-., урањањем у посуде са течни хелијум. Ова посуда је обично окружена боцом са течним азотом (77,4-{K}-), која служи као термоизолатор између собне температуре (293 -{K}-) и течног хелијума.
Његова улога је да произведе константно и трајно магнетно поље, које је паралелно са уздужном осом болесника који лежи у магнетном тунелу.S.R. Thomas, L.J. Busse, J.F. Schenck "Gradient Coil Technology." In Magnetic Resonance Imaging, ed. by C.L. Partain, R.R. Price, J.A. Patton, M.V. Kulkarni, A.E. James Saunders, Philadelphia, 1988. Главно магнетно поље одређује резонантну фреквенцију али и висину сигнала који скоро линеарно расте са порастом поља (у оквиру вредности које се данас редовно користе (0.2 до 3 Т). Што је поље јаче (3 Т и више), такође расту и диелектрични ефекти самог ткива што отежава снимање и уводи нове артефакте. Ипак, повишен ниво сигнала омогућава снимање у већој резолуцији (са више детаља) и тањих слојева.
Јачина магнетног поља које се користи у МР мери се јединицом „тесла“ (Т). Јачина ових уређаја креће се од 0,1 до 8,5 Т. У клиничке сврхе користе се магнети јачине између 0,1 и 4,0 Т, (најчешће између 0,5 и 1,5 Т) а у експерименталним лабораторијама и до 8,5 Т, па и више) Главне квалитативне особине магнета су: магнетно поље високог интензитета (како би се побољшао однос сигнал-шум); добра временска стабилност магнета (магнетно поље мора имати стални интензитет); добра хомогеност магнетног поља (нпр. 0,2 ррм (делова на милион) у простору пречника 36 см што је просек пречника антене који емитује или прима кранијални прозор што је минимално поље хомогености који мора да испуне произвођачи МРТ апарата у већини земаља света). Ови квалитети се траже код три врсте магнета који постоје на тржишту: Перманентни магнети. Електромагнетни или хибридни магнет. Суправодљиви магнети, (данас су суправодљиви магнети најчешћи).
Повећања магнетног поља омогућава значајно побољшање квалитета слике добијене МРТ, али се поставља питање о утицају интензитета магнетног поља на људски организам? Досадашња истраживања, нису показала никакав штетан ефекат на тело, осим пар „вртоглавица“, због слабије индукције електричне струје у појединим неуронским структурама мозга.
Радиофреквентни калемови Једна од основних компоненти МР апарата су калемови. Њихова сврха је да пренесу радио фреквентне импулсе до ткива и / или региструју долазне сигнале. У тренутку ротације протона око равни јаког магнетног поља индукује се електрична струја (МР сигнал) коју региструју намотаји који се постављају око делова тела који се снимају. Тако настаје контрастна резолуција добијене слике, односно могућност да се поједина ткива разликују зависно о јачини магнетизације односно од јачине електричног сигнала на намотајима смештеним око делова тела који се снимају. Сликовито речено, ако се намотаји споје са електричном сијалицом, сијалица ће засветлети (што зависи од јачине магнета и карактеристика ткива).
Постоји неколико типова калемова: