V zadnjih desetletjih so se v klinični praksi uveljavile različne slikovne metode, ki omogočajo natančnejšo diagnostiko ter tudi temeljitejše spremljanje učinkovitosti zdravljenja in rehabilitacije bolnikov. Med njimi sta najbolj znani računalniška tomografija (CT) in jedrska magnetna resonanca. Za slikanje z magnetno resonanco se pogosto uporabljata kratici MRI (angl. Magnetic resonance imaging) in NMR (angl. Nuclear magnetic resonance oz. jedrska magnetna resonanca). NMR je način slikanja, s katerim lahko prostorsko odvisnost obnašanja atomskih jeder v magnetnem polju prikažemo kot lastnosti telesa v tankih rezinah ali v tridimenzionalni rekonstrukciji, tako kot npr. CT, ki je sicer prva in najbolj poznana računalniško podprta tehnika slikanja.

Kako deluje?

Voda sestavlja približno 70 odstotkov človeškega telesa. Molekule vode (H₂0) vsebujejo vodikova jedra (protone) z magnetnimi momenti, ki se v zunanjem magnetnem polju orientirajo v smeri polja. Pri določeni frekvenci dodatnega radijskega valovanja atomska jedra v vzorcu absorbirajo valovanje in ob tem preidejo iz osnovnega v vzbujeno stanje. Iz meritev resonančne absorpcije v spektrih NMR prepoznamo kemijski odtis vodikovih jeder oziroma v primeru prostorsko moduliranega magnetnega polja izluščimo frekvenčno odvisnost absorbiranega signala, s čimer lahko rekonstruiramo prostorsko porazdelitev opazovanih vodikovih jeder. Signal NMR nato računalniški program pretvori v tridimenzionalno sliko opazovanega vzorca.

Varnost uporabe jedrske magnetne resonance

NMR je v medicini uveljavljena kot neinvazivna diagnostična tehnika. Slikanje z NMR ima nekatere bistvene prednosti pred drugimi slikovnimi radiološkimi preiskavami (CT, rentgen). V nasprotju od teh, ki temeljijo na zdravju škodljivi absorpciji ionizirajočega sevanja rentgenskih žarkov v človeškem tkivu, pri slikanju z magnetno resonanco sliko določa obnašanje atomskih jeder v močnem magnetnem polju.

Poleg tega da je torej MRI varnejši kot CT, imajo tudi same slike, predvsem ko gre za slikanje različnih mehkih tkiv, po navadi boljši kontrast od tistih s CT-tehniko. Vendar pa NMR uporablja močna magnetna polja, zato je pri ljudeh, ki imajo implantiran kakršen koli železni vsadek oz. protezo, slikanje z NMR kontraindicirano. Vsadek se namreč lahko v magnetnem polju segreje in spremeni lego. V preteklosti so številni bolniki z vsajenim srčnim spodbujevalnikom, ki so bili izpostavljeni NMR, umrli. Vendar pa je danes medicina tako napredovala, da so vsadki narejeni iz materialov, ki so lahko izpostavljeni magnetnemu polju brez kakršnega koli tveganja za zaplete.

Slikanje z magnetno resonanco

Anatomsko slikanje MR je najpogosteje uporabljena metoda na osnovi magnetne resonance v medicini. Z njo pridobivamo slike, ki nam nudijo kakovostne informacije o anatomskih strukturah.

MR angiografija (MRA) je tehnika slikanja žil, ki postaja vse bolj uporabljana alternativa klasični invazivni angiografiji in različnim CT-angiografskim tehnikam za slikanje krvnih žil v telesu. Prednosti MRA so neinvazivnost, velika kontrastna ločljivost, odsotnost ionizirajočega sevanja ter uporaba zdravju manj nevarnih kontrastnih sredstev.

Difuzijsko slikanje se opira na gibanje molekul (oziroma njihovih vodikovih jeder) zaradi njihove difuzije. Prvotno je bila ta metoda v uporabi predvsem za ocenjevanje obsega prizadetosti tkiva po možganskem infarktu. Z izpeljavo te metode, ki se imenuje difuzijsko tenzorsko slikanje, pa je možno prikazovati tudi povezave med različnimi deli možganov (traktografija) ali strukturne elemente srca ter prostate.

Funkcijski MRI (fMRI) je metoda, s katero lahko preučujemo delovanje možganov. V možganih namreč pride do povečanja pretoka krvi v predelu, ki je v določenem trenutku aktiven, npr. v vidnem centru ob draženju z vidnimi dražljaji. S fMRI lahko torej ugotovimo povezavo med specifično dejavnostjo človeka (npr. zaznavanjem občutka, izvajanjem giba, gledanjem) in presnovno aktivnostjo določenega možganskega predela, ki mu tako lahko določimo njegovo funkcijo ali pa prikažemo območja splošne aktivnosti možganov ob različnih trenutkih.

Uporaba jedrske magnetne resonance v medicini

NMR natančno prikaže anatomijo posameznih tkiv in je izredno uporabna za razlikovanje struktur mehkih tkiv. Je povsem neboleča in primerna predvsem za slikanje možganov, hrbtenice, velikih sklepov, ožilja in trebušnih organov. Uporablja se v diagnostiki številnih bolezni, kot so možganska kap, tumorji, anevrizme, poškodbe hrbtenjače, multipla skleroza ter v diagnostiki patologije oči in notranjega ušesa. V raziskovalne namene pa služi preučevanju možganskih struktur in njihovih funkcij.