ام‌آر‌آی قلب و عروق

مقدمه:

(MRI) (Magnetic Resonance Imaging) یا تصویرسازی تشدید مغناطیسی که از بهترین تکنیک‌ها در دنیای‌پزشکی جهت تشخیص بیماری‌ها است و بدون تابش اشعه‌ایکس قادر است اسکن‌های واضحی از بافت‌های مختلف بدن ارائه‌دهد.

تاریخچه:

پدیده تشدید مغناطیسی هسته‌ای(NMR) ابتدا در پرتوهای‌ملکولی(۱۹۳۸) و مواد جامد(۱۹۴۶) مورداستفاده قرارگرفت. اولین‌بار توسط دوفیزیکدان به‌نام‌های فلیکس‌بلاچ ‌(Felix Bloch) و ادوارد پارک (Edward Park) به‌طور جداگانه کشف‌گردید که درسال۱۹۵۲ موجب دریافت جایزه نوبل برای آنها گردید.

سرانجام درسال۱۹۷۰ دکترریموند دامادین (Raymond Damadian) به این فکر افتاد که از فراوانی آب در بدن به روش تشدیدمغناطیسی تصویربرداری کند. در‌سال‌۱۹۷۳ نخستین تصویرNMR (رزونانس‌مغناطیسی هسته) ساده منتشرشد و اولین تصویربرداری پزشکی در اوایل ‌دهه۱۹۸۰ وارد عرصه‌بالینی شد. در‌سال‌۱۹۸۴، تصویربرداری پزشکی NMR به‌نام MRI تغییر نام یافت. از زمان اولین تصاویر MRI  قلب که در اواخر دهه‌۱۹۷۰ رخ‌داد، تکنیک‌هایMRI قلبی عروقی رشد بسیاری نموده‌است، اما درمقایسه با MRI نورولوژیک و اسکلتی عضلاتی کاربرد بالینی آن نسبتاً محدود بوده و درسال‌هـای‌اخیـر پیـشرفت‌هـای سـخت‌افـزاری ‌سیستم MRI ،به‌طور قابل‌توجه‌تر بـه تکنیـک‌هـای قوی و قابل‌اعتماد تصویربرداری منجرشده که می‌توانند تصویر فانکشنال و مورفولوژیکال با کیفیت بـالا از قلـب تهیـه کننـد، اکنـونMRI این توانایی را دارد که در یک بررسی منفرد، داده‌های تکرارپذیرتر و صحیح‌تری از آنچه با اسـتفاده از ترکیبـی از آزمـون‌هـای دیگر به دست می‌آید، فراهم‌کند، با توجه به اینکه مزیت فراهم‌‌نمودن برخی روش‌های بی همتا در ارزیابی کمی و کیفی عملکرد قلب را نیز به‌همراه دارد.

شیوه عملکرد:

در پزشکی، روش تصویربرداریMR براساس تحریک پروتون هیدروژن مولکول‌های آب بافت و سپس دریافت و پردازش سیگنال‌های به‌دست آمده از آنها، انجام می‌پذیرد. به‌طور عمده بدن انسان از آب و چربی تشکیل شده است. آب۲/۳ وزن بدن را شامل می‌شود و دارای دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن در هرمولکول است. مولکول‌های چربی نیز به‌مقدار زیادی هیدروژن دارند. به‌طور کلی مقدار اتم هیدروژن بدن تقریباً ۶۳درصد است. و میزان این اتم که بیش‌از دیگر عناصر است، دارای سیگنال درMRI می‌باشد. از‌آنجایی‌که میان محتوای آب اندام‌ها و بافت‌ها تفاوت وجود دارد و همچنین در بیشتر بیماری‌ها روند آسیب‌رسانی منجر به تغییر در محتوای آب می‌شود. پروتون ذره‌ای با بارالکتریکی مثبت است. این ذره با حرکت دائم به دورخود(حرکتspin) خطوط میدان‌الکتریکی اطراف خود را قطع‌کرده و درنتیجه به‌صورت یک مغناطیس (یا دو‌قطبی) کوچک، با قدرت مغناطیسی عمل می‌کند. این روش تصویربرداری به‌طور وسیع در پزشکی به‌کار برده می‌شود. امواج مورد استفاده در ام‌آر‌آی از جنس امواج رادیویی و مغناطیسی هستند که ضرری برای بدن ندارد.

شیوة تشکیل تصویر:

در‌هر‌سانتی‌متر‌مکعب از بافت نرم، میلیاردها هسته هیدروژن (پروتون) وجود دارد. ابتدا این پروتون‌ها یا مغناطیس‌های کوچک به‌طور نامرتب در امتداد مختلفی قرار دارند به‌طوری که برآیند نیروهای‌مغناطیسی آنها برابر صفر است. پس‌از قرارگرفتن در یک میدان مغناطیسی خارجی قوی، پروتون‌ها سعی می‌کنند خود را در راستای میدان‌مغناطیسی خارجی قراردهند. تعداد پروتون‌هایی که در جهت میدان مغناطیسی خارجی قرار می‌گیرند، اندکی بیش‌از تعداد پروتون‌هایی است که درخلاف جهت میدان‌مغناطیسی خارجی قرار می‌گیرند. لذا برآیند میدان مغناطیسی پروتون‌ها، برداری در جهت میدان‌مغناطیسی خارجی خواهدبود که به آن بردارمغناطیسی برآیند (Magnetization Vector) می‌گویند. با اعمال میدان‌های مغناطیسی گرادیانی به میدان یکنواخت خارجی، میدان مغناطیسی برآیند در هر جزء کوچک از جسم (voxel) تفاوت کرده و لذا فرکانس لارمور در هر وکسل مقدار خاصی خواهدشد که با فرکانس لارمور وکسل‌های پیرامون آن متفاوت است. با اعمال امواج رادیویی با فرکانس خاص در ناحیه مورد نظر بردار برآیند(M) منحرف می‌شود. زاویه انحراف به‌شدت امواجRF و مدت زمان تابش (Pulse Duration) بستگی دارد. میدان مغناطیسی امواجRF عمود بر میدان خارجی اعمال می‌گردد. بعد از قطع امواجRF بردار برآیند با یک حرکت تقدیمی (فرفره‌ای) خود را در جهت میدان مغناطیسی خارجی (راستای قبل‌از اعمال امواج RF) قرار‌می‌دهد. این بازگشت در یک سیم پیچ، یک جریان القایی به وجود می‌آورد که همان سیگنال الکتریکیMR است و به آن سیگنال «واپاشی القایی آزاد، (Free Induction Decay: FID) می‌گویند.

اندیکاسیون‌های MRI قلب:

امروزه MRI در تشخیص بسیاری از بیماری‌ها و ضایعات اعضاء مختلف بدن به‌کار می‌رود. اگرچه درحال حاضر آنژیوگرافی عروق کرونری با سی‌تی‌اسکن ۶۴، ۱۲۸یا ۲۵۶ اسلایس انجام می‌شود، اما بررسی فونکسیون قلب و چگونگی فعالیت میوکارد را MRI نشان‌می‌دهد. MRI با قدم‌های بلندی در حال جایگزینی برای بررسی عروق کرونری است و شاید روزی‌CT را کنار بزند.

MRIتصاویر با وضوح بالای دینامیک و استاتیک از قلب ارائه می‌دهد که می‌تواند در سطوح مختلف، گرفته شود. تصاویر با کیفیت خوب در تعداد بیشتری از افراد نسبت به آنچه به طور معمول با اکوکاردیوگرافی ممکن است می‌تواند به دست آید. چاقی، ترس از محیط‌های بسته(Claustrophobia)، عدم‌توانایی برای حبس‌نمودن تنفسی به‌مدت۱۰‌تا۲۰‌ثانیه به‌صورت مکرر و انواع اریتمی‌ها از‌جمله عللی هستند که باعث کاهش کیفیت تصاویر‌MRI می‌شوند. درحال‌حاضر، وجود ضربان‌سازه‌ای قلبیICD درصورتی‌که مرکز ام‌آر‌آی آمادگی‌های لازم را نداشته باشد به‌عنوان کنترااندیکاسیونMRI محسوب می‌گردند. این شیوه تصویربرداری نسبت به سایر تکنیک‌ها در افتراق خصوصیات بافت‌های مختلف (برای مثال، عضله، چربی، اسکار) مزیت برجسته‌ای دارد. MRI در ارزیابی بیماری ایسکمیک قلبی سودمند است زیرا خون‌رسانی میوکارد در دو حالت استرس و استراحت و مناطق مربوط به انفارکتوس قلبی با وضوح بسیار عالی، قابل‌مشاهده هستند. وجود تأخیر در تجمع‌ماده حاجب گادولینیوم در داخل بافت میوکارد مشخصه اسکار یا بافت صدمه دیده به‌طور دائمی و غیرقابل برگشت است. هرچه گستردگی تأخیر در تجمع ترانس مورال ماده حاجب در یک سگمان قلبی بیشتر باشد، احتمال بهبود عملکرد آن سگمان پس‌از رواسکولاریزاسیون یا (CABG) کمتر خواهد بود. به‌دلیل وضوح سه بعدی بهتر، در تصویربرداری به این شیوه که با تأخیر تجمع ماده‌حاجب همراه است می‌توان اسکارهای موضعی یا زیر آندوکاردی را، که با تکنیک‌های تصویربرداری هسته‌ای قابل تشخیصی نیستند، به تصویر کشید.

ترکیب نمودن خون‌رسانی(پرفیوژن) استرس ـ استراحت و تصویربرداری تجمع تأخیری ماده حاجب می‌تواند برای تشخیصCAD کاراکتریستیک باشد، که اگر برتر نباشد، حداقل به اندازه آزمون‌های استرس سنتی با استفاده از سنتی‌گرافی هسته‌ای یا اکوکاردیوگرافی،MRI ارزشمند است. برای ارزیابی انواع مختلف کاردیومیوپاتی‌ها، عالی است. علاوه‌بر شکل ظاهری (مورفولوژی) و عملکرد، الگوهای کاراکتریستیک تجمع تأخیری ماده حاجب در میوکاردیت‌ها، کاردیومیوپاتی‌های هایپرتروفیک، آمیلوئیدوز قلبی، گزارش شده‌اند. همچنینMRI درکمک به ارزیابی مرفولوژی و عملکرد بطن‌راست در بیماران مشکوک به کاردیومیوپاتی آریتمی‌زای بطن راست مورد استفاده قرار می‌گیرد.

به‌طور کلی انجام MRI از قلب به موارد زیر کمک می‌کند: ارزیابی ساختار و عملکرد قلب، دریچه‌ها، عروق‌اصلی و ساختارهای پیرامون آن؛ تشخیص و کنترل بسیاری از مشکلات مادرزادی یا التهابی قلبی عروقی؛ شناسایی و بررسی تأثیرات بیماری شریان کرونری. پزشکان با استفاده ازMRI قلب می‌توانند اندازه و ضخامت حفره‌های قلب را بررسی نمایند، میزان آسیب وارد شده به‌دلیل حمله قلبی یا بیماری قلبی پیشرونده را مشخص کنند و ایجاد پلاک و انسدادها را در عروق‌خونی شناسایی نمایند.

کنترااندیکاسیون‌های‌MRI:

باتری‌های قلبی کنترااندیکاسیون انجام ام‌آر‌آی می‌باشد اما گاهی فقط درمراکز خاص و پیشرفته که تمهیدات خاص در این زمینه را رعایت می‌کنند انجام‌خواهد شد، ایمپلنت‌های گوش، کلیپس‌های آنوریسم مغزی، ایمپلنت‌های تحریک‌کننده اعصاب، اجسام‌فلزی درون چشم، پمپ‌های انفوزیون، بریس‌های استخوان‌های صورت و... از سایر موارد کنتراندیکاسیون‌های ام‌آرآی می‌باشد.

اگر مورد مربوطه جزو فهرست بالا نبوده، حتماً باید مباحث امنیتی آن کنترل شود. درصورت سازگاری با MRI، باید حداقل ۴‌تا‌۶‌هفته از درجا‌گذاری ایمپلنت مربوطه، گذشته باشد. افراد باردار باید از انجام‌MRI در‌محدوده ۳‌ماه نخستین بارداری خودداری‌کنند. در غیراین‌صورت باید مسایل قانونی توسط پزشک دستور‌دهنده پذیرفته شود. تزریق گادولینیوم در‌این افراد در‌طول بارداری بهتر‌است انجام نشود و درصورت نیاز با پزشک ارجاع‌دهنده باید مشورت شود.