Введение

Магнитно-резонансная томография (МРТ) – это метод медицинской визуализации, используемый в радиологии для получения изображений анатомии и физиологических процессов внутри тела. МРТ-сканеры используют сильные магнитные поля, градиенты магнитного поля и радиоволны для создания изображений органов. МРТ не предполагает использование рентгеновских лучей или ионизирующего излучения, что отличает его от компьютерной томографии (КТ) и позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). МРТ является медицинским применением ядерного магнитного резонанса (ЯМР), который также может использоваться для визуализации в других областях ЯМР, таких как ЯМР-спектроскопия. МРТ широко применяется в больницах и клиниках для медицинской диагностики, определения стадии заболевания и контроля за его течением. По сравнению с КТ, МРТ обеспечивает лучшую контрастность изображений мягких тканей, например, головного мозга или брюшной полости. Однако, из-за обычно более длительных и шумных процедур, проводимых с пациентом внутри узкой замкнутой трубки, пациенты могут испытывать дискомфорт, хотя конструкции МРТ открытого типа в значительной степени решают эту проблему. Кроме того, наличие имплантатов и других не удаляемых металлических предметов в организме может представлять опасность и исключать возможность безопасного проведения МРТ-исследования для некоторых пациентов. Изначально МРТ называлась ядерно-магнитно-резонансной томографией (ЯМРТ), но термин "ядерная" был исключен, чтобы избежать негативных ассоциаций. Определенные атомные ядра способны поглощать радиочастотную (РЧ) энергию при помещении во внешнее магнитное поле; возникающая эволюция спиновой поляризации может индуцировать РЧ-сигнал в радиочастотной катушке, который затем может быть зарегистрирован. В клинической и исследовательской МРТ атомы водорода чаще всего используются для создания макроскопической поляризации, которая обнаруживается антеннами, расположенными вблизи исследуемого объекта.

Строительство и физика

В большинстве медицинских приложений ядра водорода, состоящие исключительно из протона, находящиеся в тканях, создают сигнал, который обрабатывается для формирования изображения тела на основе плотности этих ядер в определенной области. Поскольку на протоны влияют поля других атомов, с которыми они связаны, возможно разделение сигналов от водорода в конкретных соединениях. Для проведения исследования пациент помещается в МРТ-сканер, который формирует сильное магнитное поле вокруг области, подлежащей визуализации. Сначала энергия от осциллирующего магнитного поля временно воздействует на пациента на соответствующей резонансной частоте. Сканирование с использованием X и Y градиентных катушек приводит к тому, что выбранная область пациента испытывает точное магнитное поле, необходимое для поглощения энергии. Атомы возбуждаются радиочастотным импульсом, а результирующий сигнал измеряется приемной катушкой. Радиочастотный сигнал может быть обработан для определения информации о положении, анализируя изменения уровня и фазы радиочастотного сигнала, вызванные изменением локального магнитного поля с помощью градиентных катушек. Поскольку эти катушки быстро переключаются во время возбуждения и регистрации сигнала для выполнения сканирования движущейся линией, они создают характерный повторяющийся шум МРТ-сканирования, поскольку обмотки незначительно перемещаются из-за магнитострикции. Контраст между различными тканями определяется скоростью, с которой возбужденные атомы возвращаются в состояние равновесия. Для повышения четкости изображения пациенту могут быть введены экзогенные контрастные вещества. Основными компонентами МРТ-сканера являются основной магнит, который поляризует исследуемый объект, катушки для коррекции неоднородностей основного магнитного поля, градиентная система, используемая для локализации области сканирования, и радиочастотная система, которая возбуждает объект и обнаруживает результирующий МРТ-сигнал. Управление всей системой осуществляется одним или несколькими компьютерами. Для МРТ требуется магнитное поле, которое было бы сильным и однородным с точностью до нескольких частей на миллион по всему объему сканирования. Напряженность магнитного поля измеряется в теслах – и хотя большинство систем работают при 1,5 Т, коммерчески доступны системы в диапазоне от 0,2 до 7 Т. Системы МРТ всего тела для исследовательских целей работают, например, при 9,4 Т, 10,5 Т, 11,7 Т. Системы МРТ всего тела с еще более высокой напряженностью поля, например, 14 Т и выше, находятся на стадии концептуальной разработки или инженерного проектирования. Большинство клинических магнитов являются сверхпроводящими, для поддержания которых требуется жидкий гелий для обеспечения низких температур. Более низкие значения напряженности поля могут быть достигнуты с помощью постоянных магнитов, которые часто используются в "открытых" МРТ-сканерах для пациентов, страдающих клаустрофобией. Более низкие значения напряженности поля также используются в портативном МРТ-сканере, одобренном FDA в 2020 году. В последнее время МРТ была продемонстрирована также в ультранизких полях, то есть в диапазоне от микротесла до миллитесла, где достаточное качество сигнала обеспечивается за счет предварительной поляризации (порядка 10–100 мТ) и измерения полей прецессии Лармора около 100 микротесла с помощью высокочувствительных сверхпроводящих квантовых интерференционных устройств (SQUID).

Нейроизображение

МРТ является методом выбора для диагностики онкологических заболеваний нервной системы по сравнению с КТ, поскольку обеспечивает лучшую визуализацию задней черепной ямы, содержащей ствол мозга и мозжечок. Контраст между серым и белым веществом делает МРТ оптимальным методом для многих состояний центральной нервной системы, включая демиелинизирующие заболевания, деменцию, цереброваскулярные заболевания, инфекционные заболевания, болезнь Альцгеймера и эпилепсию. Благодаря возможности получения множества изображений с интервалом в миллисекунды, МРТ позволяет наблюдать реакцию мозга на различные стимулы, что дает исследователям возможность изучать как функциональные, так и структурные нарушения мозга при психических расстройствах. МРТ также используется при стереотаксической и радиохирургии для лечения внутричерепных опухолей, артериовенозных мальформаций и других состояний, поддающихся хирургическому лечению, с использованием устройства, известного как N-локализатор. Новые инструменты, использующие искусственный интеллект в здравоохранении, продемонстрировали более высокое качество изображения и морфометрический анализ в нейровизуализации благодаря применению системы шумоподавления. Рекорд по наивысшему пространственному разрешению целого неповрежденного мозга (посмертно) составляет 100 микрон и принадлежит исследователям из Массачусетской общей больницы. Результаты были опубликованы в журнале NATURE 30 октября 2019 года.

Сердечно-сосудистые заболевания

Сердечная МРТ дополняет другие методы визуализации, такие как эхокардиография, сердечная КТ и ядерная медицина. Она может использоваться для оценки структуры и функции сердца. Области ее применения включают оценку ишемии миокарда и жизнеспособности миокарда, кардиомиопатии, миокардит, перегрузку железом, заболевания сосудов сердца и врожденные пороки сердца.

Мускуло-скелетные заболевания

Применение в опорно-двигательной системе включает визуализацию позвоночника, оценку заболеваний суставов и опухолей мягких тканей. Кроме того, методы МРТ могут использоваться для диагностической визуализации системных заболеваний мышц, включая генетические миопатии. Движения при глотании, затрагивающие горло и пищевод, могут вызывать артефакты движения в области визуализированного позвоночника. Поэтому применение насыщающего импульса в области горла и пищевода может помочь избежать этих артефактов. Артефакты движения, вызванные сокращениями сердца, можно уменьшить, синхронизируя МРТ-импульс с сердечным циклом. Артефакты, связанные с потоком крови в сосудах, можно уменьшить, применяя насыщающие импульсы выше и ниже интересующей области.

Печень и желудочно- кишечный тракт

Гепатобилиарная МР используется для выявления и характеристики поражений печени, поджелудочной железы и желчных протоков. Очаговые или диффузные заболевания печени могут оцениваться с использованием диффузионно-взвешенных изображений, изображений с противоположной фазой и динамических последовательностей с контрастным усилением. В МРТ печени широко применяются экстраклеточные контрастные вещества, а новые гепатобилиарные контрастные вещества также позволяют проводить функциональную визуализацию желчных путей. Анатомическая визуализация желчных протоков достигается с помощью последовательности с высокой интенсивностью сигнала T2 в магнитно-резонансной холангиопанкреатографии (МРХПГ). Функциональная визуализация поджелудочной железы выполняется после введения секретина. МР-энтерография обеспечивает неинвазивную оценку воспалительных заболеваний кишечника и опухолей тонкой кишки. МР-колонография может быть полезна для выявления крупных полипов у пациентов с повышенным риском развития колоректального рака.

Ангиография

Магнитно-резонансная ангиография (МРА) создает изображения артерий для оценки наличия стеноза (аномального сужения) или аневризм (расширения стенки сосуда, подверженных риску разрыва). МРА часто используется для оценки артерий шеи и головного мозга, грудной и брюшной аорты, почечных артерий и артерий ног (так называемое "исследование оттока"). Для получения изображений могут применяться различные методики, такие как введение парамагнитного контрастного вещества (гадолиния) или использование техники, известной как "усиление, связанное с кровотоком" (например, 2D и 3D последовательности с временной маркировкой), при которой большая часть сигнала на изображении обусловлена кровью, недавно поступившей в плоскость сканирования (см. также FLASH MRI). Также для создания карт скорости кровотока с высокой точностью и простотой могут использоваться методики, основанные на накоплении фазы (известные как фазово-контрастная ангиография). Магнитно-резонансная венография (МРВ) – это аналогичная процедура, применяемая для визуализации вен. В этой методике ткань возбуждается ниже уровня плоскости сканирования, а сигнал собирается непосредственно выше плоскости возбуждения, что позволяет визуализировать венозную кровь, недавно переместившуюся из возбужденной области.

Контрастные агенты

МРТ для визуализации анатомических структур или кровотока не требует контрастных веществ, поскольку различные свойства тканей или крови обеспечивают естественный контраст. Однако для более специфических типов визуализации могут использоваться экзогенные контрастные вещества, вводимые внутривенно, перорально или внутрисуставно. Анафилактоидные реакции встречаются редко, примерно в 0,03–0,1%. Особый интерес представляет более низкая частота нефротоксичности по сравнению с йодированными контрастными веществами, применяемыми в рентгенографии или КТ, при использовании обычных доз. Это делает МРТ с контрастным усилением возможной для пациентов с нарушением функции почек, которым в противном случае не могли бы провести КТ с контрастным усилением. Контрастные вещества на основе гадолиния обычно представляют собой октадентатные комплексы гадолиния(III). Комплекс очень стабилен (log K > 20), поэтому при использовании концентрация некомплексованных ионов Gd3+ должна быть ниже токсического порога. Девятое место в координационной сфере иона металла занимает молекула воды, которая быстро обменивается с молекулами воды в непосредственной близости от молекулы реагента, влияя на время магнитно-резонансной релаксации. Подробности см. в статье «Контрастное вещество для МРТ». В декабре 2017 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) США опубликовало предупреждение о безопасности лекарственных средств, в котором говорилось о необходимости включения новых предупреждений во все контрастные вещества на основе гадолиния (ГБКВ). FDA также призвала к повышению информированности пациентов и потребовала от производителей гадолиниевых контрастных веществ проведения дополнительных исследований на животных и клинических испытаний для оценки безопасности этих веществ. Хотя гадолиниевые контрастные вещества оказались полезными для пациентов с нарушением функции почек, у пациентов с тяжелой почечной недостаточностью, нуждающихся в диализе, существует риск редкого, но серьезного заболевания – нефрогенного системного фиброза, который может быть связан с использованием определенных гадолиниевых контрастных веществ. Чаще всего это связывают с гадодиамидом, но были выявлены и другие вещества. Хотя причинно-следственная связь окончательно не установлена, действующие рекомендации в США заключаются в том, что пациенты, находящиеся на диализе, должны получать гадолиниевые контрастные вещества только в случае крайней необходимости, а диализ следует проводить как можно скорее после исследования для быстрого выведения вещества из организма. В Европе, где доступно больше гадолиниевых контрастных веществ, была разработана классификация веществ в соответствии с потенциальными рисками. В 2008 году для диагностического применения было одобрено новое контрастное вещество – гадоксетат, торговые марки Eovist (США) или Primovist (ЕС), которое теоретически обладает двойным путем экскреции.

Последовательность

Последовательность МРТ – это конкретная настройка радиочастотных импульсов и градиентов, определяющая вид изображения. Взвешивание T1 и T2 также можно рассматривать как последовательности МРТ.

Магнитно-резонансная спектроскопия

Магнитно-резонансная спектроскопия (МРС) используется для измерения уровней различных метаболитов в тканях организма, что достигается с помощью различных методов, основанных на анализе одного вокселя или методов визуализации. Сигнал МР создает спектр резонансов, соответствующий различным молекулярным структурам "возбужденного" изотопа. Этот спектральный профиль используется для диагностики определенных метаболических нарушений, особенно тех, которые поражают мозг, а также для получения информации о метаболизме опухолей. Спектроскопическая томография с помощью магнитного резонанса (MRSI) объединяет спектроскопические и визуализационные методы для получения пространственно локализованных спектров из образца или пациента. Пространственное разрешение значительно ниже (ограничено доступным отношением сигнал/шум), но спектры в каждом вокселе содержат информацию о множестве метаболитов. Поскольку доступный сигнал используется для кодирования пространственной и спектральной информации, MRSI требует высокого отношения сигнал/шум, достижимого только при более высоких магнитных полях (3 Тл и выше). Высокая стоимость приобретения и обслуживания МРТ-сканеров с очень сильным магнитным полем ограничивает их распространение. Однако, недавно были предложены программные алгоритмы, основанные на компрессионном зондировании (например, SAMV), для достижения сверхвысокого разрешения без необходимости использования таких сильных магнитных полей.

МРТ в реальном времени

МРТ в реальном времени – это непрерывная визуализация движущихся объектов (например, сердца) в режиме реального времени. Одна из множества различных стратегий, разработанных с начала 2000-х годов, основана на радиальной МРТ FLASH и итеративной реконструкции. Это обеспечивает временное разрешение 20–30 мс для изображений с разрешением в плоскости 1,5–2,0 мм. Визуализация с использованием сбалансированной устойчивой свободной прецессии (bSSFP) обеспечивает лучший контраст изображения между кровью и миокардом по сравнению с МРТ FLASH, однако при сильной неоднородности магнитного поля B0 может возникать выраженный артефакт в виде полос. МРТ в реальном времени, вероятно, предоставит важную информацию о заболеваниях сердца и суставов, а во многих случаях может сделать МРТ-исследования более простыми и комфортными для пациентов, особенно для тех, кто не может задерживать дыхание или страдает аритмией.

Интервенционная МРТ

Отсутствие вредных воздействий на пациента и врача делает МРТ особенно подходящим для интервенционной радиологии, где изображения, полученные с помощью МРТ-сканера, используются для навигации при минимально инвазивных процедурах. В этих процедурах не применяются ферромагнитные инструменты. Растущее специализированное направление интервенционной МРТ – это интраоперационная МРТ, при которой МРТ используется непосредственно во время хирургического вмешательства. Некоторые специализированные МРТ-системы позволяют проводить визуализацию одновременно с операцией. Чаще, однако, хирургическая процедура временно приостанавливается, чтобы МРТ мог оценить результаты вмешательства или скорректировать дальнейшие хирургические действия.

Ультразвук с фокусом, управляемый магнитным резонансом

При направляемой терапии пучки высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука (HIFU) фокусируются на ткани, контроль за которыми осуществляется с помощью МР-термографии. Благодаря высокой энергии в фокусе температура повышается до более чем 65 °C (150 °F), что приводит к полному разрушению ткани. Эта технология позволяет добиться точной абляции пораженных тканей. МР-изображение обеспечивает трехмерное представление о целевой ткани, что позволяет точно фокусировать ультразвуковую энергию. МР-изображение предоставляет количественные, изображения в реальном времени, отображающие температурные изменения в обрабатываемой области. Это позволяет врачу убедиться, что температура, генерируемая во время каждого цикла ультразвуковой энергии, достаточна для вызывания термической абляции в нужной ткани, и, если нет, скорректировать параметры для обеспечения эффективного лечения.

Мультиядровое визуализация

Водород является наиболее часто визуализируемым ядром в МРТ, поскольку он присутствует в биологических тканях в большом количестве и обладает высоким гиромагнитным отношением, обеспечивающим сильный сигнал. Однако любое ядро с ненулевым ядерным спином потенциально может быть визуализировано с помощью МРТ. К таким ядрам относятся гелий-3, литий-7, углерод-13, фтор-19, кислород-17, натрий-23, фосфор-31 и ксенон-129. 23Na и 31P в достаточном количестве присутствуют в организме естественным образом, что позволяет визуализировать их напрямую. Газообразные изотопы, такие как 3He или 129Xe, должны быть гиперполяризованы и затем введены ингаляционно, поскольку их ядерная плотность слишком низка для получения полезного сигнала в обычных условиях. 17O и 19F могут быть введены в достаточных количествах в жидкой форме (например, вода 17O), что делает гиперполяризацию необязательной. Использование гелия или ксенона имеет преимущество в виде снижения фонового шума и, следовательно, повышения контрастности изображения, поскольку эти элементы обычно отсутствуют в биологических тканях. Кроме того, ядро любого атома, обладающего ненулевым ядерным спином и связанного с атомом водорода, потенциально может быть визуализировано с помощью МРТ с переносом магнетизации между гетероядрами, при этом визуализируется ядро водорода с высоким гиромагнитным отношением, а не ядро с низким гиромагнитным отношением, связанное с водородом. В принципе, МРТ с переносом магнетизации между гетероядрами может быть использована для обнаружения наличия или отсутствия определенных химических связей. Многоядерная визуализация в настоящее время является преимущественно исследовательской методикой. Однако потенциальные области применения включают функциональную визуализацию и визуализацию органов, плохо визуализируемых при 1H-МРТ (например, легких и костей), или использование в качестве альтернативных контрастных веществ. Гиперполяризованный 3He, вводимый ингаляционно, может быть использован для визуализации распределения воздушных полостей в легких. Инъекционные растворы, содержащие 13C, или стабилизированные пузырьки гиперполяризованного 129Xe изучались в качестве контрастных веществ для ангиографии и визуализации перфузии. 31P потенциально может предоставить информацию о плотности и структуре костной ткани, а также для функциональной визуализации мозга. Многоядерная визуализация открывает возможности для картирования распределения лития в мозге человека, поскольку этот элемент используется в качестве важного лекарственного средства для лечения таких состояний, как биполярное расстройство.

Молекулярная томография МРТ

МРТ обладает преимуществами очень высокого пространственного разрешения и прекрасно подходит для морфологической и функциональной визуализации. Однако у МРТ есть и ряд недостатков. Во-первых, чувствительность МРТ составляет примерно 10−3 моль/л – 10−5 моль/л, что, по сравнению с другими методами визуализации, может быть существенным ограничением. Эта проблема обусловлена очень небольшой разницей в популяции между состояниями ядерного спина при комнатной температуре. Например, при 1,5 теслах, типичной напряженности поля для клинической МРТ, разница между состояниями с высокой и низкой энергией составляет приблизительно 9 молекул на 2 миллиона. Для повышения чувствительности МР используются увеличение напряженности магнитного поля и гиперполяризация с помощью оптической накачки или динамической ядерной поляризации. Также существует множество схем усиления сигнала, основанных на химическом обмене, которые повышают чувствительность. Для получения молекулярных изображений биомаркеров заболеваний с помощью МРТ требуются целевые контрастные вещества с высокой специфичностью и высокой релаксивностью (чувствительностью). На сегодняшний день большое количество исследований посвящено разработке целевых контрастных веществ МРТ для достижения молекулярной визуализации. Как правило, для обеспечения таргетирования используются пептиды, антитела, небольшие лиганды и малые белковые домены, такие как аффибоды HER2. Для повышения чувствительности контрастных веществ эти таргетирующие группы обычно связывают с контрастными веществами МРТ с высокой нагрузкой или с контрастными веществами МРТ с высокой релаксивностью. Был разработан новый класс генно-таргетированных контрастных веществ МР, позволяющих отслеживать действие уникальных белков мРНК и генных транскрипционных факторов. Эти новые контрастные вещества могут отслеживать клетки с уникальной мРНК, микроРНК и вирусами, а также тканевую реакцию на воспаление в живом мозге. Данные МР показывают изменения в экспрессии генов, которые положительно коррелируют с результатами анализа TaqMan, оптической и электронной микроскопии.

Параллельная МРТ

Потребуется время для сбора данных МРТ, используя последовательное применение градиентов магнитного поля. Даже для наиболее оптимизированных последовательностей МРТ существуют физические и физиологические ограничения скорости переключения градиентов. Параллельная МРТ обходит эти ограничения, собирая часть данных одновременно, а не традиционным последовательным способом. Это достигается с помощью массивов радиочастотных (RF) детекторных катушек, каждая из которых имеет различный "угол обзора" тела. Применяется сокращенный набор градиентных шагов, а недостающая пространственная информация восстанавливается путем объединения сигналов от различных катушек на основе их известных карт пространственной чувствительности. Достижимое ускорение ограничено количеством катушек и отношением сигнал/шум (которое снижается с увеличением ускорения), однако ускорения в два-четыре раза обычно достигаются при подходящих конфигурациях массивов катушек, а значительно более высокие ускорения продемонстрированы со специализированными массивами катушек. Параллельная МРТ может использоваться с большинством последовательностей МРТ. После ряда ранних предложений по использованию массивов детекторов для ускорения визуализации, которые в значительной степени остались без внимания в области МРТ, параллельная визуализация получила широкое развитие и применение после внедрения метода одновременного получения пространственных гармоник (SMASH) в 1996–1997 годах. Методы кодирования чувствительности (SENSE) и обобщенного автокалибрующего частично параллельного получения (GRAPPA) являются наиболее часто используемыми методами параллельной визуализации в настоящее время. Появление параллельной МРТ стимулировало обширные исследования и разработки в области реконструкции изображений и проектирования RF-катушек, а также привело к быстрому увеличению количества приемных каналов, доступных в коммерческих МР-системах. Параллельная МРТ в настоящее время регулярно используется для МРТ-исследований широкого спектра областей тела и в клинических или исследовательских целях.

Гиперполяризованная МРТ газа

Традиционная МРТ дает некачественные изображения ткани легких из-за меньшего количества молекул воды, содержащих протоны, которые могут быть возбуждены магнитным полем. Использование гиперполяризованного газа позволяет МРТ выявлять дефекты вентиляции легких. Перед сканированием пациенту предлагается вдохнуть гиперполяризованный ксенон, смешанный с буферным газом – гелием или азотом. В результате получаются изображения легких значительно более высокого качества, чем при традиционной МРТ.

Безопасность

МРТ в целом является безопасной методикой, хотя травмы могут возникать из-за несоблюдения правил безопасности или человеческого фактора. Противопоказаниями к МРТ являются большинство кохлеарных имплантатов и кардиостимуляторов, осколки и металлические инородные тела в глазах. Магнитно-резонансная томография во время беременности, по крайней мере, во втором и третьем триместрах, представляется безопасной, если она выполняется без использования контрастных веществ. Поскольку МРТ не использует ионизирующее излучение, ее применение обычно предпочтительнее КТ, когда оба метода могут предоставить одинаковую информацию. Некоторые пациенты испытывают клаустрофобию и могут нуждаться в седации или сокращенных протоколах МРТ. Большая амплитуда и быстрое переключение градиентных катушек во время получения изображения могут вызывать стимуляцию периферических нервов. МРТ использует мощные магниты и поэтому может приводить к движению ферромагнитных материалов с высокой скоростью, создавая риск возникновения летящих предметов и потенциально приводя к смертельным несчастным случаям. Однако, учитывая, что ежегодно во всем мире проводятся миллионы исследований МРТ, смертельные исходы крайне редки. Аппараты МРТ могут создавать сильный шум, достигающий 120 дБ(А). Это может вызвать потерю слуха, тиннитус и гиперкузию, поэтому всем, кто находится в помещении с МРТ-сканером во время исследования, необходима соответствующая защита органов слуха.

Чрезмерное использование

Медицинские общества выпускают рекомендации относительно того, когда врачам следует использовать МРТ у пациентов, и предостерегают от чрезмерного использования. МРТ может выявлять проблемы со здоровьем или подтверждать диагноз, но медицинские общества часто рекомендуют не начинать обследование или лечение жалобы пациента с МРТ. Распространенный пример – использование МРТ для выявления причины боли в пояснице; например, Американский колледж врачей не рекомендует проведение визуализации (включая МРТ), поскольку это вряд ли приведет к улучшению состояния пациента.

Артефакты

[[Файл:МРТ с артефактами движения.jpg|мини|Артефакт движения (Т1-взвешенное корональное исследование шейных позвонков)]

Немедицинское применение

МРТ используется в промышленности главным образом для рутинного анализа химических веществ. Техника ядерного магнитного резонанса также применяется, например, для измерения соотношения воды и жира в продуктах питания, контроля потока коррозионных жидкостей в трубопроводах или изучения молекулярных структур, таких как катализаторы. Она также используется в ветеринарной радиологии для диагностики. За пределами этого, её применение в зоологии ограничено из-за высокой стоимости, но её можно использовать на многих видах животных. В палеонтологии она применяется для изучения структуры ископаемых. Судебно-медицинская визуализация предоставляет наглядную документацию вскрытия, которую невозможно получить при ручном вскрытии. Компьютерная томография (КТ) обеспечивает быстрое получение изображений всего тела, показывающих изменения костной ткани и паренхимы, в то время как МРТ даёт более чёткое представление о патологии мягких тканей. Однако МРТ более дорогостоящая и требует больше времени для проведения.

История

В 1971 году в Университете Стоуни Брук Пол Лаутербур применил градиенты магнитного поля во всех трех измерениях и технику обратной проекции для создания изображений ЯМР. В 1973 году он опубликовал в журнале Nature первые изображения двух трубок с водой, затем – изображение живого животного, моллюска, а в 1974 году – изображение грудной полости мыши. Лаутербур назвал свой метод визуализации зеугматографией, термин, который был заменен на (Я)МРТ-изображение. Работа Раймона Дамадиана в области ядерного магнитного резонанса (ЯМР) была использована при разработке МРТ, и он построил один из первых сканеров. Достижения в полупроводниковой технологии имели решающее значение для развития практической МРТ, требующей значительной вычислительной мощности. Это стало возможным благодаря быстрому увеличению числа транзисторов на одном чипе интегральной схемы. В 2003 году Мансфилд и Лаутербур были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине за "открытия в области магнитно-резонансной томографии".