8 °C, Budapest
8 °C
Budapest
Holnap
13°
Holnapután
13°
Szombat
2021.12.01. szerda, Elza
filter.hu filter.hu

Milyen volt az első MRI vizsgálat és mi változott azóta? Áttekintés

Szerencsére ma már egyre kisebb pánikot kelt, ha valakit beutalnak MRI vizsgálatra. Pályafutásának eddigi közel 40 éve alatt nagyszerű eredményeket produkált ez a találmány, amik által sikeresen integrálódott a köztudatba. Az utóbbi 4 évtizedben korábban nem tapasztalt fejlődés zajlott le, illetve zajlik most is a tudomány és technika területén, amiből az MRI vizsgálati módok, így az MRI készülékek sem maradhattak (maradhatnak) ki. Milyen mérföldköveket jelent ez az MRI életútjában? Releváns válaszokért a Centro-Medicalhoz fordultunk.

Az első lépések az MRI vizsgálatok felé

Az MRI vizsgálati eljárás kifejlesztése közvetetten a mágnesesség felfedezéséhez; kicsit szűkítve a vizsgálati tartományt pedig, Nikola Tesla 1882-es, a forgó mágneses mező felfedezéséhez köthető. Ez adta a kezdő löketet a további kísérletekhez.

A következő mérföldkő: 1937., USA, Columbia Egyetem, ahol Isidor Rabi professzor felfedezte a mágneses magrezonancia jelenségét, mellyel sikerült meghatároznia az atomok nukleotidjainak (protonok, neutronok) sebességét. A módszer továbbfejlesztésén, finomításán Felix Block és Edward Mills Purcell munkálkodtak tovább, kidolgozva a Nukleáris Mágneses Rezonancia módszerét, mint az MRI vizsgálatok alapját.

A fejlesztésre rögtön lecsaptak az illetékes tudósok, s kémiai anyagokat elemeztek vele sorra. De mint tudjuk, a kémia, biológia, fizika és fiziológia között nincs éles határvonal! S ez az, ami felvetette a '60-as években Raymond Damadian, amerikai doktorban annak a lehetőségét, hogy ezeket az MRI vizsgálatokat az élő szervezetre alkalmazzák. A gondolatot további kutatások, ötletelések, mérések, majd 1977-ben az első MRI készülék megépítése követte.

A cél az volt, hogy Damadian 1971-es következtetése alapján, miszerint a tumoros sejtek több vizet (így több hidrogénatomot) tartalmaznak, mint az egészségesek, ebből kimutatni, időben diagnosztizálni a daganatos elváltozásokat a szervezetben. Damadian 1971-ben már végzett MRI vizsgálatokat laboratóriumi körülmények között, de nem élő emberi szervezeten. Az eredmények ahhoz elegendőek voltak, hogy a fenti következtetés megszülessen. 

1977. május 11-én, Damadian feküdt be először az általa megépített, 1,5 tonna súlyú,  teljes test MRI készülékbe, melyet “Indomitable” névvel látott el. Az első képalkotó próbálkozás sikertelen volt. Végül egy, Damadian doktornál vékonyabb hallgatója, Larry Minkoff feküdt be az MRI készülékbe, pár nappal később abban bízva, hogy a hallgató alacsonyabb testzsír tartalma mellett nagyobb lesz a siker. S ez így is lett! Bár közel 5 órát kellett várni, de elkészült az első, 2D-s MRI kép Minkoff mellkasáról. A kézzel fogható, forradalmi eredmény azonban nem ebben a formájában terjedt el az orvoslásban, mert túl lassúnak bizonyult a rutin vizsgálatokhoz.

Illetve azért, mert volt egy másik lehetőség is a színen…

Több szálon az MRI vizsgálatok felé

Damadian 1971-es megállapítása több tudósban indította be a fogaskerekeket. Paul Lauterbur, amerikai kémikus, már egy ideje kísérletezett az NMRI segítségével történő képalkotással. 1971-ben, Damadian közleménye felébresztette benne a vágyat, hogy kísérleteit az emberi diagnosztika felé terelje. Lauterbur kutatásai meghatározóak voltak a mai MRI vizsgálatok megalkotásához.

A több szálon futó MRI vizsgálat kifejlesztésének Peter Mansfield is részese volt. A “Line scan imaging” (Vonal Scan Képalkotás) módszer megalkotásával jelentősen lerövidítette a képalkotás sebességét.

Ahol a szálak összefutnak

Damadian megépítette az első teljes testes emberi scannert, és több az MRI vizsgálatokhoz alapvető szabadalmat dolgozott ki. 

Lauterbur az MRI jelek lokalizációjával kapcsolatban fedezett fel meghatározó módszert: homogén helyett, eltérő gradiensű mágneses terek alkalmazását javasolta az MRI vizsgálatok során.

Mansfield a képalkotást gyorsította fel jelentősen; s a 2D-s képekből sikeresen, 3D-s képeket alkottak az MRI készülékekkel.

Az MRI vizsgálatok három fő úttörője közül a tudományos grémium, 2003-ban mégis csak kettőnek, Paul Lauterburnak és Peter Mansfieldnek ítélte oda a Nobel-díjat az MRI vizsgálatokért folytatott forradalmi munkájukért. Ez a mellőzés globális felháborodást keltett az emberekben.

Az MRI vizsgálatok evolúciója

Az MRI készülékek, így az MRI vizsgálatok minősége, az 1980-as évekbeli első orvosi alkalmazásától fogva folyamatosan, gyorsuló tempóban fejlődik.

fMRI: a funkcionális MRI

Az “általános” MRI vizsgálatok mellett széles körben alkalmazzák ma az fMRI-t (funkcionális MRI), az agyi működés vizsgálatára, ezzel új perspektívákat nyitva a neurológiai kutatások számára.

Diffúziós MRI vizsgálat

Segítségével neurológiai eltérések, működészavarok mutathatóak ki a sejtekben áramló víz diffúziójának elemzése alapján. Így diagnosztizálhatóvá vált a Stroke és a Sclerosis Multiplex is többek között.

Nyitott MRI készülék

Ezek az alacsonyabb mágneses térerősséggel rendelkező, de szabadabb mozgást biztosító készülékek nem csak a klausztrofóbiások, de a mozgásukban korlátozottak, valamint a gyermekek számára is elérhetővé tették a szorongásmentes MRI vizsgálatokat. Magyarországon is egyre több helyen, így a Centro-Medical Egészségügyi Központban is elérhető nyitott MRI vizsgálat.

Mágneses rezonancia spektroszkópia

Ezt a típusú MRI vizsgálatot anyagcserezavarok kimutatására alkalmazzák elsősorban. Az eredményes képalkotás miatt 3-nál magasabb Tesla erősségű mágneses teret alkalmaznak az MRI vizsgálat során.

Mágneses rezonancia angiográfia

Ahogy a nevéből is következtetni lehet, az erek állapotfelmérésére alkalmazott MRI vizsgálatról van szó. Eredményeképp időben tudomást szerezhetünk az érszűkületekről, értágulatokról, hogy a segítség még időben érkezhessen.

Az MRI vizsgálatok kétségtelenül pozitív irányba változtatták meg az emberek életminőségét, valamint várható élettartamát. Legfőbb érdeme a daganatok diagnosztizálásában van, ugyanakkor a mozgásszervi és idegrendszeri elváltozások feltérképezésében is forradalmat vitt végbe.

Az MRI vizsgálatok történetének kezdete viszonylagos. A kutatók, tudósok száma nagy. Igazi csapatmunka, ami a jelenben is tart.