Магнитно-резонансната томография (MRI) е една от най-важните медицински техники за образна диагностика днес. Той използва силни магнитни полета и радиочестотни импулси за неинвазивно получаване на напречни изображения с висока разделителна способност на човешки тъкани, играещи решаваща роля при диагностицирането на много заболявания. Традиционните MRI скенери обаче имат затворена тръбна структура, което принуждава пациентите да лежат неподвижно в тесен тунел по време на сканиране. Това създава огромен психически стрес, особено за деца, възрастни и пациенти с клаустрофобия, тъй като лежането в затворен тунел може да бъде изключително неудобно. Освен това, по време на MRI сканиране непрекъснато се генерира силен шум, което допълнително увеличава дискомфорта на пациента. По този начин бяха разработени отворени MRI скенери, за да подобрят значително преживяването на пациентите.
Най-голямата характеристика на отворения MRI е неговият C-образен или O-образен магнит, който създава отворен достъп от двете страни на отвора. Пациентите се разполагат в отвора така, че да могат да виждат външната среда, вместо да бъдат затворени в тясно пространство. Това значително облекчава безпокойството на пациента и чувството за затвореност. Освен това ЯМР с отворен достъп генерира само около 70 децибела шум, 40% намаление от 110 децибела на традиционните затворени скенери за ЯМР, което позволява по-удобен процес на сканиране.
С-образна
О-образна
От гледна точка на системните компоненти, отвореният ЯМР запазва основните части на стандартен ЯМР скенер, включително главния магнит, който произвежда силно статично магнитно поле, градиентни намотки, които генерират градиентни полета, и РЧ намотки за възбуждане и откриване на сигнал. Напрегнатостта на полето на главния магнит при отворен MRI все още може да достигне 0,2 до 3 Tesla, наравно с конвенционалния MRI. Отвореният MRI също така включва допълнителни структури за поддържане на пациента и докинг механизми, за да се приспособи към отворената конфигурация и изискванията за позициониране на пациента. Като цяло, докато подобрява изживяването на пациента, отвореният ЯМР запазва основните принципи на магнитно-резонансното изображение и все още може да осигури висококачествени изображения на човешки тъкани.
В сравнение с традиционния затворен MRI, отвореният MRI има следните основни предимства:
1. Силно намалява клаустрофобичните страхове. Отвореният дизайн гарантира, че пациентите не се чувстват затворени в тесен тунел, осигурявайки успокояваща среда, особено за деца, възрастни хора или пациенти с клаустрофобия. Това подобрява съответствието и дава възможност за получаване на висококачествени сканирания.
2. Значително намален шум, което позволява по-удобно сканиране. Нивата на шум при отворен ЯМР са с около 40% по-ниски от затворените системи. Намаленият шум минимизира безпокойството на пациента, позволявайки по-дълго време за сканиране и получаване на по-детайлно изображение.
3. По-гъвкави и достъпни за всички пациенти. Отвореният достъп и намаленият шум улесняват скрининга за ползватели на инвалидни колички, пациенти с носилка или хора с двигателни затруднения. Отворените MRI скенери могат да сканират директно пациенти без физически и психологически стресови трансфери.
4. Позволява интервенционални приложения. Отвореният дизайн осигурява лесен достъп до пациентите по време на сканиране, улеснявайки процедурите за интервенция, насочени към MRI. Лекарите могат да оперират пациенти в реално време, докато непрекъснато изобразяват зоната на лечение.
Има някои ограничения на отворения MRI в сравнение със затворените системи:
1. Качеството на изображението може да е малко по-ниско, особено при контраста и разделителната способност на меките тъкани. Отвореният дизайн означава, че магнитното поле е по-нехомогенно от традиционните затворени цилиндри, което води до влошена линейност на градиента и по-ниска крайна разделителна способност на изображението. Това е особено забележимо при по-слабите отворени MRI скенери с ниско поле. По-силните отворени скенери 1,5T или 3T могат да компенсират нехомогенността на полето с усъвършенстван дизайн на шимиране и импулсна последователност. Но теоретично, затворените цилиндри винаги позволяват по-оптимизирани и хомогенни полета.
2. По-ниска производителност на изображения при пациенти със затлъстяване поради по-нехомогенни магнитни полета. Пациентите със затлъстяване имат по-голям обем на тялото и отвореният дизайн се бори да поддържа хомогенно покритие на магнитното поле върху тях. Традиционните затворени MRI скенери трябва само да оптимизират хомогенността на полето върху малко цилиндрично тунелно пространство, постигайки по-добри резултати за големи пациенти. Но отворените доставчици на ЯМР работят върху персонализирани решения като по-широки отвори за пациентите и по-силни полета, за да се справят с това ограничение.
3. По-сложна структура, водеща до по-високи разходи за покупка и поддръжка. Отвореният дизайн изисква по-сложни геометрии на магнит и градиентна намотка, заедно с персонализирани системи за манипулиране на пациенти. Тази увеличена сложност на конструкцията води до по-високи първоначални разходи в сравнение със затворените цилиндрични магнити с еквивалентна сила на полето. Нещо повече, нетрадиционната форма на отворените магнити за ядрено-магнитен резонанс ги прави трудни за поставяне в рамките на съществуващите болнични инфраструктури, предназначени за затворени отвори за ядрено-магнитен резонанс. Дългосрочната поддръжка и презареждането с хелий също са по-скъпи поради персонализирания характер на отворените MRI системи. Но за пациентите, които имат голяма полза от отворения дизайн, тези допълнителни разходи може да са оправдани.
В обобщение, MRI скенерите с отворена архитектура преодоляват слабостите на традиционните затворени MR системи и значително подобряват комфорта и приемането на пациента. Те осигуряват приятелска среда за сканиране, която е от полза за повече пациенти. С непрекъснатия напредък откритият ЯМР ще намери по-широко клинично приложение, особено при тревожни, педиатрични, възрастни и обездвижени пациенти.
