Μαγνητική τομογραφία: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
Γραμμή 166:
 
== Βιολογικές επιπτώσεις ==
Ένα σημαντικό πλεονέκτημα της απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού είναι ότι οι εξεταζόμενοι και το προσωπικό δεν εκτίθενται σε ιοντίζουσα ακτινοβολία. Υπάρχει όμως η επίδραση τριών διαφορετικών μαγνητικών πεδίων : του στατικού μαγνητικού πεδίου ''Βο'', των βαθμίδων πεδίου ''Gx, Gy'' κλπ. και των μαγνητικών παλμών ''Β1''. Αυτοί οι τελευταίοι αποτελούν τη λεγόμενη ‘’ακτινοβολία ραδιοσυχνότητα’’. Οι πιθανές βιολογικές επιπτώσεις θα προέρχονται άμεσα ή έμμεσα από τα τρία αυτά πεδία.
Ένα σημαντικό πλεονέκτημα της απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού είναι ότι οι
 
εξεταζόμενοι και το προσωπικό δεν εκτίθενται σε ιοντίζουσα ακτινοβολία. Υπάρχει
Ως προς την επίδραση στατικών πεδίων σε βιολογικούς οργανισμούς υπάρχουν μια σειρά από δεδομένα προερχόμενα από άλλους χώρους εργασίας. Π.χ. εργαστήρια Πυρηνικής Φυσικής που χρησιμοποιούν επιταχυντές σωματιδίων. Υπάρχουν επίσης αποτελέσματα που προέρχονται από πειράματα σε ζώα (κυρίως ποντίκια). Γενικά, εκτός από ελάχιστες εξαιρέσεις, δεν έχουν μέχρι αυτή τη στιγμή παρατηρηθεί τόσο βραχυπρόθεσμα όσο και μακροπρόθεσμα βλαβερά βιολογικά αποτελέσματα. Π.χ. μυτογενετικά αποτελέσματα ''(mutogenic effects)'', ηλεκτρική αγωγιμότητα νεύρων ''(nerve conduction E.C.G. characteristics)''. Η ανάπτυξη μικρού ηλεκτρικού δυναμικού σε αγγεία μεγάλης διαμέτρου που κινούνται κάθετα στο πεδίο, δεν φαίνεται να έχει αποτελέσματα στη λειτουργία της καρδιάς. Διαφορά δυναμικού μπορεί να αναπτυχθεί εξ’ αιτίας της κίνησης φορτίων που βρίσκονται μέσα σε ρευστά (αίμα) που ρέουν στο εσωτερικό του ανθρώπινου σώματος. Στο φορτίο ασκούνται δυνάμεις ''Laplace'', λόγω της ύπαρξης μαγνητικού πεδίου, με αποτέλεσμα τη δημιουργία ηλεκτρικού πεδίου και ηλεκτρικού δυναμικού. Όπως έχει υπολογισθεί για την αορτή, αναπτύσσεται μια διαφορά δυναμικού περίου ''16 mVolt/Tesla'' όταν η ταχύτητα ροής είναι περίπου ''0,6 m/sec''. Προβλήματα μπορεί να παρουσιασθούν έμμεσα με ασθενείς που φέρουν διάφορες μεταλλικές εμφυτεύσεις π.χ. ''aneurysm clips, heart valves, dental plates''. Επίσης σε ασθενείς που συνοδεύονται από ''IV stands'', μπουκάλες οξυγόνου, ''physiological monitors'' κλπ. Aντικείμενα κατασκευασμένα με σιδηρομαγνητικό υλικό τείνουν να στραφούν έτσι ώστε να ευθυγραμμισθούν με τις δυναμικές γραμμές του πεδίου. Σε ορισμένες περιπτώσεις (aneurysm clips, heart valves) κάτι τέτοιο είναι καταστρεπτικό. Επίσης, όμως έχει προαναφερθεί, τέτοια αντικείμενα παραμορφώνουν το μαγνητικό πεδίο και υποβαθμίζεται έτσι η ποιότητα της διαγνωστικής εικόνας.
όμως η επίδραση τριών διαφορετικών μαγνητικών πεδίων : του στατικού μαγνητικού
 
πεδίου ''Βο'', των βαθμίδων πεδίου ''Gx, Gy'' κλπ. και των μαγνητικών παλμών ''Β1''. Αυτοί
Ανάλογα με τη νομοθεσία της κάθε χώρας το ανώτατο όριο στατικού μαγνητικού πεδίου καθορίζεται σε 2 ή 2,5 ''Τ'' (Η.Π.Α., Βρετανία). Μια βάση για τον καθορισμό του ορίου 2,5 ''Tesla'' είναι το γεγονός ότι, σε τέτοιες τιμές πεδίου, αναπτύσσεται στα τοιχώματα της αορτής τάση ''40 mVolt'' περίπου (''2,5 Tesla x 16 mVolt/ Tesla''). Η τιμή 40 mVolt αποτελεί όριο πέραν του οποίου εμφανίζονται φαινόμενα αποπόλωσης των καρδιακών μυϊκών ινών. Συνιστάται επίσης στους εργαζόμενους σε συστήματα μαγνητικού συντονισμού να μην εκτίθενται για μεγάλα χρονικά διαστήματα σε μαγνητικά πεδία εντονότερα των ''0,02 Tesla'' (ολόσωμη έκθεση). Εάν πρόκειται μόνο για τα χέρια το όριο είναι ''0,2 Tesla''. Επίσης εάν η παραμονή στο πεδίο είναι συντομότερη από 15 λεπτά τα όρια αυξάνονται σε ''0,2 Tesla'' και ''2 Tesla'' αντίστοιχα.
οι τελευταίοι αποτελούν τη λεγόμενη ‘’ακτινοβολία ραδιοσυχνότητα’’.
 
Οι πιθανές βιολογικές επιπτώσεις θα προέρχονται άμεσα ή έμμεσα από τα τρία
Προβλήματα μπορεί να παρουσιασθούν εξ’ αιτίας της απότομης χρονικής μεταβολής του πεδίου κατά την εφαρμογή και την άρση των βαθμίδων. Ένα πρώτο φαινόμενο είναι η ανάπτυξη επαγωγικών ρευμάτων στους ιστούς. Κάτι τέτοιο μπορεί να δημιουργήσει προβλήματα σε νευρικά κύτταρα, στους μυς της καρδιάς και του αναπνευστικού ''(muscle fibers of the heart, respiratory musculative)''. Σημαντικό πρόβλημα φαίνεται ότι είναι η διέγερση του αμφιβληστροειδούς. Εξ’ αιτίας της διέγερσης των ''magnetic retinal phosphenes'' προκαλείται η αίσθηση αναλαμπών φωτός. Αυτή η τελευταία παρουσιάζεται όταν η πυκνότητα ρεύματος ''(i/s)'' στους ιστούς είναι ''1-10 A/m''.
αυτά πεδία.
 
Ως προς την επίδραση στατικών πεδίων σε βιολογικούς οργανισμούς υπάρχουν
Άλλα πιθανά προβλήματα εξ’ αιτίας της χρονικής μεταβολής του πεδίου μπορεί να είναι: ''ventricular fibrillattions'' και ''alterations in bone heating''. Όπως έχει προαναφερθεί ως όριο χρονικής μεταβολής του πεδίου έχουν τεθεί τα ''3Τ/sec''. Καθώς επίσης πειράματα που έχουν γίνει σε ποντίκια έχουν δείξει ότι ρυθμοί μεταβολής μέχρι και ''60 Τ/sec'' δεν επιφέρουν αξιοσημείωτες βλάβες (δεν παρουσιάζονται προβλήματα καρδιακά, αναπνευστικά κλπ.). Πάντως κανένα πρόβλημα βιολογικών επιπτώσεων δεν παρουσιάζεται τουλάχιστο όσον αφορά τις ισχύς των παλμών που χρησιμοποιούνται στα σύγχρονα συστήματα μαγνητικού συντονισμού. Συνήθως διατίθενται κατάλληλες ασφάλειες στα πηνία ώστε η ισχύς στους ιστούς να μην υπερβαίνει κάποια όρια.
μια σειρά από δεδομένα προερχόμενα από άλλους χώρους εργασίας. Π.χ.
 
εργαστήρια Πυρηνικής Φυσικής που χρησιμοποιούν επιταχυντές σωματιδίων.
Ένα σημαντικό ζήτημα σχετικό με την ‘’ακτινοβόληση’’ του εξεταζομένου με ενέργεια ''RF''. είναι ο καθορισμός ορισμένων ανωτάτων οριακών τιμών απορροφούμενης ισχύος. Οι τιμές αυτές δεν θα πρέπει να υπερβαίνονται κατά τις εξετάσεις. Σύμφωνα με την Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων των Η.Π.Α. ''(Food- Drug Administration)'' το όρια αυτά πρέπει να είναι ''2 Watt/Kgr'' για ένα γραμμάριο ιστού ή ''0,4 Watt/Kgr'' μέση τιμή για ολόκληρο το σώμα. Στη Βρετανία έχει καθορισθεί η τιμή ''4 Watt/Kgr'' για ένα γραμμάριο. Τα όρια απορροφουμένης ισχύος έχουν τεθεί με βάση το συλλογισμό ότι δεν θα πρέπει να εισάγεται στον ανθρώπινο οργανισμό θερμότητα περισσότερη απ’ όση αυτός παράγει σε κατάσταση ηρεμίας (Βασικός ρυθμός μεταβολισμού). Πρακτικά βάση για τον καθορισμό αυτών των ορίων αποτελεί η απαίτηση η αύξηση της θερμοκρασίας να μην υπερβαίνει τον ''1οC''.
Υπάρχουν επίσης αποτελέσματα που προέρχονται από πειράματα σε ζώα (κυρίως
 
ποντίκια). Γενικά, εκτός από ελάχιστες εξαιρέσεις, δεν έχουν μέχρι αυτή τη στιγμή
Γενικά, στο ζήτημα της θέρμανσης των ιστών απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή διότι η τοπική εναπόθεση μεγάλων ποσοτήτων ισχύος μπορεί να είναι αποτέλεσμα τυχαίων γεγονότων. Π.χ. κλειστοί βρόχοι αγώγιμου σύρματος που μπορεί να βρίσκεται στον ασθενή. Στους βρόχους αυτούς παρουσιάζονται επαγωγικά φαινόμενα, με αποτέλεσμα το συντονισμό τους και την εναπόθεση ισχύος στους ιστούς. Πρόβλημα μπορεί να παρουσιασθεί επίσης εάν δεν υφίσταται ορθή αποσύζευξη του πηνίου δέκτη από το πηνίο πομπός. Τέλος όπως έχει ήδη αναφερθεί, προβλήματα παρουσιάζονται στη λειτουργία των βηματοδοτών. Συνεπώς ασθενείς με βηματοδότη θα πρέπει να αποκλείονται από εξετάσεις με μαγνητικό συντονισμό. Δεν θα πρέπει επίσης να πλησιάζουν σε χώρους με πεδία ισχυρότερα από 3 ή 5 ''Gauss''. Ένα πρόβλημα που πρέπει να προβλέπεται από τους κανονισμούς είναι η πιθανότητα εκτόξευσης μικρών διαστάσεων μεταλλικών αντικειμένων λόγω ανάπτυξης ισχυρών μαγνητικών δυνάμεων. Συνεπώς η παρουσία ανιχνευτών μεταλλικών αντικειμένων (συνήθως υπό μορφή αψίδας) είναι απαραίτητη σε κάθε τμήμα μαγνητικού συντονισμού.
παρατηρηθεί τόσο βραχυπρόθεσμα όσο και μακροπρόθεσμα βλαβερά βιολογικά
 
αποτελέσματα. Π.χ. μυτογενετικά αποτελέσματα ''(mutogenic effects)'', ηλεκτρική
Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να εστιασθεί στην ενημέρωση και την εξοικείωση του προσωπικού κάθε κατηγορίας με τις ιδιότητες του μαγνητικού πεδίου και τα πάσης φύσεως φαινόμενα που οφείλονται στην ύπαρξή του. Π.χ. όργανα και εργαλεία που χρησιμοποιούνται στη συντήρηση του συστήματος είναι δυνατόν να μη λειτουργούν σωστά, να μη μπορούν να χρησιμοποιηθούν ή να μην επιτρέπεται η παρουσία τους στο χώρο του πεδίου (λόγω επικινδυνότητας). Άτομα που μπορεί να εισέλθουν στο χώρο που βρίσκεται το μηχάνημα σε ώρες εκτός του κανονικού ωραρίου λειτουργίας (π.χ. καθαρίστριες, φύλακες, πυροσβέστες) μπορεί να κινδυνεύσουν εάν δεν έχουν ενημερωθεί. Πρέπει επίσης να γίνεται αυστηρός έλεγχος σε διάφορα αντικείμενα για τα οποία υπάρχει υποψία παρουσίας σιδηρομαγνητικού υλικού. Γενικά ο χώρος πρέπει κατά τις ώρες εκτός ωραρίου λειτουργίας να φυλάσσεται προσεκτικά ή να είναι κλειδωμένος ιδιαίτερα όταν πρόκειται για ισχυρούς υπεραγώγιμους μαγνήτες. Προβλήματα ενδέχεται να παρουσιασθούν στους εξεταζόμενους κατά την απότομη διακοπή του μαγνητικού πεδίου (quenching). Π.χ. ανάπτυξη επαγωγικών ρευμάτων στον ασθενή που μπορεί να προκαλέσουν κάποιο καρδιακά επεισόδιο.
αγωγιμότητα νεύρων ''(nerve conduction E.C.G. characteristics)''. Η ανάπτυξη μικρού
ηλεκτρικού δυναμικού σε αγγεία μεγάλης διαμέτρου που κινούνται κάθετα στο πεδίο,
δεν φαίνεται να έχει αποτελέσματα στη λειτουργία της καρδιάς. Διαφορά δυναμικού
μπορεί να αναπτυχθεί εξ’ αιτίας της κίνησης φορτίων που βρίσκονται μέσα σε
ρευστά (αίμα) που ρέουν στο εσωτερικό του ανθρώπινου σώματος.
Στο φορτίο ασκούνται δυνάμεις ''Laplace'', λόγω της ύπαρξης μαγνητικού πεδίου, με
αποτέλεσμα τη δημιουργία ηλεκτρικού πεδίου και ηλεκτρικού δυναμικού. Όπως έχει
υπολογισθεί για την αορτή, αναπτύσσεται μια διαφορά δυναμικού περίου ''16
mVolt/Tesla'' όταν η ταχύτητα ροής είναι περίπου ''0,6 m/sec''.
Προβλήματα μπορεί να παρουσιασθούν έμμεσα με ασθενείς που φέρουν διάφορες
μεταλλικές εμφυτεύσεις π.χ. ''aneurysm clips, heart valves, dental plates''. Επίσης σε
ασθενείς που συνοδεύονται από ''IV stands'', μπουκάλες οξυγόνου, ''physiological
monitors'' κλπ. Aντικείμενα κατασκευασμένα με σιδηρομαγνητικό υλικό τείνουν να
στραφούν έτσι ώστε να ευθυγραμμισθούν με τις δυναμικές γραμμές του πεδίου. Σε ορισμένες περιπτώσεις (aneurysm clips, heart valves) κάτι τέτοιο είναι
καταστρεπτικό. Επίσης, όμως έχει προαναφερθεί, τέτοια αντικείμενα
παραμορφώνουν το μαγνητικό πεδίο και υποβαθμίζεται έτσι η ποιότητα της
διαγνωστικής εικόνας.
Ανάλογα με τη νομοθεσία της κάθε χώρας το ανώτατο όριο στατικού μαγνητικού
πεδίου καθορίζεται σε 2 ή 2,5 ''Τ'' (Η.Π.Α., Βρετανία).
Μια βάση για τον καθορισμό του ορίου 2,5 ''Tesla'' είναι το γεγονός ότι, σε τέτοιες
τιμές πεδίου, αναπτύσσεται στα τοιχώματα της αορτής τάση ''40 mVolt'' περίπου (''2,5
Tesla x 16 mVolt/ Tesla''). Η τιμή 40 mVolt αποτελεί όριο πέραν του οποίου
εμφανίζονται φαινόμενα αποπόλωσης των καρδιακών μυϊκών ινών.
Συνιστάται επίσης στους εργαζόμενους σε συστήματα μαγνητικού συντονισμού να
μην εκτίθενται για μεγάλα χρονικά διαστήματα σε μαγνητικά πεδία εντονότερα των
''0,02 Tesla'' (ολόσωμη έκθεση).
Εάν πρόκειται μόνο για τα χέρια το όριο είναι ''0,2 Tesla''. Επίσης εάν η παραμονή
στο πεδίο είναι συντομότερη από 15 λεπτά τα όρια αυξάνονται σε ''0,2 Tesla'' και ''2
Tesla'' αντίστοιχα.
Προβλήματα μπορεί να παρουσιασθούν εξ’ αιτίας της απότομης χρονικής
μεταβολής του πεδίου κατά την εφαρμογή και την άρση των βαθμίδων. Ένα πρώτο
φαινόμενο είναι η ανάπτυξη επαγωγικών ρευμάτων στους ιστούς. Κάτι τέτοιο μπορεί
να δημιουργήσει προβλήματα σε νευρικά κύτταρα, στους μυς της καρδιάς και του
αναπνευστικού ''(muscle fibers of the heart, respiratory musculative)''. Σημαντικό
πρόβλημα φαίνεται ότι είναι η διέγερση του αμφιβληστροειδούς. Εξ’ αιτίας της
διέγερσης των ''magnetic retinal phosphenes'' προκαλείται η αίσθηση αναλαμπών
φωτός. Αυτή η τελευταία παρουσιάζεται όταν η πυκνότητα ρεύματος ''(i/s)'' στους
ιστούς είναι ''1-10 A/m''.
Άλλα πιθανά προβλήματα εξ’ αιτίας της χρονικής μεταβολής του πεδίου μπορεί να
είναι: ''ventricular fibrillattions'' και ''alterations in bone heating''. Όπως έχει
προαναφερθεί ως όριο χρονικής μεταβολής του πεδίου έχουν τεθεί τα ''3Τ/sec''. Καθώς
επίσης πειράματα που έχουν γίνει σε ποντίκια έχουν δείξει ότι ρυθμοί μεταβολής
μέχρι και ''60 Τ/sec'' δεν επιφέρουν αξιοσημείωτες βλάβες (δεν παρουσιάζονται
προβλήματα καρδιακά, αναπνευστικά κλπ.). Πάντως κανένα πρόβλημα βιολογικών επιπτώσεων δεν παρουσιάζεται τουλάχιστο
όσον αφορά τις ισχύς των παλμών που χρησιμοποιούνται στα σύγχρονα συστήματα
μαγνητικού συντονισμού. Συνήθως διατίθενται κατάλληλες ασφάλειες στα πηνία ώστε
η ισχύς στους ιστούς να μην υπερβαίνει κάποια όρια.
Ένα σημαντικό ζήτημα σχετικό με την ‘’ακτινοβόληση’’ του εξεταζομένου με
ενέργεια ''RF''. είναι ο καθορισμός ορισμένων ανωτάτων οριακών τιμών
απορροφούμενης ισχύος. Οι τιμές αυτές δεν θα πρέπει να υπερβαίνονται κατά τις
εξετάσεις. Σύμφωνα με την Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων των Η.Π.Α. ''(Food-
Drug Administration)'' το όρια αυτά πρέπει να είναι ''2 Watt/Kgr'' για ένα γραμμάριο
ιστού ή ''0,4 Watt/Kgr'' μέση τιμή για ολόκληρο το σώμα. Στη Βρετανία έχει καθορισθεί
η τιμή ''4 Watt/Kgr'' για ένα γραμμάριο. Τα όρια απορροφουμένης ισχύος έχουν τεθεί με
βάση το συλλογισμό ότι δεν θα πρέπει να εισάγεται στον ανθρώπινο οργανισμό
θερμότητα περισσότερη απ’ όση αυτός παράγει σε κατάσταση ηρεμίας (Βασικός
ρυθμός μεταβολισμού). Πρακτικά βάση για τον καθορισμό αυτών των ορίων αποτελεί
η απαίτηση η αύξηση της θερμοκρασίας να μην υπερβαίνει τον ''1οC''.
Γενικά, στο ζήτημα της θέρμανσης των ιστών απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή διότι η
τοπική εναπόθεση μεγάλων ποσοτήτων ισχύος μπορεί να είναι αποτέλεσμα τυχαίων
γεγονότων. Π.χ. κλειστοί βρόχοι αγώγιμου σύρματος που μπορεί να βρίσκεται στον
ασθενή. Στους βρόχους αυτούς παρουσιάζονται επαγωγικά φαινόμενα, με
αποτέλεσμα το συντονισμό τους και την εναπόθεση ισχύος στους ιστούς. Πρόβλημα
μπορεί να παρουσιασθεί επίσης εάν δεν υφίσταται ορθή αποσύζευξη του πηνίου
δέκτη από το πηνίο πομπός. Τέλος όπως έχει ήδη αναφερθεί, προβλήματα παρουσιάζονται στη λειτουργία των
βηματοδοτών. Συνεπώς ασθενείς με βηματοδότη θα πρέπει να αποκλείονται από
εξετάσεις με μαγνητικό συντονισμό. Δεν θα πρέπει επίσης να πλησιάζουν σε χώρους
με πεδία ισχυρότερα από 3 ή 5 ''Gauss''. Ένα πρόβλημα που πρέπει να προβλέπεται
από τους κανονισμούς είναι η πιθανότητα εκτόξευσης μικρών διαστάσεων
μεταλλικών αντικειμένων λόγω ανάπτυξης ισχυρών μαγνητικών δυνάμεων. Συνεπώς
η παρουσία ανιχνευτών μεταλλικών αντικειμένων (συνήθως υπό μορφή αψίδας) είναι
απαραίτητη σε κάθε τμήμα μαγνητικού συντονισμού.
Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να εστιασθεί στην ενημέρωση και την εξοικείωση του
προσωπικού κάθε κατηγορίας με τις ιδιότητες του μαγνητικού πεδίου και τα πάσης
φύσεως φαινόμενα που οφείλονται στην ύπαρξή του. Π.χ. όργανα και εργαλεία που
χρησιμοποιούνται στη συντήρηση του συστήματος είναι δυνατόν να μη λειτουργούν
σωστά, να μη μπορούν να χρησιμοποιηθούν ή να μην επιτρέπεται η παρουσία τους
στο χώρο του πεδίου (λόγω επικινδυνότητας). Άτομα που μπορεί να εισέλθουν στο
χώρο που βρίσκεται το μηχάνημα σε ώρες εκτός του κανονικού ωραρίου λειτουργίας
(π.χ. καθαρίστριες, φύλακες, πυροσβέστες) μπορεί να κινδυνεύσουν εάν δεν έχουν
ενημερωθεί. Πρέπει επίσης να γίνεται αυστηρός έλεγχος σε διάφορα αντικείμενα για
τα οποία υπάρχει υποψία παρουσίας σιδηρομαγνητικού υλικού. Γενικά ο χώρος
πρέπει κατά τις ώρες εκτός ωραρίου λειτουργίας να φυλάσσεται προσεκτικά ή να
είναι κλειδωμένος ιδιαίτερα όταν πρόκειται για ισχυρούς υπεραγώγιμους μαγνήτες.
Προβλήματα ενδέχεται να παρουσιασθούν στους εξεταζόμενους κατά την απότομη
διακοπή του μαγνητικού πεδίου (quenching). Π.χ. ανάπτυξη επαγωγικών ρευμάτων
στον ασθενή που μπορεί να προκαλέσουν κάποιο καρδιακά επεισόδιο.
 
== Παραπομπές ==