MR biztonságtechnika

Veres Gergő 2017

MR képalkotás bevezető

MRI - Magnetic Resonance Imaging • A mágneses rezonanciás

keresztmetszeti képalkotás az egyik legdinamikusabban fejlődő és legjelentősebb diagnosztikai modalitássá vált a képalkotáson belül.

• Szerepe:

– a diagnózisok felállításában

– szerepet kap a betegségek terápiájában (RECIST, besugárzás tervezés, gamma-kés)

– az intervenciós MR-eljárásokban

– orvostudományi kutatásokban

MR képalkotás • Előnyök: • Nem jár ionizációs sugárzással, így

a sugárvédelmi szempontokat figyelembe véve előnyben részesíthetjük az egyéb képalkotó módszerekkel (pl: CT) szemben.

• Kiváló kontrasztfelbontás. • MR-rel a lágyrészekben lévő

nagyon kis kontrasztbeli különbségeket is észlelhetjük (jobban, mint CT-vel).

• A megfelelő MR-paraméterek, szekvenciák megválasztásával, változtatásával adott elváltozásokra (patológiára) érzékeny méréseket is lehet alkalmazni.

• Tetszőleges döntésű, síkú mérések megvalósítása.

Az MR-vizsgálat során háromféle mágneses térrel kell egységesen számolni a

vizsgáló helységben tartózkodóknak: • statikus mágneses tér

(B0 ~ 0.4 T – 7T)

• időben változó mágneses tér (gradiens terek ~ kHz)

• rádiófrekvenciás elektromágneses tér (függ a B0 –tól és a vizsgált atomtól (Hidrogén esetén 1.5T-n 63.855 MHz)

A térerő legyen veled...

Növekvő Térerő 1,5 Tesla Siemens Essenza

3 Tesla Siemens Skyra

7 Tesla Siemens Terra 0,35 Tesla Siemens C!

Tekercsek • Az MR gépeknél használt

rádiófrekvenciás (RF) tekercsek feladata a radiófrekvenciás hullámok adása és vételezése.

Szekvenciák • Előre programozott vizsgálati sorok, melyek alapvetően a

gerjesztő pulzus és az echo létrehozásában, valamint a K-térből való kiolvasásban térnek el egymástól (pl.: spin echo, gradiens, inversion recorvery, stb.).

CT vs MR

MR képalkotás alapja: • Az emberi szervezetben nagy számban jelenlévő páratlan

atomszámú hidrogénatomokat, ha erős mágneses térbe

helyezünk, majd ezekre gerjesztő pulzusokat adunk le

magasabb energia állapotba kerülnek (gerjednek),

• majd míg visszatérnek alapállapotba energiát és

rádiófrekvenciás hullámokat adnak le (relaxálódnak).

• A kibocsátott rádióhullámokat tekercsekkel felfogva

képpontonként mérjük és elemezzük egy nagyteljesítményű

számítógéppel, majd bonyolult matematikai algoritmusok

segítségével (Fourier-transzformáció) képpé alakítjuk.

A radiográfus felelős az MR-ben: • az MR gépben pontos rögzítéséért

• fiatal nő esetében a graviditas tisztázásáért

• a beteg adatainak a beteg felvilágosításáért, tájékoztatásáért

• kontraindikációk kiszűrése

• a megfelelő eszközök pontos előkészítéséért (tekercs, branül, ekg,

stb.)

• a vizsgálat pontos, szakma szabályai szerinti elkészítéséért, annak

megfelelő minőségéért

• a beteg és a gép biztonságáért vizsgálat alatt

• a vizsgálat készítésekor a beteggel kapcsolatos észrevételek

rögzítéséért

• a dokumentáció pontos összekészítéséért a leletező orvos számára

• a vizsgálat megfelelő archiválásáéert

Radiográfus feladat az MR biztonságra ügyelni!! MR SAFETY!

Állandó mágneses tér!! MR SAFETY!

Betegbiztonság az MR vizsgálatok, beavatkozások során

• A radiográfus alapvető feladata a vizsgálat előtt az MR kontraindikációk kiszűrése.

• Fontos, hogy a vizsgálat megkezdése előtt a beteg írásban nyilatkozzon az MR kontraindikációkkal kapcsolatosan, valamint a vizsgálati beleegyező nyilatkozatot is aláírja.

• Az MR vizsgálóban levő erős mágneses tér veszélyes és ellenjavallt lehet olyan személyek számára, akik bizonyos fém, elektromos, mágnesezhető, vagy mechanikai beültetett implantátummal, tárggyal rendelkeznek. A ferromágneses eszközök akár puskagolyó sebességére gyorsulhatnak fel a mágnes izocentrumáig érve!!

A fémek a vizsgálóban lövedékké válhatnak

• Ellenőrizni kell minden személyt (a beteget, a gyógyító személyzetet, stb. aki a vizsgálóba lép

• Nem lehet náluk ferromágneses anyag (aprópénz, csat, zsebkés, kulcs, fonendoszkóp, toll, stb.)

• Az eszközök a puskagolyó sebességére gyorsulhatnak fel a mágnes izocentrumág, s ott nem más van…pl. mint a beteg feje…

No comment…

No comment…

A statikus mágneses tér biológiai hatásai

• Képes elmozdítani ferromágneses anyagokat

• Ezért tilos az MR-be vizsgálatot végezni, ha a testbe ismeretlen eredetű fémek vannak

• Csak un. antimagnetikus, titán ötvözetekkel szabad betegeket vizsgálni

• A pacemaker eddig abszolut kontraindikáció volt, azonban az újabb fejlesztések már lehetővé teszik a vizsgálatot kardiológiai kontroll mellett

• www.mrisafety.com

Fémek

• Kontraindikált fém implantátumok pl.: szívritmus-szabályozó, beültetett defibrillátor, neurostimulátor, csontnövekedés stimulátor, beültetett gyógyszeradagoló, agyi aneurysma clip, műszem, beépített hallásjavító készülék (cochlearis implantátum), lövedék, sörét, fémszilánk, szív műbillentyű, beépített ízületprotézis, művégtag, ortopédiai fémanyag (csavar, lemez, szeg, drót).

• A beültetett implantátumok antimagnetikus jellegéről (általában titán ötvözet) pontos azonosítható kód informál, mely vonalkód, szám formájában a termékkel együtt érkezik. Optimális esetben a beteg ambuláns lapjába, zárójelentésébe a kérdéses kód pontosan rögzítődik, sok esetben egy lehúzható matrica beragasztása is megtörténik a betegdokumentációba.

• Ezen kód és a gyártó alapján azonosított termék MR kompatibilitását a http://www.mrisafety.com honlapon tudjuk szükség esetén leellenőrizni.

1-2 elrettentő példa!

1-2 elrettentő példa!

1-2 elrettentő példa

MRI game

A rádiófrekvenciás elektromágneses tér

biológiai hatásai • A RF besugárzás energiaközlést

jelent.

• A besugárzás mértéke a SAR – Specific Absorption Rate (W/kg).

• Az energia egy része hővé alakul, így a vizsgált testrész, illetve a testben lévő fémek antennaként viselkedve felmelegedhetnek (akár 8-10 Cº-ot is).

A rádiofrekvenciás elektromágneses tér biológiai hatásai

• A RF besugárzás energiaközlést jelent • A besugárzás mértéke a SAR – Specific Absorption Rate (W/kg) (IEC 60601-

2-33 standard – max. 1 Cº) • Az energia egy része hővé alakul • A vizsgált testrész felmelegedhet • A testben lévő fémek antennaként viselkedve ugyancsak melegedhetnek –

akár 8-10 Cº-t is • FDA SAR limit:

– 4 W/kg averaged over the whole body for any 15-minute period – 3 W/kg averaged over the head for any 10-minute period; or – 8 W/kg in any gram of tissue in the extremities for any period of 5 minutes.

• SAR limits of some European countries: – Level 0 (normal operating mode): Less than or equal 1.5 W/kg – Level I (first level controlled operating mode): Greater than 1.5 W/kg but less

than 4 W/kg – Level II (second level controlled operating mode): Greater than 4 W/kg.

MR vizsgálat és a zaj

• A grádiens tekercsek vibrációja okozza

• Kiváltott Lorentz erő hat a grádiens tekercsekre

(A Lenz törvény alapján egy változó mágneses tér rá merőleges mágneses teret hoz létre egy vezetőben. Az elektromos grádiens kezdetekor túlkompenzált ez a hatás – az indukált un. örvényáram (eddy current) ezért elllentétes irányú lesz. Ennek következtében az indukált örvényáram időfüggő és a kialakuló Lorentz erőknek megfelelően a vezetőben vibrációt hoz létre)

• A zaj akár 110 dB, vagy annál magasabb is lehet

MR vizsgálat és a zaj

• Aki a zajokra fokozottabban érzékeny, annak adhatunk füldugót.

• Ez halláskárosodáson túl szorongást, nyugtalanságot okozhat

• Speciális módszerekkel az MR működése halkká tehető

Terhesség • A terhesség alapvetően nem kontraindikáció, mivel a jelenlegi tudományos adatok

alapján nincsen kimutatott káros hatása az elektromos mágneses térnek a magzatra (3 Tesla térerőig).

• Ettől függetlenül, figyelembe véve a szakmai ajánlásokat (MDA, ESMRMB), a várandós női beteg MR vizsgálata kerülendő a terhesség I. trimeszterében – ez alól csak a vitális indikációk kivételek.

• A II. és III. trimeszter esetén a beküldő klinikusnak kell mérlegelni a kockázat vs. előny elve alapján. Illetve ebben a szakaszban már magzati MR vizsgálatokat is lehet végezni a felmerülő betegségek prenatalis igazolására, a célból, hogy akár in utero, a terhesség alatt is megtörténhessenek beavatkozások, illetve, hogy a szülés után fel lehessen készülni a congenitális betegség ellátására.

Klausztofóbia, pánikbetegség

• A betegek 1-3 %-a nem viseli el az MR vizsgálatot

• Ez nem jelenti azt, hogy valamennyi ismert beteg klausztrofóbiás

• Az MR vizsgálat maga kialakíthatja ezt az érzést

• Meg lehet kísérelni nyugtatót adni, ha ez sem vezet eredményre a beteget sedálni kell a sikeres vizsgálat érdekében

Neurostimuláció:

• A mágneses térben a gradiensek az idegrostok mentén elektromos töltéseket hozhatnak létre, mely által a nyugalmi membránpotenciál megváltozhat, ami a perifériás idegeket is ingerli.

• Ezt elősegítheti a beteg helytelen fektetése (kezek lábak keresztezése, elhízott betegek testfelületei összeérnek)

Tetoválások

Sürgősségi helyzetek

• Vészleállítás – két külön gomb!

– Áramtalanítás (tűz, víz, stb.)

– Quench (ha a mágneses tér ereje potenciálisan személyt veszélyeztet)

• Betegeltávolítás

Quench • Definíció: a mágneses tekercs supravezetésének megszűnése a

hőmérséklet-emelkedés miatt (megnő az ellenállása). • Ennek eredménye, hogy a folyékony hélium azonnal elszáll és a mágneses

térerő lecsökken, megszűnik • A quench keletkezhet spontán vagy manuálisan pl. vészhelyzet esetén • A quench okozhat súlyos és javíthatatlan kárt a supravezető • tekercsekben (mágnes) • Quench esetén több nap szükséges a He visszatöltésre, a mágnes

átellenőrzésére, a felgerjesztésre! • Tilos hozzáérni egy „quenchelt” mágneshez! - akár több mint 1000 volt

feszültség is lehet a mágnes felületén. Csak tényleges veszély esetén nyomjuk meg a gombot !

Ne próbáld ezt a gombot tesztelni!!!

Quench

• A következő esetben szükséges a mágneses térerő azonnali megszüntetése:

• Nagy fém tárgy a mágneshez nyom és fogva tart valakit és nincs más mód a kiszabadítására

• Tilos megpróbálni nagy fémtárgyakat (pl. oxigén palack) elhúzni a mágnestől. Polarizáltságuk megváltozhat és újra repülhet

• Tilos hozzáérni egy „Quenchelt” mágneshez. Bizonyos esetekben akár >1,000 volt feszültség is lehet a mágnes felületén

QUENCH

2008. november 14. 39

A gadolinium (Gd) hatásai

• A szabad Gd toxikus

• A Gd3+ ionradiusa a Ca2+-hoz hasonlít:

– a Ca2+ csatornákat blokkolja

– Enzimaktivitást befolyásol (dehidrogenázok, kinázok)

– Élettani folyamatokat befolyásol (izomkontrakció)

– Hepatociták, vesesejtek, fibroblastok aktiválója

– A RES gátlója

• A szabad Gd a májban és a csontokban halmozódik fel

A Gd tartalmú kontrasztanyagok

• Keláló ágensek kötik (pl. DTPA)

• Molekulastruktúrák:

– Lineáris

– Makrociklikus

• A legstabilabbak a makrociklikus kelálók

• A legbomlékonyabbak a nem ionos lineáris kelálók

A lineáris és a makrociklikus struktúra

Tipikus makrociklikus struktúra Tipikus lineáris struktúra

Nephrogen systemás fibrosis Tünetek

• Tipikusan 2 hónappal a beadás után:

– Bőr elszíneződése, oedemája, fájdalma

– Az alsó lábszáron, szimmetrikusan kezdődik

• 6 hónap múlva subcutan fibrosis, bebarnul, bőr vaskossá válik, contractura alakul ki

• Post mortem fibroticus elváltozások izmokban, tüdőben, májban és szívben

• 3 év múlva is magasabb lehet a Gd tartalom a csontokban – kicserélődik a Ca-mal

2008. november 14. 44

2008. november 14. 45

Weiss A S et al. (2007) A case of nephrogenic fibrosing dermopathy/nephrogenic systemic fibrosis Nat Clin Pract Nephrol 3: 111–115 doi:10.1038/ncpneph0373

Nephrogén systemás fibrosis pathogenesis és diagnózis

• A Gd disszociál, szabaddá válik. Hatására: – Fibroblastok stimulációja

– A collagén felszaporodása az extracelluláris mátrixban

– Pro-inflammatoricus és pro-fibroticus cytokinek és növekedési hormonok felszaporodása

• Diagnózis (Yale NSF registry): – Klinikai – tünetek

– Pathológiai – bőrbiopsia

– Laboratóriumi – antinuclearis-, anti-Scl 70-, anticentromere antitestek

Kontrasztanyag Structura Töltés Stabilitás

NSF

kockázat

Gadodiamide (Omniscan) Linearis Nem-ionos Alacsony Magas

Gadoversetamide (OptiMARK) Linearis Nem-Ionos Alacsony Magas

Gadopentetate (Magnevist) Linearis Ionos Közepes Magas

Gadobenate (Multihance) Linearis Ionos Közepes Közepes

Gadoxetate (Primovist) Linearis Ionos Közepes Közepes

Gadofosveset (Vasovist) Linearis Ionos Közepes Közepes

Gadobrutol (Gadovist) Macrocyclicus Nem-ionos Magas Alacsony

Gadoteridol (Prohance) Macrocyclicus Nem-ionos Magas Alacsony

Gadoterate (Dotarem) Macrocyclicus Ionos Magas Alacsony

Az NSF előfordulása

• 1600 eset (Quereshi et al., Clin Kidney J 2012 - FDA) • GFR 15 (CKD 5) – 1/42 beteg – 2,4-7 % • 15 GFR 30 (CKD 4) – 1/416 beteg – 0,24 % • Biopsiával igazolt CKD 5 NSF esetek 18 %-a

gadodiamide adását követően alakult ki • 2000 májtransplantált esetből 709 kapott Gd tartalmú

kontrasztanyagot – csak egy CKD5 betegnél fejlődött ki NSF

• Jóllehet az újszülöttek GFR-je 40, és a 8. hétre érik el a normális értéket (95), nincs ez ideig ismeretünk NSF-ről – DE esetükben az alacsony stabilitású kontrasztanyagok veszélyt jelenthetnek!

Ajánlás – bomlásra hajlamos (high risk) KA-ok esetében (Omniscan, Magnevist, OptiMARK)

• Minden esetben creatinine (eGFR) meghatározás • Soha nem nagyobb dózisban mint 0,1 mmol/l • Kontraindikált

– CKD 4-5 – Újszülöttek – Terhesség

• Körültekintéssel – CKD 3 (7 napon belül nem lehet ismételni) – 1 évesnél fiatalabb gyermekek

• Terhességben csak akkor, ha nagyon súlyos a klinikai állapot – vitális

indikációval • Szoptatást 24 órára fel kell függeszteni Gd-os kontrasztanyag adását

követően

• CKD 4-5 esetekben körültekintéssel – egy héten belül nem ismételni

• Serum creatinine (eGFR) meghatározás nem kötelező

• A szoptatás felfüggesztéséről, az orvossal való konzultációt követően, az anya dönthet

Ajánlás – közepes és magas stabilitású (low and intermediate risk) KA-ok

(Multihance, Gadovist, Dotarem)

Konklúzió!

• MR vizsgáló: állandó nagy mágneses tér!

• Beültetett, bekerült fémek, mozdítható fémtárgyak!

• Terhesség!

• Neurostimuláció!

• Zaj!

• Kontrasztanyagok!

• Fokozott figyelem!!

Köszönöm a figyelmet!