MRI(Magnetic Resonance Imaging)

MRI คือ เครื่องตรวจร่างกายโดยการสร้างภาพเหมือนจริง ของส่วนต่างๆของร่างกาย โดยใช้สนามแม่เหล็กความเข้มสูง และคลื่นความถี่ในย่านความถี่วิทยุ(Radio Frequency) ด้วยการส่งคลื่นความถี่เข้าสู่ร่างกาย และรับคลื่นสะท้อนกลับ นำมาประมวลผลและสร้างเป็นภาพ ด้วยคอมพิวเตอร์ ซึ่งสามารถให้รายละเอียดและความคมชัดเสมือนการตัดร่างกายออกเป็นแผ่นๆ ทำให้แพทย์สามารถมองจุดที่ผิดปกติในร่างกายคนเราได้อย่างละเอียด โดยที่ไม่ก่อให้เกิดอันตรายใดๆต่อผู้รับการตรวจ


ความเป็นมา

ภายหลังจากที่ได้มีการสร้างภาพตัดขวางของร่างกาย เพื่อให้เห็นรายละเอียดของอวัยวภายในที่เรียกว่า เอกซเรย์คอมพิวเตอร์ ซึ่งมีศัพท์ทางเทคนิคว่าเครื่องคอมพิวเตด โทโมกราฟ : ซี.ที. (Computed tomography: CT) ทำให้สามารถวินิจฉัยโรคต่างๆ ได้มาก อย่างไรก็ดี ถ้าเป็นภาพของเนื้อเยื่ออ่อน อาจเห็นรายละเอียดไม่ชัดเจน นอกจากนั้นเครื่อง ซี.ที.สมัยนั้นสามารถสร้างภาพแต่ตามแนวตัดขวางเท่านั้น จึงอาจเห็นรายละเอียดของอวัยวะ บางอย่างไม่ชัดเจน



จากข้อจำกัดบางอย่างของ CT จึงได้มีการนำเครื่องถ่ายภาพอวัยวะโดยอาศัยพลังแม่เหล็กมาใช้ ซึ่งเครื่องดังกล่าวนี้มีชื่อเรียกทางเทคนิคว่า เครื่องแมกเนติค เรโซนานซ์ อิเมจจิง: เอ็ม.อาร์.ไอ. (Magnetic Resonance Imaging: MRI) ที่สามารถถ่ายภาพของเนื้อเยื่ออ่อนได้ชัดเจนดี ซึ่งสามารถให้รายละเอียดและความคมชัดเสมือนการตัดร่างกายออกเป็นแผ่นๆ ทำให้แพทย์สามารถเห็นรายละเอียดของอวัยวะต่างๆ ได้ดีขึ้น สามารถมองจุดที่ผิดปกติในร่างกายคนเราได้อย่างละเอียด อีกทั้งสามารถถ่ายภาพอวัยวะตามระนาบต่างๆ ได้ทั้งตามแนวยาวหรือตามแนวเฉียง เครื่อง MRI นี้ไม่มีรังสี สามารถตรวจได้ทุกวัยแม้เด็กแรกเกิดหรือหญิงมีครรภ์



MRI ถูกค้นพบใน ค.ศ.1946 โดยนักฟิสิกส์ 2 กลุ่ม ที่ทำงานแยกกัน ไม่เกี่ยวข้องกันเลย คือ เพอร์เซล (Edward Purcell) และคณะ กับ บลอซ(Felix Bloch) การค้นพบที่ยิ่งใหญ่ ของนักฟิสิกส์ 2 กลุ่มนี้ นำไปสู่การใช้งานที่กว้างขวาง ทั้งทางด้านการวิเคราะห์ทางเคมี ทำให้ทราบเกี่ยวกับ การจัดเรียงตัวของโมเลกุลในสารประกอบ ด้านฟิสิกส์ นำไปใช้ศึกษา การเคลื่อนตัวของโมเลกุล (Molecular motion) ดังนั้น ค.ศ 1952 ทั้ง บลอซ และเพอร์เซล จึงได้รับรางวัลโนเบลสาขา ฟิสิกส์ ร่วมกัน



ค.ศ. 1971 MRI เริ่มเข้ามามีบทบาททางด้านการแพทย์ โดยนายแพทย์เรมอนด์ ดามาเดียน(Raymond Damadian) ชาวอเมริกัน โดยนำมาใช้ตรวจสอบความแตกต่างของเนื้อเยื่อปกติ และเนื้องอกรุนแรง ปรากฏว่าMRI สามารถแยกเนื้อเยื่อปกติ ออกจากเนื้องอกรุนแรงได้อย่างเด็ดขาด



ค.ศ. 1973 เลาเตอร์เบอร์ (Lauterbur) เป็นบุคคลแรกที่พยายามสร้างภาพชิ้นบางๆของแฟนตอม ที่ทำเป็นหลอดบรรจุน้ำขนาดเล็ก โดยใช้ MRI สำเร็จ ภาพที่สร้างขึ้นเป็นการแสดงความหนาแน่นของโปรตอน(Proton density)





ค.ศ. 1976 แมนฟิลด์(Professor Sir Peter Mansfield)และแมดส์เลย์ ใช้ MRI เพื่อสร้างภาพมนุษย์ที่มีชีวิตได้เป็นครั้งแรก และพัฒนาจนกระทั่งสามารถสร้างภาพได้ตลอดทั้งลำตัว และปัจจุบัน MRI นับว่าเป็นเทคนิค การสร้างภาพที่ให้ภาพในการวินิจฉัยโรคได้ชัดเจนดี



ทั้ง เลาเตอร์เบอร์ (Lauterbur) และ แมนฟิลด์(Professor Sir Peter Mansfield) ได้รับรางวัลโนเบลสาขา การแพทย์ในปี ค.ศ 2003



ค.ศ. 1987 Charles Dumoulin ได้สร้างภาพเพื่อดูการไหลเวียนของเลือดที่เรียกว่า Magnetic Resonance Angiography (MRA)



MRI มีชื่อเดิมคือ Nuclear Magnetic Resonance Imaging แต่ต้องเปลี่ยนชื่อมาเป็น Magnetic Resonance Imaging (MRI)เนื่องจากเกรงว่าคนทั่วไปจะเข้าใจผิดว่า ใช้รังสี (radioactive) ซึ่งในความเป็นจริงมิได้เป็นเช่นนั้น ไม่ได้ใช้ x-rays เหมือนกับ CT-scan และไม่ได้ฉีดสาร nuclear element เครื่องตรวจโดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (เอ็มอาร์ไอ) ถูกนำมาใช้ในทางการแพทย์อย่างแพร่หลายและรวดเร็วมากที่สุดเทคโนโลยีหนึ่ง ล่าสุดจากการสำรวจในปี 2002 พบว่ามีเครื่องตรวจโดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (เอ็มอาร์ไอ) ทั่วโลก 22,000 เครื่อง และมีการตรวจด้วยเครื่องมือดังกล่าวรวมทั้งสิ้นมากกว่า 60 ล้านครั้ง





ส่วนประกอบของMRI

เครื่อง MRI ประกอบด้วยส่วนประกอบที่สำคัญ 4 ส่วน คือ



แม่เหล็กที่มีกำลังสูงมาก แม่เหล็กที่นำมาใช้มีได้หลายแบบ ในระยะแรกได้ใช้การสร้างแม่เหล็กโดยการปล่อยกระแสไฟฟ้าให้ไหลเข้าไปในขดลวด แม่เหล็กชนิดนี้มีน้ำหนักประมาณ 5 ตัน แต่สนามแม่เหล็กมีความแรงน้อยคือ 0.2 เทสลา ต่อมาจึงได้ สร้างเป็นแม่เหล็กถาวร แต่มีน้ำหนักมากคือประมาณ 100 ตัน ความแรงของสนามแม่เหล็กเพิ่มขึ้นเป็น 0.3-0.6 เทสลา ดังนั้น ในระยะหลังจึงได้พัฒนาเป็นแม่เหล็กที่เป็นแบบ ซูเปอร์คอนดัคทิพแมกเนต (Superconductive magnet) โดยใช้ขดลวดซึ่งทำด้วยโลหะผสม เช่น นิโอเบียม ไททาเนียม : เอ็น.บี.ที.ไอ. (Niobium Titanium : NbTi) แต่ให้ทำงานที่อุณหภูมิต่ำมากคือ -280องศาซ. จึงต้องใช้ฮีเลียมและไนโตรเจนเหลว แม่เหล็กประเภทนี้มีกำลังสูงมาก คือ สามารถสร้างให้มีกำลังสูงถึง 2.0 เทสลาได้ (1 tesla = 10,000 times of gravity, USA’s standard)

ขดลวดที่ปล่อยสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนระดับได้ ขดลวดนี้บรรจุอยู่ในโพรงของแม่เหล็กที่มีกำลังสูง และอาศัยระบบคอมพิวเตอร์ทำหน้าที่ควบคุมสวิตช์เพื่อเปิดปิดให้ไฟฟ้าเข้าไปในขดลวดดังกล่าว เพื่อเปลี่ยนระดับของแรงแม่เหล็กตามต้องการ ขดลวดนี้ทำหน้าที่สร้าง สนามแม่เหล็กให้แก่เนื้อเยื่อที่ต้องการจะสร้างภาพ โดยการปรับสนามแม่เหล็กทำให้สามารถสร้างภาพที่ระนาบหนึ่งระนาบใดตามต้องการ อาจเป็นภาพตัดขวาง ตัดตามยาว หรือตัดตามเฉียง โดยไม่ต้องเปลี่ยนท่าทางของผู้ป่วยและต้องการสร้างภาพตัดให้เป็นแผ่นหนาและบางได้

ขดลวดที่ทำหน้าที่ปล่อยและรับคลื่นวิทยุ ขดลวดนี้ทำหน้าที่ปล่อยคลื่นวิทยุเพื่อส่งเข้าไปยังบริเวณอวัยวะที่ต้องการถ่ายภาพ เช่น อาจวางไว้ที่ศีรษะหรือแขนขา และมีขดลวดที่ทำหน้าที่รับคลื่นวิทยุเพื่อนำไปสร้างภาพด้วยระบบคอมพิวเตอร์ ขดลวดที่ทำหน้าที่ส่งและรับคลื่นวิทยุอาจสร้างเป็นขดแยกกัน หรืออาจใช้ขดเดียวกันก็ได้

คอมพิวเตอร์ นำข้อมูลของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ได้จากการปล่อยของเนื้อเยื่อมาสร้างภาพโดยใช้ระบบคอมพิวเตอร์ โดยทั่วไปเครื่องจะสร้างภาพโดย การตรวจรับข้อมูลของคลื่นวิทยุจากเนื้อเยื่อประมาณ 256 แห่ง การเพิ่มความชัดเจนของภาพ (image contrast) ของเครื่อง MRI นั้นขึ้นอยู่กับคุณลักษณะจำเพาะของเนื้อเยื่อ

หลักการทำงานของMRI



หลักการทำงานของเครื่อง MRI ภาพที่ได้จากเครื่อง MRI นั้นเกิดจากอิทธิพลของสนามแม่เหล็กต่อการจัดเรียงตัวของอะตอมที่มีอยู่ในเนื้อเยื่อ โดยที่อะตอมของไฮโดรเจนที่มีอยู่ในน้ำและไขมันของร่างกาย ซึ่งตามปกติจะมีการจัดเรียงตัวไม่แน่นอน อย่างไรก็ดี สามารถทำให้อะตอมดังกล่าวจัดเรียงตัวเป็นระเบียบโดยอำนาจแม่เหล็ก ดังนั้น ในการตรวจวัดดังกล่าว เมื่อให้ผู้ป่วยนอนอยู่ในสนามแม่เหล็กที่มีกำลังสูงอะตอมของโปรตอนจะจัดเรียงตัวกันเป็นระเบียบ เมื่อทำการกระตุ้นด้วยคลื่นวิทยุการจัดเรียงตัวของโปรตอนเปลี่ยนแปลงไป และเมื่อหยุดกระตุ้นโปรตอนก็จะกลับมาเรียงตัวในสภาพปกติ และปล่อยสัญญาณของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งมีความถี่เท่ากับความถี่ของคลื่นวิทยุที่ปล่อยเข้าไปกระตุ้น สามารถบันทึกคลื่นวิทยุที่โปรตอนของเนื้อเยื่อปล่อยออกมา และนำมาสร้างเป็นภาพของอวัยวะนั้นๆได้โดยระบบคอมพิวเตอร์ โดยที่เนื้อเยื่อที่มีอะตอมของไฮโดรเจนน้อยเช่น กระดูก จะแสดงภาพเป็นสีดำ ส่วนเนื้อเยื่อที่มีไฮโดรเจนมากเช่น เนื้อเยื่อไขมัน จะแสดงภาพเป็นสีขาวกว่า ทำให้ MRI สามารถสร้างภาพเนื้อเยื่ออ่อนได้ดี ยังสามารถสร้างภาพหลอดเลือด หรือทางเดินน้ำดีได้โดยไม่ต้องฉีดสี












ข้อพึงระวังก่อนเข้ารับการตรวจMRI

นับตั้งแต่ที่มีการใช้ MRI ไม่พบ รายงานถึงผลข้างเคียง แต่การใช้ MRI ก็มีข้อควรระวัง ดังนี้

1.ควรหลีกเลี่ยงในผู้ที่กลัวที่จะอยู่ในที่แคบๆ ไม่สามารถนอนในอุโมงค์ตรวจได้ (claustrophobic) เพราะ MRI มีลักษณะเป็นโพรง

2.ควรหลีกเลี่ยงในรายที่มีโลหะฝังอยู่ในร่างกาย เช่น

ผู้ที่ผ่าตัดติดคลิปอุดหลอดเลือดในโรคเส้นเลือดโป่งพอง (Aneurism Clips ) (คลิปรุ่นใหม่มักเป็นรุ่น MRI compatible สามารถตรวจ MRIได้)

metal plates ในคนที่ดามกระดูก

คนที่เปลี่ยนข้อเทียม

คนที่ใส่ลิ้นหัวใจเทียม (Artificial Cardiac valve)

ผู้ที่ผ่าตัดใส่เครื่องกระตุ้นการทำงานของหัวใจให้เป็นจังหวะ

ผู้ที่ผ่าตัดใส่อวัยวะเทียมภายในหู

ผู้ป่วยที่ใส่ Stent ที่หลอดเลือดหัวใจต้องสอบถามจากแพทย์ที่ใส่ Stent ว่าเป็น Stent ชนิดใดจะทำ MRI ได้หรือไม่หรือต้องรอกี่สัปดาห์ค่อยทำ ปัจจุบัน Stent ที่หลอดเลือดหัวใจถ้าเป็นรุ่น MRI compatible สามารถทำได้ทันทีไม่มีผลเสียใดๆ

3.ควรหลีกเลี่ยงในคนที่ เตรียมตัวเข้ารับการผ่าตัด สมอง ตา หรือ หู ซึ่งจะต้องฝัง เครื่องมือทางการแพทย์ไว้ (medical devices)

ผู้ที่เคยได้รับอุบัติเหตุที่ลูกตา และสงสัยว่าจะมีโลหะชิ้นเล็กๆกระเด็นเข้าไปในลูกตาหรือมีอาชีพเกี่ยวข้องกับโลหะ และมีความเสี่ยงต่อการมีโลหะชิ้นเล็กๆ กระเด็นเข้าลูกตา ซึ่งถ้าเข้าไปอยู่ในสนามแม่เหล็กอาจมีการเคลื่อนที่ของโลหะชิ้นนั้นก่อให้เกิดอันตรายได้ (การถ่ายภาพเอกซเรย์ธรรมดาของตาจะช่วยบอกได้ว่ามีหรือไม่มีโลหะอยู่ในลูกตา)

ใส่เหล็กดัดฟัน ถ้าต้องทำ MRI ตรวจในช่วงบริเวณ สมองถึงกระดูกคอควรต้องถอดเอาเหล็กดัดฟันออกก่อน เพราะจะมีผลต่อความชัดของภาพ

ผู้ที่ รับการตรวจร่างกายด้วย MRI จะต้องนำโลหะต่างๆออกจากตัว เช่น กิ๊ฟหนีบผม ฟันปลอม ต่างหู เครื่องประดับ ATM บัตรเครดิต นาฬิกา thumbdrive Pocket PC ปากกา ไม่เช่นนั้น อาจจะทำให้ สิ่งของได้รับความเสียหาย และอาจถูกฉุดกระชาก นอกจากนี้ยังทำให้ภาพที่อยู่บริเวณโลหะไม่ชัด

ไม่ควรใช้อายชาโดว์ และมาสคาร่า เพราะอาจมีส่วนผสมของโลหะ ทำให้เกิดเป็นสิ่งแปลกปลอมในภาพได้

จากข้อมูลที่มีอยู่ในปัจจุบัน ไม่พบว่าการตรวจ MRI มีอันตรายต่อทารกในครรภ์ แต่ถ้าไม่จำเป็นจริงๆไม่ควรตรวจในระยะ 3 เดือนแรกของการตั้งครรภ์

ห้องตรวจ MRI มีสนามแม่เหล็กแรงสูงตลอดเวลา มีผลต่อการทำงานของเครื่องมือที่ไวต่อแม่เหล็ก เช่น เครื่องกระตุ้นการทำงานของหัวใจให้เป็นจังหวะ ดึงดูดวัตถุที่เป็นโลหะทุกชนิดที่เหนี่ยวนำแม่เหล็ก เช่น เหล็กโลหะอื่น ๆ ที่มีส่วนประกอบของเหล็ก ลบข้อมูลจากเทปแม่เหล็ก การ์ดที่ใช้แถบแม่เหล็ก เช่น ATM , บัตรเครดิต , นาฬิกา , thumbdrive หรือ พวกเครื่อง Pocket PC





ขั้นตอนการเข้ารับการตรวจMRI

หลังจากเปลี่ยนเสื้อผ้าเป็นชุดเพื่อที่พร้อมสำหรับการตรวจ ผู้รับการตรวจจะได้รับการพาเข้าสู่ห้องตรวจ

1.ผู้รับการตรวจจะนอนบนเตียงตรวจ และมีการทำเครื่องจับสัญญาณคลื่นแม่เหล็กมาวางบนร่างกาย โดยน้ำหนักโดยรวมของเครื่องจับสัญญาณนี้ประมาณ 1 กิโลกรัม

2.ผู้รับการตรวจนอนสบายๆ นิ่งๆ บนเตียงตรวจ และทำตามเสียงที่บอก เช่น ให้หายใจเข้าแล้วกลั้นใจ หรือว่าอย่ากลืนน้ำลาย

3.ตัวเราจะเคลื่อนไปยังศูนย์กลางของสนามแม่เหล็ก เราอาจจะรู้สึกสั่นสะเทือนและไถลเล็กน้อยระหว่างที่มีการถ่ายภาพ

4.ขณะตรวจ จะมีเสียงดังเป็นระยะๆ จะมีฟองน้ำอุดหู เพื่อลดเสียง



คนไข้บางคนจะต้องได้รับการฉีดสีเพื่อทำการตรวจร่างกายเฉพาะส่วน สารเหล่านี้เรียกว่า contrast agent สารเหล่านี้มีความปลอดภัย เพราะไม่ใช่ สาร iodine เหมือนใน CT scan

ระยะเวลาในการตรวจทั้งหมด 1 ชั่วโมง

แพทย์จะดูภาพที่ได้จากการตรวจ และรายงานในเบื้องต้นพร้อมคำแนะนำให้ผู้รับการตรวจทราบหลังจากที่ตรวจเสร็จ