Из истории МРТ

У метода МР- томографии не было определенной даты основания. Скорее историю развития метода м. охарактеризовать долгим периодом накопления знаний благодаря работам многих исследователей, физиков и математиков, что позволило в конце 20 в. применить явление ядерного магнитного резонанса в диагностической визуализации.

МР томография не возникла бы как важнейший инструмент медицинской диагностики без работ Жана Батиста Жозефа Фурье, который еще в начале 19 в. описал преобразование Фурье - математическую основу получения МР-томограмм.

В 1946г. двое ученых - Феликс Блох и Эдвард М. Пурселл независимо друг от друга открыли явление ядерного магнитного резонанса, благодаря чему в 1952г. им была присуждена Нобелевская премия по физике.

Предпосылками этого выдающегося открытия явились работы многих других исследователей, занимающихся физикой магнитного ядерного резонанса в первой половине 20в. В 1924г. Вольфганг Паули предположил наличие спина ядра. В 1025г. Джордж Уленбек и Самуэль Гаудсмит ввели понятие «спин электрона». В 1926г. Паули и Чарльз Гальтон Дарвин обосновали новое понятие с позиций теории квантовой механики. В 1933г Отто Штерн и Вальтер Герлах обнаружили возможность измерения спина ядра. Измерением спина ядра в эти же годы успешно занимался Исаак Раби, который благодаря сотрудничеству с Корнелиусом Якобом Гортера в 1938 опубликовал статью «Новый метод измерения ядерного магнитного момента». В 1942г вышла статья Гортера, в которой ученый за авторством Раби упоминает термин «ядерный магнитный резонанс». К сожалению,  Вторая мировая война внесла свои коррективы в ход научных исследований в том числе в области физики ЯМР: во многих странах они были сильно сокращены или вовсе на время приостановлены.

Огромный вклад в развитие учения о магнитном ядерном резонансе внес советский физик Евгений Константинович Завойский из Казанского государственного университета. Очевидно, что столь славную страницу истории отечественной науки большинство американских и европейских историков и ученых предпочитали не обсуждать или вообще замалчивать. В 1944г Завойский открыл электронный парамагнитный резонанс, который, однако, ему не удалось зарегистрировать.

В послевоенные годы предпринимались усилия по использованию эффекта ядерного магнитного резонанса в различных областях науки и техники. Такая работа велась и по изучению возможностей использования этого физического феномена в медицине. В 1955г. Эрик Одеблад и Гуннар Линдстром впервые зарегистрировали ядерный магнитный резонанс in vivo в тканях животных. В 1956г. Олег Жардецкий исследовал ЯМР по натрию крови, эритроцитов, плазмы. В 1965г. Браттон измерил времена релаксации Т1 и Т2 скелетной мышцы живой лягушки. В 1967г. Лигон измерил ЯМР воды в руке живого человека. В 1968г Джексон и Ланхам получили ЯМР-сигнала от живого животного. В конце 1960-ых годов многие ученые занимались изучением времен релаксации различных живых тканей, среди таких исследователей наибольшее значение имели работы американских специалистов - Хатчинсона, Хазлвуда, Кука, Виена, Хансена, Реймонда, Хопкинса, Дамадиана. В 60-ые годы также обсуждались возможности использования метода для измерения скорости кровотока в сосудах.

Тем не менее все эксперименты, о которых шла речь выше, не позволяли пространственно локализовать регистрируемый МР-сигнал от ядер исследуемой ткани. В то же время, в рентгенологии к этому времени начали использовать томографический метод получения изображений (т.е. неразрушающую послойную визуализацию органов и тканей). Поэтому уже в 1971г. Полом Лаутербургом для реализации возможности получения МР-томограмм, используя феномен ЯМР, было предложено использовать метод реконструкции изображений по обратным проекциям (как в методе компьютерной томографии) и градиентные магнитные поля в 3-х проекциях. В 1973г. Лаутербург опубликовал изображения пробирок с водой,  а в 1974г. - грудной клетки мыши. Именно открытие Лаутербурга совершило революцию в использовании ЯМР в медицинской диагностике, поскольку оно обозначило принцип построения изображений. Используя  достижения Лаутербурга, Ричард Эрнс в 1975г. предложил вместо метода реконструкций по обратным проекциям при построении МР-томограмм использовать переключение градиентных магнитных полей во времени. Это был блестящий прорыв в технологии получения диагностических изображений, открытие принципа, который используется в МР-томографах и в настоящее время.

В 1973г Петер Мэнсфилд представили одномерную интеферограмму с разрешением менее 1мм, а через год совместно с Аланом Гаровейем получил патент на построение изображений с помощью ЯМР. В 1975г. Мэнсфилд и Эндрю А. Маудсли впервые получили изображения человека in vivo.

В 1977г. Хиншау, Пол Боттомли и Нейл Холланд получили изображения запястья, Дамадин - грудной клетки человека, Хью Клау и Ян Р. Янг - томограммы грудной и брюшной полостей человека. В 1979г. Виллиам Мур представили корональные и сагиттальные томограммы человеческого головного мозга. Джим Хутчисон и Билл Эдельштейн разработали спин-пакетный метод.

В 80-ые годы шла усиленная работа над совершенствованием метода МР-томографии. В 1981г. Роджер Ордидж создал серию движущихся МР-изображений в режиме кино-петли. В 1982г. Роберт Н. Мюллер разработал методику «переноса намагниченности», в 1986г. была разработана последовательность RARE («быстрое спин-эхо»), а также последовательность FLASH, позволившая в дальнейшем разрабатывать градиентные последовательности.

Также несколько слов необходимо создать о разработке МР-контрастных препаратов. Возможность создания таких веществ обсуждалась американскими специалистами - Марией Еленой Мендонцей-Диас, полом С. Лаутербургом, Робертом Браншем, Геральдом Вольфом, а коммерческое производство началось в Европе фирмой Шеринг, получившей патент на Gd-DTPA. В 1984г. Денис Х. Капп и Вольфганг Шернер опубликовали МР-томограммы с контрастным усилением. В 1988г. Магневист был разрешен к применению. В 1991г. компанией Никомед был разработан препарат Омнискан.