Ngày 16/3/2023, đánh dấu 50 năm kể từ khi Paul Lauterbur công bố phương pháp chụp ảnh zeugmatography – hiện được hầu hết mọi người biết đến với tên gọi chụp cộng hưởng từ MRI. Đây là kỹ thuật chụp bằng từ trường và tín hiệu tần số vô tuyến (bức xạ điện từ). Lauterbur giành giải Nobel Sinh lý học hay Y học năm 2003 vì đã phát triển MRI cùng với nhà vật lý người Anh Sir Peter Mansfield. Thiết bị MRI dành cho người đầu tiên của Lauterbur được lưu giữ trong Triển lãm MRI ở Illinois tại Viện Khoa học và Công nghệ Tiên tiến Beckman, nơi có chứa đựng những tiến bộ tiên tiến về hình ảnh y tế.
Gần đây, các nhà nghiên cứu đã mở khóa khả năng tiến hành quét (chụp ảnh) thời gian thực và xem cơ chế vật lý của các hoạt động như nói, hát và nuốt. Họ cũng phát triển các kỹ thuật sử dụng MRI để hình dung các biểu hiện di truyền trong não khi học tập.
Hình ảnh MRI của não bộ người 42 tuổi và 82 tuổi
Công nghệ MRI đã thay đổi phạm vi nghiên cứu y học
MRI đã trở thành một trong những công cụ quan trọng nhất giúp các bác sĩ nhìn thấy bên trong cơ thể để hiểu những gì đang xảy ra đối với bệnh nhân. MRI cho thấy các mô mềm như não, tim, các cơ và cơ quan khác. MRI cung cấp hình ảnh để đánh giá tình trạng của mô, như hình dạng, cấu trúc, lưu lượng máu và tình trạng viêm. Khả năng nhìn thấy bên trong cơ thể một cách nhanh chóng và rõ ràng đã hỗ trợ tích cực cho các phương pháp điều trị tiên tiến và kéo dài được cuộc sống cho bệnh nhân, đồng thời hạn chế một số tác động phụ trong quá trình điều trị.
MRI là kỹ thuật chụp ảnh linh hoạt, hỗ trợ hiệu quả trong việc phát hiện sớm các loại bệnh và cho phép điều trị hiệu quả hơn. Thiết bị MRI cũng được cải thiện và chủ yếu ở cường độ từ trường – đơn vị Teslas (từ trường của trái đất xấp xỉ 0,00005 Tesla). Nam châm MRI đầu tiên sử dụng có cường độ là 0,09 Tesla (gấp khoảng 2.000 lần từ trường của Trái đất). Điều này cho phép hình ảnh MRI chứa đựng các cấu trúc trong cơ thể, các vị trí sần sùi và ở độ phân giải thấp. Hệ thống MRI lâm sàng hiện đại có cường độ đạt tới 3 Tesla và gần đây, nam châm MRI đã đạt tới 7 Tesla. Với cường độ từ trường mạnh hơn 75 lần so với nam châm ban đầu của Lauterbur, chúng ta có thể định vị chức năng trong não xuống khoảng 0,5 mm, rõ ràng và có độ tương phản tốt.
Máy chụp cộng hưởng từ 3 Tesla Lumina của Bệnh viện Đa khoa Quốc tế S.I.S Cần Thơ
Công nghệ MRI hỗ trợ nghiên cứu lão hóa của bộ não
Lão hóa não có liên quan nhiều đến thay đổi cấu trúc. Sự kết hợp của teo não, thay đổi mạch máu nhỏ, chảy máu vi mô, tăng tín hiệu chất trắng và suy giảm tính toàn vẹn của chất trắng xảy ra phổ biến ở người lớn tuổi. Teo thùy thái dương giữa (MTA) là dấu hiệu thay đổi của bệnh Alzheimer và sự co rút của các vùng vỏ não, sự mở rộng của tâm thất đặc biệt có thể dự báo về sự tiến triển của chứng sa sút trí tuệ. Mức độ teo, nhồi máu ổ khuyết và tăng tín hiệu chất trắng có tương quan với nhau và những thay đổi về mạch máu, chất trắng ở giữa tuổi trưởng thành có thể dẫn đến chứng mất trí nhớ nghiêm trọng làm tăng tỷ lệ teo não, nguy cơ sa sút trí tuệ.
MRI 7 Tesla đầu tiên ở Bỉ đang hoạt động tại Đại học Liège
Các phương pháp chụp ảnh mới sử dụng MRI cho phép chúng ta xem cơ thể thay đổi như thế nào theo tuổi tác và bệnh tật cũng như cách cơ thể phản ứng với các biện pháp can thiệp trong quá trình điều trị bệnh. Các bác sỹ đã có thể thấy bộ não thay đổi như thế nào khi con người già đi. Lúc đó, không chỉ các phần quan trọng của não giảm kích thước, cách mà các bộ phận của não giao tiếp với nhau cũng thay đổi. Điều này dẫn đến việc xử lý thông tin kém hiệu quả hơn và có khả năng bị gián đoạn khi não bộ cần đưa ra các quyết định. Các thông số để đánh giá lão hóa bộ não có thể được xem xét dựa trên hình ảnh MRI bao gồm: tỷ lệ truyền từ hóa não (MTR), teo thùy thái dương ở giữa (MTA), cường độ chất trắng (WM)
Khi dân số già đi, chúng ta cần những biện pháp can thiệp hiệu quả cho phép chúng ta duy trì chức năng não bộ vào cuối đời. MRI cũng đang hỗ trợ điều này, cho phép các thử nghiệm lâm sàng đối với các loại thuốc tác động đến não, cũng như các biện pháp can thiệp phi dược phẩm như tập thể dục, yoga và các bài đào tạo dành riêng cho não.
Cường độ chất trắng trên hình ảnh MRI
Trong vài năm tới, các nhà khoa học sẽ tiếp tục phát triển các hệ thống MRI mới với từ trường cao hơn, cung cấp hình ảnh có độ phân giải không gian tốt hơn về cơ thể và não bộ. Đồng thời, chúng ta cũng sẽ có các hệ thống MRI mới nhỏ và di động, có thể được đặt trong phòng bác sĩ để dễ dàng tiếp cận và sử dụng cho bệnh nhân. Các thiết bị MRI sẽ được tích hợp với các hệ thống chụp ảnh khác như PET, SPECT và cung cấp thông tin trên tất cả các bệnh nhân để hiểu rõ hơn hình ảnh bức xạ và ý nghĩa của nó đối với sức khỏe của bệnh nhân. MRI sẽ cung cấp các thông tin mới trên hình ảnh, với các kỹ thuật hình ảnh mới (PET/MRI, SPECT/MRI) trong đó cường độ tín hiệu cho phép hình ảnh biểu thị thông tin định lượng được tình trạng của mô, bao gồm nồng độ của các phân tử chính trong mỗi pixel của hình ảnh, cơ học và điện, tính chất của các mô, thông tin về cách não thực hiện các hoạt động, bao gồm cả những thay đổi đối với cấu trúc mô và biểu hiện di truyền. Các hệ thống tạo ra hình ảnh 3D về hành động của người để bác sĩ có thể thực hiện các can thiệp ảo và phẫu thuật ảo tốt nhất cho bệnh nhân.
Từ khóa: MRI; não hóa; não bộ; chụp ảnh bức xạ;
– CMD&DND –
