الاستوگرافی تشدید مغناطیسی
این روش یکی از روش‌های در حال توسعه ی سریع برای ارزیابی ویژگی‌های مکانیکی بافت است. این تکنولوژی، اطلاعاتی مشابه با روش لمس توسط پزشکان برای تشخیص ویژگی بیماری فراهم می‌کند. روش لمس از این طریق برای تشخیص بیماری کمک می‌کند که برخی بیماری‌ها مثل تومور، التهاب و فیبروز به صورت قابل توجهی، ویژگی‌های مکانیکی بافت را تحت تاثیر قرار می‌دهند. الاستوگرافی MR اطلاعاتی در باره‌ی سفتی بافت با ارزیابی انتشار امواج مکانیکی به درون بافت با یک تکنیک خاص MRI فراهم می‌کند. این تکنیک اصولا دارای سه مرحله است:
- تولید امواج برشی در بافت
- جمع‌اوری تصاویر MR که نشان‌دهنده انتشار امواج برشی القا شده است
- پردازش تصاویر موج برشی برای ایجاد نقشه‌های کمی سفتی بافت که الاستوگرام نام دارد.
در حال حاضر، MRE به صورت بالینی برای ارزیابی بیماران با بیماری کبدی مزمن و به عنوان یک روش غیرتهاجمی و ایمن و قابل اتکا و به عنوان جایگزینی برای روش‌های تهاجمی مثل بیوپسی برای درجه‌بندی فیبروز کبدی به کار ی‌رود. همچنین استفاده از این روش در مغز، سینه، عروق خونی، قلب، کلیه، ریه و عضلات اسکلتی در حال بررسی است.
مقدمه:
استفاده از لمس برای احساس اختلاف در ویژگی‌های مکانیکی بافت و افتراق بافت پاتولوژیک از نورمال توسط پزشکان برای مدت‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. ویژگی‌های مکانیکی بافت در حالت‌های فیزیولوژیک و پاتولوژیک مختلف، متغیر است و از این رو، پتانسیل تشخیصی بالایی دارد. برای مثال سفتی نسبی تومورهای بدخیم سینه توسط لمس یکی از روش‌های مهم تشخیص آن است. در جراحی لاپاراتومی نیز جراحان به وسیله لمس کبد تومورهای آن را که قبل از عمل قابل تشخیص نبودند تشخیص می‌دهند. اما جز در موارد جراحی، استفاده از لمس محدود به اعضای سطحی است و همچنین به صورت کیفی، وابسته به فرد و محدود به قدرت حس لامسه فرد انجام دهنده است. متاسفانه هیچ‌کدام از روش‌های تصویربرداری رایج مثل CT, MRI, Sonography، قادر به تصویربرداری از ویژگی‌هایی که توسط لمس به دست می‌آید، نیستند. این محدودیت‌ها باعث ایجاد نیاز به روشی برای تعیین ویژگی‌های مکانیکی بافت به صورت کمی شده است.
تصویر زیر نشان‌دهنده طیف مکانیسم‌های کنتراست مورد استفاده توسط روش‌های تصویربرداری مختلف است. همان طور که مشخص است، عامل برشی در الاستوگرافی بیشترین کنتراست را بین بافت نورمال و پاتولوژی بین روش‌های تصویربرداری مختلف ایجاد می‌کند.
در اصطلاح مهندسی، ویژگی بررسی‌شده با لمس فاکتور الاستیک نامیده می‌شود.
تصویربرداری از الاستیسیته
روش‌های مختلف تصویربرداری از الاستیسیته انواعی از استرس یا تهییج مکانیکی را به بافت اعمال می‌کنند و سپس پاسخ بافت به تهییج را اندازه‌گیری کرده و از این طریق پارامترهایی که منعکس‌کننده ویژگی‌های مکانیکی هستند را محاسبه می‌کنند. تصویر زیر تقسیم‌بندی این روش‌ها را بر اساس سه مرحله ضروری در تصویربرداری از الاستیسیته نشان می‌دهد.
کاربرد
استرس‌های مکانیکی که به بافت اعمال می‌شوند، می‌توانند از طریق منابع داخلی حرکت مثل تنفس یا پالسیشن قلبی باشند یا منابع مکانیکی خارجی حرکت. همچنین این تهییج‌ها می‌توانند بر اساس ویژگی‌های زمانی به انواع استاتیک و دینامیک تقسیم شوند. لمس دستی به عنوان روش ارزیابی الاستیسیته استاتیک در نظر گرفته می‌شود. فشارهای استاتیک به طور رایج برای تصویربرداری الاستیسیته مورد استفاده قرار می‌گیرند و تکنیک‌های استفاده کننده از نیروهای استاتیک شامل تصویربرداری کدگذاری استاتیک، الاستوگرافی و تصویربرداری الاستیسیته اکوی تهییجی هستند. تکنیک‌های تهییجی دینامیک، ویبریشن را در بازه ۵۰ تا ۵۰۰ هرتز القاء می‌کنند و پاسخ انتشار موج بافت را تصویربرداری می‌کنند. این تکنیک‌ها شامل سونو الاستوگرافی ویبریشن و الاستوگرافی MR هستند.
اندازه‌گیری پاسخ بافت به استرس اعمال شده:
مولفه بسیار مهم تصویربرداری الاستیسیته قسمت اندازه‌گیری پاسخ یا کشش بافت در اثر اعمال استرس است. در تصویر بالا روش‌های اصلی مورد استفاده برای اندازه‌گیری پاسخ بافت را ملاحظه می‌نمائید. این روش‌ها شامل: اپتیکال، مکانیکال، اولتراسونوگرافی و MRI هستند. یکی از اولین کارهای تحقیقاتی در مورد تصویربرداری الاستیسیته در سال ۱۹۵۲ با استفاده از نور مرئی برای اندازه‌گیری انتشار موج و تعیین الاستیسیته و ویسکوزیته بافت انجام شد. پس از آن نیز روش های اپتیکال مثل OCT elastography و tDOCE مورد استفاده قرار گرفت. سنسورهای مکانیکی مثل سنسور فشار و شتاب سنج‌ها نیز برای اندازه‌گیری پاشخ بافت به تهییج‌های اعمال شده با توجه به اینکه ویژگی‌های بافت ماهیت مکانیکی دارند مورد استفاده قرار گرفتند.
اولتراسونوگرافی هم به صورت رایج برای تصویربرداری الاستیسیته مورد استفاده قرار گرفته است. هر دو روش مقطعی و داپلر برای اندازه‌گیری حرکت مورد استفاده قرار گرفته‌اند. اصطلاح الاستوگرافی در سونو همانطور که قبلا ذکر شد، تکنیکی را توصیف می‌کند که در آن کشش بافت در اثر فشار خارجی به وسیله سونوگرافی اندازه‌گیری می‌شود که یک بیان کمی از سفتی بافت به دست می‌دهد. روش دیگری از الاستوگرافی با سونو، الاستوگرافی گذرا است که یک موج منفرد برشی به درون بافت توسط یک ترانسدیوسر مخصوص القا کرده و سپس انتشار این موج را از بافت مورد نظر توسط سونوگرافی ثبت می‌کند و از آن برای محاسبه ضریب یانگ بافت استفاده می‌کند. اگرچه تکنیک‌های سونوگرافی سریع، ارزان و رایج هستند، اما محدودیت‌هایی شامل عمق محدود برای اندازه‌گیری به دلیل نفوذ محدود امواج اولتراسوند به درون بافت دارند.
یکی از اولین اقدامات در زمینه MRI برای اندازه‌گیری حرکت بافت برای ارزیابی عملکرد قلب و پاتولوژی‌ها با استفاده از تکنیک برچسب‌گذاری MR بود. سپس Muthopillai و همکارانش در سال ۱۹۹۶تکنیکی تحت عنوان MRE ابداع نمودند که شامل القاء هارمونیک ویبریشن در بافت برای محاسبه کمی مقادیر پارامترهای مکانیکی بافت بود.
تخمین پارامترهای مکانیکی
مرحله سوم در تصویربرداری کمی الاستیسیته، پردازش داده‌های جمع آوری شده برای تخمین ویژگی‌های مکانیکی بافت است. معمولا در تکنیک تصویربرداری الاستیسیته، بافت به صورت خطی الاستیک، ایزوتروپیک و Hookean فرض می‌شود. ویژگی الاستیک که در رابطه با چیزی است که با لمس ارزیابی می‌شود، با فاکتور یانگ (E) یا برش (µ) بیان می‌شود. برای اکثر بافت‌ها فاکتور یانگ و برش توسط یک فاکتور مقیاس ۳ با هم ارتباط دارند : E = 3µ که توسط این رابطه می توان با بدست آوردن هر کدام، دیگری را نیز محاسبه نمود. اگرچه بدست آوردن مقادیر کمی برای الاستیسیته برای بافت ارجح است، اما ایجاد یک کنتراست بین بافت نرمال و پاتولوژیک بر اساس خاصیت الاستیسیته می‌تواند مفید باشد. بیشتر تکنیک‌هایی که تهییج‌های کواسیستاتیک اعمال می‌کنند، جابجایی یا کشش بافت را با نشان‌دهنده‌های کیفی ویژگی‌های مکانیکی مورد بررسی محاسبه می‌کنند. برای مثال برای محاسبه مقادیر کمی µ، تعیین دقیق استرس‌های همراه بافت ضروری است که به دلیل شرایط مرزی پیچیده و نیروهای اعمال‌شده ناشناس، سخت می‌باشد. در مقابل ، با تکنیک‌های انتشار موج دینامیک، مقادیر کمی µ می‌توانند از انتشار موج‌های برشی با استفاده از معادلات موجی مناسب محاسبه شوند.
الاستوگرافی MR
MRE یک تکنیک تصویربرداری دینامیک الاستیسیته است که از موج‌های مکانیکی برای ارزیابی کمی فاکتور برش (یا سفتی) بافت استفاده می‌کند. این تکنیک در دستگاه‌های رایج به روز رسانی می‌شود و مهمترین کاربرد بالینی آن ارزیابی فیبروز کبدی به صورت غیرتهاجمی است که این بیماری سفتی کبد را افزایش می‌دهد. سه مرحله اصلی MRE شامل:
- موج‌های برشی با فرکانس در بازه ۵۰ تا ۵۰۰ هرتز که توسط یک درایور خارجی به درون بافت القا می‌شوند.
- تصویربرداری از موج انتشار یافته از درون بدن توسط یک تکنیک خاص MRI
- پردازش داده‌های بدست آمده و تشکیل تصاویر کمی برای نمایش میزان سفتی بافت.
در ادامه، برخی مولفه‌های کلیدی MRE و برخی کاربردهای تحت بررسی ذکر می‌شوند:
تولید موج‌های مکانیکی در بافت
MRE معمولا از ویبریشن‌های تک فرکانس (در بازه فرکانس صوتی) ایجاد شده توسط درایور خارجی استفاده می‌کند. همانطور که در تصویر ۳ و قسمت a مشاهده می‌کنید، سیگنال الکتریکی این درایورها به وسیله ژنراتور سیگنال که توسط سکانس پالسی MR همزان‌شده و راه‌اندازی می‌گردد و توسط آمپلی‌فایر صدا، قبل از اینکه به درون درایور مکانیکی تغذیه شود، آمپلیفای می‌شود.
در طول سالها، چندین درایور مکانیکی با مزایا و عدم مزایای خاص خود گسترش یافته‌اند. در تصویر ۳ و قسمت b تا d سه نوع رایج این درایورها نشان داده شده‌اند. نوع درایور الکترومکانیکال که با نیروی لورنتز و با استفاده از میدان مغناطیسی مگنت دستگاه MRI کار می‌کند، در قسمت b نشان داده شده است. در قسمت c سیستم درایور استک پیزوالکتریک نشان داده شده است که بر اساس خاصیت پیزوالکتریک ماده‌ای خاص عمل می‌کند. در نوع آخر در قسمت d نیز نوع نیروی تشعشعی متمرکز بر اساس اولتراسوند (FUS-based) را مشاهده می‌کنید که به عنوان وسیله‌ای برای خلق حرکت مکانیکی برای استراتژی‌های تصویربرداری الاستیسیته مختلف شامل MRE مورد استفاده قرار می‌گیرد، که توسط آن با قرار دادن ترانسدیوسر سونوگرافی در خارج بدن، امواج برشی درون بافت به صورت مستقیم تولید می‌شوند.
روش رایج دیگری برای تولید ویبریشن موردنیاز در MRE از حرکت کویل‌های صوتی مورد استفاده در سیستم‌های اسپیکر شنوایی بهره می‌برد. ویبریشن موردنیاز توسط نیروی لورنتز تولید می‌شود، اما میدان مغناطیسی ایستا از مگنت پرمننت اختصاصی در اسپیکر صوتی است. این اسپیکرها با مگنت اختصاصی خود باید دور از میدان مغناطیسی دستگاه MR قرار بگیرند. از این رو این سیستم نیازمند یک مولفه اضافی برای جفت کردن ویبریشن‌های تولید شده توسط اسپیکرها به بافت است. یک روش برای این کار وصل کردن یک لوله به اسپیکر در یک سر آن و هدایت تغییرات فشار هارمونیک هوا به درون اسکنر و انتقال آن به بدن بیمار توسط یک درایور که به انتهای لوله وصل می‌شود و روی سطح بدن قرار می‌گیرد، است (قسمت d تصویر). این درایور به راحتی قابل جابه‌جایی بوده و قسمتی از این درایور که در مجاورت بیمار قرار می‌گیرد را می‌توان از موادی ساخت که برای تصویر MR ایجاد آرتیفکت نکنند. چون قسمت اصلی درایور در روی سطح بدن بیمار قرار نمی‌گیرد، می‌توان این درایورها را به شکلی متناسب با ناحیه مورد آزمون طراحی کرد. بزرگی ویبره‌های القا شده درون بافت نیز ایمن و مورد تایید سازمان‌های ایمنی است.
تصویربرداری از موج‌های انتشاریافته از بافت
اندازه‌گیری حرکت بافت تولید شده در اثر درایور در MRE بر اساس تکنیک کنتراست فاز MRI انجام می‌شود. در تکنیک MRE کنتراست فاز دینامیک ابداع شده توسط Muthupillai و همکاران، انتشار امواج برشی در بافت توسط یک جفت گرادیان کدگذاری حرکت (MEG) به فاز تصاویر MR کدگذاری می‌شدند. سپس حرکات هارمونیک پیوسته در بافت القا شده و یک گرادیان MEG نوسان‌کننده با همان فرکانس در زمان حرکت اعمال می‌شد و تصویربرداری رایج MR انجام می‌شد. اثر فاز به تصویر MR (ɸ) به دلیل حرکت و گرادیان میدان مغناطیسی اعمال شده در یک موقعیت خاص (r) و انحراف فاز (Ɵ) بین حرکت و MEG توسط فرمول زیر نوشته می‌شود:
که γ ضریب ژیرومغناطیس پروتون‌های بافت بوده و N تعداد جفت گرادیان‌های مورد استفاده برای حرکت و T دوره گرادیان کدگذاری حرکت و G بزرگی آن و بردار k تعداد موج است. این معادله فاز بافت در حال ویبره هارمونیک را بیان می‌کند و مستقیما با جابه‌جایی آن در ارتباط است.
تصویر زیر یک سکانس پالسی معمول MRE گرادیان اکویی با شکل موج RF رایج، گرادیان انتخاب مقطع، گرادیان کدگذاری فاز و فرکانس است. گرادیان کدگذاری حرکت در این سکانس پالسی که در این مثال فقط در جهت کدگذاری فرکانس نشان داده شده است، پس از اعمال موج RF و قبل از اندازه‌گیری سیگنال القایی قرار گرفته است. حرکت رخ داده در هر جهت(در این مثال جهت فرکانس) می‌تواند به فاز تصویر MR به وسیله دستکاری جهت قرارگیری گرادیان MEG کدگذاری شود. قابلیت کدگذاری حرکت توسط این روش بسیار حساس به حرکت بوده و می‌تواند حرکاتی در حد چندصد نانومتر را تشخیص دهد.
تصویر MR گرفته‌شده در این روش شامل اطلاعاتی درباره انتشار موج در فاز آن است که تصویر موج نامیده می‌شود. معمولا دو تصویر موج این‌چنینی با پلاریته مخالف گرادیان MEG گرفته شده و یک اختلاف فاز محاسبه می‌شود تا اطلاعات فاز غیر وابسته به حرکت را حذف کند. خطوط ممتد و منقطع در تصویر زیر شکل موج MEG با پلاریته مخالف که به صورت سکونشیال برای تولید این تصاویر موج اختلاف فازی به کار می‌رود، نشان می‌دهد.
تصویر زیر همچنین به صورت شماتیک حرکت سینوسی پیوسته بافت و ارتباط زمانی آن با MEG (Ɵ) را نشان می‌دهد. تغییر این رابطه زمانی در تصویربرداری‌های بعدی برای جمع‌اوری اسنپ‌شات‌هایی از انتشار امواج مورد استفاده قرار می‌گیرد. معمولا ۴ تا ۸ نمونه زمانی (انحراف فاز) با فواصل یکسان در طی یک دوره حرکت موج برای نمایش انتشار موج در آزمون MRE و برای انجام پردازش داده ها در طول زمان تصویربرداری می‌شود. از این داده زمانی، اطلاعات جابجایی در فرکانس مکانیکی اعمال شده برای فرایندهای بعدی قابل استخراج است و توسط آن می‌توان اطلاعات فازی نادرست را در سایر فرکانس‌ها حذف کرد.
از آنجایی که گرادیان‌های کدگذاری حرکت که برای MRE مورد نیاز هستند، وارد سکانس‌های پالسی رایج MR شده‌اند، MRE می‌تواند با بسیاری از سکانس‌های پالسی که هرکدام مزایا و معایبی دارند، همراه شود. سکانس پالسی MRE می‌تواند بر پایه اسپین اکو، گرادیان اکو، bSSFP و EPI باشد. همچنین گرادیان MEG را می‌توان محدود به حرکت در فرکانس خاص یا بازه‌ای از فرکانس‌ها نمود.
تخمین پارامترهای مکانیکی
از طریق تصاویر موج که نشان‌دهنده انتشار موج برشی از بافت است، الگوریتم‌های معکوس برپایه معادلات حرکت با ساده‌سازی فرضیه‌هایی نظیر ایزوتروپی، هموژنیتی و تراکم ناپذیری، امکان محاسبه ویژگی‌های مکانیکی مثل µ برای استفاده در تشخیص بالینی را می‌دهد.
تصاویر ویژگی‌های مکانیکی بافت که توسط MRE محاسبه می‌شود اغلب الاستوگرام نام دارد و در این مطلب، تمامی الاستوگرام‌های نشان‌داده شده سفتی برشی بافت را در یک تک فرکانس عمل نشان می‌دهد. بسته به تکنیک به کار رفته برای بدست آوردن الاستوگرام از تصاویر MR مرجع، تصاویر الاستوگرام‌ها می‌توانند در تئوری، نصف قدرت تفکیک فضایی تصاویر MR معمول را داشته باشند، اما در عمل این مقدار به یک سوم یا یک پنجم می‌رسد. در چندین روش از روش‌های مذکور، تداخل موج برشی می‌تواند باعث ایجاد آرتیفکت در محاسبات سفتی شود و برای کاهش این آرتیفکت‌ها از یک تکنیک پیش‌پردازشی به نام فیلترینگ جهت‌دار استفاده می‌شود.
کاربردها
با توجه به پیشرفت روش MRE در سالیان اخیر، کاربردهای زیادی برای این تکنیک متصور شده‌اند. اما قبل از استفاده بالینی برای انسان، این روش‌ها باید در فانتوم‌های معادل بافت مورد استفاده قرار گرفته و کاربردشان اثبات شود. این فانتوم‌ها معمولا از نواحی با سفتی مختلف ساخته می‌شوند. در تصویر زیر تصاویر گرفته شده از فانتوم را مشاهده می‌کنید. در این فانتوم ناحیه زمینه از ژلاتین آگاروز ۲% ساخته شده است. همچنین دو ماده نرم که در تصاویر بزرگی MR در تصویر زیر، به صورت نواحی هایپر اینتنس دیده می‌شوند و از آگار ۱% ساخته شده‌اند و قسمتی که از آگار ۳% ساخته شده و سفت هستند و به صورت هایپو اینتنس دیده می‌شوند، در تصویر ۵ قابل مشاهده‌اند.
یک درایور برشی الکترومکانیکال که به صورت شماتیک در تصویر زیر قسمت a مشخص است، امواج برشی هارمونیک به داخل فانتوم فرستاده و ویبریشن در حهت نشان‌داده شده با فلش دوطرفه القا می‌کند. انتشار موج از داخل فانتوم توسط سکانس MRE حساس به حرکت در جهت افقی تصویربرداری می‌شود. یکی از تصاویر موج در قسمت b نشان داده شده است که جابجایی در فانتوم در واحد میکرون نشان‌داده شده است. همچنین دیده می‌شود که طول موج در محل نرم کاهش یافته و در محل سفت افزایش می‌یابد. با استفاده از الگوریتم معکوس LFE با فیلترینگ جهت‌دار و از داده موج، یک الاستوگرام سفتی برشی محاسبه شده ور قسمت c در واحد kPa نمایش داده شده است. به دلیل وجود اختلاف در میزان سفتی مواد به کار رفته در فانتوم و همچنین زمینه، تصاویر دارای کنتراست بین این نواحی و قابل افتراق از هم هستند. مقادیر سفتی کمی برای این نواحی می‌توانند با میانگین‌گیری مقادیر موجود در یک ROI کشیده شده درون هر ناحیه به دست بیاید. مقادیر سفتی در تصویر زیر برای ناحیه زمینه، ناحیه نرم و سفت به ترتیب مقادیر ۳۲، ۶ و ۸۵ kPa محاسبه شد.
به دلیل منعطف بودن، غیرتهاجمی بودن و کاربردهای بالینی بالقوه، کاربردهای MRE برای نواحی مختلفی مثل کبد، طحال، کلیه، پانکراس، مغز، غضروف، پروستات، پدهای چربی پاشنه، سینه، قلب، ریه، طناب نخاعی، استخوان، چشم و عضله در حال گسترش است. در جدول زیر مثال‌هایی از مقادیر سفتی برشی گرفته شده توسط MRE برای یک مجموعه انتخابی از اعضا دیده می‌شود.
MRE کبد
این تکنیک برای بیماری‌های کبدی مثل سیروز و فیبروز که در آن بافت ریه سفت تر می‌شود به صورت بالینی و رایج مورد استفاده قرار می‌گیرد. MRE از کبد به صورت بالینی در فرکانس ۶۰ هرتز و توسط درایور pneumatic-based pressure-activated انجام می‌شود. داده‌های موج با ۴ انحراف فاز و الگوریتم معکوس تغییرجهت یافته با قابلیت‌های چندمقیاسی برای تخمین سفتی کبد به کار می‌رود.
تصویر زیر یک گراف از سفتی کبد در افراد سالم داوطلب و بیماران با درجه مختلفی از فیبروز کبدی است. هرچقد درجه فیبروز بالاتر باشد، سفتی کبد افزایش می‌یابد. حد آستانه برای کبد سالم و فیبروزه شده طبق مطالعات میزان ۲/۹۳ kPa است. جالب است بدانید مدالیته‌های تصویربرداری رایج مثل سونوگرافی، CT و MRI معمولا فیبروز کبدی را تا زمانی که تبدیل به سیروز نشده باشد، نمی‌توانند تشخیص دهند.
دو مثال بالینی از آزمون MRE در تصویر زیر نشان داده شده‌اند. اولی از بیماری با کبد سالم (ردیف بالا) و دیگری با کبد دارای سیروز (ردیف پایین) هستند. تصاویر بزرگی یا مگنتیود MR کبد سالم و بیمار در قسمت a و d تصویر نشان داده شده‌اند و مرز کبد با خطوط منقطع رسم شده است. از تصاویر بزرگی اطلاعاتی از وجود یا نبود بیماری به دست نمی‌اید. در قسمت b و e تصویر موج گرفته شده با MRE در ۶۰ هرتز به ترتیب برای برای کبد سالم و بیمار دیده می‌شود. همانطور که دیده می‌شود، امواج برشی در کبد دارای سیروز از امواج برشی کبد سالم طویل‌تر است. مقادیر تخمین‌زده شده سفتی مرتبط با کبد سالم و بیمار نیز به ترتیب در قسمت c و f دیده می‌شود که نشان می‌دهد سفتی کبد دارای سیروز از کبد سالم بیشتر است.
از MRE برای تشخیص تومور بدخیم از خوش‌خیم و بافت سالم کبد نیز می‌توان استفاده کرد. بافت تومور بدخیم دارای سفتی بیشتری نسبت به نوع خوش‌خیم و بافت سالم دارد.
الاستوگرافی MR از سینه
در بافت سینه نیز تومورهای بدخیم نسبت به نوع خوش‌خیم و سالم دارای سفتی بیشتری هستند. البته لمس با دست نیز به عنوان بخشی از غربالگری روتین برای سینه توصیه می‌شود در تشخیص توده‌های سفت کمک می‌کند. CE-MRI از سینه برای تشخیص تومورهای این ناحیه دارای حساسیت بالایی است، اما ویژگی آن پایین است و مقدار مثبت کاذب و بیوپسی‌های غیرضروری از مشکلات پایین بودن ویژگی است. برای افزایش ویژگی از MRE به عنوان روش تکمیلی می‌توان بهره برد.
تصویر زیر از بیماری با آدنوکارسینومای ۵ سانتی‌متری شناخته شده توسط MRE گرفته شده است. در قسمت a تصویر MR سینه با تومور دیده می‌شود. برای این بیمار، تصاویر MRE با درایور الکترومکانیکال و سکانس GRE-MRE با امواج برشی ۱۰۰ هرتز گرفته شده است. در تصویر موج قسمت b طول موج برشی در ناحیه تومور نسبت به بافت نورمال بلند‌تر است. در قسمت c الاستوگرام را مشاهده می‌نمائید. همانطور که در تصویر قابل مشاهده است، سفتی ناحیه تومور نسبت به بافت نورمال بیشتر است.
MRE از عضلات اسکلتی
این نوع MRE نیز با وسعت زیادی در حال بررسی برای مطالعه سفتی این عضلات است، چون ثابت شده است که تغییرات سفتی در عضلات به صورت معناداری وابسته به حالت انقباضی عضله دارد. MRE عضلات اسکلتی می‌تواند برای بررسی پاسخ فیزیولوژیک عضلات بیمار و آسیب‌دیده مورد استفاده قرار بگیرد. برای مثال نشان داده شده است که بین سفتی عضلات با و بدون بیماری عصبی عضلانی، اختلاف وجود دارد.
تصویر زیر مثالی از MRE عضله سولئوس یک بیمار سالم را نشان می‌دهد. در قسمت a تصویر بزرگی یا مگنتیود MR عضله دیده می‌شود. برای این بیمار، تصاویر MRE با درایور الکترومکانیکال با امواج برشی ۱۰۰ هرتز گرفته شده است. در تصویر موج قسمت b تا d تصویر موج در حالی که عضله تحت نیروی ۰ و ۵ و ۱۰ نیوتون بر متر قرار گرفته است، گرفته شده است. طول موج برشی در ناحیه عضله تحت فشار بلند‌تر شده است.
MRE مغز
در بیماری‌هایی مثل آلزایمر، هیدروسفالی، تومور مغزی و MS مطالعاتی برای بررسی تغییرات سفتی بافت مغز و ویژگی‌های مکانیکی آن در حال انجام است. در حالی که الاستوگرافی بر اساس سونو در ناحیه مغز دشوار است، MRE از این ناحیه می‌تواند به خوبی انجام شود. در تصویر زیر یک MRE انجام شده از مغز فرد سالم را مشاهده می‌کنید. در قسمت a تصویر مگنتیود آگزیال مغز نشان داده شده است. ویبره‌ها با فرکانس ۶۰ هرتز توسط درایور فعال‌شده با فشار در زیر سر بیمار فرستاده شده‌اند. در قسمت b و c به ترتیب تصویر موج و الاستوگرام مربوطه را مشاهده می‌نمائید.
تهیه کننده: جناب آقای جمله
