تحديد عوامل التباين الفموية المؤثرة في تصوير الجهاز الهضمي بالرنين المغناطيسي

اطروحة دكتوراه

اسم الباحث : زينب عبد الله منخي

اسم المشرف : أ. د. خالد ابراهيم رياح أ. د. احمد محمود عبد اللطيف

الكلمات المفتاحية :

الكلية : كلية العلوم

الاختصاص : علوم الفيزياء

سنة نشر البحث : 2023

تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث

الخلاصة

إنّ الصعوبة في تحديد الجهاز الهضمي من الأنسجة والأعضاء الطبيعية الداخلية حدّ من فائدة التصوير بالرنين المغناطيسي في تصوير منطقة البطن. وبغية تعزيز رؤية هذه الأعضاء والتي يتعذر الوصول إليها، فإن استخدام المواد الكيميائية كعوامل تباين ضرورية لأعضاء معينة، مثل الجهاز الهضمي (GI). وعادةً ما تكون عوامل التباين باهظة الثمن ولها آثار جانبية وغير متوفرة أحيانا في المستشفيات العراقية. فالغرض من هذه الدراسة هو إيجاد عوامل تباين فموية بديلة يمكن استخدامها في تصوير الجهاز الهضمي بالرنين المغناطيسي. ويجب أن تكون عوامل التباين هذه متوفرة، بدون تأثيرات ضارة أو قليلة الضرر، وغير مكلفة، وتعمل على تغيير في شدة إشارة الماء أثناء تصوير الجهاز الهضمي بالرنين المغناطيسي لتنتج تباينًا عاليًا وبأفضل جودة للصورة.
وتتلخص طريقة العمل في جمع المكملات المعدنية: مثل (الحديد والمغنيسيوم والبوتاسيوم والكالسيوم والزنك والصوديوم والمنغنيز) ثمَّ طحن وإذابة كل مكمل معدني (مقدار جرعة يومية) بكميات مختلفة من الماء المقطر (0.5 ،1، 1.5 ،2 كوب) للحصول على محاليل بتراكيز مختلفة (عينات). تمّ فحص العينات في التصوير بالرنين المغناطيسي باستخدام انابيب اختبار لتحديد العينة التي لديها أقل مستوى تركيز وأفضل جودة للصورة من ناحية الكمّية والنّوعية،
تشير نتائج الدراسة المختبرية إلى أن مكملات المغنيسيوم والبوتاسيوم والصوديوم ليس لها أي تأثير فعليٍّ على شدة إشارة الماء في صور T1-weightedوصور T2-weighted، في حين أن مكملات الكالسيوم عملت على زيادة شدة إشارة الماء في صور T2-weighted ، بينما تزيد مكملات المنغنيز والحديد من شدة إشارة الماء على T1-weightedمع تقليل شدة إشارة الماء على T2-weighted . بعد ذلك تم اختبار مكمل الكالسيوم والمنغنيز والحديد على المتطوعين.
خضع ثلاثون شخصًا أصحاء لفحص التصوير بالرنين المغناطيسي قبل وبعد الحصول على محلول المكمل معدني، حيث تم تقسيمهم إلى ثلاث مجموعات، في كل مجموعةٍ منها عشرة أشخاص، المجموعة الاولى تم إعطاؤهم مكملات الكالسيوم، والثانية مكملات المنغنيز، والثالثة مكملات الحديد، ويتم تقييم صور الرنين المغناطيسي للمتطوعين كميًا عن طريق قياس شدة الإشارة ونسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) ونسب الإشارة إلى الضوضاء النسبية (RSN) والتباين (C)، كما يتم تقييمها نوعيًا بواسطة أخصائي الأشعة.
من نتائج القياسات الكمية والتقييم النوعي لصور الرنين المغناطيسي، يمكن استنتاج أن مكملات الكالسيوم يمكن استخدامها كعامل تباين إيجابي في التصوير T2-weighted . بينما تعمل مكملات المنغنيز والحديد كأفضل عامل تباين إيجابي على الصورT1-weighted وعامل تباين سلبي في الصور .T2-weighted

Identification of Effective Oral Contrast Agents for Gastrointestinal Magnetic Resonance Imaging

ABSTRACT

Magnetic resonance imaging (MRI) has limited use in abdominal imaging since it is difficult to distinguish the alimentary system from normal organs and intra-abdominal lesions. To enhance the vision of inaccessible organs, contrast chemicals are necessary for particular organs, such as gastrointestinal (GI) imaging. Traditionally contrast agents are very expensive, have side effects, and are not always available in Iraqi hospitals. The purpose of this study is to find alternative traditional oral contrast agents that may be employed in MRI of the alimentary tract. These contrast agents must be available, with no or little adverse effects, and non-expensive, modified in water signal intensity during alimentary imaging by MRI to result in high contrast and the best image quality.
The work procedure is summarized by collecting mineral supplements: such as iron, magnesium, potassium, calcium, zinc, sodium, and manganese. Then grinding and dissolving mineral supplements (intake daily dose) in different amounts of distilled water (0.5,1,1.5,2 cup) were performed to obtain solutions with different concentrations (samples). The samples were examined in MRI (1.5 Tesla) using phantoms (tubes) to determine which sample had the lowest level of concentration and best quantitative and qualitative images,
The results of the in vitro study indicate that magnesium, potassium, and sodium supplements have virtually no effect on the water signal intensity in T1-weighted and T2-weighted imaging, whereas calcium supplements raise the water signal intensity on T2-weighted imaging. Manganese and iron supplements raise the water signal intensity on T1-weighted images while decreasing the water signal intensity on T2-weighted imaging, the calcium, manganese, and iron were then evaluated by volunteers.
Thirty healthy individuals underwent MRI scanning both before and after getting a mineral supplement solution. The volunteers were divided into three groups, each with ten volunteers, the first group was given a calcium supplement, the second group was given a manganese supplement, and the third group was given an iron supplement. The MRI of volunteers are evaluated quantitively by measuring the signal intensity, signal-to-noise ratio (SNR), relative signal-to-noise ratios (RSN) and contrast (C), also they are evaluated qualitatively by the radiologist.
From the results of quantitative measurements and qualitative evaluation of MR images, it can be concluded that calcium supplementation can be used as a positive contrast agent on T2-weighted imaging. On the contrary, the manganese and iron supplements act as an excellent positive contrast agent on T1-weighted imaging and a negative contrast agent on T2-weighted imaging.