Гало-аппарат (Halo аппарат) и устройства для фиксации шеи

Гало-аппараты и устройства для фиксации шеи могут быть изготовлены из комбинации металлических компонентов и других материалов. Несмотря на то, что некоторые гало-жилеты и устройства для фиксации шеи полностью состоят из неферромагнитных металлов, могут возникнуть угрозы, вызванные чрезмерным нагревом, который может возникнуть из-за проводящего характера металлических компонентов. Кроме того, существует риск появления ожога у пациента в связи с соприкосновением с кожей. Также индукция вихревого тока может вызвать ухудшение изображения, однако регулировка направления фазового кодирования последовательности импульсов может уменьшить артефакты, связанные с вихревыми токами во время МРТ диагностики.

 

Стоит отметить, что были зафиксированы случаи серьезных повреждений у пациентов, которые были получены во время МРТ на аппарате 1,5 Тесла. Например, Kim et al. (2003) описали случай, который произошел с пациентом при наличии гало-аппарата при МРТ обследовании на оборудовании 1,5 Тесла (название, модель и производитель данного устройства не были известны). После процедуры были обнаружены значительные ожоги кожи головы на месте нахождения двух задних штифтов. Согласно полученным данным, «пациент ощущал значительную жгучую боль во время МРТ, но не уведомил специалистов».

 

Однако, существуют специально разработанные гало-аппараты и устройства для фиксации шеи,  которые позволяют пациентам безопасно проходить МРТ обследования на аппаратах 1,5 - 3 Тесла.

 

Было проведено исследование для оценки возможного нагрева гало-устройств и устройств для фиксации шеи при МРТ обследовании на аппарате 1,5 Тесла с использованием различных последовательностей импульсов. Данные показали, что у тестируемых устройств не было обнаружено существенного нагрева. Однако появились тонкие движения гало-кольца, связанные с последовательностью импульсов для контраста.

По-видимому, параметры изображения, используемые для последовательности импульсов, могут создавать достаточную вибрацию гало-кольца и создание ощущения нагрева. Соответственно, пациенты могут интерпретировать вибрации как ощущение «нагревания». 

 

Вышеупомянутая гипотеза основана на имеющихся экспериментальных данных и требует дальнейшего изучения для обоснования теории. Однако отчет Хартвелла и Шелкока также подтверждает вышеизложенные данные.  Работа ученых была выполнена совместно с нейрохирургом, который воссоздал условия МРТ обследования. Нейрохирург оставался внутри МР-системы, чтобы наблюдать за устройством для фиксации шеи и контролировать касание штифтов и других компонентов во время процедуры.

 

Заметного изменения температуры металлических компонентов во время МРТ обследования не наблюдалось. Однако металлические детали устройства для фиксации (например, гало-кольца, вертикальные опоры, жилетные болты и т. Д.) во время МР-визуализации вибрировали. Кроме того, когда штифты черепа были прочно закреплены во время МРТ процедуры, было ощущение «бурения», которое можно было интерпретировать как эффект нагревания. Тем не менее, штыри черепа оставались прохладными на ощупь. Недавнее исследование, проведенное на аппарате 3 Тесла, также подтверждает тот факт, что для данного типа устройств возникает существенная вибрация (неопубликованные наблюдения, F.G.Wallock, 2008).

 

Graf сообщил, что крутящий момент, действующий на металлические имплантаты или инструменты из-за вихретоковой индукции может быть значительным. Особенно сильно оказывает влияние наличие имплантатов, изготовленных из проводящих материалов. Было показано, что переключение градиента приводит к быстрому переменному крутящему моменту. Значительные вибрации в области металлических частей могут объяснить, почему некоторые пациенты с металлическими имплантатами иногда сообщают о чувстве нагрева при МРТ обследованиях.

 

Принимая во внимание вышесказанное, нецелесообразно разрешать пациентам с устройствами для фиксации шеи проходить МРТ процедуры до тех пор, пока эта проблема не будет дополнительно исследована. Кроме того, следует тщательно соблюдать все инструкции и показания для пациентов при наличии вышеперечисленных устройств. 

 

Существует несколько устройств для фиксации шеи, которые прошли тестирование в МР среде на аппарате 3 Тесла:

• LiL Angel гало-система с корсетом Jerome, гало-кольцом  из материала со стеклянной матрицей и с черепными штифтами с керамическими наконечниками Resolve;

• LiL Angel гало-система с корсетом Resolve, гало-кольцом из материала со стеклянной матрицей и с черепными штифтами с керамическими наконечниками Resolve ;

 

Вышеперечисленные устройства (OSSUR Reykjavik, Iceland and OSSUR AMERICAS, Aliso Viejo, CA)  являются МР условными и позволяют пациентам безопасно проходить МРТ обследования при соблюдении следующих условий:

- Статическое магнитное поле 3 Тесла и менее;

- Максимальное пространственное градиентное магнитное поле 720 Гаусс / см и менее;

- SAR 3,0 Вт / кг в течение 15 минут сканирования (последовательность импульсов).

 

При тестировании данные системы показывали колебания температур 0,6 C и ниже при  SAR 3,0 Вт / кг в течение 15 минут сканирования с использованием системы MР 3 Тесла (Excite , Программное обеспечение G3.0-052B, General Electric Healthcare, Milwaukee, WI).

 

МРТ снимки могут быть искажены в том случае, если область исследования находится рядом с местом расположения черепных штифтов. Для решения данной проблемы может потребоваться оптимизация параметров МР системы.

Данные устройства состоят из материалов с низкой магнитной восприимчивостью и являются неметаллическими, непроводящими, что свидетельствует о минимальной силе воздействия магнитного поля.

 

Согласно исследованиям данная система является МР условной и позволяет пациентам безопасно проходить МРТ обследования при соблюдении следующих условий:.

- Статическое магнитное поле ТОЛЬКО 3-Тесла или 1,5-Тесла ;

- Максимальное пространственное градиентное магнитное поле 720 Гаусс / см и менее;

- SAR 3,0 Вт / кг в течение 15 минут сканирования (последовательность импульсов);

При тестировании данные системы показывали колебания температур 0.5C и ниже при  SAR 3,0 Вт / кг в течение 15 минут сканирования с использованием системы MР 3 Тесла (Excite , Программное обеспечение G3.0-052B, General Electric Healthcare, Milwaukee, WI). 

МРТ снимки могут быть искажены в том случае, если область исследования находится рядом с местом расположения титановых черепных штифтов. Для решения данной проблемы может потребоваться оптимизация параметров МР системы.

Данные устройства состоят из материалов с низкой магнитной восприимчивостью и являются неметаллическими, непроводящими, что свидетельствует о минимальной силе воздействия магнитного поля.

 

Согласно исследованиям данная система является МР условной и позволяет пациентам безопасно проходить МРТ обследования при соблюдении следующих условий:

- Статическое магнитное поле 3-Тесла и менее ;

- Максимальное пространственное градиентное магнитное поле 720 Гаусс / см и менее;

- SAR 3,0 Вт / кг в течение 15 минутного сканирования (последовательность импульсов).

При тестировании данные системы показывали колебания температур 0.6C и ниже при  SAR 3,0 Вт / кг в течение 15 минутного сканирования с использованием системы MР 3 Тесла (Excite , Программное обеспечение G3.0-052B, General Electric Healthcare, Milwaukee, WI). 

МРТ снимки могут быть искажены в том случае, если область исследования находится рядом с местом расположения титановых черепных штифтов. Для решения данной проблемы может потребоваться оптимизация параметров МР системы.

Данные устройства состоят из материалов с низкой магнитной восприимчивостью и являются неметаллическими, непроводящими, что свидетельствует о минимальной силе воздействия магнитного поля.

 

Согласно исследованиям данная система является МР условной и позволяет пациентам безопасно проходить МРТ обследования при соблюдении следующих условий:

- Статическое магнитное поле 3 Тесла и менее ;

- Максимальное пространственное градиентное магнитное поле 720 Гаусс / см и менее;

- SAR 3,0 Вт / кг в течение 15 минут сканирования (последовательность импульсов).

При тестировании данные системы показывали колебания температур 0.6C и ниже при  SAR 3,0 Вт / кг в течение 15 минут сканирования с использованием системы MР 3 Тесла (Excite, General Electric). 

МРТ снимки могут быть искажены в том случае, если область исследования находится рядом с местом расположения титановых черепных штифтов. Для решения данной проблемы может потребоваться оптимизация параметров МР системы.

Данные устройства состоят из материалов с низкой магнитной восприимчивостью и являются неметаллическими, непроводящими, что свидетельствует о минимальной силе воздействия магнитного поля.

 

 

1. Ballock RT, Hajed PC, Byrne TP, et al. The quality of magnetic resonance imaging, as affected by the composition of the halo orthosis. J Bone Joint Surg 1989;71-A:431-434.

2. Clayman DA, Murakami ME, Vines FS. Compatibility of cervical spine braces with MR imaging. A study of nine nonferrous devices. AJNR Am J Neuroradiol 1990;11:385-390.

3. Diaz F, Tweardy L, Shellock FG. Cervical fixation devices: MRI issues at 3-Tesla. Spine 2010;35:411-5.

4. Graf H, Lauer UA, Schick F. Eddy-current induction in extended metallic parts as a source of considerable torsional moment. Journal of Magnetic Resonance Imaging 2006;23:585-590.

5. Hartwell CG, Shellock FG. MRI of cervical fixation devices: Sensation of heating caused by vibration of metallic components. J Magn Reson Imaging 1997;7:771.

6. Hua J, Fox RA. Magnetic resonance imaging of patients wearing a surgical traction halo. J Magn Reson Imaging 1996;:1:264-267.

7. Kim LJ, Sonntag VK, Hott JT, Nemeth JA, Klopfenstein JD, Tweardy L. Scalp burns from halo pins following magnetic resonance imaging. Case Report. Journal Neurosurgery 2003:99:186.

8. Malko JA, Hoffman JC, Jarrett PJ. Eddy-current-induced artifacts caused by an "MR-compatible" halo device. Radiology 1989;173:563-564.

9. Shellock FG. MR imaging and cervical fixation devices: assessment of ferromagnetism, heating, and artifacts. Magn Reson Imaging 1996;14:1093-1098.

10. Shellock FG. Magnetic Resonance Procedures: Health Effects and Safety. CRC Press, LLC, Boca Raton, FL, 2001.

11. Shellock FG, Slimp G. Halo vest for cervical spine fixation during MR imaging. AJR Am J Roentgenol 1990;154:631-632.