Basic MRI in ER

ข้อดีของ MRI ที่มีเหนือ CT และ x-ray ก็เพราะ MRI ไม่มีอันตรายที่เกิดจาก radiation และ MRI แสดงความแตกต่างของเนื้อเยื่อได้ดี ทำได้หลายระนาบ ตัดแผ่นหนาและบางได้

ศึกษาการทำงานของเครื่อง MRI ได้จาก (Link) มี pulse sequence แบ่งออกเป็น T1 และ T2 (สูตรจำก็คือ T1 น้ำดำ T2 น้ำขาว) โดยที่ T1-weighteเปรียบเสมือน “anatomy scan” เพราะสามารถแยกขอบเขตของเนื้อเยื่อต่างๆได้ชัดเจน จะเห็น fluid สีดำ solid organ และ muscle เป็นสี gray ส่วน fat สี bright  ในขณะที่ T2-weighted เปรียบเสมือน “pathology scan” เพราะบริเวณที่มี fluid collection หรือ edematous tissue จะ bright เด่นชัดขึ้นมาจากเนื้อเยื่อข้างเคียง

ภาพจาก urmc.rochester.edu

ความแรงของสนามแม่เหล็กวัดเป็นหน่วยเทสลา (Tesla “T”) ซึ่งเครื่อง MRI ส่วนใหญ่ในปัจจุบันจะมีความแรงอยู่ที่ 1.5T หรือ 3T (1.5T ประมาณเท่ากับ 30,000 เท่าของสนามแม่เหล็กโลก) ซึ่งยิ่งถ้ามีความแรงมากจะยิ่งมี signal-to-noise ratio มากขึ้น

บทบาทของ MRI ในห้องฉุกเฉินได้แก่

1. Spinal cord compression ในปัจจุบันมีการใช้ MRI ซึ่งทำได้ง่ายกว่าและมีความเสี่ยงน้อยกว่าการทำ CT myelography ไม่ว่าจะเป็นสาเหตุจาก metastatic disease หรือจาก trauma ซึ่งใน traumatic myelopathy นั้นเริ่มจากการทำ plain film หรือ CT เพื่อวินิจฉัย fracture และทำ MRI เพื่อที่จะแยกสาเหตุระหว่าง edema, hematoma หรือ complete transection ออกจากกัน
2. Occult hip fracture ในกรณีที่ไม่สามารถให้การวินิจฉัยได้จาก plain film หรือ CT เช่นใน small หรือ nondisplaced fracture และใน osteopenia bone
3. Central venous sinus thrombosis โดยการทำ MRI ร่วมกับ MRV จะมี sensitivity มากกว่าการทำ CT และสามารถแยก clot ออกจาก normal blood ใน venous sinus และยังแสดง enhancement ของเส้นเลือดบริเวณที่มี clot อยู่ด้วย แต่ก็มีกรณีที่เกิด false positive ได้ทั้งจาก artifact หรือ normal anatomic variants
4. Carotid และ Vertebral artery dissection โดยการทำ MRI ร่วมกับ MRA จะสามารถเห็น intraluminal thrombus ได้โดยตรงและสามารถบอกขอบเขตของ dissection และ ischemic injury ได้ แต่เนื่องจาก ในรพ.ส่วนใหญ่นั้นมีความพร้อมในการทำ CT/CT angiography มากกว่า เพราะฉะนั้นในเวชปฏิบัติยังนิยมทำ CT/CT angiographyมากกว่า MRI/MRA
5. Acute cerebrovascular accident ขณะที่การทำ noncontrast head CT นั้นเป็นมาตรฐานก่อนการให้ thrombolytic แต่ในปัจจุบัน MRI สามารถให้การวินิจฉัย acute hemorrhagic stroke ได้เท่าเทียมกับ CT (MRI ดีกว่าใน posterior fossa) และดีกว่าใน acute ischemic stroke โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ diffuse-weighted imaging protocols ซึ่งเห็น ischemic injury ภายในเวลาไม่กี่นาทีและเทคนิค  MR perfusion ยังสามารถบอกขอบเขตของ ischemic prenumbra ได้ ซึ่งในบางสถาบันมีการใช้ MRI แทน CT ในกรณี stroke fast track ซึ่งขึ้นอยู่กับความพร้อมในการทำ MRI ทันทีและประสบการณ์ของรังสีแพทย์
6. Appendicitis ใน pregnancy ในกรณีที่ทำ US แล้วไม่สามารถวินิจฉัยได้ ซึ่งไม่จำเป็นต้องฉีด IV contrast
7. Aortic dissection และ pulmonary embolism ซึ่ง MRI เป็นตัวเลือกในผู้ป่วยที่อาการคงที่ แต่ไม่สามารถให้ iodinated contrast ได้และไม่มีข้อห้ามในการให้ gadolinium
8. อื่นๆ เช่น ใน osteomyelitis, avascular necrosis, stress fracture, occult fracture (scaphoid, lunate fx), muscle tear, tendon/ligament injury, nerve injury, disk herniation

ข้อห้ามในการทำ MRI

1.   มีอุปกรณ์ประเภท metallic (อุปกรณ์สมัยใหม่ที่ฝังไว้ในตัวผู้ป่วยจะมีการระบุว่าเป็น “MR safe” คือไม่มีอันตรายภายใต้สนามแม่เหล็กไฟฟ้า, ”MR condition” คือไม่มีอันตรายภายใต้ภาวะที่ระบุไว้เช่น ปลอดภัยที่ 2T, “MR unsafe” คือทำให้เกิดอันตรายภายใต้สนามแม่เหล็ก) ซึ่งจะเกิดอันตรายจากการเคลื่อนที่ของวัตถุนั้น การเกิดความร้อน และการเกิดกระแสไฟฟ้าจากพลังงานคลื่นวิทยุ

AHA ได้ระบุความปลอดภัยของอุปกรณ์ทางหัวใจกับการทำ MRI ไว้ดังนี้

• อุปกรณ์ทางหัวใจส่วนใหญ่เป็น nonferromagnetic (เช่น titanium, titanium alloy, nitinol) หรือ weakly ferromagnetic
• ในกรณีที่ไม่ใช่การทำ MRI ฉุกเฉิน ถ้าเป็นอุปกรณ์  weakly ferromagnetic ให้รอ tissue healing 6 สัปดาห์
• Coronary และ peripheral vascular stent เป็น nonferromagnetic หรือ weakly ferromagnetic สามารถทำ MRI ได้ทันที
• Prosthetic heart valve มี magnetic interaction แต่เมื่อเทียบกับแรงที่เกิดจากการเต้นของหัวใจแล้วน้อยกว่ามาก พบว่าสามารถทำ MRI ได้อย่างปลอดภัย (ถึง 4.7T แม้ใน degenerative heart)
• Pulmonary artery hemodynamic monitoring/thermodilution catheters และ transvenous pacing เป็น MR unsafe เพราะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าและความร้อนได้
• Pacemaker และ implantable cardiac defibrillator ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของอุปกรณ์และเกิดการทำงานผิดพลาด (asynchronous pacing, inappropriate activation/inhibition) และความร้อน ซึ่งพิจารณาทำ MRI เฉพาะกรณีที่มีความจำเป็นและไม่สามารถตรวจด้วยวิธีอื่นได้ โดยมีแพทย์ที่เชี่ยวชาญด้าน electrophysiology อยู่ด้วย
• IABP และ ventricular assist devices เป็น MR unsafe

อุปกรณ์ที่ไม่ควรเข้าเครื่อง MRI ได้แก่ cerebral aneurysm, cochlear implants, neurostimulator, bone growth stimulator รวมถึงสิ่งแปลกปลอมในร่างกายที่ประกอบด้วย metallic เช่น เศษโลหะที่ฝังภายในลูกตา (สงสัยในอาชีพช่างเชื่อม เจียรเหล็ก)  รอยสักที่มีสีเข้มมาก มาศคาร่า อายแชโดว์

อุปกรณ์ทาง orthopedic ส่วนใหญ่เป็น MR safe หรือ MR conditional (3T) แต่อุปกรณ์บางอย่างเช่น cervical fixation devices (Perfix interference screw) และ external fixation อาจจะมีปัญหาเรื่องการเกิดความร้อน จึงควรที่จะติดต่อรับข้อมูลความปลอดภัยล่าสุดจากบริษัทผู้ผลิตอุปกรณ์นั้นๆ

2.   ผู้ป่วยที่มีอาการไม่คงที่ เพราะว่าการทำ MRI นั้นใช้เวลานาน มีความจำกัดของอุปกรณ์ monitor เครื่อง infusion pump หรืออุปกรณ์อื่นๆที่ใช้ในห้อง MRI และเครื่องมือช่วยชีวิตส่วนใหญ่ล้วนมีโลหะเป็นส่วนประกอบ

3.   Pregnancy ในกรณีที่สามารถรอทำหลังคลอดได้ เพราะว่ายังไมมีหลักฐานยืนยันว่าการทำ MRI ปราศจาก teratogenic และ acoustic effect ต่อ fetus แต่ถ้าจำเป็นต้องทำ imaging แล้ว MRI ก็เป็นตัวเลือกที่ดีกว่า CT โดยเฉพาะอย่างยิ่งระหว่าง GA 2-20 สัปดาห์

4.   เงื่อนไขบางอย่างที่ไม่สามารถทำ MRI ได้ เช่น ผู้ป่วยไม่สามารถอยู่นิ่งได้หรือผู้ป่วยที่มีอาการกลัวที่แคบ (clastrophobic) แต่ก็อาจจะใช้ sedation procedure ในการจัดการปัญหานี้ได้ และอีกกลุ่มหนึ่งคือ ผู้ป่วยที่มีน้ำหนักตัวมากกว่า 140 กิโลกรัม อาจจะไม่สามารถเข้าเครื่อง MRI ชนิด high field scanner (> 0.5T) ได้

เพราะฉะนั้นการเตรียมผู้ป่วยได้แก่ การไม่นำอุปกรณ์ที่มี metallic และอุปกรณ์ electronic เข้าห้อง MRI รวมถึงบัตรที่มีแถบแม่เหล็กต่างๆ นาฬิกา เครื่องช่วงฟัง และการป้องกันอันตรายจากเสียงดังโดยการใส่อุปกรณ์ลดเสียง

อันตรายที่เกิดขึ้นจากการใช้ gadolinium-bases contrast agent ได้แก่

• Allergy โดยเฉพาะอย่างยิ่งในผู้ป่วยที่มีประวัติแพ้สารหลายชนิดหรือประวัติ asthma แต่ส่วนใหญ่มีอาการแพ้ไม่รุนแรงและอุบัติการณ์การแพ้นั้นพบน้อยกว่า iodinated contrast มาก
• Contrast nephropathy สามารถพบได้ในกรณีให้ high doses
• อันตรายที่เกิดกับ fetus นั้นยังไม่ทราบแน่ชัด เพราะฉะนั้นจึงไม่แนะนำให้ในผู้ป่วยตั้งครรภ์
• Nephrogenic systemic sclerosis มีอาการ progressive skin fibrosis, joint contracture และมี multiorgan involvement ซึ่งยังไม่มีวิธีรักษา เป็นภาวะที่พบได้น้อย พบได้ในผู้ป่วย acute หรือ chronic severe renal insufficiency (GFR < 30), hepatorenal syndrome, perioperative liver transplantation (ส่วนใหญ่ GFR < 15  หรือได้ gadolinium > 0.1 mmol/kg หรือได้รับ gadolinium หลายครั้ง) ในกลุ่มนี้แนะนำให้ทำ noncontrast  MRI ก่อนหรือถ้าจำเป็นต้องให้ gadolinium ก็ให้ขนาดน้อยที่สุดและเลือกประเภทที่มีความเสี่ยงต่อ NSF น้อย (Ablavar, gadofosveset trosodium; Evovist, gadoxetate disodium; MultiHance, gadobenate dimeglumine; ProHance, gadoteridol) และการทำ hemodialysis ทันทีซ้ำหลายๆครั้งจะช่วยลดความเสี่ยงลงได้

***ในผู้ป่วย hemodialysis ที่ไม่มีปัสสาวะอยู่แล้วความเสี่ยงจากการทำ CT with iodinated contrast น้อยกว่าการทำ MRI with gadolinium

Ref:

• Esther K. Choo; Robert F. DeMayo, Chapter e299.3. Magnetic Resonance Imaging,  Tintinalli ed8th
• www.MRIsafety.com
• AHA 2007; Safety of Magnetic Resonance Imaging in Patients With Cardiovascular Devices