В основе МРТ лежит феномен ядерно-магнитного резонанса, открытый в 1946 г. физиками Ф.Блохом и Э.Перселлом (Нобелевская премия по физике, 1952 г.). Суть этого феномена состоит в способности ядер некоторых элементов, находящихся под воздействием статического магнитного поля, принимать энергию радиочастотного импульса. Параллельные работы по изучению электронного парамагнитного резонанса проводились в Казанском государственном университете проф. Е.К.Завойским. На протяжении многих последующих десятилетий определение резонансных частот с помощью ЯМР-спектроскопии позволяло анализировать химический состав различных веществ и соединений.

В 1973 г. американский ученый П.Лотербур предложил дополнить феномен ядерно-магнитного резонанса наложением градиентных магнитных полей для пространственной локализации сигнала. С помощью протокола реконструкции изображений, использовавшегося в то время при проведении компьютерной томографии (КТ), ему удалось получить первую МР-томограмму. В последующие годы МРТ претерпела целый ряд качественных преобразований, став в настоящее время наиболее сложной и многообразной методикой лучевой диагностики.

Принцип МРТ позволяет получать сигнал от любых ядер в теле человека, но наибольшей клинической значимостью обладает оценка распределения протонов, входящих в состав биоорганических соединений, что определяет высокую мягкотканную контрастность метода. В 2003 г. П.Лотербур и П.Мэнсфилд (создатель методик быстрой МРТ) были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине. Сегодня в мире насчитывается более 25 тыс. МР-томографов, на которых суммарно проводится более полумиллиона исследований в день (данные European Magnetic Resonance Forum).
Основным техническим параметром, определяющим диагностические возможности МРТ, является напряженность магнитного поля, измеряемая в Т (тесла). Высокопольные томографы (от 1 до 3 Т) позволяют проводить наиболее широкий спектр исследований всех областей тела человека, включающий функциональные исследования, ангиографию, быструю томографию. Томографы этого уровня являются высокотехнологичными комплексами, требующими постоянного технического контроля и крупных финансовых затрат. Напротив, низкопольные томографы обычно являются экономичными, компактными и менее требовательными с технической и эксплуатационной точек зрения.

Однако возможности визуализации мелких структур на низкопольных томографах ограничены более низким пространственным разрешением, а спектр обследуемых анатомических областей преимущественно ограничен головным и спинным мозгом, крупными суставами.

Поэтому за последние 10 лет высокопольная томография стала “локомотивом” развития МРТ, а число систем этого уровня в мире превысило число низкопольных томографов в 10–12 раз

Один из основных недостатков МРТ связан с большой продолжительностью исследования. Для большинства исследований обязательным условием получения качественных изображений является спокойное и неподвижное состояние пациента, что определяет необходимость седации у беспокойных пациентов или применения анальгетиков у пациентов с выраженным болевым синдромом. Данная проблема усугубляется необходимостью пребывания пациента в неудобном, нефизиологичном, положении при некоторых специальных укладках (например, при исследовании плечевого сустава у крупных пациентов).
Боязнь замкнутого пространства (клаустрофобия) может быть непреодолимым препятствием для проведения обследования, в особенности у пациентов со склонностью к развитию истероидных реакций. Однако во многих случаях эту проблему можно решить с помощью объяснения необходимости и важности диагностики, подробного разъяснения характера исследования, демонстрации устройства МР-томографа, легкой седации. Также для пациентов с клаустрофобией существенной психологической поддержкой является нахождение рядом врача или родственника на протяжении исследования. Вместе с тем выраженная клаустрофобия является абсолютным противопоказанием для обследования методом МРТ. У детей в возрасте от периода новорожденности до 5–6 лет обследование обычно может быть проведено только на фоне седации под контролем анестезиолога. У детей младшего школьного возраста может потребоваться присутствие во время исследования одного из родителей.
Также существуют технические ограничения, связанные с нагрузкой на стол томографа, при обследовании пациентов с избыточной массой тела (обычно более 130 кг). Дополнительным ограничением может оказаться окружность талии, несовместимая с диаметром туннеля томографа. У таких пациентов предпочтительным является проведение обследования на томографах открытого типа с низкой напряженностью магнитного поля.
Основными диагностическими ограничениями МРТ является невозможность достоверного выявления кальцинатов, оценки минеральной структуры костной ткани (плоские кости, кортикальная пластинка). МРТ не позволяет детально характеризовать паренхиму легких. В этой области она уступает возможностям КТ. Также МРТ значительно в большей степени, чем КТ, подвержена возникновению артефактов от движений. Качество томограмм может быть резко снижено из-за артефактов от движения пациента (дыхания, сердцебиения, непроизвольных движений), металлических объектов (фиксированных внутри тела или в предметах одежды), пульсации сосудов, неправильной настройки томографа. Для уменьшения выраженности артефактов обычно используется дополнительная фиксация исследуемой части тела пациента, синхронизация томографии с ЭКГ, дыханием, периферическим пульсом. Все металлические предметы (заколки, булавки, монеты, съемные зубные протезы и т.д.) должны оставляться пациентом на время обследования в специально отведенном для этого месте. Более того, в помещение МР-томографа не должны вноситься никакие металлические объекты, так как они могут быть притянуты магнитным полем с большой скоростью, нанести травму пациенту или медицинскому персоналу и надолго вывести из строя томограф.

К абсолютным противопоказаниям относится наличие у пациента искусственного водителя ритма (может перейти в асинхронный режим работы под воздействием градиентного магнитного поля), внутричерепных ферромагнитных гемостатических клипс (при смещении может произойти повреждение сосуда и кровотечение), периорбитальных ферромагнитных инородных тел (при смещении может произойти повреждение глазного яблока) и выраженной клаустрофобии. У этих пациентов обследование методом МРТ запрещено. К относительным противопоказаниям относятся первый триместр беременности, застойная сердечная недостаточность. Большинство медицинских устройств является условно совместимыми с МРТ. Это значит, что обследование пациентов с установленными стентами, внутрисосудистыми катушками, фильтрами, протезами сердечных клапанов может проводиться при наличии клинических показаний по согласованию со специалистом по лучевой диагностике на основе информации компании-производителя о характеристиках металла, из которого изготовлено установленное устройство. Имеющийся клинический опыт позволяет утверждать, что в подавляющем большинстве таких случаев МРТ абсолютно безопасна для пациентов. Несъемные зубные протезы или беременность (второй и третий триместр) не являются противопоказанием для МРТ.