Magnetická rezonancia
MRI znamená zobrazovanie pomocou magnetickej rezonancie . V skutočnosti správnym názvom pre túto štúdiu je obraz nukleárnej magnetickej rezonancie (NMRI), ale keď sa technológia vyvíjala na použitie v zdravotnej starostlivosti, pojem "jadrová" bol považovaný za príliš negatívny a bol vynechaný akceptovaný názov.
MRI sa zakladá na fyzikálnych a chemických princípoch nukleárnej magnetickej rezonancie (NMR), ktorá sa používa na získavanie informácií o povahe molekúl.
Ako funguje MRI
Ak chcete začať, pozrite sa na časti zariadenia MRI. Tri základné komponenty zariadenia MRI sú:
- Primárny magnet
Najväčšia časť MRI je primárny magnet . Vytvorenie magnetického poľa s dostatočnou silou na vytvorenie MRI obrázkov bolo skorým prekážkom, ktoré bolo možné prekonať pri vývoji tejto technológie. - Gradientné magnety
Magnety gradientu sú "dolaďovacie" časti zariadenia MRI. Umožňujú MRI zamerať sa na určitú časť tela. Gradientné magnety sú tiež zodpovedné za "tlmenie hluku" v MRI. - Cievka
Vedľa tej časti tvojho snímaného tela je cievka . Existujú cievky pre ramená, kolená a ďalšie časti tela. Cievka vysiela rádiofrekvenčnú frekvenciu, ktorá umožňuje MRI.
Primárny magnet
Trvalý magnet (podobne ako ten, ktorý používate na dvere chladničky) dostatočne výkonný na použitie v MRI by bol príliš nákladný na výrobu a príliš ťažkopádne na ukladanie.
Ďalším spôsobom, ako vytvoriť magnet, je zviniť elektrický vodič a spustiť prúd cez drôt. Toto vytvára magnetické pole v strede cievky. Aby sa vytvorilo dostatočne silné magnetické pole na vykonanie MRI, cievky drôtu nesmú mať žiaden odpor; preto sa kúpajú v tekutom héliu pri teplote 450 stupňov Celzia pod nulou!
To umožňuje cievkam vyvinúť magnetické polia 1,5 až 3 Tesla (silu väčšiny lekárskych MRI), viac ako 20 000 krát silnejšie než magnetické pole zemského.
Gradientné magnety
V rámci zariadenia MRI, ktoré sa nazývajú gradientné magnety, nachádzajú tri menšie magnety. Tieto magnety sú oveľa menšie než primárny magnet (asi 1/1000 ako silné), ale umožňujú veľmi presne meniť magnetické pole. Práve tieto gradientné magnety umožňujú vytvoriť obrazové "plátky" tela. Zmenou gradientových magnetov môže byť magnetické pole špecificky zamerané na vybranú časť tela.
Cievka
MRI používa vlastnosti atómov vodíka na rozlíšenie medzi rôznymi tkanivami v ľudskom tele. Ľudské telo sa skladá hlavne z atómov vodíka (63%), ostatnými bežnými prvkami sú kyslík (26%), uhlík (9%), dusík (1%) a relatívne malé množstvá fosforu, vápnika a sodíka. MRI používa vlastnosť atómov nazývaných "spin" na rozlíšenie rozdielov medzi tkanivami, ako sú svaly, tuk a šľacha.
Keď je pacient v zariadení MRI a magnet zapnutý, jadrá atómov vodíka majú tendenciu rotovať v jednom z dvoch smerov. Tieto jadrá vodíkových atómov môžu zmeniť svoju spinovú orientáciu alebo preces na opačnú orientáciu.
Aby sa točilo opačným smerom, cievka vyžaruje rádiofrekvenčnú frekvenciu (RF), ktorá spôsobuje tento prechod (frekvencia energie potrebná na to, aby bol tento prechod špecifický a nazývaný Frekvencia Larmour).
Signál, ktorý sa používa na vytváranie obrazov MRI, je odvodený od energie uvoľnenej molekulami prechádzajúcimi alebo pretvárajúcimi z ich vysokoenergetickej energie do stavu s nízkou energiou. Táto výmena energie medzi spinovými stavmi sa nazýva rezonancia a teda názov magnetická rezonancia .
Dávať to všetko dokopy
Cievka tiež funguje na detekciu energie odovzdávanej magnetickou indukciou od precesovania atómov.
Počítač interpretuje dáta a vytvára obrázky, ktoré zobrazujú rôzne rezonančné vlastnosti rôznych typov tkaniva. Vidíme to ako obraz odtieňov šedej - niektoré telesné tkanivá sa zobrazujú tmavšie alebo ľahšie, všetky závisia od vyššie uvedených procesov.
Pacientom, ktorí majú absolvovať MRI, sa budú klásť určité konkrétne otázky, aby sa zistilo, či je MRI pre daného pacienta bezpečný. Niektoré otázky, ktoré sa budú riešiť, zahŕňajú:
- Kov v tele
Pacienti s kovovými implantátmi v tele potrebujú upozorniť zamestnancov MRI pred vykonaním MRI testu. Niektoré kovové implantáty sú kompatibilné s MRI, vrátane väčšiny ortopedických implantátov . Avšak niektoré implantáty zabraňujú pacientom, aby mali MRI, ako napríklad aneuryzmatické klipy v mozgu a kovové očné implantáty . - Implantované zariadenia
Pacienti s kardiostimulátormi alebo internými defibrilátormi musia upozorniť zamestnancov MRI, pretože tieto zariadenia zabraňujú použitiu MRI testu. - Oblečenie / Šperky
Každý kovový odev alebo šperky by sa mali odstrániť ešte predtým, ako sa podrobí štúdii MRI.
Kovové predmety v blízkosti MRI môžu byť nebezpečné. V roku 2001 bol šesťročný chlapec zabitý, keď nádrž na kyslík zasiahla dieťa. Keď bol magnet magnetického rezonátora zapnutý, kyslíková nádrž bola nasávaná do MRI a dieťa bolo zasiahnuté týmto ťažkým predmetom. Vzhľadom na tento potenciálny problém sú pracovníci MRI mimoriadne opatrní pri zabezpečovaní bezpečnosti pacientov.
Hluk
Pacienti sa často sťažujú na hluk vyvolaný strojmi MRI. Tento šum pochádza z gradientových magnetov, ktoré boli opísané skôr. Tieto gradientné magnety sú v skutočnosti pomerne malé v porovnaní s magnetom primárneho magnetického rezonátora, ale sú dôležité pri umožňovaní jemných zmien v magnetickom poli, ktoré najlepšie vidia príslušnú časť tela.
Vesmír
Niektorí pacienti sú klaustrofobní a nemajú radi dostať sa do zariadenia MRI . Našťastie je k dispozícii niekoľko možností.
- Extrémne MRI
Nové MRI nevyžadujú, aby ste ležali v trubici. Skôr pacienti, ktorí majú MRI kolena, členku, nohy, lakťa alebo zápästia, môžu jednoducho umiestniť túto časť tela do zariadenia MRI. Tento typ zariadenia nefunguje pri MRI ramien, chrbtice, bokov alebo panvy. - Otvorte MRI
Otvorené magnetické rezonancie mali významné problémy s kvalitou, ale technológia obrazu sa v posledných niekoľkých rokoch výrazne zlepšila. Zatiaľ čo zatvorené magnetické rezonancie sú stále preferované mnohými lekármi , otvorená magnetická rezonancia môže byť vhodnou alternatívou. - sedatíva
Niektorí pacienti majú ťažkosti so sadením počas 45 minút potrebných na dokončenie MRI, najmä s hlukom. Preto môže byť vhodné pred liečbou MRI užívať lieky na uvoľnenie. Diskutujte o tom so svojím lekárom pred plánovaním štúdie MRI.