Kako MRI mašina radi za ortopediju

Magnetna rezonanca

MRI predstavlja magnetnu rezonancu . U stvarnosti, ispravno ime za ovu studiju je slika nuklearne magnetne rezonance (NMRI), ali kada se tehnika razvija za upotrebu u zdravstvenoj zaštiti, konotacija reči "nuklearna energija" se osećala kao previše negativna i bila je izostavljena prihvaćeno ime.

MRI se zasniva na fizičkim i hemijskim principima nuklearne magnetne rezonance (NMR), tehnika koja se koristi za dobijanje informacija o prirodi molekula.

Kako MRI radi

Da započnemo, da pogledamo delove MRI mašine. Tri osnovne komponente MRI mašine su:

Primarni magnet

Stalni magnet (kao vrsta koju koristite na vratima frižidera) dovoljno moćna za upotrebu u MRI-u bi bila suviše skupa za proizvodnju i prekomerno za čuvanje.

Drugi način da napravite magnet je da namotaju električnu žicu i pokrenu struju kroz žicu. Ovo stvara magnetno polje unutar središta zavojnice. Da bi se napravio dovoljno snažno magnetno polje za izvođenje MRI, namotaji žice ne moraju imati otpor; stoga su okupani u tečnom helijumu na temperaturi od 450 stepeni Fahrenheita ispod nule!

Ovo omogućava da se kalemi razvijaju magnetna polja od 1.5 do 3 Tesla (snaga većine medicinskih MRI), više od 20.000 puta jači od magnetskog polja zemlje.

Gradijent magneti

Postoje tri manja magneta unutar MRI mašine koja se naziva gradijent magnetima. Ovi magneti su mnogo manji od primarnog magneta (oko 1/1000 jači), ali omogućavaju vrlo precizno menjajući magnetno polje. Ovi gradijent magneti omogućavaju stvaranje slike "rezova" tela. Promjenom gradijentskih magneta, magnetsko polje se može posebno fokusirati na odabrani dio tela.

Coil

MRI koristi svojstva atoma vodonika kako bi razlikovala različita tkiva unutar ljudskog tela. Ljudsko tijelo uglavnom sastoji od atoma vodonika (63%), drugi uobičajeni elementi su kiseonik (26%), ugljenik (9%), azot (1%) i relativno male količine fosfora, kalcijuma i natrijuma. MRI koristi svojstvo atoma zvanih "spin" kako bi se razlikovale razlike između tkiva kao što su mišići, masti i tetiva.

Sa pacijentom u MRI mašini i uključenim magnetom, jezgra atoma vodonika se kretaju u jednom od dva pravca. Ova jezgra vodonikovog atoma mogu prelaziti njihovu orijentaciju spinova, ili preciznost, na suprotnu orijentaciju.

Da bi se okrenuo drugi smjer, zavojnica emituje radio-frekvenciju (RF) koja uzrokuje ovu tranziciju (frekvencija energije koja je potrebna da bi se ova tranzicija bila specifična, a nazvana je Larmour Frequency).

Signal koji se koristi pri kreiranju MRI slika proizilazi iz energije koja se prenosi molekulima prelaskom ili preciznošću, od njihove visoke energije do niskog energetskog stanja. Ova razmjena energije između spin-stanja se naziva rezonancom, a time i imenom magnetne rezonance .

Sve zajedno

Vijčica takođe funkcioniše kako bi se otkrila energija koja se prenosi magnetnom indukcijom iz preciziranja atoma.

Računar tumači podatke i stvara slike koje prikazuju različite rezonantne karakteristike različitih tipova tkiva. Ovo vidimo kao sliku sive boje - neke tkiva tela se pojavljuju tamnije ili lakše, zavisno od gore navedenih procesa.

Pacijentima kojima je predviđena MRI biće postavljena određena pitanja kako bi se utvrdilo da li je MRI siguran za tog pacijenta. Neka od pitanja koja će se razmatrati uključuju:

Metalni predmeti u blizini MRI mogu biti opasni. Godine 2001., šestogodišnji dečak je poginuo kad je tiganj udario kiseonikom. Kada je uključen MRI magnet, rezervoar za kiseonik je ušao u MRI, a dete je pogođeno ovim teškim predmetom. Zbog ovog potencijalnog problema, osoblje MRI-a je izuzetno oprezno u osiguranju sigurnosti pacijenata.

Buka

Pacijenti se često žale na buku koja izaziva MRI masine. Ova buka dolazi od magneta gradijenta koje su prethodno opisane. Ovi gradivni magneti su stvarno prilično mali u poređenju sa primarnim MR magnetom, ali su važni u tome što dozvoljavaju suptilne promjene u magnetnom polju kako bi najbolje "vidjeli" odgovarajući dio tela.

Prostor

Neki pacijenti su klaustrofobični i ne vole da uđu u MRI mašinu . Srećom, na raspolaganju je nekoliko opcija.