MRI znamená zobrazovanie magnetickou rezonanciou. 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 MRI funguje
Na začiatok sa pozrime na časti zariadenia MRI. Tri základné komponenty zariadenia MRI sú:
- Primárny magnet
Najväčšou časťou 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
Magnetické gradienty sú "jemnou ladenie" časti zariadenia MRI. Umožňujú MRI zamerať sa na určitú časť tela. Gradientné magnety sú tiež zodpovedné za "tlmenie hluku" v MRI. Cievka - Vedľa časti tela, ktorá je zobrazená, 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 ťažkopádny na ukladanie.
Iný spôsob, 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 magnetickom prístroji sú tri menšie magnety nazývané gradientné 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.
S pacientom v zariadení MRI a zapnutom magnete sa jadrá atómov vodíka majú tendenciu otáčať jedným z dvoch smerov. Tieto jadrá vodíkových atómov môžu zmeniť svoju spinovú orientáciu alebo preces na opačnú orientáciu.
Aby sa točil opačným smerom,
cievka vyžaruje rádiofrekvenciu (RF), ktorá spôsobuje tento prechod (frekvencia energie potrebná na to, aby tento prechod bol špecifický a nazývaný Larmour Frequency). Signál, ktorý sa používa pri vytváraní MRI obrázkov, je odvodený od energie uvoľnenej molekulami prechádzajúcimi alebo pretvárajúcimi, od ich vysokoenergetických až po ich nízku energetickú energiu. Táto výmena energie medzi spinovými stavmi sa nazýva rezonancia a teda názov magnetická rezonancia.
Uvedenie všetkých dohromady
Cievka tiež funguje na detekciu energie odovzdanej magnetickou indukciou od premeny atómov.
Počítač interpretuje dáta a vytvára obrazy, 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 z problémov, 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 - Pred uskutočnením štúdie MRI je potrebné odstrániť akýkoľvek kovový odev alebo šperky.
Kovové objekty 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 "zvuk" 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.
Priestor
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.
Otvorené MRI - Otvorené MRI mali značné problémy s kvalitou, ale obrazová technológia sa v posledných rokoch zlepšila dosť. Zatiaľ čo zatvorené magnetické rezonancie sú stále preferované mnohými lekármi, otvorená magnetická rezonancia môže byť vhodnou alternatívou.
Sedácia - Niektorí pacienti majú ťažkosti so sadením počas 45 minút potrebných na dokončenie MRI, hlavne s hlukom. Preto môže byť vhodné pred liečbou MRI užívať lieky na uvoľnenie. Diskutujte o tom so svojím lekárom pred plánovaním štúdie MRI.
