Απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού
Το MRI σημαίνει απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού . Στην πραγματικότητα, το σωστό όνομα για αυτή τη μελέτη είναι μια εικόνα πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMRI), αλλά όταν αναπτύχθηκε η τεχνική για χρήση στην υγειονομική περίθαλψη, η έννοια της λέξης «πυρηνική» θεωρήθηκε πολύ αρνητική και αφέθηκε έξω από το αποδεκτό όνομα.
Η μαγνητική τομογραφία βασίζεται στις φυσικές και χημικές αρχές του πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR), μια τεχνική που χρησιμοποιείται για να αποκτήσει πληροφορίες σχετικά με τη φύση των μορίων.
Πώς λειτουργεί η μαγνητική τομογραφία
Για να ξεκινήσετε, ας δούμε τα μέρη της μηχανής μαγνητικής απεικόνισης. Τα τρία βασικά συστατικά της μηχανής μαγνητικής τομογραφίας είναι:
- Ο πρωτεύων μαγνήτης
Το μεγαλύτερο μέρος της μαγνητικής τομογραφίας είναι ο κύριος μαγνήτης . Η ανάπτυξη ενός μαγνητικού πεδίου επαρκούς δύναμης για τη δημιουργία εικόνων MRI ήταν ένα πρώιμο εμπόδιο για να ξεπεραστεί η ανάπτυξη αυτής της τεχνολογίας. - Οι μαγνήτες κλίσης
Οι μαγνήτες βαθμίδωσης είναι το τμήμα "ρύθμισης" της μηχανής μαγνητικής απεικόνισης. Επιτρέπουν στη μαγνητική τομογραφία να εστιάζει σε ένα συγκεκριμένο τμήμα του σώματος. Οι μαγνήτες κλίσης είναι επίσης υπεύθυνοι για τον "θόρυβο clanging" σε μια μαγνητική τομογραφία. - Το πηνίο
Δίπλα στο τμήμα του σώματος που απεικονίζεται είναι το πηνίο . Υπάρχουν ρόλοι για ώμους, γόνατα και άλλα μέρη του σώματος. Το πηνίο θα εκπέμπει ραδιοσυχνότητα που θα καθιστά δυνατή τη μαγνητική τομογραφία.
Ο κύριος μαγνήτης
Ένας μόνιμος μαγνήτης (όπως το είδος που χρησιμοποιείτε στην πόρτα του ψυγείου σας) αρκετά ισχυρό για να το χρησιμοποιήσετε σε μια μαγνητική τομογραφία θα ήταν πολύ δαπανηρό να παράγει και πολύ δυσκίνητο για την αποθήκευση.
Ο άλλος τρόπος για να φτιαχτεί ένας μαγνήτης είναι να σπείρει ηλεκτρικό καλώδιο και να τρέξει ένα ρεύμα μέσω του σύρματος. Αυτό δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο μέσα στο κέντρο του πηνίου. Προκειμένου να δημιουργηθεί ένα αρκετά ισχυρό μαγνητικό πεδίο για να εκτελεστεί μαγνητική τομογραφία, τα πηνία του σύρματος δεν πρέπει να έχουν αντίσταση. ως εκ τούτου λούζονται σε υγρό ήλιο σε θερμοκρασία 450 βαθμών Fahrenheit κάτω από το μηδέν!
Αυτό επιτρέπει στα πηνία να αναπτύξουν μαγνητικά πεδία 1,5 έως 3 Tesla (η ισχύς των περισσότερων ιατρικών MRI), περισσότερα από 20.000 φορές ισχυρότερα από το μαγνητικό πεδίο της γης.
Οι μαγνήτες κλίσης
Υπάρχουν τρεις μικρότεροι μαγνήτες μέσα σε ένα μηχάνημα μαγνητικής τομογραφίας που ονομάζεται μαγνήτες κλίσης. Αυτοί οι μαγνήτες είναι πολύ μικρότεροι από τον πρωτεύοντα μαγνήτη (περίπου 1/1000 τόσο ισχυροί), αλλά επιτρέπουν την αλλαγή του μαγνητικού πεδίου με μεγάλη ακρίβεια. Αυτοί οι μαγνήτες κλίσης επιτρέπουν τη δημιουργία "φέτας" εικόνας του σώματος. Αλλάζοντας τους μαγνήτες κλίσης, το μαγνητικό πεδίο μπορεί να επικεντρωθεί ειδικά σε ένα επιλεγμένο τμήμα του σώματος.
Το πηνίο
Η μαγνητική τομογραφία χρησιμοποιεί ιδιότητες ατόμων υδρογόνου για να διακρίνει μεταξύ διαφορετικών ιστών μέσα στο ανθρώπινο σώμα. Το ανθρώπινο σώμα αποτελείται κυρίως από άτομα υδρογόνου (63%), άλλα κοινά στοιχεία είναι οξυγόνο (26%), άνθρακας (9%), άζωτο (1%) και σχετικά μικρές ποσότητες φωσφόρου, ασβεστίου και νατρίου. Η μαγνητική τομογραφία χρησιμοποιεί μια ιδιότητα των ατόμων που ονομάζεται "spin" για να διακρίνει τις διαφορές μεταξύ των ιστών όπως ο μυς, το λίπος και ο τένοντας.
Με έναν ασθενή σε μια μηχανή μαγνητικής τομογραφίας και τον μαγνήτη ενεργοποιημένο, οι πυρήνες των ατόμων υδρογόνου τείνουν να περιστρέφονται σε μία από τις δύο κατευθύνσεις. Αυτοί οι πυρήνες ατόμων υδρογόνου μπορούν να μετατρέψουν τον προσανατολισμό τους σε σπιν, ή την προετοιμασία, στον αντίθετο προσανατολισμό.
Για να περιστραφεί η άλλη κατεύθυνση, το πηνίο εκπέμπει ραδιοσυχνότητα (RF) που προκαλεί αυτή τη μετάβαση (η συχνότητα της ενέργειας που απαιτείται για να γίνει αυτή η μετάβαση είναι συγκεκριμένη και ονομάζεται συχνότητα Larmour).
Το σήμα που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία εικόνων μαγνητικής τομογραφίας προέρχεται από την ενέργεια που απελευθερώνεται από τα μόρια μετάβασης ή προεπεξεργασίας, από την υψηλή τους ενέργεια στην κατάσταση χαμηλής ενέργειας. Αυτή η ανταλλαγή ενέργειας ανάμεσα στις καταστάσεις περιστροφής ονομάζεται συντονισμός και επομένως η ονομασία απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού .
Όλα μαζί
Το πηνίο λειτουργεί επίσης για να ανιχνεύει την ενέργεια που εκπέμπεται από τη μαγνητική επαγωγή από την προεπεξεργασία των ατόμων.
Ένας υπολογιστής ερμηνεύει τα δεδομένα και δημιουργεί εικόνες που εμφανίζουν τα διαφορετικά χαρακτηριστικά συντονισμού διαφορετικών τύπων ιστών. Βλέπουμε αυτό ως εικόνα των αποχρώσεων του γκρι - ορισμένοι ιστοί του σώματος εμφανίζονται πιο σκούροι ή ελαφρύτεροι, όλα ανάλογα με τις παραπάνω διαδικασίες.
Οι ασθενείς που προγραμματίζονται να υποβληθούν σε μαγνητική τομογραφία θα λάβουν συγκεκριμένες ερωτήσεις για να διαπιστώσουν αν η μαγνητική τομογραφία είναι ασφαλής για τον συγκεκριμένο ασθενή. Ορισμένα από τα θέματα που θα εξεταστούν περιλαμβάνουν:
- Μέταλλο στο σώμα
Οι ασθενείς με μεταλλικά εμφυτεύματα στο σώμα πρέπει να ειδοποιήσουν το προσωπικό μαγνητικής τομογραφίας πριν υποβληθούν σε δοκιμή MRI. Ορισμένα μεταλλικά εμφυτεύματα είναι συμβατά με τη μαγνητική τομογραφία, συμπεριλαμβανομένων των περισσότερων ορθοπεδικών εμφυτευμάτων . Ωστόσο, μερικά εμφυτεύματα εμποδίζουν τους ασθενείς να έχουν ποτέ μαγνητική τομογραφία, όπως κλιπ ανευρύσματος στον εγκέφαλο και μεταλλικά εμφυτεύματα ματιών . - Εμφυτευμένες συσκευές
Οι ασθενείς με βηματοδότες ή εσωτερικούς απινιδωτές πρέπει να προειδοποιούν το προσωπικό MRI, καθώς αυτές οι συσκευές εμποδίζουν τη χρήση ενός τεστ MRI. - Ρούχα / Κοσμήματα
Οποιαδήποτε μεταλλικά ρούχα ή κοσμήματα θα πρέπει να αφαιρεθούν πριν υποβληθεί σε μελέτη MRI.
Μεταλλικά αντικείμενα κοντά σε μαγνητική τομογραφία μπορεί να είναι επικίνδυνα. Το 2001, ένα αγόρι έξι ετών σκοτώθηκε όταν μια δεξαμενή οξυγόνου έπληξε το παιδί. Όταν ο μαγνήτης μαγνητικής τομογραφίας ενεργοποιήθηκε, η δεξαμενή οξυγόνου αναρροφήθηκε στην μαγνητική τομογραφία και το παιδί χτυπήθηκε από αυτό το βαρύ αντικείμενο. Λόγω αυτού του δυνητικού προβλήματος, το προσωπικό MRI είναι εξαιρετικά προσεκτικό για τη διασφάλιση της ασφάλειας των ασθενών.
Ο θόρυβος
Οι ασθενείς συχνά παραπονιούνται για έναν θόρυβο που προκαλείται από μηχανές MRI. Αυτός ο θόρυβος προέρχεται από τους μαγνήτες κλίσης που περιγράφηκαν προηγουμένως. Αυτοί οι μαγνήτες κλίσης είναι στην πραγματικότητα πολύ μικρόι σε σύγκριση με τον πρωτεύοντα μαγνήτη μαγνητικής τομογραφίας, αλλά είναι σημαντικοί για να επιτρέπουν τις λεπτές μεταβολές στο μαγνητικό πεδίο για να βλέπουν καλύτερα το κατάλληλο μέρος του σώματος.
Το διάστημα
Μερικοί ασθενείς είναι κλειστοφοβικοί και δεν τους αρέσει να μπαίνουν σε μηχανή μαγνητικής τομογραφίας . Ευτυχώς, υπάρχουν πολλές διαθέσιμες επιλογές.
- MRI ακραίων καταστάσεων
Τα νέα MRI δεν απαιτούν να βρεθείτε μέσα σε ένα σωληνάριο. Αντίθετα, οι ασθενείς που έχουν μαγνητική τομογραφία του γονάτου, του αστραγάλου, του ποδιού, του αγκώνα ή του καρπού, μπορούν απλά να τοποθετήσουν το τμήμα του σώματος μέσα στη μηχανή μαγνητικής απεικόνισης. Αυτός ο τύπος μηχανής δεν λειτουργεί για μαγνητική τομογραφία των ώμων, της σπονδυλικής στήλης, των ισχίων ή της λεκάνης. - Ανοίξτε MRIs
Τα ανοικτά MRIs είχαν σημαντικά προβλήματα ποιότητας, αλλά η τεχνολογία εικόνας έχει βελτιωθεί αρκετά τα τελευταία χρόνια. Ενώ τα κλειστά MRI εξακολουθούν να προτιμώνται από πολλούς γιατρούς , η ανοικτή μαγνητική τομογραφία μπορεί να είναι μια κατάλληλη εναλλακτική λύση. - Νάρκωση
Μερικοί ασθενείς έχουν πρόβλημα να κάθονται ακόμα για τα 45 λεπτά που χρειάζονται για να ολοκληρώσουν μια μαγνητική τομογραφία, ειδικά με το θόρυβο clanging. Ως εκ τούτου, μπορεί να είναι σκόπιμο να παίρνετε ένα φάρμακο για να χαλαρώσετε πριν από τη διεξαγωγή μελέτης MRI. Συζητήστε το με το γιατρό σας πριν προγραμματίσετε τη μελέτη MRI.