Як МРТ машына працуе для артапедыі

Магнітна-рэзанансная тамаграфія

МРТ каштуе для магнітна - рэзананснай тамаграфіі. У рэчаіснасці, правільная назва для гэтага даследавання з'яўляецца ядзерна - магнітным рэзананс малюнка (ЯМРТ), але калі тэхнік распрацоўваецца для выкарыстання ў ахове здароўя Канатацыя словы «ядзерная» была палічана занадта негатыўнымі і была пакінутая з прынятае назва.

МРТ заснавана на фізічных і хімічных прынцыпах ядзернага магнітнага рэзанансу (ЯМР), метад, які выкарыстоўваецца, каб атрымаць інфармацыю аб прыродзе малекул.

Колькі МРТ работ

Для пачатку, давайце паглядзім на часткі машыны МРТ. Тры асноўныя кампаненты машыны МРТ з'яўляюцца:

першасны магніт

Пастаянны магніт (як выгляд, які Вы выкарыстоўваеце на дзверцах халадзільніка) досыць магутны, каб выкарыстоўваць у МРТ быў бы занадта дарагім і занадта грувасткі для захоўвання.

Іншы спосаб зрабіць магніт да шпульцы электрычнага провада і запусціць ток праз провад. Гэта стварае магнітнае поле ў цэнтры шпулькі. Для таго, каб стварыць досыць моцнае магнітнае поле, каб выканаць МРТ, віткі дроту не павінна быць ніякага супраціву; таму яны купаліся ў вадкім гелии пры тэмпературы 450 градусаў па Фарэнгейце ніжэй за нуль!

Гэта дазваляе шпулькі для распрацоўкі магнітных палёў ад 1,5 да 3 Цеслы (трываласць большасці медыцынскага MRIs), больш чым у 20000 разоў мацней, чым магнітнае поле Зямлі.

градыент магніты

Ёсць тры невялікія магніты ўнутры МРТ машыны званых Градыентнае магнітаў. Гэтыя магніты значна менш, што першасны магніт (каля 1/1000, як моцны), але яны дазваляюць магнітнае поле будзе змяняцца вельмі дакладна. Менавіта гэтыя градыентныя магніты, якія дазваляюць малюнка «лустачкі» цела павінны быць створаны. Змяняючы градыент магніты, магнітнае поле можа быць спецыяльна накіравана на выбраную частка цела.

Coil

МРТ выкарыстоўвае ўласцівасці атамаў вадароду, каб адрозніваць розныя тканіны ў арганізме чалавека. Чалавечае цела складаецца ў асноўным з атамаў вадароду (63%), іншыя агульныя элементы з'яўляюцца кісларод (26%), вугляроду (9%), азот (1%), а таксама адносна невялікія колькасці фосфару, кальцыя і натрыю. МРТ выкарыстоўвае ўласцівасць атамаў, званых «спіна», каб выявіць адрозненні паміж тканінамі, такіх як мышцы, тлушч і сухажыллі.

З пацыентам ў машыне МРТ і магніт уключаны, ядро ​​атамаў вадароду мае тэндэнцыю круціцца ў адным з двух кірункаў. Гэтыя ядра атама вадароду можа пераходзіць іх спінавай арыентацыю, або прэцэсіі, у процілеглы арыентацыю.

Для таго , каб круціцца ў іншым кірунку, шпулька выпраменьвае радыёчастотны (РЧ) , які выклікае гэты пераход (частату энергіі , неабходную , каб зрабіць гэты пераход з'яўляецца спецыфічным, і называецца ларморовая частата).

Сігнал, які выкарыстоўваецца пры стварэнні малюнкаў МРТ з'яўляецца вытворных ад энергіі, якая выдаткоўваецца малекуламі, якія пераходзяць або прецессирующих, з іх высокай энергіі да іх нізкаэнергетычных стане. Гэты абмен энергіі паміж спінавай станамі называецца рэзанансам, і , такім чынам , назва магнітна - рэзанансная тамаграфія .

Збіраем усе разам

Шпулька таксама функцыянуе для выяўлення энергіі, выпусканых магнітнай індукцыяй ад прецессирующих атамаў.

Кампутар інтэрпрэтуе дадзеныя і стварае малюнкі, якія адлюстроўваюць розныя рэзанансныя характарыстыкі розных тыпаў тканін. Мы бачым гэта як малюнак адценняў шэрага - некаторыя тканіны цела з'яўляюцца цямней або святлей, усё ў залежнасці ад названых вышэй працэсаў.

Пацыенты, якія плануюцца прайсці МРТ будуць прапанаваныя некалькі канкрэтных пытанняў для таго, каб вызначыць, ці з'яўляецца МРТ бяспечная для гэтага пацыента. Некаторыя з пытанняў, якія будуць разгледжаны, ўключаюць:

Металічныя аб'екты ў непасрэднай блізкасці ад МРТ могуць быць небяспечнымі. У 2001 годзе шэсць-гадовы хлопчык быў забіты, калі кіслародны бак ўдарыў дзіцяці. Калі магніт МРТ быў уключаны, кісларод бак быў ўсмоктваецца ў МРТ, і дзіця быў уражаны гэтым цяжкім прадметам. З-за гэтай патэнцыйнай праблемы, супрацоўнікі МРТ вельмі асцярожныя ў забеспячэнні бяспекі пацыентаў.

шум

Пацыенты часта скардзяцца на «звон» шуму, выкліканых машынамі МРТ. Гэты шум зыходзіць з Градыентнае магнітаў, якія былі раней апісанымі. Гэтыя градыентныя магніты на самай справе вельмі мала ў параўнанні з першасным МРТ магніта, але яны гуляюць важную ролю ў вырашэнні тонкія змены ў магнітным полі, каб лепш «бачыць» адпаведную частку цела.

прастору

Некаторыя пацыенты клаўстрафобіяй і не любяць атрымліваць у машыне МРТ . На шчасце, ёсць некалькі варыянтаў.