Магнитен резонанс
ЯМР означава изображение с магнитен резонанс . В действителност, правилното име на това изследване е изображението от ядрено-магнитен резонанс (NMRI), но когато тази техника се разработваше за използване в здравеопазването, чувствителността на думата "ядрено" се чувстваше твърде отрицателна и беше оставена извън приетото име.
ЯМР се основава на физичните и химичните принципи на ядрено-магнитен резонанс (NMR) - техника, използвана за получаване на информация за природата на молекулите.
Как работи ЯМР
За да започнете, нека да разгледаме частите на машината за ЯМР. Трите основни компонента на машината за ЯМР са:
- Първичният магнит
Най-голямата част от ЯМР е първичният магнит . Разработването на магнитно поле с достатъчна сила за създаване на изображения с ЯМР беше ранно препятствие за преодоляване на развитието на тази технология. - Магнитите с градиент
Магнитите с градиент са "фината настройка" на машината за ЯМР. Те позволяват на ЯМР да се съсредоточи върху определена част от тялото. Магнитите с градиент също са отговорни за "шумотевичния шум" в MRI. - Намотка
До спиралата част от вашето тяло е бобината . Има бобини, направени за раменете, коленете и други части на тялото. Сондата ще излъчва радиочестота, която ще направи възможно ЯМР.
Първичният магнит
Постоянният магнит (подобно на вида, който използвате на вратата на хладилника), достатъчно мощен, за да я използвате в магнитно-резонансната матрица, би бил твърде скъп за производство и твърде тромав за съхранение.
Другият начин да направите магнит е да намотавате електрически проводник и да прокарате ток през проводника. Това създава магнитно поле в центъра на серпентината. За да се създаде достатъчно силно магнитно поле за извършване на ядрено-магнитен резонанс (MRI), намотките от тел не трябва да имат съпротивление; следователно те се къпят в течен хелий при температура от 450 градуса по Фаренхайт под нулата!
Това позволява на бобините да развиват магнитни полета от 1,5 до 3 Tesla (силата на повечето медицински магнитни полета), повече от 20,000 пъти по-силни от земното магнитно поле.
Магнитите с градиент
Има три по-малки магнита в машина за ядрено-магнитен резонанс, наречена градиентни магнити. Тези магнити са много по-малки от първичния магнит (около 1/1000 толкова силни), но те позволяват магнитното поле да се променя много точно. Тези градиенти са магнити, които позволяват да се създават "резени" на тялото на изображението. Чрез промяна на градиентните магнити, магнитното поле може да бъде специално фокусирано върху избрана част от тялото.
Намотка
ЯМР използва свойствата на водородни атоми, за да различава различните тъкани в човешкото тяло. Човешкото тяло се състои основно от водородни атоми (63%), други общи елементи са кислород (26%), въглерод (9%), азот (1%) и относително малки количества фосфор, калций и натрий. ЯМР използва свойството на атомите, наречено "спин", за да различава разликите между тъкани като мускули, мазнини и сухожилия.
При пациент в машина за ЯМР и включен магнит, ядрата на водородните атоми са склонни да се въртят в една от двете посоки. Тези ядра на водородните атоми могат да преобразуват своята ориентация на въртене, или прецес, в обратна посока.
За да се завърти другата посока, бобината излъчва радиочестота (RF), която причинява този преход (честотата на необходимата енергия, за да се направи този преход специфичен и наречен Larmour Frequency).
Сигналът, който се използва за създаване на изображения с ЯМР, се получава от енергията, отделена от преходните или преработващите молекули от тяхната високоенергийна до нискоенергийна форма. Тази обмяна на енергия между спиновите състояния се нарича резонанс, а оттам и името на магнитния резонанс .
Поставяйки всичко заедно
Сондата също така функционира, за да открива енергията, отделена от магнитната индукция от преработката на атомите.
Компютърът интерпретира данните и създава изображения, които показват различни резонансни характеристики на различни видове тъкани. Виждаме това като изображение на нюанси на сивото - някои тъкани на тялото се появяват по-тъмни или по-леки, всичко зависи от горните процеси.
На пациентите, на които е планирано да преминат ЯМР, ще бъдат зададени някои конкретни въпроси, за да се определи дали ЯМР е безопасен за този пациент. Някои от проблемите, които ще бъдат разгледани, включват:
- Метал в тялото
Пациентите с метални импланти в тялото трябва да предупредят персонала на ЯМР, преди да преминат MRI тест. Някои метални импланти са съвместими с ЯМР, включително повечето ортопедични импланти . Някои импланти обаче не позволяват на пациентите да имат MRI, като аневризми в мозъка и метални импланти за очи . - Имплантирани устройства
Пациентите с пейсмейкъри или вътрешни дефибрилатори трябва да предупредят персонала за ЯМР, тъй като тези устройства предотвратяват използването на MRI тест. - Дрехи / Бижута
Всяко метално облекло или бижута трябва да се отстрани преди да се проведе изследване за ЯМР.
Металните предмети в близост до ЯМР могат да бъдат опасни. През 2001 г. шест годишно момче е убито, когато един кислороден резервоар удари детето. Когато магнитът за ЯМР беше включен, резервоарът за кислород беше засмукан в ЯМР и детето беше ударено от този тежък предмет. Поради този потенциален проблем персоналът за ЯМР е изключително внимателен при осигуряването на безопасността на пациентите.
Шумът
Пациентите често се оплакват от шумове, причинени от машини за ЯМР. Този шум идва от градиентските магнити, описани по-горе. Тези градиенти магнити всъщност са доста малки в сравнение с първичния магнит за ЯМР, но те са важни, за да позволят тънки промени в магнитното поле, за да "виждат" най-добре съответната част от тялото.
Пространството
Някои пациенти са клаустрофобични и не харесват да се намират в машина за ЯМР . За щастие има няколко възможности.
- Магнитни смущения за крайности
Новите MRI не изискват от вас да лежите в епруветка. По-скоро пациентите с MRI на коляното, глезена, стъпалото, лакътя или китката могат просто да поставят тази част на тялото в машината за ЯМР. Този тип машина не работи за ЯМР на раменете, гръбначния стълб, бедрата или таза. - Отворете MRI
Отворените MRIs имаха значителни проблеми с качеството, но технологията на изображението се е подобрила доста малко през последните няколко години. Докато затворените MRIs все още се предпочитат от много лекари , отвореното ЯМР може да бъде подходяща алтернатива. - Успокояването
Някои пациенти имат проблем да седнат още 45 минути, за да завършат магнитно-резонансната диагностика (MRI), особено с шумотевичния шум. Следователно, може да е уместно да вземете лекарство, за да се отпуснете преди да проведете изследване за ЯМР. Обсъдете това с Вашия лекар преди да планирате изследването за ЯМР.