Der Magnetisk resonansavbildning – eller kjernen magnetisk resonansavbildning – er en diagnostisk teknikk som brukes siden 80 -tallet for å lage på en ikke -invasiv måte og uten bruk av ioniserende stråling (i motsetning til Tacsom bruker X -Rays) tre -dimensjonale bilder av det indre av kroppen vår. Det er en teknikk født i det fysiske feltet på 70 -tallet og deretter «lånt» av diagnostisk medisin for å utføre nevrologiske, onkologiske, kardiologiske undersøkelser og så videre. Den eneste forholdsregelen: forbudt å ha metallobjekter med seg – Inkludert Pacemaker – under eksamen!
Driften av maskinen for magnetisk resonansavbildning bruker magnetiske egenskaper til protonerpartikler som utgjør atomhydrogenkjernene, som er stimulert takket være kraftige magnetfelt Å samle bildene. Men hvordan gjør bilen for å forvandle de usynlige signalene til atomene våre til slike detaljerte bilder?
Hvordan magnetisk resonansbildemaskin er laget
Maskinen som brukes til magnetisk resonansavbildning består av en sylindrisk tunnel der pasienten er plassert under eksamen. I midten av tunnelen er det en Superledermagnet som produserer magnetfeltet som er nødvendig for skanning. Dette feltet kan nå intensiteten av rekkefølgen på 1,5-3 Tesla (Noen eksperimentelle maskiner opp til 7 Tesla): For å være klare, snakker vi om et magnetfelt titusenvis av ganger mer intense enn det terrestriske magnetfeltet.
Til tross for dette er magnetisk resonansavbildning en Sikker og ikke -invasiv prosedyre. Den eneste grunnleggende forholdsregelen gjelder Fjerning av ethvert metallobjektsiden magnetfeltet kan tiltrekke jernholdige materialer og radiobølger kan varme metaller på huden.
Hvordan det fungerer fra et fysisk synspunkt
Prinsippet om funksjon av magnetisk resonansavbildning er basert på Protoner av hydrogenatomer: Husk at hydrogenatom i utgangspunktet er et proton som «bane» et elektron. Det er to hydrogenatomer i vannet (h2O) Og dette utgjør mye av menneskekroppen: Dette betyr at protonene av hydrogen er de viktigste ansvarlige for signalene som bildene av magnetiske resonanser blir produsert fra.
En proton kan faktisk tenkes som en liten magnettakket være noen av kvanteegenskapene som det iboende magnetiske momentet og dets spinn. I mangel av et eksternt magnetfelt, blir protonene orientert helt tilfeldig. Imidlertid, hvis de er nedsenket i et sterkt magnetfelt, har de her en tendens til å justere i retning av feltet og utføre en slags «konisk bevegelse» rundt denne retningen, kjent som Sykkel med presesjonsom gjentas med en viss frekvens – kalt Larmorfrekvens – som avhenger av intensiteten til magnetfeltet. For eksempel for et magnetfelt på 1,5 Tesla er larmmorfrekvensen rundt 60 Megahertzsom tilhører radiobølgen.
Under eksamen sender maskinen en impuls av Radiobølger Ofte lik larmmor av protonene som er spesifikke for magnetfeltet produsert av maskineriet. På dette tidspunktet lider protonene av hydrogenkjernene et fenomen av resonans Konseptuelt likt det som skjer når glassene bryter som svar på en lyd av en viss frekvens: radioen bølger, med «riktig» frekvens, overfør energi til protonene, og dette gjør at de midlertidig avviker fra deres tilpasning med hovedmagnetfeltet.
Når radioimpulsen stopper, vender protonene tilbake til balansen ved å frigjøre overflødig energi. Denne energien frigjøres i form av en detalj elektromagnetisk signal som blir oppdaget av de mottakende spolene til maskinen og utgjør basen for dannelsen av bildene.
Hvordan bildene produseres
Skiltene som er samlet inn er ikke ensartede: De varierer i henhold til tettheten av protoner og de kjemiske fysiske egenskapene til vevene, for eksempel sammensetning i vann og lipider, molekylær mobilitet og tid som protoner tar for å returnere Tilpasset hovedmagnetfeltet og å miste konsistensen i planen vinkelrett på magnetfeltet.
Spolene i maskineriet genererer magnetfelt som gradvis varierer Langs flere romlige retninger: Dette er for å produsere de typiske rytmiske og intense lydene under eksamen. Disse variasjonene av magnetfeltene gjør det mulig å finne de elektromagnetiske signalene produsert av protoner i rommet, og tillater dermed å rekonstruere tre -dimensjonale bilder av stoffene.
