Conţinut
- Cum funcționează RMN-ul
- Magnetul primar
- Magneții Gradient
- Bobina
- Punând totul împreună
- Zgomotul
- Spatiul
RMN-ul se bazează pe principiile fizice și chimice ale rezonanței magnetice nucleare (RMN), o tehnică utilizată pentru a obține informații despre natura moleculelor.
Cum funcționează RMN-ul
Pentru început, să ne uităm la părțile aparatului RMN. Cele trei componente de bază ale aparatului RMN sunt:
- Magnetul primar
- Cea mai mare parte a RMN este magnet primar. Dezvoltarea unui câmp magnetic cu o putere adecvată pentru a crea imagini RMN a fost un obstacol timpuriu de depășit în dezvoltarea acestei tehnologii.
- Magneții de gradient
- magneți cu gradient sunt partea „reglare fină” a aparatului RMN. Acestea permit RMN să se concentreze pe o anumită parte a corpului. Magneții cu gradient sunt, de asemenea, responsabili pentru "zgomotul zgomotos" dintr-un RMN.
- Bobina
- Lângă partea corpului tău care este imaginat este bobina. Există bobine pentru umeri, genunchi și alte părți ale corpului. Bobina va emite o radiofrecvență care face posibil un RMN.
Magnetul primar
Un magnet permanent (precum cel pe care îl utilizați pe ușa frigiderului) suficient de puternic pentru a fi utilizat într-un RMN ar fi prea costisitor pentru a fi produs și prea greoi pentru a fi depozitat. Cealaltă modalitate de a face un magnet este să bobinați firul electric și să treceți un curent prin fir. Acest lucru creează un câmp magnetic în centrul bobinei. Pentru a crea un câmp magnetic suficient de puternic pentru a efectua RMN, bobinele de sârmă nu trebuie să aibă rezistență; de aceea sunt scăldate în heliu lichid la o temperatură de 450 grade Fahrenheit sub zero! Acest lucru permite bobinelor să dezvolte câmpuri magnetice de 1,5 până la 3 Tesla (puterea majorității RMN-urilor medicale), de peste 20.000 de ori mai puternic decât câmpul magnetic al Pământului.
Magneții Gradient
Există trei magneți mai mici într-o mașină RMN numită magneți cu gradient. Acești magneți sunt mult mai mici decât magnetul primar (aproximativ 1/1000 la fel de puternic), dar permit modificarea foarte precisă a câmpului magnetic. Acești magneți în gradient permit să se creeze „felii” de imagine ale corpului. Prin modificarea magneților cu gradient, câmpul magnetic poate fi focalizat în mod specific pe o parte selectată a corpului.
Bobina
RMN utilizează proprietățile atomilor de hidrogen pentru a distinge între diferite țesuturi din corpul uman. Corpul uman este compus în principal din atomi de hidrogen (63%), alte elemente comune sunt oxigenul (26%), carbonul (9%), azotul (1%) și cantități relativ mici de fosfor, calciu și sodiu. RMN folosește o proprietate a atomilor numită „rotire” pentru a distinge diferențele dintre țesuturi, cum ar fi mușchiul, grăsimea și tendonul.
Cu un pacient într-un aparat RMN și magnetul pornit, nucleele atomilor de hidrogen tind să se rotească într-una din cele două direcții. Acești nuclei ai atomului de hidrogen își pot tranziția orientarea de centrifugare, sau precesul, la orientarea opusă. Pentru a roti cealaltă direcție, bobina emite o frecvență radio (RF) care provoacă această tranziție (frecvența energiei necesare pentru a face această tranziție este specifică și se numește Frecvența Larmour).
Semnalul care este utilizat la crearea imaginilor RMN este derivat din energia eliberată de molecule în tranziție sau precesare, de la starea lor de energie ridicată la starea lor de energie scăzută. Acest schimb de energie între stările de spin se numește rezonanță și, prin urmare, denumirea de imagistică prin rezonanță magnetică.
Punând totul împreună
Bobina funcționează și pentru a detecta energia degajată de inducția magnetică din precesarea atomilor. Un computer interpretează datele și creează imagini care afișează diferitele caracteristici de rezonanță ale diferitelor tipuri de țesuturi. Vedem aceasta ca o imagine a nuanțelor de gri - unele țesuturi ale corpului apar mai întunecate sau mai deschise, totul în funcție de procesele de mai sus.
Pacienților cărora li se va efectua un RMN li se vor pune câteva întrebări specifice pentru a determina dacă RMN este sigur pentru acel pacient. Unele dintre problemele care vor fi abordate includ:
- Metal în corp
- Pacienții cu implanturi metalice în organism trebuie să alerteze personalul RMN înainte de a fi supus unui test RMN. Unele implanturi metalice sunt compatibile cu RMN, inclusiv majoritatea implanturilor ortopedice. Cu toate acestea, unele implanturi împiedică pacienții să aibă vreodată un RMN, cum ar fi cleme de anevrism în creier și implanturi metalice pentru ochi.
- Dispozitive implantate
- Pacienții cu stimulatoare cardiace sau defibrilatoare interne trebuie să alerteze personalul RMN, deoarece aceste dispozitive împiedică utilizarea unui test RMN.
- Îmbrăcăminte / bijuterii
- Orice îmbrăcăminte sau bijuterii din metal trebuie îndepărtate înainte de a fi supus unui studiu RMN.
Obiectele metalice din apropierea unui RMN pot fi periculoase. În 2001, un băiat de șase ani a fost ucis când un rezervor de oxigen a lovit copilul. Când magnetul RMN a fost pornit, rezervorul de oxigen a fost aspirat în RMN, iar copilul a fost lovit de acest obiect greu. Din cauza acestei potențiale probleme, personalul RMN este extrem de atent în asigurarea siguranței pacienților.
Zgomotul
Pacienții se plâng adesea de un zgomot „zgomotos” cauzat de aparatele RMN. Acest zgomot provine de la magneții cu gradient descriși anterior. Acești magneți cu gradient sunt de fapt destul de mici în comparație cu magnetul primar RMN, dar sunt importanți pentru a permite modificări subtile ale câmpului magnetic să „vadă” cel mai bine partea corespunzătoare a corpului.
Spatiul
Unii pacienți sunt claustrofobi și nu le place să intre într-un aparat RMN. Din fericire, există mai multe opțiuni disponibile.
- RMN-uri de extremitate
- Noile RMN nu necesită să vă aflați într-un tub. Mai degrabă, pacienții care au un RMN al genunchiului, gleznei, piciorului, cotului sau încheieturii mâinii, pot plasa pur și simplu acea parte a corpului în aparatul RMN. Acest tip de aparat nu funcționează pentru RMN-ul umerilor, coloanei vertebrale, șoldurilor sau pelvisului.
- Deschideți RMN-urile
- RMN-urile deschise au avut probleme semnificative de calitate, dar tehnologia imaginii s-a îmbunătățit destul de puțin în ultimii ani. În timp ce RMN-urile închise sunt încă preferate de mulți medici, RMN-ul deschis poate fi o alternativă adecvată.
- Sedare
- Unii pacienți au probleme să stea nemișcați pentru cele 45 de minute necesare pentru a efectua un RMN, în special cu zgomotul zgomotos. Prin urmare, poate fi adecvat să luați un medicament pentru a vă relaxa înainte de a efectua un studiu RMN. Discutați acest lucru cu medicul dumneavoastră înainte de a programa studiul RMN.