Како магнетна машина работи за ортопедија

Магнетна резонанца

МНР се залага за снимање со магнетна резонанца . Во реалноста, вистинското име за оваа студија е слика со нуклеарна магнетна резонанца (NMRI), но кога техниката се развиваше за употреба во здравството, конотацијата на зборот "нуклеарна" се сметаше за премногу негативна и беше изоставена од прифатеното име.

МНР се базира на физичките и хемиските принципи на нуклеарната магнетна резонанца (NMR), техника која се користи за да се добијат информации за природата на молекулите.

Како МРИ работи

За почеток, да ги погледнеме деловите на МНР машината. Трите основни компоненти на машината за МРИ се:

Примарен магнет

Постојаниот магнет (како што се видот што го користите на вашата врата на фрижидерот) доволно моќен за употреба во МРИ е премногу скап за производство и премногу тежок за чување.

Друг начин да се направи магнет е да се намотка електрична жица и да се води струја низ жицата. Ова создава магнетно поле во центарот на серпентина. Со цел да се создаде доволно силно магнетно поле за вршење на МНР, калемите на жица мора да немаат отпор; затоа тие се капеа во течен хелиум на температура од 450 степени целзиусови под нулата!

Ова им овозможува на калеми да развијат магнетни полиња од 1,5 до 3 Тесла (силата на повеќето медицински МРИ), повеќе од 20 000 пати посилни од магнетното поле на Земјата.

Градиент магнети

Постојат три помали магнети во рамките на МРИ машина наречена градиент магнети. Овие магнети се многу помали од примарниот магнет (околу 1/1000 како силен), но тие дозволуваат многу прецизно менување на магнетното поле. Тоа се овие градиентни магнети кои овозможуваат сликата "парчиња" на телото да се создаде. Со менување на градиентните магнети, магнетното поле може посебно да се фокусира на избраниот дел од телото.

Калем

МНР користи својства на водородни атоми за да прави разлика помеѓу различните ткива во човечкото тело. Човечкото тело е првенствено составено од атоми на водород (63%), други заеднички елементи се кислород (26%), јаглерод (9%), азот (1%) и релативно мали количини на фосфор, калциум и натриум. МНР користи својство на атоми наречени "спин" за да се разликуваат разликите помеѓу ткивата како што се мускулите, маснотиите и тетивите.

Со пациентот во МНР машина и вклучен магнет, јадрата на водородни атоми имаат тенденција да се вртат во едно од двете насоки. Овие јадра на атом на водород можат да ја преминат нивната ориентација на центрифугата, или прецесот, на спротивната ориентација.

Со цел да се вртат на другата насока, серпентина емитува радиофреквентна (RF) што ја предизвикува оваа транзиција (фреквенцијата на енергија потребна за да се направи оваа транзиција е специфична и наречена Larmour Frequency).

Сигналот кој се користи за создавање на МРИ слики е изведен од енергијата ослободена од молекулите што транзитираат или прецизнуваат, од нивната висока енергија до нивната ниско-енергетска состојба. Оваа размена на енергија меѓу спин-државите се нарекува резонанца, а со тоа и името магнетна резонанца .

Ставањето на сите заедно

Намотката, исто така, функционира за да ја детектира енергијата што ја дава магнетната индукција од препреката на атомите.

Компјутерот ги толкува податоците и создава слики кои ги прикажуваат различните резонантни карактеристики на различни типови на ткива. Ова го гледаме како слика на нијанси на сива - некои телесни ткива се појавуваат потемни или полесни, сите во зависност од горенаведените процеси.

На пациентите на кои треба да се подложи на МНР ќе бидат поставени некои специфични прашања за да се утврди дали МНР е безбеден за тој пациент. Некои од прашањата кои ќе бидат опфатени вклучуваат:

Металните објекти во близина на МНР може да бидат опасни. Во 2001 година, едно шестгодишно момче беше убиено кога еден кислороден резервоар го погоди детето. Кога беше вклучен магнетниот МНР, кислородниот резервоар беше вовлечен во МНР, а детето беше погодено од овој тежок предмет. Поради овој потенцијален проблем, персоналот на МРИ е исклучително внимателен во обезбедувањето на безбедноста на пациентите.

Бучавата

Пациентите често се жалат на бучава "бучава" предизвикана од МРИ машини. Оваа бучава доаѓа од градиентните магнети кои беа опишани претходно. Овие градиентни магнети се всушност сосема мали во споредба со примарниот MRI магнет, но тие се важни за да им дозволат суптилни промени во магнетното поле најдобро да го "видат" соодветниот дел од телото.

Просторот

Некои пациенти се клаустрофобични и не сакаат да стапат во МНР машина . За среќа, постојат неколку опции на располагање.