Hoe werken MRI-machines?
MRI - kort voor magnetische resonantiebeeldvorming - machines gebruiken krachtige magneten om ongelooflijk gedetailleerde beelden van het lichaam te maken. Een krachtige primaire magneet creëert een magnetisch veld dat veel sterker is dan zelfs het magnetische veld dat door de aarde wordt afgegeven. Het intense magnetische veld zorgt ervoor dat de overvloedige waterstofatomen in ons lichaam zich uniform langs de rand van het magnetische veld rangschikken. Vervolgens pulseren kleinere gradiëntmagneten magnetische velden met chirurgische precisie, die de waterstofatomen verstrooien en ervoor zorgen dat ze in verschillende richtingen draaien. Terwijl het primaire magnetische veld de waterstofatomen terug trekt naar hun uniforme formatie, geven hun beweging en afwisselende draairichtingen energie af, resonantie genaamd, die met behulp van radiofrequenties in beelden kan worden vertaald.
MRI-machines zijn buisvormig, met een opening die net groot genoeg is om een persoon in te passen. Beelden geïnterpreteerd door magnetische velden zijn ongelooflijk gevoelig voor vervorming veroorzaakt door beweging. Als gevolg hiervan moeten patiënten zo dicht mogelijk perfect stil blijven staan tijdens het scannen. Voor sommige mensen kan dit vrij moeilijk en ongemakkelijk zijn, omdat het tot een uur of langer kan duren om het scanproces te voltooien. Het proces is ook vrij luid, vanwege de rotatie van verschillende magneten. Om patiënten te helpen de tijd te doden zonder naar vreselijke klinkende geluiden te luisteren, staan artsen patiënten vaak toe een headset te hebben om naar muziek te luisteren.
MRI-scans kunnen worden bereikt met behulp van verschillende primaire magneten om een groot magnetisch veld te genereren. Een supergeleidende magneet, bestaande uit opgerolde, geëlektrificeerde draad, is een van de krachtigste primaire magneten die in gebruik zijn. Terwijl elektriciteit door draden wordt geleid, creëren ze supergeleiding, wat resulteert in een aanzienlijk magnetisch veld. Een supergeleidende magneet werkt echter alleen als de draden op extreem koele niveaus worden gehouden - onder nul - met behulp van vloeibaar helium.
Sommige MRI-scanners gebruiken dezelfde set geëlektrificeerde spoelen en draden die worden gebruikt voor supergeleidende magneten, maar zonder het vloeibare helium om ze koel te houden. Op die manier gebruikt, creëren de spoelen en draden een resistieve magneet in plaats van een supergeleidende magneet. Zonder het koelingseffect van het vloeibare helium wordt supergeleiding niet bereikt; in plaats daarvan worden veel zwaardere stroomstromen gebruikt om een ietwat zwakker, maar nog steeds effectief magnetisch veld te creëren. Het andere soort primaire magneet dat kan worden gebruikt voor MRI-scanning is een permanente magneet. Permanente magneten zijn letterlijk gigantische magneten die constant een magnetisch veld afgeven. Vanwege hun grootte en verpletterende gewicht zijn ze niet de meest favoriete soort magneet voor gebruik in MRI-machines.
Gradiëntmagneten kunnen volledig rond het lichaam van een persoon roteren. De kleinere magnetische velden die door gradiëntmagneten worden afgegeven, kunnen met verbluffende precisie en duidelijkheid bepalen welk lichaamsdeel moet worden gescand. Deze magneten werken in combinatie met spoelen en draden die radiofrequenties uitzenden, die ook waterstofatomen beïnvloeden op een manier om gedetailleerde metingen van verschillende delen van het lichaam te kunnen verzamelen. Deze combinatie van magnetische velden en radiofrequenties stelt experts in staat om 'plakjes' van het lichaam van een persoon vanuit elke hoek te scannen, waardoor een ongeëvenaard beeld ontstaat van wat er in het lichaam gebeurt.
Hoewel MRI-scannen in veel opzichten superieur is aan andere scanmethoden, is de verveling van het bedienen van MRI-machines niet echt nodig om de meeste verwondingen te detecteren. Gebroken botten, bijvoorbeeld, verschijnen vaak heel duidelijk op röntgenstralen, die veel minder bewerkelijk en duur zijn om te bedienen. Wat röntgenfoto's niet zo goed kunnen oppikken, zijn echter zachte weefselbeelden. Daarvoor zijn MRI-machines een van de meest geprefereerde methoden voor het scannen van afbeeldingen.
MRI-machines kunnen overal in het lichaam gedetailleerde beelden van zacht weefsel geven. Dit maakt ze ideaal voor het detecteren van weke delen aandoeningen zoals hersenbloedingen, borstkanker en ligamentaire verwondingen. Een ander voordeel van MRI-machines is dat ze geen straling afgeven. Hoewel straling van scanmethoden zoals röntgenstralen niet schadelijk is gebleken, biedt het patiënten vaak een gerust gevoel dat ze niet worden blootgesteld aan straling.
Vanwege de krachtige magnetische velden die door MRI-machines worden gecreëerd, moeten ze zorgvuldig worden bediend onder strikt toezicht en moeten bepaalde voorzorgsmaatregelen worden genomen om letsel te voorkomen. Patiënten die MRI-scans ondergaan, mogen geen metalen voorwerpen op hun persoon hebben en ze moeten onthullen of ze ooit metalen voorwerpen chirurgisch in hun lichaam hebben ingebracht. Zelfs ruimtes met MRI-machines moeten geen losse metalen voorwerpen bevatten terwijl de machine in gebruik is, omdat bekend is dat magnetische velden objecten uit een aanzienlijke straal naar binnen trekken.