Jak działają maszyny MRI?
MRI - skrót od obrazowania rezonansem magnetycznym - maszyny wykorzystują magnesy o dużej mocy do tworzenia niewiarygodnie szczegółowych obrazów ciała. Silny magnes pierwotny wytwarza pole magnetyczne, które jest znacznie silniejsze niż nawet pole magnetyczne emitowane przez Ziemię. Intensywne pole magnetyczne powoduje, że obfite atomy wodoru w naszym ciele układają się równomiernie wzdłuż krawędzi pola magnetycznego. Następnie mniejsze magnesy gradientowe pulsują polami magnetycznymi z chirurgiczną precyzją, które rozpraszają atomy wodoru i powodują ich wirowanie w różnych kierunkach. Gdy pierwotne pole magnetyczne przyciąga atomy wodoru z powrotem do ich jednolitej formacji, ich ruch i naprzemienne kierunki wirowania wydzielają energię zwaną rezonansem, którą można przekształcić w obrazy za pomocą częstotliwości radiowych.
Maszyny do rezonansu magnetycznego są rurowe, a otwór jest wystarczająco duży, aby umożliwić osobie zmieszczenie się w środku. Obrazy interpretowane przez pola magnetyczne są niezwykle podatne na zniekształcenia spowodowane ruchem. W rezultacie pacjenci muszą pozostać możliwie blisko idealnie nieruchomego obrazu podczas skanowania. Dla niektórych osób może to być dość trudne i niewygodne, ponieważ ukończenie procesu skanowania może potrwać do godziny lub dłużej. Proces ten jest również dość głośny ze względu na obrót różnych magnesów. Aby pomóc pacjentom zabić czas bez słuchania okropnych, stukających dźwięków, lekarze często pozwalają pacjentom mieć zestaw słuchawkowy do słuchania muzyki.
Skany MRI można wykonać przy użyciu różnych magnesów pierwotnych w celu wygenerowania dużego pola magnetycznego. Magnes nadprzewodzący, składający się ze zwiniętego, zelektryfikowanego drutu, jest jednym z najsilniejszych używanych magnesów pierwotnych. Gdy prąd przepływa przez przewody, wytwarzają one nadprzewodnictwo, co powoduje spore pole magnetyczne. Magnes nadprzewodzący działa jednak tylko wtedy, gdy przewody są utrzymywane na wyjątkowo chłodnych poziomach - poniżej zera - za pomocą ciekłego helu.
Niektóre skanery MRI używają tego samego zestawu zelektryfikowanych cewek i drutów, które są używane do nadprzewodzących magnesów, ale bez ciekłego helu, aby je ochłodzić. Stosowane w ten sposób cewki i druty tworzą raczej magnes rezystancyjny niż magnes nadprzewodzący. Bez efektu chłodzenia ciekłego helu nie można osiągnąć nadprzewodnictwa; zamiast tego wykorzystuje się znacznie silniejsze prądy elektryczne, aby wytworzyć nieco słabsze, ale wciąż skuteczne pole magnetyczne. Innym rodzajem magnesu pierwotnego, który można zastosować do skanowania MRI, jest magnes stały. Magnesy trwałe są dosłownie gigantycznymi magnesami, które nieustannie wydzielają pole magnetyczne. Ze względu na swój rozmiar i miażdżącą masę nie są one najbardziej uprzywilejowanym rodzajem magnesu do stosowania w urządzeniach do rezonansu magnetycznego.
Gradientowe magnesy mogą się całkowicie obracać wokół ciała osoby. Mniejsze pola magnetyczne emitowane przez magnesy gradientowe są w stanie z zadziwiającą precyzją i klarownością określić, która część ciała musi zostać zeskanowana. Magnesy te działają w połączeniu z cewkami i drutami, które emitują częstotliwości radiowe, które również wpływają na atomy wodoru w taki sposób, aby mogły gromadzić szczegółowe odczyty różnych części ciała. Ta kombinacja pól magnetycznych i częstotliwości radiowych pozwala ekspertom skanować „wycinki” ciała osoby pod dowolnym kątem, zapewniając niezrównane spojrzenie na to, co dzieje się wewnątrz ciała.
Chociaż skanowanie MRI jest pod wieloma względami lepsze od innych metod skanowania, nużące działanie maszyn MRI nie jest tak naprawdę konieczne do wykrycia większości urazów. Na przykład złamane kości często bardzo wyraźnie pokazują się na promieniach rentgenowskich, które są znacznie mniej pracochłonne i kosztowne w obsłudze. Jednak promieniowanie rentgenowskie nie może tak dobrze wychwytywać obrazów tkanek miękkich. Dla nich maszyny MRI są jedną z najbardziej preferowanych metod skanowania obrazów.
Maszyny do rezonansu magnetycznego są w stanie dawać szczegółowe obrazy tkanek miękkich w dowolnym miejscu w ciele. To czyni je idealnymi do wykrywania stanów tkanek miękkich, takich jak krwotoki mózgu, rak piersi i uszkodzenia więzadeł. Kolejną zaletą urządzeń MRI jest to, że nie wydzielają one promieniowania. Chociaż promieniowanie z metod skanowania, takich jak promieniowanie rentgenowskie, nie zostało udowodnione jako szkodliwe, często zapewnia pacjentom spokój ducha, wiedząc, że nie będą narażeni na żadne promieniowanie.
Ze względu na silne pola magnetyczne wytwarzane przez urządzenia MRI, należy je ostrożnie obsługiwać pod ścisłym nadzorem i podjąć pewne środki ostrożności, aby zapobiec obrażeniom. Pacjenci poddawani skanom MRI nie mogą mieć żadnych metalowych przedmiotów na sobie i muszą ujawnić, czy kiedykolwiek mieli chirurgicznie włożone jakieś metalowe przedmioty do swojego ciała. Nawet pomieszczenia, w których znajdują się urządzenia do rezonansu magnetycznego, muszą być pozbawione luźnych metalowych przedmiotów podczas użytkowania maszyny, ponieważ znane są pola magnetyczne przyciągające przedmioty ze znacznego promienia.