Как работают МРТ машины?

МРТ - сокращение от магнитно-резонансной томографии - машины используют мощные магниты для создания невероятно детальных изображений тела. Мощный первичный магнит создает магнитное поле, которое намного сильнее, чем даже магнитное поле, испускаемое землей. Интенсивное магнитное поле заставляет обильные атомы водорода в наших телах равномерно располагаться вдоль края магнитного поля. Затем меньшие градиентные магниты с хирургической точностью пульсируют магнитные поля, которые рассеивают атомы водорода и заставляют их вращаться в разных направлениях. Когда первичное магнитное поле притягивает атомы водорода обратно к их однородному образованию, их движение и альтернативные направления вращения выделяют энергию, называемую резонансом, которая может быть преобразована в изображения с помощью радиочастот.

Аппараты МРТ трубчатые, с отверстием, достаточно большим, чтобы человек мог поместиться внутри. Изображения, интерпретируемые магнитными полями, невероятно восприимчивы к искажению, вызванному движением. В результате пациенты должны оставаться как можно ближе к идеальному состоянию во время сканирования. Для некоторых людей это может быть довольно сложно и неудобно, так как процесс сканирования может занять до часа и более. Процесс также довольно громкий, благодаря вращению различных магнитов. Чтобы помочь пациентам скоротать время, не слушая ужасных грохочущих звуков, врачи часто позволяют пациентам иметь наушники для прослушивания музыки.

МРТ сканирование может быть достигнуто с использованием различных первичных магнитов для создания большого магнитного поля. Сверхпроводящий магнит, состоящий из намотанного электрифицированного провода, является одним из самых мощных первичных магнитов в использовании. Когда электричество передается по проводам, они создают сверхпроводимость, что приводит к значительному магнитному полю. Однако сверхпроводящий магнит работает только в том случае, если провода находятся на очень холодном уровне - ниже нуля - с использованием жидкого гелия.

В некоторых МРТ сканерах используется тот же набор электрифицированных катушек и проводов, что и для сверхпроводящих магнитов, но без жидкого гелия, чтобы они оставались холодными. При таком способе катушки и провода создают резистивный магнит, а не сверхпроводящий магнит. Без охлаждающего эффекта жидкого гелия сверхпроводимость не достигается; вместо этого для создания несколько более слабого, но все же эффективного магнитного поля используются более тяжелые электрические токи. Другой вид первичного магнита, который можно использовать для МРТ-сканирования, - это постоянный магнит. Постоянные магниты - это буквально гигантские магниты, которые постоянно испускают магнитное поле. Из-за их размера и веса дробления они не самый популярный тип магнитов для использования в машинах МРТ.

Градиентные магниты способны полностью вращаться вокруг тела человека. Меньшие магнитные поля, испускаемые градиентными магнитами, способны с потрясающей точностью и четкостью определять, какую часть тела необходимо сканировать. Эти магниты работают в сочетании с катушками и проводами, которые излучают радиочастоты, которые также воздействуют на атомы водорода таким образом, чтобы иметь возможность собирать подробные показания различных частей тела. Эта комбинация магнитных полей и радиочастот позволяет экспертам сканировать «кусочки» тела человека под любым углом, обеспечивая беспрецедентный взгляд на то, что происходит внутри тела.

Хотя МРТ-сканирование во многих отношениях превосходит другие методы сканирования, утомительная работа МРТ-аппаратов не обязательна для выявления большинства травм. Например, сломанные кости часто довольно отчетливо видны на рентгеновских снимках, которые гораздо менее трудоемки и дороги в эксплуатации. Однако рентгеновские снимки не очень хорошо воспринимаются как изображения мягких тканей. Для них МРТ машины являются одним из наиболее предпочтительных методов сканирования изображений.

МРТ-машины способны давать детальные изображения мягких тканей в любом месте тела. Это делает их идеальными для выявления состояний мягких тканей, таких как кровоизлияния в мозг, рак молочной железы и травмы связок. Другим преимуществом МРТ-машин является то, что они не испускают никакого излучения. Хотя излучение от методов сканирования, таких как рентгеновское излучение, не доказывает свою вредность, оно часто дает пациентам некоторое спокойствие, зная, что они не будут подвергаться воздействию какого-либо излучения.

Из-за сильных магнитных полей, создаваемых машинами МРТ, они должны тщательно эксплуатироваться под пристальным наблюдением, и должны быть приняты определенные меры предосторожности для предотвращения травм. Пациенты, проходящие МРТ, не должны иметь никаких металлических предметов на своем лице, и они должны показать, были ли у них какие-либо металлические предметы, хирургически вставленные в их тело. Даже в помещениях, в которых размещены МРТ-аппараты, во время работы машины не должно быть металлических предметов, так как известно, что магнитные поля притягивают предметы со значительного радиуса.