Hoe 'n MRI-masjien vir Ortopedie werk

Magnetiese resonansbeelding

MRI staan ​​vir magnetiese resonansie beelding . In werklikheid is die regte naam vir hierdie studie 'n kernmagnetiese resonansbeeld (NMRI), maar toe die tegniek vir gebruik in gesondheidsorg ontwikkel is, het die konnotasie van die woord 'kern' gevoel te negatief was en was dit buite die aanvaarde naam.

MRI is gebaseer op die fisiese en chemiese beginsels van kernmagnetiese resonansie (NMR), 'n tegniek wat gebruik word om inligting oor die aard van molekules te verkry.

Hoe MRI werk

Om te begin, kom ons kyk na die dele van die MRI-masjien. Die drie basiese komponente van die MRI-masjien is:

Die primêre magneet

'N permanente magneet (soos die soort wat jy op jou yskasdeur gebruik) wat kragtig genoeg is om in 'n MRI te gebruik, sal te duur wees om te produseer en te omslagtig om te stoor.

Die ander manier om 'n magneet te maak is om elektriese draad te spoel en 'n stroom deur die draad te hardloop. Dit skep 'n magnetiese veld binne die middel van die spoel. Om 'n sterk genoeg magnetiese veld te skep om MRI uit te voer, moet die draadspoelers geen weerstand hê nie; daarom word hulle in vloeibare helium gebadig teen 'n temperatuur van 450 grade Fahrenheit onder nul!

Dit laat die spoele toe om magnetiese velde van 1,5 tot 3 Tesla (die sterkte van die meeste mediese MRI's) te ontwikkel, meer as 20.000 keer sterker as die aarde se magnetiese veld.

Die verloop magnete

Daar is drie kleiner magnete in 'n MRI-masjien genaamd gradientmagnete. Hierdie magnete is baie kleiner as die primêre magneet (ongeveer 1/1000 so sterk), maar hulle laat die magnetiese veld baie akkuraat verander. Dit is hierdie gradient magnete wat toelaat dat beeld "snye" van die liggaam geskep word. Deur die gradientmagnete te verander, kan die magnetiese veld spesifiek gefokus word op 'n geselekteerde deel van die liggaam.

Die Spoel

MRI gebruik eienskappe van waterstofatome om tussen verskillende weefsels binne die menslike liggaam te onderskei. Die menslike liggaam bestaan ​​hoofsaaklik uit waterstofatome (63%), ander algemene elemente is suurstof (26%), koolstof (9%), stikstof (1%) en relatief klein hoeveelhede fosfor, kalsium en natrium. MRI gebruik 'n eienskap van atome wat "spin" genoem word om verskille tussen weefsels soos spier, vet en tendon te onderskei.

Met 'n pasiënt in 'n MRI-masjien en die magneet aangeskakel, is die kern van die waterstofatome geneig om in een van twee rigtings te draai. Hierdie waterstofatoom-kerne kan hul spin-oriëntasie, of precess, oorskakel na die teenoorgestelde oriëntasie.

Om die ander rigting te draai, stuur die spoel 'n radiofrekwensie (RF) wat hierdie oorgang veroorsaak (die frekwensie van energie wat nodig is om hierdie oorgang te maak is spesifiek, en die Larmour Frequency genoem).

Die sein wat gebruik word om MRI-beelde te skep, is afgelei van die energie wat vrygestel word deur molekules wat oorskakel of precessing, van hul hoë energie tot hul lae-energie-toestand. Hierdie uitruil van energie tussen spin state word resonansie genoem, en dus die naam magnetiese resonansie beelding .

Sit dit alles saam

Die spoel funksioneer ook om die energie wat deur magnetiese induksie afgegee word, uit die precessing van die atome op te spoor.

'N Rekenaar interpreteer die data en skep beelde wat die verskillende resonansie eienskappe van verskillende weefseltipes vertoon. Ons sien dit as 'n beeld van grys skakerings. Sommige liggaamsweefsels word donkerder of ligter, alles hang af van die bogenoemde prosesse.

Pasiënte wat beplan word om 'n MRI te ondergaan, sal 'n paar spesifieke vrae gevra word om te bepaal of die MRI veilig is vir daardie pasiënt. Van die kwessies wat aangespreek sal word, sluit in:

Metaal voorwerpe in die omgewing van 'n MRI kan gevaarlik wees. In 2001 is 'n sesjarige seun doodgemaak toe 'n suurstoftenk die kind getref het. Toe die MRI-magneet aangeskakel is, is die suurstoftenk in die MRI gesuig, en die kind is deur hierdie swaar voorwerp getref. As gevolg van hierdie potensiële probleem is die MRI-personeel uiters versigtig om die veiligheid van pasiënte te verseker.

Die geraas

Pasiënte kla dikwels van 'n klinkende geraas wat deur MRI-masjiene veroorsaak word. Hierdie geraas kom uit die gradientmagnete wat voorheen beskryf is. Hierdie gradiëntmagnete is eintlik redelik klein in vergelyking met die primêre MRI-magneet, maar dit is belangrik om subtiele veranderinge in die magnetiese veld toe te laat om die toepaslike deel van die liggaam die beste te sien.

Die spasie

Sommige pasiënte is claustrofoob en hou nie daarvan om in 'n MRI-masjien te kom nie . Gelukkig is daar verskeie opsies beskikbaar.