Cum funcționează o mașină cu IRM pentru ortopedie

Imagistică prin rezonanță magnetică

RMN reprezintă imagistica prin rezonanță magnetică . În realitate, numele propriu al acestui studiu este imaginea de rezonanță magnetică nucleară (NMRI), dar atunci când tehnica a fost dezvoltată pentru a fi utilizată în îngrijirea sănătății, conotația cuvântului "nuclear" a fost simțită a fi prea negativă și a fost lăsată în afara numele acceptat.

RMN se bazează pe principiile fizice și chimice ale rezonanței magnetice nucleare (RMN), o tehnică utilizată pentru a obține informații despre natura moleculelor.

Cum funcționează RMN

Pentru a începe, să examinăm părțile aparatului RMN. Cele trei componente de bază ale aparatului RMN sunt:

Magnetul primar

Un magnet permanent (cum ar fi tipul pe care îl folosiți la ușa frigiderului), suficient de puternic pentru a fi folosit într-un RMN, ar fi prea costisitor pentru a produce și prea greu de memorat.

Celălalt mod de a face un magnet este de a bobina firul electric și de a rula un curent prin fir. Aceasta creează un câmp magnetic în centrul bobinei. Pentru a crea un câmp magnetic suficient pentru a efectua IRM, bobinele de sârmă nu trebuie să aibă nici o rezistență; prin urmare, ele sunt scăldate în heliu lichid la o temperatură de 450 grade Fahrenheit sub zero!

Acest lucru permite bobinelor să dezvolte câmpuri magnetice de 1,5 până la 3 Tesla (puterea majorității MRI-urilor medicale), de peste 20.000 de ori mai puternice decât câmpul magnetic al pământului.

Magneții cu gradient

Există trei magneți mai mici într-o mașină RMN numită magneți gradienți. Aceste magneți sunt mult mai mici decât magnetul primar (aproximativ 1/1000 la fel de puternic), dar permit ca câmpul magnetic să fie modificat foarte precis. Acești magneți gradienți permit crearea de "felii" de imagine ale corpului. Prin modificarea magneților de gradient, câmpul magnetic poate fi focalizat în mod specific asupra unei părți selectate a corpului.

Coilul

IRM utilizează proprietățile atomilor de hidrogen pentru a distinge între diferitele țesuturi din corpul uman. Corpul uman este format în principal din atomi de hidrogen (63%), alte elemente comune sunt oxigenul (26%), carbonul (9%), azotul (1%) și cantitățile relativ mici de fosfor, calciu și sodiu. IRM utilizează o proprietate a atomilor numită "spin" pentru a distinge diferențele dintre țesuturi cum ar fi mușchi, grăsime și tendon.

Cu un pacient într-o mașină MRI și cu magnetul pornit, nucleele atomilor de hidrogen tind să se rotească în una din cele două direcții. Aceste atomi de atomi de hidrogen își pot transforma orientarea de spin sau precesul în orientarea opusă.

Pentru a se roti în cealaltă direcție, bobina emite o frecvență radio (RF) care provoacă această tranziție (frecvența energiei necesare pentru a face această tranziție specifică și numită Frecvența Larmour).

Semnalul utilizat pentru crearea imaginilor RMN este derivat din energia eliberată de moleculele care trec sau se transformă, de la energia lor ridicată la starea lor de energie redusă. Acest schimb de energie între stările de spin se numește rezonanță și, prin urmare, denumirea imaginii de rezonanță magnetică .

Punându-le pe toți împreună

Bobina funcționează, de asemenea, pentru a detecta energia eliberată prin inducția magnetică de la procesarea atomilor.

Un computer interpretează datele și creează imagini care afișează diferitele caracteristici de rezonanță ale diferitelor tipuri de țesuturi. Vedem asta ca o imagine a nuanțelor de gri - unele țesuturi ale corpului arată mai întunecate sau mai ușoare, toate depinzând de procesele de mai sus.

Pacienților care urmează să fie supuși unui RMN i se vor pune întrebări specifice pentru a determina dacă IRM este sigur pentru acel pacient. Unele dintre problemele care vor fi abordate includ:

Obiectele metalice din apropierea unui RMN pot fi periculoase. În 2001, un băiat de șase ani a fost ucis când un rezervor de oxigen a lovit copilul. Când magnetul RMN a fost pornit, rezervorul de oxigen a fost aspirat în RMN, iar copilul a fost lovit de acest obiect greu. Din cauza acestei probleme potențiale, personalul RMN este extrem de atent în asigurarea siguranței pacienților.

Zgomotul

Pacientii se plang de multe ori de un zgomot "clanging" cauzat de aparatele RMN. Acest zgomot vine de la magneții de gradient care au fost descriși anterior. Acești magneți gradienți sunt de fapt destul de mici în comparație cu magnetul primar MRI, dar sunt importanți pentru a permite modificări subtile în câmpul magnetic pentru a "vedea" cel mai bine partea corespunzătoare a corpului.

Spatiul

Unii pacienți sunt claustrofobi și nu le place să intre într-o mașină MRI . Din fericire, există mai multe opțiuni disponibile.