BASHKIR UNIVERSITATEA MEDICALĂ DE STAT
DEPARTAMENTUL DE NEUROLOGIE CU CURSURI DE NEUROSURGERIE ȘI GENETICĂ MEDICALĂ
Fenomenul RMN a fost descoperit relativ recent, în 1946, odată cu deschiderea care F. Bloch și E. Purcell câștigat Premiul Nobel. Cu toate acestea, metoda RMN sa mutat dincolo de studii de laborator recent - la începutul anilor '80 și până în prezent dezvoltarea tehnologiei de măsurare a calculatorului și și apariția unor noi tehnologii pentru crearea de câmpuri magnetice omogene a pus-o pe picior de egalitate cu metodele de CT și, în unele cazuri, au adus primul loc.
Faptul este că pe CT contrastul țesuturilor este asociat cu un singur parametru care caracterizează fiecare țesut. - densitatea razei X sau, după cum se spune, "densitatea electronică" a substanței, adică capacitatea unui strat de substanță de a absorbi chiriile. radiații. Putem spune că CT reflectă, așa cum a fost, structura suprafeței atomilor materiei. Cu cât țesutul este mai strălucitor pe CT, este mai dens.
RMN-ul se bazeaza pe nucleele undelor radio reemitted hidrogen (protoni) conținute în țesuturile organismului, imediat după ce a primit energia de la semnalul de radiofrecvență, care este pacientul iradiat. Astfel, spre deosebire de tesut este reprezentativ, substanța structurilor nucleare „internă“, și depinde de mai mulți factori, cum ar fi structura substanței, interacțiunea dintre moleculele, mișcarea moleculară (difuzie, fluxul sanguin), ceea ce face posibilă nu numai să se diferențieze imaginea țesuturilor patologice și sănătoase sau oferă posibilitatea de a observa reflectarea activităților funcționale ale structurilor individuale. Luând forma iradiind semnal de undă radio sau secvență de impulsuri, este posibil să se izoleze impactul asupra contrastului de țesut al oricărui parametru, iar aceeasi tesatura pe un RMN poate stinge lumina, iar pe de altă parte - întuneric.
Investigarea imaginilor MR și a dispozitivului de scanare MR
În primul rând, pacientul este plasat într-un magnet mare, unde există un câmp magnetic permanent (static) destul de puternic, orientat în cea mai mare parte a aparatului de-a lungul corpului pacientului. Sub influența acestui câmp, nucleele atomilor de hidrogen din corpul pacientului, care sunt magneți mici, fiecare cu câmpul său magnetic slab, sunt orientați într-un anumit mod relativ la câmpul puternic al magnetului. Adăugând un câmp magnetic alternativ slab la un câmp magnetic static, selectați regiunea pe care ar trebui să o obțină imaginea lui k.
Pacientul este apoi iradiat cu unde radio, frecvența undelor radio fiind ajustată astfel încât protonii din corpul pacientului să poată absorbi o parte din energia undelor radio și să schimbe orientarea câmpurilor lor magnetice în raport cu direcția câmpului magnetic static. Imediat după iradierea pacientului cu unde radio, protonii se vor întoarce la stările lor inițiale, radiând energia primită, iar această renaudare va determina apariția unui curent electric în bobinele de recepție ale tomografului.
Curenții înregistrați sunt semnale MR, sunt transformate de un computer și folosite pentru a construi (reconstrui) RMN.
În conformitate cu etapele de cercetare, principalele componente ale oricărui scaner MR sunt:
magnet. crearea unui câmp permanent (static), așa-numitul câmp magnetic extern, în care este plasat pacientul
gradient bobine. creând un câmp magnetic alternativ slab în partea centrală a magnetului principal, numit gradient, care vă permite să selectați zona corpului pacientului
bobine de frecvență radio - transmițătoare utilizate pentru a crea excitația în corpul pacientului și recepție - pentru a înregistra răspunsul regiunilor excitat
calculator. care controlează activitatea bobinelor de gradient și de frecvență radio, înregistrează semnalele măsurate, le procesează, le scrie în memorie și le utilizează pentru a reconstrui IRM-ul.
Fiecare câmp M este caracterizat prin inducția câmpului M, care este notat B. Unitatea de măsură este 1 T (Tesla).
În RMN, în funcție de magnitudinea câmpului magnetic constant, există mai multe tipuri de tomografii
cu câmp superweak de 0,01 Tl - 0,1 T
cu un câmp slab de 0,1-0,5 T
cu un câmp mediu de 0,5 - 1,0 T
cu un câmp puternic de 1.0 - 2.0 T
cu câmp superstrong> 2.0 T
Baza fizică a fenomenului RMN
Fenomenul RMN este asociat cu comportamentul în câmpul magnetic al momentelor magnetice ale nucleelor atomice. Nucleul constă din protoni și neutroni. Toate particulele se rotesc în mod constant în jurul axei lor și, prin urmare, posedă momentul intrinsec al impulsurilor. În acest caz, sarcina pozitivă adecvată a protonului se rotește cu ea și creează propriul câmp magnetic conform legii inducției electromagnetice. Astfel, câmpul magnetic propriu al protonului este similar câmpului unui magnet permanent și reprezintă un dipol magnetic cu polii nordici și sudici. Când pacientul este plasat în interiorul câmpului magnetic puternic al scanerului MR, toți magneții mici din corpul protonului se desfășoară în direcția câmpului exterior. În plus, axele magnetice ale fiecărui proton încep să se rotească în jurul direcției câmpului magnetic extern. Această rotație specifică se numește precesie, iar frecvența acesteia este frecvența rezonantă sau frecvența Larmor. Frecvența laserului este proporțională cu rezistența câmpului magnetic extern și este de 42,58 MHz / Tc pentru nucleele de atomi de hidrogen.
Cele mai multe momente magnetice ale pretonilor protoni spre "nord", adică Într-o direcție paralelă cu câmpul magnetic extern. Ele sunt numite "protoni paralele". Restul momentelor porții mai mici de protoni M precesses momentele M în direcția „sud“, adică aproape antiparallel cu magicianul extern. câmp, aceasta este "protonii antiparalelli". Ca rezultat, în țesuturile pacientului creează un moment magnetic total: țesături sunt magnetizate și magnetismul (M) este orientat exact paralel cu câmpul magnetic extern B 0. Valoarea M este determinată de un exces de protoni paralel, care este proporțională cu puterea câmpului extern M, dar este întotdeauna extrem de mic. M este, de asemenea, proporțională cu numărul de protoni per unitate de volum de țesut, adică densitatea protonilor. Un număr foarte mare (aproximativ 10 22 ml de apă), conținută în majoritatea țesuturilor protonilor determină faptul că momentul magnetic net este suficient de mare pentru a induce curent electric situate în afara bobinei receptoare pacient. Aceste "semnale MR" induse sunt folosite pentru a reconstrui imaginea MR.
Orice câmp magnetic poate induce un curent electric în bobină, dar o condiție prealabilă pentru aceasta este o schimbare a intensității câmpului. Când un EM scurt al impulsurilor de frecvență radio M trece prin corpul pacientului de-a lungul axei y, câmpul undelor radio determină M să rotească în sensul acelor de ceasornic toate protonii în sensul acelor de ceasornic în jurul acestei axe. Pentru ca acest lucru să se întâmple, este necesar ca frecvența undelor radio să fie egală cu frecvența Larmor a protonilor. Acest fenomen se numește rezonanță magnetică nucleară. Rezonanța înseamnă oscilații sincrone și, în acest context, înseamnă că pentru a schimba orientarea momentelor magnetice ale protonului M, câmpurile protonului și undele radio trebuie să rezoneze, adică au aceeași frecvență.
După transferul impulsului de 90 de grade, vectorul de magnetizare a țesutului (M) induce un curent electric (semnal MR) în bobina de recepție. Bobina de primire este plasată în afara regiunii anatomice examinate, orientată în direcția pacientului, perpendicular pe B0. Când M se rotește în planurile xy. aceasta induce un curent în bobina E, iar acest curent se numește semnal MR. Aceste semnale sunt folosite pentru reconstruirea imaginilor de felii MR. În acest caz, țesuturile cu vectori magnetici mari vor induce semnale puternice și vor apărea luminoase pe imagine, iar țesuturile cu vectori magnetici mici vor fi semnale slabe și vor fi întunecate în imagine.
Contrastul imaginii: densitatea protonului, ponderarea T1 și T2
Contrastul imaginilor MR este determinat de diferențele în proprietățile magnetice ale țesuturilor sau, mai precis, de diferențele dintre vectorii magnetici care se rotesc în planul xx și de inducerea de curenți în bobina de recepție. Mărimea vectorului magnetic al țesutului este determinată în primul rând de densitatea protonilor. Regiunile anatomice cu un număr mic de protoni, de exemplu aer, induc întotdeauna un semnal MR foarte slab și, astfel, întotdeauna apar întunecate în imagine. Apa și alte lichide, pe de altă parte, ar trebui să fie luminoase pe imaginile MR ca având o densitate foarte mare de protoni. Totuși, acest lucru nu este cazul. În funcție de metoda utilizată pentru obținerea imaginii, lichidele pot da imagini atât luminoase cât și întunecate. Motivul pentru aceasta este că contrastul imaginii este determinat nu numai de densitatea protonilor. Mai mulți alți parametri joacă un rol; cele două cele mai importante dintre ele sunt T1 și T2.
Contraindicații și potențiale pericole.
Până în prezent, efectele nocive ale câmpurilor magnetice permanente sau variabile utilizate în RMN nu au fost dovedite. Totuși, orice obiect feromagnetic este expus forțelor magnetice puternice, iar localizarea oricărui obiect feromagnetic într-un loc în care mișcarea acestuia poate fi periculoasă pentru pacient este o contraindicație absolută a utilizării RMN. Cele mai importante și periculoase obiecte sunt clemele feromagnetice intracraniene de pe vase și corpurile străine feromagnetice intraoculare. Cele mai importante și periculoase obiecte sunt clemele feromagnetice intracraniene de pe vase și corpurile străine feromagnetice intraoculare. Cel mai mare pericol potențial asociat acestor obiecte este sângerarea gravă. Prezența stimulatoarelor cardiace este un antipark absolut. pentru RMN. Funcționarea acestor dispozitive poate fi afectată de câmpul magnetic și, în plus, în electrozii lor, pot fi induse curenții electrici cu posibilă încălzire a endocardului.
Site-ul dvs. este foarte bun! Ia o pauză, student te distrezi: La examenul din profesorul de fizica încearcă să tragă pe evaluarea pozitivă a studentului neglijent: - Poți să numele numele de cel puțin un fizician eminent? - Desigur, ești profesor. Apropo, un anecdot este luat de chatanekdotov.ru
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: