Ako funguje magnetická rezonancia?
Ako funguje magnetická rezonancia?
Magnetická rezonancia čiže MRI vytvára podrobné obrazy vnútorných orgánov a tkanív pomocou silného magnetického poľa, rádiofrekvenčných impulzov a počítačového spracovania. Na rozdiel od röntgenu a CT nepoužíva ionizujúce žiarenie.
- Využíva predovšetkým protóny vodíka obsiahnuté vo vode a tuku.
- Rádiofrekvenčný impulz dočasne zmení ich usporiadanie.
- Pri návrate do pôvodného stavu vznikne merateľný signál.
- Gradientné cievky určia, z ktorého miesta v tele signál pochádza.
Čo je magnetická rezonancia?
Magnetická rezonancia je neinvazívna zobrazovacia metóda používaná pri vyšetrení mozgu, chrbtice, kĺbov, svalov, ciev a vnútorných orgánov.
Dokáže vytvárať:
- tenké rezy vyšetrovanou oblasťou,
- obrazy v rôznych rovinách,
- trojrozmerné zobrazenia,
- snímky s rôznym zvýraznením jednotlivých tkanív.
MRI ponúka veľmi dobré rozlíšenie mäkkých tkanív, nejde však o mikroskop a nemôže automaticky zobraziť každú chorobu alebo zmenu.
Ako MRI funguje krok za krokom?
1. Silné magnetické pole
Ľudské telo obsahuje veľké množstvo vody a tuku, a teda aj veľa jadier vodíka tvorených jedným protónom. Protón má magnetický moment a vo veľmi silnom magnetickom poli sa časť protónov prednostne orientuje podľa smeru tohto poľa.
2. Rádiofrekvenčný impulz
Prístroj vyšle rádiofrekvenčný impulz s presne zvolenou frekvenciou. Ten dodá protónom energiu a vychýli výslednú magnetizáciu z rovnovážneho smeru.
3. Návrat protónov do rovnováhy
Po vypnutí impulzu sa systém postupne vracia do pôvodného stavu. Počas tohto procesu vzniká elektromagnetický signál zachytený prijímacou cievkou.
4. Vytvorenie obrazu
Gradientné magnetické polia menia veľkosť hlavného poľa podľa polohy. Vďaka tomu prístroj rozpozná, z ktorého miesta signál pochádza. Počítač následne z nameraných údajov zostaví obraz.
Prečo vyzerajú tkanivá odlišne?
Voda, tuk, svaly a ďalšie tkanivá sa líšia množstvom protónov aj rýchlosťou, s akou sa po rádiofrekvenčnom impulze vracajú do rovnováhy. Tieto rozdiely vytvárajú kontrast výsledného obrazu.
Prečo MRI nepoužíva röntgenové žiarenie?
Röntgen a CT vytvárajú obraz pomocou ionizujúceho žiarenia. Magnetická rezonancia pracuje so statickým magnetickým poľom, gradientnými poľami a rádiofrekvenčnou energiou.
To neznamená, že je každý typ vyšetrenia pre každú situáciu najlepší. Lekár volí zobrazovaciu metódu podľa vyšetrovanej časti tela a hľadaného problému.
Na čo sa používa kontrastná látka?
Pri niektorých vyšetreniach sa do žily podáva kontrastná látka, najčastejšie založená na gadolíniu. Mení správanie okolitých protónov a pomáha lepšie zvýrazniť napríklad cievy alebo niektoré chorobné zmeny.
Kontrast nie je potrebný pri každom vyšetrení. O jeho použití rozhoduje zdravotnícky pracovník podľa účelu vyšetrenia a zdravotného stavu pacienta.
Je magnetická rezonancia bezpečná?
MRI nepoužíva ionizujúce žiarenie, silné magnetické pole však vyžaduje prísne bezpečnostné pravidlá.
Pred vyšetrením je nutné nahlásiť
- kardiostimulátor alebo iný elektronický implantát,
- kochleárny implantát,
- cievne svorky, stenty alebo umelé chlopne,
- kovové črepiny alebo úlomky v tele,
- implantované pumpy a neurostimulátory,
- predchádzajúce operácie a nejasné implantáty,
- tehotenstvo a ochorenie obličiek, ak má byť použitý kontrast.
Do vyšetrovacej miestnosti sa nesmú voľne vnášať kľúče, náradie, telefóny, hodinky ani iné nevhodné kovové predmety. Silné pole ich môže pritiahnuť k prístroju.
Aké magnety používa MRI?
Klinický prístroj zvyčajne používa veľký elektromagnet, často so supravodivou cievkou chladenou na veľmi nízku teplotu. Gradientné a rádiofrekvenčné cievky následne umožňujú priestorové kódovanie a vysielanie či príjem signálu.
Malé permanentné magnety z bežného e-shopu nie sú súčasťou domáceho alebo svojpomocne vyrábaného MRI zariadenia. Nasledujúce produkty iba ukazujú rozdiely medzi samáriovými, neodýmovými a feritovými magnetmi na bežné technické aplikácie.
Vybrané permanentné magnety
Samáriový magnet kváder 18 × 10 × 5 mm
SmCo magnet vhodný na technické aplikácie s vyššou prevádzkovou teplotou a požiadavkou na dobrú odolnosť proti korózii.
- Rozmer 18 × 10 × 5 mm
- Materiál SmCo
- Teplotná odolnosť do 300 °C
- Bez bežnej ochrannej povrchovej vrstvy
- Kód produktu 35054
Neodýmový magnet valec 6 × 2,5 mm
Malý teplotne odolnejší neodýmový magnet s pólmi umiestnenými na protiľahlých stranách valcového plášťa.
- Priemer 6 mm
- Výška 2,5 mm
- Hmotnosť 0,53 g
- Magnetická akosť N35H
- Diametrálna magnetizácia
- Poniklovaný povrch
- Teplotná odolnosť do 120 °C
- Kód produktu 20472
Feritový magnet valec 20 × 5 mm
Cenovo dostupný feritový magnet na jednoduché držiaky, demonštrácie a menej náročné technické projekty.
- Priemer 20 mm
- Výška 5 mm
- Odtrhová sila 2,2 N
- Hmotnosť 7,15 g
- Izotropný ferit MF8T
- Teplotná odolnosť do 200 °C
- Kód produktu 10407
Najčastejšie otázky
Používa MRI röntgenové žiarenie?
Nie. Využíva magnetické polia a rádiofrekvenčnú energiu, nie ionizujúce röntgenové žiarenie.
Prečo sa pri MRI využíva práve vodík?
Jeho protóny sú v tele veľmi hojné, najmä vo vode a tuku, a poskytujú dobre merateľný signál.
Čo vytvára hlasité zvuky prístroja?
Rýchle spínanie gradientných cievok v silnom magnetickom poli spôsobuje mechanické vibrácie.
Je MRI vhodná pre každého?
Nie automaticky. Pred vyšetrením je nutné posúdiť implantáty, kovové predmety v tele a ďalšie zdravotné okolnosti.
Je MRI to isté ako CT?
Nie. CT používa röntgenové žiarenie, zatiaľ čo MRI pracuje s magnetickým poľom a rádiofrekvenčnými impulzmi.
Zhrnutie
Magnetická rezonancia využíva vodíkové protóny v tele. Silné pole vytvorí výslednú magnetizáciu, rádiofrekvenčný impulz ju vychýli a pri návrate protónov do rovnováhy vznikne signál.
Gradientné polia pridajú informáciu o polohe a počítač z nameraných signálov zostaví podrobný obraz. MRI nepoužíva ionizujúce žiarenie, vyžaduje však dôslednú kontrolu kovových predmetov a implantátov.
Spoznajte rôzne druhy permanentných magnetov
Porovnajte samáriové, neodýmové a feritové magnety podľa rozmeru, magnetizácie a teplotnej odolnosti.