Kaip Veikia Mrt

{h1}

Mrt tyrimas yra geriausias būdas pamatyti žmogaus kūną. Pažiūrėkite, kas vyksta atliekant mrt nuskaitymą, ir sužinokite apie mrt vaizdus ir mrt saugą.

Gydytojas ir mokslininkas dr. Raymondas Damadianas daugelį metų stengėsi pagaminti aparatą, galintį neinvaziškai nuskaityti kūną naudojant magnetus. Kartu su kai kuriais magistrantais jis sukonstravo superlaidų magnetą ir pagamino antenos laidų ritę. Kadangi niekas nenorėjo būti pirmasis šioje kontracepcijoje, Damadianas savanoriškai pasirinko pirmąjį pacientą.

Kai jis užlipo, nieko neįvyko. Damadianas žiūrėjo, kaip metai buvo iššvaistyti dėl nesėkmingo išradimo, tačiau vienas jo kolegų drąsiai pasiūlė, kad jis gali būti per didelis mašinai. Ryškus abiturientas savo noru bandė tai išbandyti, o 1977 m. Liepos 3 d. Žmogui buvo atliktas pirmasis MRT egzaminas. Vieno atvaizdo pagaminimas užtruko beveik penkias valandas, o tas originalus aparatas, pavadintas „Nepakenčiamas“, dabar priklauso Smithsonian Institution.

Vos per kelis dešimtmečius magnetinio rezonanso tomografija (MRT) skaitytuvų skaičius nepaprastai išaugo. Gydytojai gali užsisakyti MRT nuskaitymus, kad būtų galima diagnozuoti išsėtinę sklerozę, smegenų auglius, suplėšytus raiščius, tendinitą, vėžį ir insultus. MRT skenavimas yra geriausias būdas pamatyti žmogaus kūną jo neišpjovus.

Sužinokite daugiau
  • MRT viktorina
  • Kaip veikia rentgeno spinduliai
  • Kaip veikia fMRI

Tai gali būti mažai paguoda, kai ruošiatės MRT egzaminui. Jums buvo atimti juvelyriniai dirbiniai ir kreditinės kortelės ir užduoti išsamius klausimus apie visus metalinius instrumentus, kuriuos galite turėti jūsų viduje. Jūs uždedate ant mažos plokštės ir įstumiate į skylę, kuri žmogui vargu ar atrodo pakankamai didelė. Tave užklupo garsus triukšmas ir tu turi ramiai gulėti arba jie tai darys tau iš naujo. Kiekvieną minutę negalite atsistebėti, kas vyksta su jūsų kūnu, kai jis yra šiame aparate. Ar iš tikrųjų gali būti, kad šis išbandymas yra tikrai geresnis už kitą vaizdo gavimo būdą, pavyzdžiui, rentgeno ar CAT skenavimą? Ką padarė Raymondas Damadianas?

Tegul šios galingos mašinos magnetai patraukia jus į kitą puslapį, ir mes pažvelgsime į tai, kas vyksta viduje.

MRT magnetai: pagrindiniai žaidėjai

MRT iliustracija


WordsSideKick.com
MRT sistemos komponentai

MRT skaitytuvų dydis ir forma skiriasi, o kai kurie naujesni modeliai turi didesnį atvirumą šonuose. Vis dėlto pagrindinis dizainas yra tas pats, o pacientas įstumiamas į vamzdelį, kurio skersmuo yra tik apie 60 colių (60 colių) [šaltinis: Hornak]. Bet kas ten?

Didžiausias ir svarbiausias MRT sistemos komponentas yra magnetas. Yra horizontalus vamzdis - tas pats, į kurį patenka pacientas -, einantis per magnetą iš priekio į galą. Šis vamzdis yra žinomas kaip pagimdė. Bet tai nėra tik bet koks magnetas - čia kalbama apie nepaprastai stiprią sistemą, galinčią sukurti didelį, stabilų magnetinį lauką.

Magnetų stipris MRT sistemoje įvertinamas pagal matavimo vienetą, vadinamą a tesla. Kitas matavimo vienetas, paprastai naudojamas su magnetais, yra gauss (1 tesla = 10000 gausu). Šiuo metu MRT sistemose naudojami magnetai sukuria magnetinį lauką nuo 0,5 tesla iki 2,0 tesla arba nuo 5000 iki 20 000 gauss. Kai supranti, kad Žemės magnetinis laukas matuoja 0,5 gaso, tu gali pamatyti, kokie galingi yra šie magnetai.

Dauguma MRT sistemų naudoja a superlaidus magnetas, susidedantis iš daugelio vielos ritinių ar apvijų, per kurias praleidžiama elektros srovė, sukuriantį iki 2,0 teslos magnetinį lauką. Norint išlaikyti tokį didelį magnetinį lauką, reikia nemažai energijos, kurią sukuria superlaidumas, arba sumažinti laidų varžą beveik iki nulio. Norėdami tai padaryti, laidai nuolat maudomi skystame helyje 452,4 laipsnių temperatūroje žemiau nulio Farenheito (269,1 žemiau nulio laipsnių Celsijaus) [šaltinis: Coyne]. Šis šaltis yra izoliuotas vakuumu. Nors superlaidūs magnetai yra brangūs, tačiau dėl stipraus magnetinio lauko gaunami aukščiausios kokybės vaizdai, o superlaidumas leidžia sistemai veikti ekonomiškai.

Kitos MRT aparato dalys

MRT pokyčiai

MRT aparatai tobulėja taip, kad būtų patogesni pacientams. Pvz., Daugelis klaustrofobinių žmonių tiesiog negali pakęsti ankštų spąstų, o kiaurymės gali netilpti nutukusių žmonių. Yra daugiau atvirų skaitytuvų, kurie užima daugiau vietos, tačiau šie aparatai turi silpnesnius magnetinius laukus, tai reiškia, kad gali būti lengviau praleisti nenormalų audinį. Taip pat kuriami labai maži skaitytuvai, skirti vaizduoti konkrečias kūno dalis.

Kiti pasiekimai daromi MRT srityje. Funkcinis MRT (fMRI), pavyzdžiui, sukuria nervų ląstelių veiklos smegenų žemėlapius sekundę po sekundės ir padeda tyrėjams geriau suprasti, kaip veikia smegenys. Magnetinio rezonanso angiografija (MRA) sukuria beveik bet kurioje kūno vietoje tekančio kraujo, arterijų ir venų vaizdus.

Kiti du magnetai MRT sistemose naudojami daug mažiau. Varžiniai magnetai yra struktūriškai panašūs į superlaidžius magnetus, tačiau jiems trūksta skysto helio. Šis skirtumas reiškia, kad jiems reikalingas didžiulis elektros energijos kiekis, todėl dirbti per 0,3 teslos lygio yra nepaprastai brangu. Nuolatiniai magnetai turi pastovų magnetinį lauką, tačiau jie yra tokie sunkūs, kad būtų sunku sukurti tokį, kuris galėtų išlaikyti didelį magnetinį lauką.

Taip pat yra trys gradiento magnetai MRT aparato viduje. Šie magnetai yra daug mažesnio stiprio, palyginti su pagrindiniu magnetiniu lauku; jų stiprumas gali būti nuo 180 iki 270. Nors pagrindinis magnetas sukuria intensyvų, stabilų magnetinį lauką aplink pacientą, gradiento magnetai sukuria kintamą lauką, kuris leidžia nuskaityti skirtingas kūno dalis.

Kita MRT sistemos dalis yra ritinių, perduodančių radiofrekvenčio bangas į paciento kūną, rinkinys. Skirtingoms kūno dalims yra skirtingos ritės: keliai, pečiai, riešai, galvos, kaklas ir pan. Šios ritės paprastai atitinka vaizduojamos kūno dalies kontūrą arba bent jau yra labai arti jo per egzaminą. Kitos mašinos dalys apima labai galingą kompiuterinę sistemą ir paciento stalą, kuris įstumia pacientą į angą. Tai, ar pacientas pirmiausia eina galva ar kojomis, lemia tai, kurią kūno dalį reikia ištirti. Kai nuskaitytina kūno dalis yra tiksliai centre, arba izocentras, magnetinio lauko, nuskaitymas gali prasidėti.

Kas vyksta nuskaitymo metu? Sužinokite kitame puslapyje.

Vandenilio atomai ir magnetiniai momentai

MRT žingsniai


© 2008 „WordsSideKick.com“
MRT žingsniai

Kai pacientai nuslysta į MRT aparatą, jie pasiima milijardus atomų, kurie sudaro žmogaus kūną. Atliekant MRT skenavimą, mums rūpi tik vandenilio atomas, kurio gausu, nes kūną daugiausia sudaro vanduo ir riebalai. Šie atomai atsitiktinai sukasi, arba priestatas, ant jų ašies, kaip vaiko viršuje. Visi atomai eina įvairiomis kryptimis, tačiau, kai jie yra patalpinti į magnetinį lauką, atomai išsirikiuoja lauko kryptimi.

Šie vandenilio atomai turi stiprų magnetinis momentas, tai reiškia, kad magnetiniame lauke jie linijuojasi lauko kryptimi. Kadangi magnetinis laukas eina tiesiai aparato viduryje, vandenilio protonai yra išdėstyti taip, kad jie nukreiptų į paciento kojas arba galvą. Maždaug pusė eina į vieną pusę, kad didžioji dauguma protonų panaikintų vienas kitą - tai yra, kiekvieno atomo, nukreipto link kojų, vieno, yra ištiestas link galvos. Tik pora protonų iš kiekvieno milijono nėra panaikinami. Tai skamba nedaug, tačiau vien vandenilio atomų skaičiaus kūne pakanka, kad būtų galima sukurti ypač išsamius vaizdus. Dabar mums rūpi šie neprilygstami atomai.

Kas dar vyksta MRT nuskaitymo metu?

Tada MRT aparatas taikomas a radijo dažnio (RF) impulsas tai būdinga tik vandeniliui. Sistema nukreipia impulsą link kūno, kurį norime ištirti. Taikant impulsą, nesuderinti protonai sugeria energiją ir vėl sukasi kita linkme. Tai MRT „rezonansinė“ dalis. RF impulsas verčia juos suktis tam tikru dažniu, tam tikra kryptimi. Konkretus rezonanso dažnis vadinamas Larmour dažnis ir apskaičiuojamas atsižvelgiant į vaizduojamą audinį ir pagrindinio magnetinio lauko stiprį.

Maždaug tuo pačiu metu trys gradiento magnetai šokinėja į veiksmą. Jie yra išdėstyti pagrindinio magneto viduje taip, kad tam tikru būdu greitai įjungti ir išjungti jie keičia pagrindinį magnetinį lauką vietiniu lygiu. Tai reiškia, kad galime tiksliai pasirinkti, kurioje srityje norime paveikslėlio; ši sritis vadinama „gabale“. Pagalvokite apie duonos kepalą su kelių milimetrų plonais griežinėliais - MRT riekelės yra tokios tikslios. Gali būti paimamos bet kurios kūno dalies pjūviai bet kuria kryptimi, suteikiant gydytojams didžiulį pranašumą prieš bet kurį kitą vaizdo gavimo būdą. Tai taip pat reiškia, kad jums nereikia judėti, kad mašina gautų vaizdą kita kryptimi - mašina su gradiento magnetais gali manipuliuoti viskuo.

Tačiau nuskaitymo metu mašina sukelia didžiulį triukšmą, kuris skamba kaip nuolatinis greitas smūgis. Taip yra dėl kylančios elektrinės srovės gradiento magnetų laiduose, priešinamuose pagrindiniam magnetiniam laukui. Kuo stipresnis pagrindinis laukas, tuo garsesnis gradiento triukšmas. Daugelyje MRT centrų galite atsinešti muzikos grotuvą, kad išvarytumėte raketę, o pacientams duodami ausų kištukai.

Išjungus radijo dažnių impulsą, vandenilio protonai pamažu grįžta į natūralų magnetinio lauko reguliavimą ir išskiria energiją, sugertą iš radijo dažnio impulsų. Tai darydami, jie skleidžia signalą, kad ritės pasiima ir siunčia į kompiuterinę sistemą. Bet kaip šis signalas paverčiamas vaizdu, kuris ką nors reiškia?

MRT vaizdai ir kaip jie sukurti

gydytojai tiria mri skenavima


Ron Levine / Vaizdo bankas / „Getty Images“
Gydytojai tiria MRT tyrimo kontrastus.

MRT skaitytuvas gali išsirinkti labai mažą tašką paciento kūne ir iš esmės jo paklausti: „Kokio tipo audinys tu esi?“ Sistema eina per paciento kūną po tašką, sudarydama audinių tipų žemėlapį. Tada visa ši informacija sujungiama, kad būtų sukurti 2-D atvaizdai arba 3D modeliai su matematiniu formule, vadinama Furjė transformacija. Kompiuteris gauna signalą iš besisukančių protonų kaip matematinius duomenis; duomenys paverčiami paveikslėliu. Tai yra „vaizdavimo“ MRT dalis.

Naudojama MRT sistema injekcinis kontrastasarba dažai, kad būtų pakeistas vietinis magnetinis laukas tiriamame audinyje. Normalus ir nenormalus audinys skirtingai reaguoja į šį nedidelį pakitimą, duodamas skirtingus signalus. Šie signalai perduodami į vaizdus; MRT sistema gali parodyti daugiau kaip 250 pilkos spalvos atspalvių, kad būtų pavaizduoti įvairūs audiniai [šaltinis: Coyne]. Vaizdai leidžia gydytojams geriau parodyti įvairių tipų audinių anomalijas, nei jie galėtų be kontrasto. Mes žinome, kad kai darome „A“, normalus audinys atrodys kaip „B“ - jei jo nėra, gali būti anomalijų.

Rentgeno tyrimas yra labai efektyvus norint parodyti gydytojui sulaužytą kaulą, tačiau jei jie nori pažiūrėti į paciento minkštuosius audinius, įskaitant organus, raiščius ir kraujotakos sistemą, jie greičiausiai norės MRT. Ir, kaip minėjome paskutiniame puslapyje, dar vienas svarbus MRT pranašumas yra gebėjimas atvaizduoti bet kurioje plokštumoje. Pavyzdžiui, kompiuterinė tomografija (KT) apsiriboja viena plokštuma - ašinis plokštuma (pagal duonos kepalo analogiją ašinė plokštuma būtų tokia, kaip duonos kepalas paprastai pjaustomas). MRT sistema taip pat gali sukurti ašinius vaizdus sagitall (duonos pjaustymas išilgai į šoną) ir vainikinis (pagalvokite apie sluoksnius torto sluoksnyje) ar bet kokį laipsnį tarp jų, pacientui niekada nejudinant.

Bet dėl ​​šių aukštos kokybės vaizdų pacientas negali labai judėti. MRT nuskaitymo metu pacientams reikia nejudėti 20–90 minučių ar ilgiau. Net labai nežymus skenuojamos dalies judėjimas gali sukelti iškreiptus vaizdus, ​​kuriuos reikės pakartoti. Šios rūšies kokybė yra brangi; MRT sistemos yra labai brangios, todėl egzaminai taip pat yra labai brangūs.

Bet ar yra kokių nors kitų išlaidų? O paciento saugumas?

MRT saugos problemos

pacientas patenka į MRT aparatą


Pliušinės studijos / Blend Images / Getty Images
Šis pacientas buvo išvežtas kilti.

Galbūt jums nerimą kelia ilgalaikis visų savo atomų susimaišymas, tačiau išėjus iš magnetinio lauko jūsų kūnas ir jo chemija normalizuojasi. Nėra žinoma jokio biologinio pavojaus žmonėms, kuriuos gali paveikti magnetinis laukas, kurio stiprumas šiandien naudojamas medicininiame vaizdavime. Tai, kad MRT sistemose nenaudojama jonizuojančioji spinduliuotė, kaip tai daro kiti vaizdo gavimo prietaisai, yra daugelio pacientų paguoda, kaip ir tai, kad MRT kontrastinės medžiagos turi labai mažai šalutinių reiškinių. Dėl riboto biologinio magnetinių laukų poveikio besivystančiam vaisiui tyrimų nėra. Sprendimas nuskaityti nėščią pacientę ar ne, priimamas kiekvienu konkrečiu atveju, pasikonsultavus tarp MRT radiologo ir paciento akušerio.

Tačiau MRT rinkinys gali būti labai pavojinga vieta, jei nesilaikoma griežtų atsargumo priemonių. Kredito kortelės ar bet kas kitas su magnetiniu kodavimu bus ištrintas. Metaliniai daiktai gali tapti pavojingais sviediniais, jei jie pateks į skenavimo patalpą. Pvz., Sąvaržėlės, rašikliai, raktai, žirklės, papuošalai, stetoskopai ir kiti maži daiktai gali būti ištraukti iš kišenių ir ištraukti iš kūno be perspėjimo. Tada jie labai dideliu greičiu skrieja link magneto atidarymo.

Dideli daiktai taip pat kelia pavojų - šluosčių kaušai, dulkių siurbliai, IV stulpai, pacientų neštuvai, širdies monitoriai ir daugybė kitų daiktų - visa tai įtraukta į MRT magnetinius laukus. 2001 m. Nuskaitytas jaunas berniukas buvo nužudytas, kai į magnetinę angą buvo įmestas deguonies bakas [šaltinis: McNeil]. Kartą iš policininko dėklo išlėkė pistoletas, jėga, sukelianti ginklą. Niekas nebuvo sužeistas.

Siekiant užtikrinti saugumą, pacientai ir pagalbinis personalas prieš įeinant į skenavimo patalpas turėtų būti kruopščiai apžiūrimi, ar nėra metalinių daiktų. Tačiau dažnai pacientų viduje yra implantai, dėl kurių jų buvimas stipriame magnetiniame lauke yra labai pavojingas. Jie apima:

  • Metaliniai akies fragmentai, kurie yra labai pavojingi, nes šių fragmentų perkėlimas gali pakenkti akiai ar aklumas
  • Širdies stimuliatoriai, kurie gali sugesti netinkamai veikiant nuskaitymo metu ar net prie mašinos
  • Smegenų aneurizmos spaustukai, kurie galėtų suplėšyti pačią arteriją, kuriai jie buvo pataisyti, jei magnetas juos judins
  • Dantų implantai, jei jie yra magnetiniai

Dauguma šiuolaikinių chirurginių implantų, įskaitant sąvaržėles, dirbtines jungtis ir stentus, yra pagaminti iš nemagnetinių medžiagų, ir net jei jie nėra, jie gali būti patvirtinti nuskaitymui. Tačiau praneškite gydytojui, nes kai kuri ortopedinė aparatūra nuskaitymo srityje gali iškraipyti vaizdą.

susiję straipsniai

  • Galutinė MRT viktorina
  • Kaip veikia fMRI
  • Kurios moterys turėtų gauti MRT be mamografinių duomenų?
  • Kaip veikia smegenų žemėlapiai
  • Kaip veikia CAT nuskaitymai
  • Kaip veikia gilus smegenų stimuliavimas
  • Kaip veikia ultragarsas
  • Kaip veikia branduolinė medicina
  • Kaip veikia rentgeno spinduliai

Daugiau puikių nuorodų

  • MRT pagrindai
  • MRT dėstytojas
  • Tiesiog fizika
  • Nacionalinė aukšto magnetinio lauko laboratorija

Šaltiniai

  • Bermanas, Phyllisas. „Kaip išvengti palaidoto gyvo jausmo“. „Forbes“. 1994 m. Vasario 28 d.
  • Coyne, Kristen Eliza. "MRT: Ekskursija su gidu". Nacionalinė aukšto magnetinio lauko laboratorija. (2008 m. Rugpjūčio 6 d.)
    //magnet.fsu.edu/education/tutorials/magnetacademy/mri/
  • Damadianas, Raymondas V. „MRT istorija“. Šeštadienio vakaro paštas. 1994 m. Gegužė / birželis.
  • Hornak, Joseph P. „MRT pagrindai“. 1996. (2008 m. Rugpjūčio 6 d.)
    //cis.rit.edu/people/faculty/hornak
  • Kirby, Deividas. "Pacientai naudojasi naujos kartos vaizdavimo aparatais." Niujorko laikas. 2001 m. Gegužės 8 d. (2008 m. Rugpjūčio 6 d.)
    //query.nytimes.com/gst/fullpage.html?res=9C0CE0DE163BF93BA35756C0A9679C8B63
  • McNeil, Donald G. Jr. "M.R.I.'s stiprūs magnetai, nurodyti avarijose". Niujorko laikas. 2005 m. Rugpjūčio 19 d. (2008 m. Rugpjūčio 6 d.)
    //nytimes.com/2005/08/19/health/19magnet.html
  • Veikfildas, Džulje. "Nepakenčiamas" MRT. " Smithsonianas. 2000 m. Birželio mėn.
  • Woodwardas, Peggy. "MRT technologams". „McGraw-Hill Professional“. 2000. (2008 m. Rugpjūčio 6 d.)
    //books.google.com/books?id=fR5u5u1hwFkC&printsec=frontcover


Vaizdo Papildas: Neskausmingas magnetinio rezonanso tyrimas vyrams gali išgelbėti gyvybę.




Tyrimas


„Polar M400“: Gps Laikrodžio Apžvalga
„Polar M400“: Gps Laikrodžio Apžvalga

Kaip El. Skaitytojai Susiduria Su Aštuonkojų Oda (Infografija)
Kaip El. Skaitytojai Susiduria Su Aštuonkojų Oda (Infografija)

Mokslas Naujienos


Vaikų Auginimas Po 30 Metų Gali Sumažinti Vėžio Riziką
Vaikų Auginimas Po 30 Metų Gali Sumažinti Vėžio Riziką

Stebinantis Ėjimo Sudėtingumas
Stebinantis Ėjimo Sudėtingumas

Kaip Veikia „Mars Curiosity Rover“
Kaip Veikia „Mars Curiosity Rover“

Finansinės Baimės Nusveria Terorizmo Grėsmę
Finansinės Baimės Nusveria Terorizmo Grėsmę

Anglies Dioksido Gaudymas Po Žeme: Ar Mes Galime Tai Padaryti?
Anglies Dioksido Gaudymas Po Žeme: Ar Mes Galime Tai Padaryti?


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com