Chụp cộng hưởng từ
MRI là viết tắt của hình ảnh cộng hưởng từ . Trong thực tế, tên riêng của nghiên cứu này là một hình ảnh cộng hưởng từ hạt nhân (NMRI), nhưng khi kỹ thuật này được phát triển để sử dụng trong chăm sóc sức khỏe, ý nghĩa của từ "hạt nhân" được cho là quá tiêu cực và bị loại bỏ tên được chấp nhận.
MRI dựa trên các nguyên lý vật lý và hóa học của cộng hưởng từ hạt nhân (NMR), một kỹ thuật được sử dụng để thu thập thông tin về bản chất của các phân tử.
MRI hoạt động như thế nào
Để bắt đầu, chúng ta hãy nhìn vào các bộ phận của máy MRI. Ba thành phần cơ bản của máy MRI là:
- Nam châm chính
Phần lớn nhất của MRI là nam châm chính . Phát triển một từ trường đủ sức mạnh để tạo ra hình ảnh MRI là một trở ngại sớm để vượt qua trong sự phát triển của công nghệ này. - Các nam châm gradient
Các nam châm gradient là phần "tinh chỉnh" của máy MRI. Chúng cho phép MRI tập trung vào một phần cụ thể của cơ thể. Các nam châm gradient cũng chịu trách nhiệm cho "tiếng ồn kêu vang" trong một MRI. - Cuộn dây
Bên cạnh phần cơ thể bạn đang chụp là cuộn dây . Có cuộn dây được làm cho vai, đầu gối và các bộ phận khác của cơ thể. Cuộn dây sẽ phát ra một tần số vô tuyến làm cho MRI có thể.
Magnet chính
Một nam châm vĩnh cửu (giống như loại bạn sử dụng trên cửa tủ lạnh) đủ mạnh để sử dụng trong MRI sẽ quá tốn kém để sản xuất và quá cồng kềnh để cất giữ.
Cách khác để tạo ra nam châm là cuộn dây điện và chạy dòng điện qua dây. Điều này tạo ra một từ trường trong tâm của cuộn dây. Để tạo ra từ trường đủ mạnh để thực hiện MRI, các cuộn dây phải không có điện trở; do đó chúng được tắm trong dung dịch heli lỏng ở nhiệt độ 450 độ F dưới không!
Điều này cho phép các cuộn dây phát triển từ trường 1,5 đến 3 Tesla (sức mạnh của hầu hết các MRI y tế), mạnh hơn 20.000 lần so với từ trường của trái đất.
Các nam châm Gradient
Có ba nam châm nhỏ hơn trong một máy MRI được gọi là nam châm gradient. Các nam châm này nhỏ hơn nhiều so với nam châm chính (khoảng 1/1000 là mạnh), nhưng chúng cho phép từ trường bị thay đổi rất chính xác. Đó là những nam châm gradient cho phép hình ảnh "lát" của cơ thể được tạo ra. Bằng cách thay đổi các nam châm gradient, từ trường có thể được tập trung đặc biệt vào một phần được chọn của cơ thể.
Cuộn dây
MRI sử dụng các thuộc tính của nguyên tử hydro để phân biệt giữa các mô khác nhau trong cơ thể con người. Cơ thể con người được cấu tạo chủ yếu từ nguyên tử hydro (63%), các nguyên tố phổ biến khác là oxy (26%), cacbon (9%), nitơ (1%) và một lượng tương đối nhỏ của phốt pho, canxi và natri. MRI sử dụng một tài sản của các nguyên tử gọi là "spin" để phân biệt sự khác nhau giữa các mô như cơ, mỡ và gân.
Với một bệnh nhân trong một máy MRI và nam châm bật, hạt nhân của các nguyên tử hydro có xu hướng quay theo một trong hai hướng. Các hạt nhân nguyên tử hydro này có thể chuyển đổi hướng quay của chúng, hoặc precess, sang hướng đối diện.
Để quay theo hướng khác, cuộn dây phát ra một tần số vô tuyến (RF) gây ra sự chuyển đổi này (tần số năng lượng cần thiết để thực hiện quá trình chuyển đổi này là cụ thể và được gọi là Tần số Larmour).
Tín hiệu được sử dụng trong việc tạo ra hình ảnh MRI có nguồn gốc từ năng lượng được giải phóng bởi các phân tử chuyển đổi hoặc precessing, từ năng lượng cao của họ đến trạng thái năng lượng thấp của chúng. Sự trao đổi năng lượng giữa các trạng thái spin này được gọi là sự cộng hưởng, và do đó là hình ảnh cộng hưởng từ tính .
Để tất cả chúng cùng nhau
Cuộn cảm này cũng có chức năng phát hiện năng lượng phát ra từ cảm ứng từ tính từ nguyên tử của các nguyên tử.
Một máy tính diễn giải dữ liệu và tạo ra hình ảnh hiển thị các đặc điểm cộng hưởng khác nhau của các loại mô khác nhau. Chúng ta thấy điều này như là một hình ảnh của sắc thái của màu xám - một số mô cơ thể hiển thị tối hơn hoặc nhẹ hơn, tất cả tùy thuộc vào các quy trình trên.
Bệnh nhân được lên kế hoạch để trải qua một MRI sẽ được hỏi một số câu hỏi cụ thể để xác định xem MRI là an toàn cho bệnh nhân đó. Một số vấn đề sẽ được giải quyết bao gồm:
- Kim loại trong cơ thể
Bệnh nhân cấy ghép kim loại trong cơ thể cần phải cảnh báo nhân viên MRI trước khi trải qua xét nghiệm MRI. Một số cấy ghép kim loại tương thích với MRI, bao gồm hầu hết các cấy ghép chỉnh hình . Tuy nhiên, một số cấy ghép ngăn ngừa bệnh nhân không bao giờ có MRI, chẳng hạn như các chứng phình động mạch não và cấy ghép mắt bằng kim loại . - Thiết bị cấy ghép
Bệnh nhân có máy điều hòa nhịp tim hoặc máy khử rung tim cần thông báo cho nhân viên MRI, vì những thiết bị này ngăn ngừa việc sử dụng xét nghiệm MRI. - Quần áo / Trang sức
Bất kỳ quần áo hoặc đồ trang sức bằng kim loại nào cần được loại bỏ trước khi trải qua nghiên cứu MRI.
Các vật kim loại trong vùng lân cận của MRI có thể nguy hiểm. Năm 2001, một cậu bé sáu tuổi bị giết khi một bình oxy đánh vào đứa trẻ. Khi nam châm MRI được bật, bình oxy bị hút vào MRI, và đứa trẻ bị vật nặng này tấn công. Vì vấn đề này, nhân viên MRI rất cẩn thận trong việc đảm bảo an toàn cho bệnh nhân.
Tiếng ồn
Bệnh nhân thường phàn nàn về tiếng ồn 'kêu vang' do máy MRI gây ra. Tiếng ồn này đến từ các nam châm gradient được mô tả trước đây. Những nam châm gradient này thực sự khá nhỏ so với nam châm MRI chính, nhưng chúng rất quan trọng trong việc cho phép những thay đổi tinh tế trong từ trường để tốt nhất 'thấy' phần thích hợp của cơ thể.
Vũ trụ
Một số bệnh nhân bị ngột ngạt và không thích dùng máy MRI . May mắn thay, có một số tùy chọn có sẵn.
- MRI cực đoan
MRI mới không yêu cầu bạn nằm trong ống. Thay vào đó, bệnh nhân có một MRI của đầu gối, mắt cá chân, bàn chân, khuỷu tay, hoặc cổ tay, chỉ đơn giản có thể đặt phần cơ thể đó trong máy MRI. Loại máy này không hoạt động đối với MRI của vai, cột sống, hông hoặc xương chậu. - Mở MRI
MRI mở có vấn đề về chất lượng đáng kể, nhưng công nghệ hình ảnh đã được cải thiện khá nhiều trong vài năm qua. Trong khi MRI đóng vẫn được nhiều bác sĩ ưa thích, MRI mở có thể là một lựa chọn phù hợp. - An thần
Một số bệnh nhân gặp khó khăn khi ngồi yên trong 45 phút để hoàn thành MRI, đặc biệt là với tiếng kêu kêu vang. Do đó, có thể thích hợp để uống thuốc để thư giãn trước khi có một nghiên cứu MRI. Thảo luận điều này với bác sĩ của bạn trước khi lên lịch nghiên cứu MRI.