การศึกษานี้คืออะไร? พื้นฐานทางกายภาพของ mri

วิธีการวินิจฉัยที่ให้ข้อมูล ปลอดภัย และไม่รุกราน ซึ่งช่วยให้ได้ภาพอวัยวะและระบบที่มีความละเอียดสูง โครงสร้างหลอดเลือดในระนาบต่างๆ โดยใช้การสร้างสามมิติ

ประวัติความเป็นมาของการพัฒนาการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก

การค้นพบขั้นพื้นฐานในสาขาฟิสิกส์คือการค้นพบโดย Nikola Tesla เกี่ยวกับสนามแม่เหล็กหมุนในปี 1882 ในบูดาเปสต์

ในปี พ.ศ. 2499 นานาชาติ ค่าคอมมิชชั่นไฟฟ้าเทสลาสังคม เครื่อง MRI ทั้งหมดได้รับการสอบเทียบในหน่วยเทสลา ความแรงของสนามแม่เหล็กวัดเป็นหน่วยเทสลาหรือเกาส์ ยิ่งสนามแม่เหล็กแรงมากเท่าใด จำนวนสัญญาณวิทยุที่สามารถรับได้จากอะตอมของร่างกายก็จะมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นคุณภาพของภาพ MRI จะยิ่งสูงขึ้น 1 เทสลา = 10,000 เกาส์

§ MRI สนามต่ำ = สูงถึง 0.2 เทสลา (2000 เกาส์)

§ฟิลด์ MRI เฉลี่ย = 0.2 ถึง 0.6 เทสลา (2000 เกาส์ถึง 6,000 เกาส์)

§ MRI สนามสูง = 1.0 ถึง 1.5 เทสลา (10,000 เกาส์ถึง 15,000 เกาส์)

ในปี 1937 ศาสตราจารย์ Isidore I. Rabi แห่งมหาวิทยาลัยโคลัมเบียขณะทำงานที่ Pupin Physics Laboratory ที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย นิวยอร์ก สังเกตเห็นปรากฏการณ์ควอนตัมที่เรียกว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านิวเคลียร์ (NMR) เขาพบว่านิวเคลียสของอะตอมทำเครื่องหมายการปรากฏตัวของพวกมันโดยการดูดซับหรือปล่อยคลื่นวิทยุเมื่อสัมผัสกับสนามแม่เหล็กที่มีความแรงเพียงพอ

ศาสตราจารย์ Isidore I. Rabi ได้รับรางวัลโนเบลจากผลงานของเขา ในปี 1973 Pavel Lauterbur นักเคมีและนักวิจัย NMR ที่ State University of New York ได้ถ่ายภาพ NMR ภาพแรก

Raymond Damadian แพทย์และผู้ทดลองที่ Downstate Medical Center ในบรู๊คลิน ค้นพบว่าสัญญาณไฮโดรเจนในเนื้อเยื่อมะเร็งนั้นแตกต่างจากเนื้อเยื่อที่มีสุขภาพดี เพราะเนื้องอกประกอบด้วย น้ำมากขึ้น. ยิ่งน้ำมีไฮโดรเจนอะตอมมากขึ้น หลังจากที่ปิดเครื่อง MRI แล้ว คลื่นวิทยุที่ตกค้างจากเนื้อเยื่อมะเร็งจะมีอายุนานกว่าคลื่นวิทยุจากเนื้อเยื่อปกติ

ด้วยความช่วยเหลือของนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา แพทย์ Lawrence Minkoff และ Michael Goldsmith ดร. Damadian ได้สร้างขดลวดแบบพกพาสำหรับตรวจสอบการแผ่รังสีไฮโดรเจน และในเวลาต่อมา เครื่อง MRI เครื่องแรกก็ถูกสร้างขึ้น เมื่อวันที่ 3 กรกฎาคม พ.ศ. 2520 การสแกน MRI ครั้งแรกของร่างกายมนุษย์ได้ดำเนินการในช่วงเวลาเกือบห้าชั่วโมง และทำการสแกนผู้ป่วยมะเร็งเต้านมครั้งแรกในปี พ.ศ. 2521

หลักการของ MRI

การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กเป็นวิธีการวินิจฉัยทางการแพทย์ที่สร้างภาพเนื้อเยื่อและอวัยวะของร่างกายมนุษย์โดยใช้หลักการของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านิวเคลียร์ MRI สามารถสร้างภาพส่วนของเนื้อเยื่อบาง ๆ ของส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกายมนุษย์ได้จากทุกมุมและทุกทิศทาง MRI ช่วยให้คุณได้ภาพอวัยวะและเนื้อเยื่อของมนุษย์โดยใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้า

MRI สร้างสนามแม่เหล็กแรงสูง และในร่างกายมนุษย์มี "แม่เหล็ก" ทางชีววิทยาขนาดเล็กบางชนิดซึ่งประกอบด้วยโปรตอนที่เป็นแม่เหล็กซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของอะตอมไฮโดรเจน โปรตอนเป็นองค์ประกอบหลักของคุณสมบัติแม่เหล็กของเนื้อเยื่อของร่างกาย

ประการแรก MRI สร้างสถานะแม่เหล็กคงที่ใน ร่างกายมนุษย์เมื่อร่างกายอยู่ในสนามแม่เหล็กคงที่ ประการที่สอง MRI กระตุ้นร่างกายด้วยคลื่นวิทยุซึ่งจะเปลี่ยนทิศทางของโปรตอนที่อยู่นิ่ง ประการที่สาม อุปกรณ์หยุดคลื่นวิทยุและลงทะเบียนการส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของร่างกาย ประการที่สี่ สัญญาณที่ส่งถูกใช้เพื่อสร้างภาพภายในร่างกายโดยใช้การประมวลผลข้อมูลบนคอมพิวเตอร์

ภาพ MRI ไม่ใช่ภาพถ่าย อันที่จริงมันเป็นแผนที่คอมพิวเตอร์หรือภาพของสัญญาณวิทยุที่ปล่อยออกมาจากร่างกายมนุษย์ MRI มีความสามารถที่เหนือกว่าในการตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ เนื่องจากไม่ใช้รังสีไอออไนซ์เหมือนใน CT และหลักการทำงานขึ้นอยู่กับการใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ไม่เป็นอันตราย

การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กมีลักษณะคล้ายกับคอมพิวเตอร์ การศึกษาดำเนินการในลักษณะเดียวกับการสแกน CT ตารางจะค่อยๆ เคลื่อนไปตามเครื่องสแกน MRI ใช้เวลานานกว่าการสแกน CT และมักใช้เวลาอย่างน้อย 1 ชั่วโมง

พลังสนามแม่เหล็ก

การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) เป็นเทคนิคการถ่ายภาพหลายระนาบโดยอาศัยปฏิกิริยาระหว่าง

สนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่วิทยุและนิวเคลียสอะตอมบางส่วนในร่างกายมนุษย์ (โดยปกติคือไฮโดรเจน) หลังจากวางร่างกายไว้ในสนามแม่เหล็กแรงสูง วิธีการถ่ายภาพนี้แสดงภาพเนื้อเยื่ออ่อนได้เป็นอย่างดี คุณภาพของ MRI ไม่ได้ขึ้นอยู่กับความแรงของสนามเท่านั้น (สูงกว่า 1 T ถือเป็นสนามสูง) แต่ยังขึ้นอยู่กับทางเลือกของขดลวด การใช้คอนทราสต์ พารามิเตอร์ของการศึกษา ประสบการณ์ของผู้เชี่ยวชาญที่ประเมิน ภาพที่ได้รับและสามารถระบุการปรากฏตัวของพยาธิวิทยา การแนะนำของความคมชัดทางหลอดเลือดดำ (แกโดลิเนียม) มักใช้ในการศึกษา MRI ปัจจุบันอุปกรณ์ MRI ใช้สนามที่มีกำลัง 0.1 ถึง 3.0 ตัน ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เอกซ์เรย์ที่มีพลัง 7 ตันก็ปรากฏตัวขึ้นเช่นกัน แต่การใช้งานในคลินิกยังอยู่ในขั้นตอนการทดสอบ

ที่ การปฏิบัติทางคลินิกสำหรับอุปกรณ์ ใช้การไล่ระดับของอุปกรณ์ตามกำลังไฟฟ้าต่อไปนี้:

§ฟิลด์ต่ำตั้งแต่ 0.1 ถึง 0.5 T

§ มิดฟิลด์จาก 0.5 ถึง 0.9 T

§ สนามสูงเหนือ 1 T

§ Super high-field 3.0 และ 7.0 T

อุปกรณ์ยังแบ่งออกเป็น แบบเปิดและแบบปิด (แบบอุโมงค์)

ก่อนหน้านี้ อุปกรณ์ MRI แบบเปิดจะแสดงโดยอุปกรณ์ที่มีช่องสัญญาณต่ำเท่านั้น แต่ขณะนี้อุปกรณ์ MRI แบบช่องสูงแบบเปิด (1 T ขึ้นไป) มีการผลิตและใช้งานจริงอยู่แล้ว นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์สำหรับทำการตรวจผู้ป่วยในท่าตั้งตรงหรือนั่ง ความหลากหลาย ประเภทต่างๆอุปกรณ์ MRI อนุญาตให้ใช้วิธีการวินิจฉัยนี้กันอย่างแพร่หลายเพื่อตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาหรือความผิดปกติในการทำงานในสภาวะทางพยาธิวิทยาต่างๆ

อุปกรณ์ทั้งหมดสามารถแบ่งตามเงื่อนไขได้เป็นประเภทช่องต่ำและช่องสูง หรือประเภทเปิดหรือช่องสัญญาณ

บ่อยครั้งเป็นเรื่องยากที่ผู้ป่วยจะตัดสินใจเลือกระหว่างการศึกษาระดับต่ำหรือการศึกษาในระดับสูง แต่มีความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเครื่องจักรต่ำและสนามสูง

เปิด (ชั้นต่ำ)เครื่องสแกนให้คุณภาพของภาพต่ำ และการศึกษาบางชิ้นเพื่อชี้แจงการวินิจฉัยต้องทำซ้ำหลังจากอุปกรณ์ที่มีพื้นที่ต่ำบนอุปกรณ์ที่มีความละเอียดสูง อุปกรณ์ MRI สนามสูงที่มีความแรงของสนามแม่เหล็ก (1 - 1.5-3.0 เทสลา) ให้ความละเอียดสูง ซึ่งช่วยให้คุณเห็นภาพโครงสร้างของอวัยวะและเนื้อเยื่อในรายละเอียดเพิ่มเติม เครื่อง MRI แบบสนามต่ำมักมีความแรงของสนามแม่เหล็กที่ 0.23 ถึง 0.5 เทสลา ยิ่งความแรงของสนามแม่เหล็กสูง ภาพยิ่งดีขึ้น และการสแกนเร็วขึ้น มีสัดส่วนโดยตรงระหว่างการเพิ่มพลังของสนามแม่เหล็กและคุณภาพของการถ่ายภาพเนื้อเยื่อ

เครื่อง MRI สแกนร่างกายในชั้น (ชิ้น) ยิ่งมีสนามแม่เหล็กสูง ส่วนที่บางลงเท่านั้น ซึ่งช่วยให้มองเห็นภาพรูปร่างของเนื้อเยื่อที่ละเอียดยิ่งขึ้น และทำให้การวินิจฉัยแม่นยำยิ่งขึ้น

MRI ฟิลด์สูงใช้เวลาในการศึกษาน้อยลงเนื่องจากสนามแม่เหล็กที่สูงกว่า MRI แบบ High-field จะสแกนร่างกายได้เร็วกว่าเครื่องแบบ low-field (แบบเปิด) หนึ่งถึงครึ่งถึงสองเท่า นี่เป็นสิ่งสำคัญมาก เนื่องจากความน่าจะเป็นของการเคลื่อนไหวของผู้ป่วยและการปรากฏตัวของสิ่งประดิษฐ์จากภาพเพิ่มขึ้นด้วยการศึกษาที่ยาวนาน

เครื่อง MRI สนามสูงให้เทคนิคการถ่ายภาพขั้นสูงสุด ซึ่งบางเครื่องไม่สามารถทำได้ในเครื่องที่มีสนามแม่เหล็กต่ำ

เครื่อง MRI แบบ High-field ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ผู้ป่วยรู้สึกสบายขึ้นและลดความวิตกกังวลของผู้ป่วยในระหว่างการตรวจ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เครื่องสแกน MRI รุ่นใหม่ได้รับการพัฒนาด้วยท่อที่สั้นกว่าอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งช่วยให้ศีรษะของผู้ป่วยอยู่นอกช่องแม่เหล็กสำหรับการตรวจบางอย่าง ช่องแม่เหล็กเปิดกว้างขึ้นที่ส่วนท้ายของท่อ ซึ่งช่วยลดความรู้สึกในการถูกกักขังของผู้ป่วยเนื่องจากศีรษะของผู้ป่วยกำลังเคลื่อนไปจนสุดปลายที่ขยายออก นอกจากนี้ ช่องเปิดกว้างกว่าเครื่องสแกนที่ออกแบบไว้ก่อนหน้านี้ ทำให้มีพื้นที่รอบๆ ตัวผู้ป่วยมากขึ้นระหว่างการสอบ

อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์สนามสูงมีข้อเสียหลายประการ:

1. คลอสโตรโฟเบีย ผู้ป่วยส่วนน้อยกลัวพื้นที่จำกัดและไม่สามารถอยู่ในอุปกรณ์ที่มีสนามสูงได้ สำหรับผู้ป่วยส่วนใหญ่เหล่านี้ก็เพียงพอที่จะใช้ยาระงับประสาทแบบเบา ๆ ก่อนการศึกษา แต่ในที่ที่มีโรคประสาทรุนแรงขั้นรุนแรง เป็นเรื่องยากมากสำหรับผู้ป่วยดังกล่าวในการศึกษาเกี่ยวกับอุปกรณ์ประเภทอุโมงค์

ขนาด 2 เครื่อง MRI สนามสูงมีพื้นที่จำกัด และผู้ป่วยบางรายอาจมีขนาดใหญ่เกินไปที่จะใส่ลงในอุโมงค์ MRI เนื่องจากขนาดร่างกายที่ใหญ่ MRI แบบสนามสูงบางตัวมีข้อจำกัดเรื่องน้ำหนักด้วย

3. ความเจ็บปวด หากผู้ป่วยมีอาการปวดหลัง คอ หรืออาการอื่นๆ อย่างรุนแรง ทำให้ผู้ป่วยต้องนอนนิ่งๆ เป็นเวลานานได้ยาก

ดังนั้นเครื่อง MRI แบบสนามต่ำ (แบบเปิด) อาจเหมาะกับผู้ป่วยบางรายมากกว่า เช่น ผู้ที่เป็นโรคกลัวที่แคบอย่างแท้จริง หรือ ขนาดใหญ่ร่างกาย.

สาขาการวินิจฉัยทางการแพทย์มีวิธีการเพียงพอในคลังแสงเพื่อตรวจหาโรคที่ส่งผลต่ออวัยวะเฉพาะ MRI (การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก) เป็นการตรวจที่มีตำแหน่งผู้นำอย่างมั่นคงเนื่องจากคุณสมบัติของมัน MRI คืออะไรและเหตุใดเทคนิคจึงเป็นที่ต้องการในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมาในโลกที่ศิวิไลซ์เกือบทั้งหมด คุณจะพบได้เมื่อคุณทำความคุ้นเคยกับหลักการทำงานของอุปกรณ์ที่ใช้ในการดำเนินการตามขั้นตอน

เกร็ดประวัติศาสตร์

ค.ศ. 1973 ซึ่ง Paul Lauterbur ศาสตราจารย์วิชาเคมี ได้ตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กใน วารสารวิทยาศาสตร์ธรรมชาติที่ทุกคนยอมรับอย่างเป็นเอกฉันท์ในระหว่างการก่อตั้งวิธีการ ไม่นานนัก Peter Mansfield นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ได้ปรับปรุงองค์ประกอบทางคณิตศาสตร์ของการสร้างภาพ สำหรับการมีส่วนร่วมในการสร้างภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก นักวิทยาศาสตร์ทั้งสองได้รับรางวัลโนเบลในปี พ.ศ. 2546

ความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการพัฒนาวิธีการนี้เกิดขึ้นจากการประดิษฐ์เครื่องสแกน MRI โดยนักวิทยาศาสตร์และแพทย์ชาวอเมริกัน Raymond Damadian ซึ่งเป็นหนึ่งในนักวิจัยกลุ่มแรกๆ เกี่ยวกับความเป็นไปได้ของ MRI ตามรายงานจำนวนมาก นักวิทยาศาสตร์เป็นผู้สร้างวิธีการนี้เอง ตั้งแต่ปี 1971 เขาได้ตีพิมพ์แนวคิดในการตรวจหามะเร็งโดยใช้ MRI นอกจากนี้ยังมีข้อมูลเกี่ยวกับการยื่นคำร้องต่อคณะกรรมการประดิษฐ์และการค้นพบจากนักประดิษฐ์ชาวโซเวียต Ivanov V.A. ในหัวข้อนี้ซึ่งได้อธิบายไว้โดยละเอียดแล้วในปี 2543

การวินิจฉัยขึ้นอยู่กับอะไร?

หลักการทำงานของ MRI ขึ้นอยู่กับความสามารถในการศึกษาเนื้อเยื่อ ร่างกายมนุษย์ขึ้นอยู่กับความอิ่มตัวของไฮโดรเจนและคุณสมบัติของแม่เหล็ก นิวเคลียสของไฮโดรเจนมีโปรตอนหนึ่งตัวที่มีสปิน (โมเมนต์แม่เหล็ก) ซึ่งภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็กและการไล่ระดับ (เพิ่มเติม) ที่ใช้ความถี่เรโซแนนซ์สำหรับโปรตอนจะเปลี่ยนทิศทางในอวกาศ

ตามพารามิเตอร์ของโปรตอน โมเมนต์แม่เหล็กและเวกเตอร์ของพวกมัน ซึ่งมีอยู่ในสองเฟสเท่านั้น เช่นเดียวกับการผูกมัดของโปรตอนกับสปิน เราสามารถสรุปได้ว่าสารในเนื้อเยื่อของอะตอมไฮโดรเจนนั้นอยู่ที่ใด การเปิดรับส่วนหนึ่งของร่างกายโดยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของความถี่หนึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในโมเมนต์แม่เหล็กของโปรตอนบางตัวไปในทางตรงกันข้ามแล้วกลับสู่ตำแหน่งเดิม

โปรแกรมเก็บข้อมูลของ MR tomograph ลงทะเบียนการปลดปล่อยพลังงานที่เกิดจากการคลายตัวของอนุภาคที่ถูกกระตุ้น - โปรตอน นับตั้งแต่มีการเริ่มต้น วิธีการนี้เรียกว่า NMRI (การถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านิวเคลียร์) และถูกเรียกว่าวิธีนี้จนกระทั่งเกิดอุบัติเหตุที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนปิล หลังจากนั้นก็ตัดสินใจลบคำแรกออกจากชื่อเพื่อไม่ให้เกิดความกังวลในหมู่ผู้ที่ได้รับการสแกน MRI

คุณสมบัติของเอกซ์เรย์

เครื่อง MRI มันคืออะไรและคุณสมบัติของอุปกรณ์คืออะไร? อุปกรณ์แรกที่ใช้สำหรับขั้นตอน MRI สร้างสนามแม่เหล็กด้วยการเหนี่ยวนำ 0.005 T (Tesla) และคุณภาพของภาพไม่ดี ภาพเอกซเรย์ในสมัยของเรานั้นมาพร้อมกับแหล่งกำเนิดอันทรงพลังที่สร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่แรง ซึ่งรวมถึงแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีการเหนี่ยวนำสูงถึง 1–3 T บางครั้งสูงถึง 9.4 T ทำงานในฮีเลียมเหลว และแม่เหล็กถาวรสูงถึง 0.7 T ซึ่งมีกำลังสูง (นีโอไดเมียม)

ค่าคงที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาเรโซแนนซ์แม่เหล็กในเนื้อเยื่อที่อ่อนแอกว่าปฏิกิริยาแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้นพื้นที่ใช้งานของอดีตจึงมีจำกัดมาก แต่ในขณะเดียวกัน แม่เหล็กถาวรทำให้สามารถทำการตรวจ MRI ขณะยืน ขณะเดินทาง และให้การเข้าถึงทางการแพทย์แก่บุคคลที่อยู่ระหว่างขั้นตอนเมื่อทำการวินิจฉัยและการรักษา การควบคุมนี้ช่วยให้คุณทำ MRI ซึ่งเป็นวิธีการที่เรียกว่าการถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบบแทรกแซง

หลักการของโครงสร้างของเอกซ์เรย์

คุณภาพของภาพที่ได้รับจากเครื่อง MRI 3 และเช่น 1.5 T ตามกฎแล้วไม่แตกต่างกัน ความชัดเจนของภาพอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการตั้งค่าอุปกรณ์ แต่ผลการตรวจเอกซเรย์ด้วยการเหนี่ยวนำ 0.35 T จะมีคุณภาพต่ำกว่าอุปกรณ์ 1.5 T มาก อุปกรณ์ที่สร้างสนามน้อยกว่า 1 T จะไม่อนุญาตให้รับภาพข้อมูลของอวัยวะภายใน ( ช่องท้องและกระดูกเชิงกรานขนาดเล็ก)

ในเอกซ์เรย์ดังกล่าวจะทำการวินิจฉัยเฉพาะที่ศีรษะ, กระดูกสันหลัง, ข้อต่อเมื่อคำอธิบายของ MRI ไม่ต้องการภาพที่มีความแม่นยำสูง

เหตุใดจึงเลือก MRI ในกรณีส่วนใหญ่

การวินิจฉัยด้วย MRI และ CT (เอกซเรย์คอมพิวเตอร์) เป็นวิธีการสองวิธีโดยพิจารณาจากการรับภาพชั้นของอวัยวะ Tomography ในภาษากรีกหมายถึงส่วน แต่ในขณะเดียวกันวิธีการก็มีความแตกต่างกัน - CT ถ่ายภาพเมื่อใช้ เอกซเรย์ซึ่งทำให้ร่างกายมนุษย์ได้รับรังสี บางครั้งก็ค่อนข้างใหญ่ แม้จะมีความแตกต่างเพียงเล็กน้อยในต้นทุนของขั้นตอน MRI มักจะทำเพราะ CT มองเห็นเฉพาะเนื้อเยื่อกระดูกได้ดีขึ้นเท่านั้น

และในกรณีอื่น ๆ ขั้นตอนแรกจะถูกเลือกเนื่องจาก MRI แสดงโครงสร้างที่อ่อนนุ่มและกระดูกอ่อนทั้งหมดการก่อตัวของหลอดเลือดและเส้นประสาท ขนาดต่างๆ. การศึกษาเผยให้เห็นกระบวนการทางพยาธิวิทยาหลายประการที่มีลักษณะหลากหลายที่สุด นอกจากนี้ยังสามารถกำหนดขั้นตอนเช่น MRI ให้กับสตรีมีครรภ์และให้นมบุตรเด็กโดยไม่ต้องกลัว อันตรายที่อาจเกิดขึ้นสุขภาพของพวกเขาหรือ พัฒนาการของมดลูกทารกในครรภ์ การศึกษามีข้อห้ามบางอย่าง แต่ส่วนมากไม่แน่นอนและภายใต้เงื่อนไขบางประการก็สามารถทำได้

เมื่อใดจึงจำเป็นต้องมีการวินิจฉัยเมื่อใช้สนามแม่เหล็ก?

สิ่งบ่งชี้สำหรับ MRI ขึ้นอยู่กับลักษณะการวินิจฉัยคือจำนวนโมเลกุลไฮโดรเจนในเนื้อเยื่อ ดังนั้นในการก่อตัวที่อ่อนนุ่มและกระดูกอ่อนเกือบทั้งหมดด้วยขั้นตอนดังกล่าวจึงสามารถวินิจฉัยกระบวนการทางพยาธิวิทยาประเภทต่อไปนี้ได้:

นอกจากนี้ หลังจากทำ MRI แล้ว จะสามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงของเตียงหลอดเลือดได้ ระบบไหลเวียนเช่นเดียวกับต่อมน้ำเหลืองและต่อมน้ำเหลือง การวินิจฉัยกระดูกสันหลังด้วยวิธีนี้ช่วยให้คุณสร้างภาพที่สมบูรณ์ (สามมิติ) ของโครงสร้างทั้งหมดที่สร้างมันขึ้นมา และวิเคราะห์กิจกรรมของระบบกล้ามเนื้อและกระดูก ระบบประสาท และระบบไหลเวียนโลหิต

MRI ของสมองช่วยให้คุณได้รับแบบจำลอง 3 มิติของอวัยวะ

คุณลักษณะการวินิจฉัยนี้บางครั้งทำให้ผู้ป่วยที่ได้รับการนัดหมายสำหรับขั้นตอนสงสัยว่าทำไมพวกเขาถึงทำ MRI ของกระดูกสันหลังถ้าเนื้อเยื่อกระดูกไม่สามารถมองเห็นได้ดีเพียงพอในระหว่างการตรวจ? คำแนะนำสำหรับข้อความนี้มีเหตุผลโดยข้อเท็จจริงที่ว่าพยาธิสภาพของกระดูกสันหลังมักนำไปสู่โรคของเนื้อเยื่อรอบข้างเช่น osteochondrosis เดียวกันซึ่งทำให้เกิดการบีบตัวของเส้นประสาท

ในกรณีใดบ้างที่ไม่สามารถดำเนินการตามขั้นตอนได้?

แม้จะพิจารณาว่า MRI เป็นการศึกษาที่ไม่เป็นอันตรายและไม่รุกราน แต่ก็ยังมีเหตุผลที่ทำให้ไม่สามารถนำไปใช้ได้ สิ่งสำคัญที่สุดคือการมีอยู่ของวัตถุที่เป็นโลหะในร่างกาย เหตุผลเกี่ยวข้องโดยตรงกับหลักการของขั้นตอน

ดังนั้นหากผู้ป่วยมีเครื่องกระตุ้นหัวใจ (เครื่องกระตุ้นหัวใจ) ทันตกรรมและหูโลหะฝังรากเทียม, ลิ้นหัวใจเทียม, เศษเหล็ก, แผ่นโลหะในกระดูก, อุปกรณ์ Elizarov แล้วคำตอบสำหรับคำถามที่ว่าสามารถทำ MRI ได้หรือไม่ เป็นลบอย่างชัดเจน ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือการทำรากฟันเทียมไททาเนียมเนื่องจากไม่ใช่เฟอร์โรแม่เหล็กและจะไม่ตอบสนองต่อการกระทำของสนามแม่เหล็ก

การสั่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นอันตรายต่อผู้ที่ใช้เครื่องกระตุ้นหัวใจโดยเฉพาะ เนื่องจากสามารถปิดการใช้งานเครื่องได้ ทำให้ชีวิตของผู้ป่วยตกอยู่ในความเสี่ยง มีข้อห้ามที่สัมพันธ์กันมากขึ้น แต่เกือบทุกคนสามารถข้ามได้และขั้นตอนดำเนินการภายใต้สถานการณ์ที่เอื้ออำนวย

ดังนั้นอุปสรรคในการสำรวจรวมถึง:

• claustrophobia, ความผิดปกติทางจิตและทางสรีรวิทยา, แสดงออกโดยความตื่นเต้นที่เพิ่มขึ้นและไม่สามารถทนต่อขั้นตอนในสภาวะสงบ;
• สภาพที่ร้ายแรงโดยทั่วไปของผู้ป่วย - ความจำเป็นในการตรวจสอบสัญญาณชีพหลักของเขาอย่างต่อเนื่อง - การหายใจ, จังหวะการเต้นของหัวใจ, ชีพจร, ความดันโลหิต;
• อาการแพ้ต่อสารตัดกัน (ถ้าจำเป็นให้ทำ);
• การตั้งครรภ์ของไตรมาสแรก (แพทย์กลัวที่จะกำหนดขั้นตอนในเวลานี้ดังนั้นการวางอวัยวะหลักของทารกในครรภ์จึงเกิดขึ้น)
• ภาวะหัวใจล้มเหลวทางเดินหายใจและไตวายในระยะ decompensation;
• โรคอ้วน 2-3 องศา น้ำหนักเกิน 120–150 กก.

สำหรับแต่ละสถานการณ์ข้างต้น คุณสามารถเลือกตัวเลือกอื่น หรือตัดสินใจว่า MRI จำเป็นหรือไม่ หรือสามารถแทนที่ด้วยการตรวจอื่น คุณสามารถช่วยชีวิตคนที่เป็นโรค claustrophobia จากความไม่สะดวกหรือพยายามทำตามขั้นตอนกับผู้ป่วยที่มีน้ำหนักมากซึ่งพวกเขาทำ MRI ในการตรวจเอกซเรย์แบบเปิด

เครื่อง MRI วงจรเปิด

ฉันต้องเตรียมตัวสำหรับขั้นตอนหรือไม่?

การวินิจฉัยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าไม่จำเป็นต้องมีกระบวนการเตรียมการ ไม่จำเป็นต้องปฏิบัติตามอาหารและการรับประทานอาหารที่เฉพาะเจาะจง เฉพาะในกรณีที่จำเป็นในการตรวจสอบอวัยวะในอุ้งเชิงกรานคุณต้องเข้าสู่ขั้นตอนด้วยกระเพาะปัสสาวะที่เต็มไปด้วย - เนื่องจาก MRI วินิจฉัยบริเวณนี้ด้วยผนังของอวัยวะที่ยืดออก

มีอีกประเด็นหนึ่งที่ต้องพิจารณาเมื่อกำหนด MRI ด้วยการเพิ่มความคมชัด แม้อยู่ภายใต้เงื่อนไขว่าไม่ยั่วยุ อาการแพ้การเตรียมการตามเกลือแกโดลิเนียม (Omniscan, Gadovist) อย่างไรก็ตามคุณต้องทำการทดสอบก่อน เป็นไปไม่ได้ที่จะยกเว้นการแพ้ของผู้ป่วยแต่ละราย

ก่อนดำเนินการตามขั้นตอน ควรพิจารณาเสื้อผ้าและเลือกชุดที่ไม่มีวัตถุที่เป็นโลหะ เช่น ซิป กระดุม พลอยเทียม และของประดับตกแต่งอื่นๆ คลินิกเอกชนบางแห่งเสนอให้เปลี่ยนเป็นเสื้อแพทย์ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับกิจกรรมดังกล่าว คุณไม่ควรมาที่ MRI ในชุดชั้นในกับ Lurex เนื่องจากด้ายถูกสร้างขึ้นด้วยส่วนผสมของธาตุเหล็ก

ก่อนการวินิจฉัย คุณต้องถอดเครื่องประดับ นาฬิกา แว่นตา ฟันปลอมแบบถอดได้และอุปกรณ์หูทั้งหมดออก

จุดสำคัญที่ไม่ควรละเลยคือการเยี่ยมชมสำนักงานพร้อมผลการทดสอบก่อนหน้าทั้งหมดถ้ามี วิธีนี้จะช่วยให้แพทย์เปรียบเทียบภาพใหม่ได้ทันทีและสรุปผลเกี่ยวกับประสิทธิผลของการรักษาหรืออัตราการลุกลามของโรคหรือการบรรเทาอาการของโรคได้ เครื่อง MRI สร้างสนามแม่เหล็กที่ทรงพลังจนไม่มีวัตถุที่เป็นโลหะในห้องตรวจวินิจฉัย ไม่ว่าจะเป็นเก้าอี้ยาว ไม้ค้ำ ไม้เท้า และของใช้ส่วนตัวของผู้ป่วย วัตถุทั้งหมดยังคงอยู่นอกประตูห้อง หลังจากนั้น เฉพาะผู้ป่วยเท่านั้นที่จะได้รับการวินิจฉัย

กำลังดำเนินการวิจัย

ดังนั้น ผู้ป่วยที่เตรียมพร้อมอย่างเต็มที่จึงถูกจัดวางบนโซฟาของเครื่องมือ และเจ้าหน้าที่ทางการแพทย์ได้แก้ไขเขาเพื่อให้แน่ใจว่าไม่สามารถเคลื่อนไหวได้อย่างสมบูรณ์ โดยคำนึงถึงพื้นที่ที่ต้องตรวจด้วย เข็มขัดและลูกกลิ้งที่ออกแบบมาเป็นพิเศษใช้สำหรับยึดร่างกายของผู้ป่วย ในแบบคู่ขนานอธิบายให้เขาฟังว่างานของเอกซ์เรย์นั้นมาพร้อมกับเสียงที่ค่อนข้างดัง - เคาะ, ฮัมซึ่งเป็นเรื่องปกติอย่างแน่นอนและไม่ควรทำให้เกิดความกังวล

แท่นยึดพิเศษสำหรับ MRI . ศีรษะ

เพื่อความสบายในระหว่างขั้นตอน ผู้รับการทดลองจะได้รับหูฟังหรือที่อุดหูซึ่งจะช่วยกำจัดผลกระทบทางเสียงที่ไม่พึงประสงค์ แจ้งเมื่อมีการสื่อสารแบบสองทางระหว่างห้องวินิจฉัยและห้องที่ผู้เชี่ยวชาญจัดการกระบวนการตั้งอยู่ เมื่อใดก็ตามที่ผู้ป่วยรู้สึกตื่นตระหนกเพิ่มขึ้นหรือมีการเปลี่ยนแปลงในสภาพที่แย่ลงคุณสามารถแจ้งแพทย์และเขาจะขัดจังหวะการสแกน

แน่นอนว่าจะดีถ้าผู้ป่วยก่อนที่จะทำ MRI อ่านบทวิจารณ์เกี่ยวกับเขาบนพอร์ทัลอินเทอร์เน็ตใด ๆ ที่ผู้ที่ได้รับการวินิจฉัยแล้วทิ้งไว้ จากนั้นเขาก็สามารถเตรียมจิตใจได้ หากเขารู้ว่าในสถานการณ์เช่นนี้เขารู้สึกหวาดกลัวได้ เขาควรโทรแจ้งขั้นตอนล่วงหน้ากับเขา คนที่รัก. ในการทำเช่นนี้ ก่อนอื่นคุณต้องค้นหาว่าผู้ร่วมเดินทางมีข้อห้ามในการอยู่ในสนามแม่เหล็กไฟฟ้าหรือไม่ เพื่อไม่ให้เป็นอันตรายต่อเขาและไม่รบกวนขั้นตอน

หากตรงตามเงื่อนไขทั้งหมด โซฟาของเครื่องเอกซเรย์ซึ่งผู้ป่วยตั้งอยู่ จะเลื่อนเข้าไปในอุโมงค์ของอุปกรณ์และเริ่มการสแกนด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก กระบวนการนี้อาจใช้เวลาตั้งแต่ 20 นาทีถึงหนึ่งชั่วโมง ขึ้นอยู่กับลักษณะของพื้นที่ที่ทำการศึกษา หากมีข้อบ่งชี้สำหรับ MRI ที่มีความคมชัดเช่นในกรณีที่สงสัยว่ามีกระบวนการทางเนื้องอกวิทยาเวลาในการวินิจฉัยตามกฎจะเพิ่มเป็นสองเท่า

หลังการวินิจฉัย

ในตอนท้ายของขั้นตอนในคลินิกส่วนใหญ่ ผู้ป่วยจะถูกขอให้รอ 1-2 ชั่วโมงจนกว่าแพทย์จะถอดรหัสผลการศึกษา หลังจากนั้นข้อมูลที่ได้รับจะถูกส่งไปยังผู้ที่ผ่านการทดสอบในรูปแบบของภาพตลอดจนสื่อดิจิทัล - คอมแพคดิสก์ซึ่งสามารถดูได้ตลอดเวลาที่สะดวก MRI ไม่จำเป็นต้องพักเพิ่มเติม - การวินิจฉัยไม่ส่งผลกระทบต่อร่างกาย จิตใจ และ สภาพอารมณ์อดทน. เมื่อเสร็จสิ้นกิจกรรมทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการเยี่ยมชมคลินิกแล้ว เขาสามารถดำเนินธุรกิจตามปกติได้ ซึ่งรวมถึงการใช้อุปกรณ์ต่างๆ

การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) เป็นหนึ่งใน วิธีการที่ทันสมัยการวินิจฉัยด้วยรังสีช่วยให้การถ่ายภาพไม่รุกราน โครงสร้างภายในร่างกายมนุษย์.

วิธีการนี้เรียกว่าการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กมากกว่าการถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านิวเคลียร์ (NMRI) เนื่องจากมีความสัมพันธ์เชิงลบกับคำว่า "นิวเคลียร์" ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 MRI ขึ้นอยู่กับหลักการของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านิวเคลียร์ (NMR) ซึ่งเป็นเทคนิคสเปกโทรสโกปีที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการรับข้อมูลเกี่ยวกับสารเคมีและ คุณสมบัติทางกายภาพโมเลกุล

MRI เริ่มต้นจากเทคนิคการถ่ายภาพด้วยเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ซึ่งสร้างภาพของสัญญาณ NMR จากส่วนที่บางที่เคลื่อนผ่านร่างกายมนุษย์ MRI ได้พัฒนาจากเทคนิคการถ่ายภาพด้วยเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ไปสู่เทคนิคการถ่ายภาพเชิงปริมาตร

ประโยชน์ของ MRI

ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดของ MRI เมื่อเทียบกับวิธีการสร้างภาพอื่นๆ คือ:
การไม่มีรังสีไอออไนซ์และผลที่ตามมาของการก่อมะเร็งและการกลายพันธุ์ ความเสี่ยงที่เกี่ยวข้อง (แม้ว่าจะมีเพียงเล็กน้อย) กับการสัมผัส รังสีเอกซ์.
MRI ช่วยให้คุณทำการวิจัยในเครื่องบินใด ๆ โดยคำนึงถึง ลักษณะทางกายวิภาคของร่างกายผู้ป่วย และหากจำเป็น เพื่อให้ได้ภาพสามมิติเพื่อการประเมินตำแหน่งสัมพัทธ์ของโครงสร้างต่างๆ อย่างแม่นยำ
MRI มีความคมชัดของเนื้อเยื่ออ่อนสูงและช่วยในการระบุและกำหนดลักษณะกระบวนการทางพยาธิวิทยาที่พัฒนาขึ้นในอวัยวะและเนื้อเยื่อต่างๆ ของร่างกายมนุษย์
MRI เป็นวิธีการวินิจฉัยที่ไม่รุกรานเพียงวิธีเดียวที่มีความไวและความจำเพาะสูงในการตรวจหาอาการบวมน้ำและการแทรกซึมของเนื้อเยื่อกระดูก
การพัฒนา MR spectroscopy และ diffusion MRI ตลอดจนการสร้างสารคอนทราสต์แบบออร์กาโนทรอปิกใหม่เป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนา "การถ่ายภาพระดับโมเลกุล" และช่วยให้สามารถศึกษาฮิสโตเคมีในร่างกายได้
MRI เห็นภาพโครงสร้างบางส่วนของสมองและไขสันหลังได้ดีขึ้นรวมถึงโครงสร้างประสาทอื่น ๆ ในเรื่องนี้มักใช้ในการวินิจฉัยการบาดเจ็บการก่อตัวของเนื้องอก ระบบประสาทเช่นเดียวกับในด้านเนื้องอกวิทยาเมื่อจำเป็นต้องตรวจสอบการมีอยู่และความชุกของกระบวนการเนื้องอก

พื้นฐานทางกายภาพของ MRI

MRI ขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ เรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์เปิดในปี พ.ศ. 2489 นักฟิสิกส์ F. Bloch และ E. Purcell (รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์, 1952) สาระสำคัญของปรากฏการณ์นี้คือความสามารถของนิวเคลียสขององค์ประกอบบางอย่างภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กสถิตเพื่อรับพลังงานของพัลส์ความถี่วิทยุ ในปี 1973 นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน P. Lauterbur เสนอให้เสริมปรากฏการณ์เรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ด้วยการกำหนดสนามแม่เหล็กแบบเกรเดียนต์สำหรับการแปลเชิงพื้นที่ของสัญญาณ ด้วยการใช้โปรโตคอลการสร้างภาพขึ้นใหม่ที่ใช้ในขณะนั้นสำหรับการตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT) เขาจึงสามารถได้รับการสแกน MRI ครั้งแรกได้ ในปีถัดมา MRI ได้ผ่าน ทั้งสายการเปลี่ยนแปลงเชิงคุณภาพกลายเป็นวิธีการวินิจฉัยรังสีที่ซับซ้อนและหลากหลายที่สุดในปัจจุบัน หลักการของ MRI ทำให้สามารถรับสัญญาณจากนิวเคลียสใดๆ ในร่างกายมนุษย์ได้ แต่การประเมินการกระจายโปรตอนที่ประกอบเป็นสารประกอบชีวภาพมีความสำคัญทางคลินิกมากที่สุด ซึ่งกำหนดความคมชัดของเนื้อเยื่ออ่อนในระดับสูงของวิธีการ กล่าวคือ ตรวจสอบอวัยวะภายใน

ตามทฤษฎีแล้ว อะตอมใดๆ ที่มี เลขคี่โปรตอนและ/หรือนิวตรอนมีคุณสมบัติทางแม่เหล็ก เมื่ออยู่ในสนามแม่เหล็ก พวกมันจะถูกนำทางไปตามเส้นของมัน ในกรณีของการใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับภายนอก อะตอมซึ่งจริง ๆ แล้วเป็นไดโพลจะเรียงตัวกันตามแนวใหม่ของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อจัดเรียงใหม่ตามแรงเส้นใหม่ นิวเคลียสจะสร้างสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าที่สามารถลงทะเบียนได้โดยขดลวดรับ

ในระยะการหายตัวไปของสนามแม่เหล็ก นิวเคลียสไดโพลจะกลับสู่ตำแหน่งเดิม ในขณะที่อัตราการกลับสู่ตำแหน่งเดิมนั้นกำหนดโดยค่าคงที่เวลาสองค่า T1 และ T2:
T1คือเวลาตามยาว (spin-lattice) ซึ่งสะท้อนอัตราการสูญเสียพลังงานโดยนิวเคลียสที่ถูกกระตุ้น
T2คือ เวลาพักผ่อนตามขวาง ซึ่งขึ้นอยู่กับอัตราที่นิวเคลียสที่ตื่นเต้นแลกเปลี่ยนพลังงานซึ่งกันและกัน

สัญญาณที่ได้รับจากเนื้อเยื่อขึ้นอยู่กับจำนวนของโปรตอน (ความหนาแน่นของโปรตอน) และค่าของ T1 และ T2 ลำดับพัลส์ที่ใช้ใน MRI ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ใช้ความแตกต่างของเนื้อเยื่อใน T1 และ T2 ได้ดีขึ้น เพื่อสร้างความแตกต่างสูงสุดระหว่างเนื้อเยื่อปกติและเนื้อเยื่อทางพยาธิวิทยา

MRI ช่วยให้คุณได้รับ จำนวนมากของประเภทภาพโดยใช้ ลำดับชีพจรด้วยลักษณะเวลาที่แตกต่างกันของพัลส์แม่เหล็กไฟฟ้า

ช่วงเวลาของพัลส์ถูกสร้างขึ้นในลักษณะที่เน้นความแตกต่างใน T1 และ T2 ให้ชัดเจนยิ่งขึ้น ลำดับที่ใช้บ่อยที่สุด "การกู้คืนผกผัน" (IR)และ "สปินเอคโค่" (SE)ซึ่งขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของโปรตอน

หลัก พารามิเตอร์ทางเทคนิคซึ่งกำหนดความสามารถในการวินิจฉัยของ MRI, เป็น ความแรงของสนามแม่เหล็ก, วัดเป็น ตู่(เทสลา). การตรวจเอกซเรย์ในระดับสูง (ตั้งแต่ 1 ถึง 3 T) ช่วยให้ทำการศึกษาเกี่ยวกับส่วนต่างๆ ของร่างกายมนุษย์อย่างกว้างขวางที่สุด รวมถึงการศึกษาเกี่ยวกับหน้าที่ การทำหลอดเลือดหัวใจ และการตรวจเอกซเรย์แบบเร็ว เอกซ์เรย์ระดับนี้เป็นคอมเพล็กซ์ไฮเทค ต้องการค่าคงที่ การควบคุมทางเทคนิคและต้นทุนทางการเงินขนาดใหญ่.

ขัดต่อ, เอกซเรย์สนามต่ำมักจะประหยัด กะทัดรัด และต้องการเทคนิคและการปฏิบัติงานน้อยกว่า อย่างไรก็ตาม ความเป็นไปได้ในการแสดงภาพโครงสร้างขนาดเล็กบนเครื่องเอกซเรย์พื้นต่ำนั้นถูกจำกัดด้วยความละเอียดเชิงพื้นที่ที่ต่ำกว่า และขอบเขตของพื้นที่ทางกายวิภาคที่ตรวจสอบนั้นส่วนใหญ่จำกัดอยู่ที่สมอง ไขสันหลัง และข้อต่อขนาดใหญ่

การตรวจหนึ่งบริเวณกายวิภาคด้วย MRI รวมถึงการดำเนินการของลำดับพัลส์ที่เรียกว่าหลายตัว ลำดับพัลส์แบบต่างๆ ช่วยให้ได้ลักษณะเฉพาะของเนื้อเยื่อของมนุษย์ ประเมินเนื้อหาสัมพัทธ์ของของเหลว ไขมัน โครงสร้างโปรตีน หรือองค์ประกอบที่เป็นพาราแมกเนติก (เหล็ก ทองแดง แมงกานีส ฯลฯ)
โปรโตคอล MRI มาตรฐานประกอบด้วย ภาพน้ำหนัก T1 (ไวต่อการปรากฏตัวของไขมันหรือเลือด)และ ภาพที่ถ่วงน้ำหนัก T2 (ไวต่อการบวมน้ำและการแทรกซึม)ในเครื่องบินสองหรือสามลำ

โครงสร้างที่แทบไม่มีโปรตอน(กระดูกคอร์เทกซ์ การกลายเป็นปูน เนื้อเยื่อไฟโบรคาร์ติลาจินัส) เช่นเดียวกับการไหลเวียนของเลือดแดง มีความเข้มของสัญญาณต่ำในรูปภาพทั้งแบบ T1 และ T2

เวลาเรียนโดยปกติจะมีระยะเวลาตั้งแต่ 20 ถึง 40 นาที ขึ้นอยู่กับบริเวณทางกายวิภาคและสถานการณ์ทางคลินิก

ความแม่นยำในการวินิจฉัยและการกำหนดลักษณะของกระบวนการ hypervascular(เนื้องอก การอักเสบ ความผิดปกติของหลอดเลือด) อาจเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อใช้ทางหลอดเลือดดำ การเพิ่มประสิทธิภาพความคมชัด. กระบวนการทางพยาธิวิทยาหลายอย่าง (เช่น เนื้องอกในสมองขนาดเล็ก) มักไม่ถูกตรวจพบโดยปราศจากความเปรียบต่างทางหลอดเลือดดำ

โลหะหายากได้กลายเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างการเตรียมความคมชัด MRแกโดลิเนียม (ยา - แม็กนีวิส). ในรูปแบบที่บริสุทธิ์ โลหะนี้มีความเป็นพิษสูง แต่ในรูปแบบของคีเลตจะมีความปลอดภัยในทางปฏิบัติ (รวมถึงไม่เป็นพิษต่อไต) อาการไม่พึงประสงค์เกิดขึ้นน้อยมาก (น้อยกว่า 1% ของผู้ป่วยทั้งหมด) และมักมีอาการรุนแรงเล็กน้อย (คลื่นไส้ ปวดหัว, การเผาไหม้บริเวณที่ฉีด, อาชา, เวียนศีรษะ, ผื่น) ในภาวะไตวาย ความถี่ ผลข้างเคียงไม่เพิ่มขึ้น
ไม่แนะนำให้แนะนำ MR-contrast ในระหว่างตั้งครรภ์เนื่องจากไม่ทราบอัตราการกวาดล้างจากน้ำคร่ำ

คอนทราสต์เอเจนต์อื่นๆ สำหรับ MRI ได้รับการพัฒนา ได้แก่ - เฉพาะอวัยวะและ หลอดเลือด.

ข้อจำกัดและข้อเสียของ MRI

ระยะเวลาการศึกษานาน (ตั้งแต่ 20 ถึง 40 นาที)
ข้อกำหนดเบื้องต้นการถ่ายภาพที่มีคุณภาพเป็นสภาวะที่สงบและไม่เคลื่อนไหวของผู้ป่วยซึ่งกำหนดความจำเป็นในการระงับประสาทในผู้ป่วยที่ไม่อยู่นิ่งหรือการใช้ยาแก้ปวดในผู้ป่วยที่มีอาการปวดอย่างรุนแรง
ความจำเป็นในการให้ผู้ป่วยอยู่ในตำแหน่งที่ไม่สะดวกสบายและไม่เป็นไปตามสรีรวิทยาด้วยการจัดแต่งทรงพิเศษบางอย่าง (เช่น เมื่อตรวจข้อไหล่ในผู้ป่วยรายใหญ่)
ความกลัวในที่ปิด (claustrophobia) อาจเป็นอุปสรรคต่อการสอบที่ผ่านไม่ได้
ข้อจำกัดทางเทคนิคที่เกี่ยวข้องกับภาระบนโต๊ะเอกซเรย์เมื่อตรวจผู้ป่วยที่มีน้ำหนักเกิน (โดยปกติมากกว่า 130 กก.)
ข้อจำกัดในการตรวจอาจเป็นรอบเอวซึ่งไม่เข้ากันกับเส้นผ่านศูนย์กลางของอุโมงค์เอกซ์เรย์ (ยกเว้นการตรวจเอกซเรย์แบบเปิดที่มีความแรงของสนามแม่เหล็กต่ำ)
ความเป็นไปไม่ได้ของการตรวจจับการกลายเป็นปูนที่เชื่อถือได้การประเมินโครงสร้างแร่ธาตุของเนื้อเยื่อกระดูก (กระดูกแบน, แผ่นเปลือกนอก)
ไม่อนุญาตให้มีการกำหนดลักษณะโดยละเอียดของเนื้อเยื่อปอด (ในพื้นที่นี้จะด้อยกว่าความสามารถของ CT)
ในระดับที่มากกว่า CT มีสิ่งประดิษฐ์จากการเคลื่อนไหว (คุณภาพของโทโมแกรมสามารถลดลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากสิ่งประดิษฐ์จากการเคลื่อนไหวของผู้ป่วย - การหายใจ, การเต้นของหัวใจ, การเต้นของหลอดเลือด, การเคลื่อนไหวโดยไม่ได้ตั้งใจ) และวัตถุที่เป็นโลหะ (คงที่ ภายในร่างกายหรือเสื้อผ้า ) รวมทั้งจากการตั้งค่าที่ไม่ถูกต้องของ tomograph
การกระจายและการนำเทคนิคการวิจัยนี้ไปใช้มีข้อ จำกัด อย่างมากเนื่องจากตัวอุปกรณ์มีราคาสูง (tomograph, RF coils, ซอฟต์แวร์, เวิร์กสเตชัน ฯลฯ ) และการบำรุงรักษา

ข้อห้ามหลักสำหรับ MRI (การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก) คือ:

แน่นอน:
การปรากฏตัวของเครื่องกระตุ้นหัวใจเทียม
การปรากฏตัวของรากฟันเทียมโลหะขนาดใหญ่เศษ
การปรากฏตัวของวงเล็บโลหะ, คลิปบนหลอดเลือด
ลิ้นหัวใจเทียม
ข้อเทียม
น้ำหนักผู้ป่วยมากกว่า 160 กก.

!!! การปรากฏตัวของฟันโลหะ เกลียวทอง และวัสดุเย็บและยึดอื่น ๆ ไม่ได้เป็นข้อห้ามสำหรับ MRI - การศึกษาไม่ได้แม้ว่าคุณภาพของภาพจะลดลง

ญาติ:
claustrophobia - กลัวพื้นที่ปิด
โรคลมบ้าหมู โรคจิตเภท
การตั้งครรภ์ (ไตรมาสแรก)
สภาพของผู้ป่วยที่ร้ายแรงมาก
ไม่สามารถให้ผู้ป่วยอยู่นิ่งระหว่างการตรวจได้

ในกรณีส่วนใหญ่ ไม่จำเป็นต้องมีการเตรียมตัวเป็นพิเศษสำหรับการตรวจ MRIแต่เมื่อตรวจหัวใจและหลอดเลือด ควรโกนขนหน้าอก เมื่อค้นคว้า อวัยวะอุ้งเชิงกราน(กระเพาะปัสสาวะ ต่อมลูกหมาก) คุณต้องมากับกระเพาะปัสสาวะที่เต็ม งานวิจัย อวัยวะในช่องท้องจะดำเนินการในขณะท้องว่าง

!!! ห้ามนำวัตถุที่เป็นโลหะเข้าไปในห้อง MRI เนื่องจากอาจถูกสนามแม่เหล็กดึงดูดด้วยความเร็วสูง ทำให้ผู้ป่วยบาดเจ็บหรือ บุคลากรทางการเเพทย์และปิดการใช้งาน tomograph อย่างถาวร

การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI)- วิธีการรับภาพทางการแพทย์ด้วยเอกซเรย์เพื่อศึกษาอวัยวะภายในและเนื้อเยื่อโดยใช้ปรากฏการณ์เรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ Peter Mansfield และ Paul Lauterbur ได้รับรางวัลโนเบลสาขาการแพทย์ประจำปี 2546 จากการประดิษฐ์เครื่อง MRI
ในขั้นต้น วิธีนี้เรียกว่าการถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านิวเคลียร์ (NMR tomography) แต่แล้ว เพื่อไม่ให้ประชาชนตื่นตระหนกเพราะกลัวรังสีวิทยุ พวกเขาจึงลบการกล่าวถึงที่มาของ "นิวเคลียร์" ของวิธีการนี้ออกไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากวิธีนี้ไม่ได้ใช้การแผ่รังสีไอออไนซ์

เรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์

นิวเคลียสเรโซแนนซ์แม่เหล็กรับรู้บนนิวเคลียสที่มีการหมุนไม่เป็นศูนย์ สิ่งที่น่าสนใจที่สุดสำหรับการแพทย์คือนิวเคลียสของไฮโดรเจน (1 H), คาร์บอน (13 C), โซเดียม (23 Na) และฟอสฟอรัส (31 P) เนื่องจากสิ่งเหล่านี้มีอยู่ในร่างกายมนุษย์ มีอะตอมไฮโดรเจนมากที่สุด (63%) ซึ่งพบได้ในไขมันและน้ำ ซึ่งมีมากที่สุดในร่างกายมนุษย์ ด้วยเหตุผลเหล่านี้ เครื่องสแกน MRI สมัยใหม่จึงมัก "ปรับ" เป็นโปรตอนของไฮโดรเจนนิวเคลียส

ในกรณีที่ไม่มีสนามภายนอก การหมุนและโมเมนต์แม่เหล็กของโปรตอนจะถูกสุ่ม (รูปที่ 8a) หากวางโปรตอนไว้ในสนามแม่เหล็กภายนอก โมเมนต์แม่เหล็กของมันจะเป็นทิศทางเดียวกันหรือตรงกันข้ามกับสนามแม่เหล็ก (รูปที่ 8b) และในกรณีที่สอง พลังงานของโปรตอนจะสูงขึ้น

อนุภาคที่มีการหมุนอยู่ในสนามแม่เหล็กที่มีความแรง B สามารถดูดซับโฟตอนด้วยความถี่ ν ซึ่งขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของไจโรแมกเนติก γ

สำหรับไฮโดรเจน γ = 42.58 MHz/T
อนุภาคสามารถผ่านการเปลี่ยนแปลงระหว่างสถานะพลังงานสองสถานะได้โดยการดูดซับโฟตอน อนุภาคที่มีระดับพลังงานต่ำกว่าดูดซับโฟตอนและจบลงที่ระดับพลังงานด้านบน พลังงานของโฟตอนที่กำหนดจะต้องตรงกับความแตกต่างระหว่างสองสถานะ พลังงานของโปรตอน E สัมพันธ์กับความถี่ของมัน ν ผ่านค่าคงที่ของพลังค์ (h = 6.626·10 -34 J·s)

ใน NMR ปริมาณ ν เรียกว่าความถี่เรโซแนนท์หรือความถี่ลาร์มอร์ ν = γB และ E = hν ดังนั้น เพื่อทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงระหว่างสถานะการหมุนสองสถานะ โฟตอนต้องมีพลังงาน

เมื่อพลังงานของโฟตอนตรงกับความแตกต่างระหว่างสถานะการหมุนสองสถานะ การดูดซับพลังงานจะเกิดขึ้น ความเข้มของสนามแม่เหล็กคงที่และความถี่ของสนามแม่เหล็กความถี่วิทยุจะต้องสอดคล้องกันอย่างเคร่งครัด (เรโซแนนซ์) ในการทดลอง NMR ความถี่ของโฟตอนสอดคล้องกับช่วงความถี่วิทยุ (RF) ใน MRI ทางคลินิกสำหรับการถ่ายภาพไฮโดรเจน ν โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 15 ถึง 80 MHz
ที่อุณหภูมิห้อง จำนวนโปรตอนที่มีการหมุนรอบที่ระดับพลังงานต่ำกว่าเล็กน้อยจะเกินจำนวนที่ระดับบนเล็กน้อย สัญญาณใน NMR spectroscopy เป็นสัดส่วนกับความแตกต่างในระดับประชากร จำนวนโปรตอนส่วนเกินเป็นสัดส่วนกับ B 0 ความแตกต่างในเขต 0.5 T นี้มีเพียง 3 โปรตอนต่อล้าน ในสนามที่ 1.5 T เท่ากับ 9 โปรตอนต่อล้าน อย่างไรก็ตาม ทั้งหมดโปรตอนส่วนเกินในน้ำ 0.02 มล. ในพื้นที่ 1.5 ตัน คือ 6.02·10 15 ยิ่งสนามแม่เหล็กแรงมากเท่าไร ภาพก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น

ในสภาวะสมดุล เวกเตอร์การทำให้เป็นแม่เหล็กสุทธิขนานกับทิศทางของสนามแม่เหล็กที่ใช้ B 0 และเรียกว่าการทำให้เป็นแม่เหล็กสมดุล M 0 ในสถานะนี้องค์ประกอบ Z ของการสะกดจิต M Z เท่ากับ M 0 . M Z เรียกอีกอย่างว่าการทำให้เป็นแม่เหล็กตามยาว ในกรณีนี้ จะไม่มีการสะกดจิตตามขวาง (MX หรือ MY) โดยการส่งพัลส์ RF ที่ความถี่ลาร์มอร์ เราสามารถหมุนเวกเตอร์การสะกดจิตสุทธิในระนาบตั้งฉากกับแกน Z ได้ ในกรณีนี้ เครื่องบิน X-Y.

T1 การพักผ่อน
หลังจากสิ้นสุดชีพจร RF เวกเตอร์การสะกดจิตทั้งหมดจะถูกคืนค่าตามแกน Z โดยปล่อยคลื่น RF ค่าคงที่เวลาที่อธิบายวิธีที่ M Z กลับสู่ค่าสมดุลนั้นเรียกว่า เวลาผ่อนคลายสปิน-แลตทิซ (T 1 )

M Z \u003d M 0 (1 - e -t / T 1 )

การคลายตัวของ T1 เกิดขึ้นในปริมาตรที่มีโปรตอน อย่างไรก็ตาม พันธะของโปรตอนในโมเลกุลไม่เหมือนกัน พันธะเหล่านี้แตกต่างกันไปในแต่ละเนื้อเยื่อ อะตอม 1H หนึ่งตัวอาจมีพันธะที่แน่นหนามาก เช่นเดียวกับในเนื้อเยื่อไขมัน ในขณะที่อีกอะตอมหนึ่งอาจมีพันธะที่อ่อนแอกว่า เช่น ในน้ำ โปรตอนที่ถูกผูกมัดอย่างแน่นหนาจะปลดปล่อยพลังงานได้เร็วกว่าโปรตอนที่ถูกผูกมัดอย่างอ่อนมาก เนื้อเยื่อแต่ละส่วนจะปล่อยพลังงานในอัตราที่ต่างกัน ซึ่งเป็นสาเหตุที่ MRI มีความคมชัดที่ดีเช่นนี้

T2 การพักผ่อน
การคลายเครียด T1 อธิบายกระบวนการที่เกิดขึ้นในทิศทาง Z ในขณะที่การคลายตัว T2 อธิบายกระบวนการในระนาบ XY
ทันทีหลังจากที่สัมผัสกับชีพจร RF เวกเตอร์การทำให้เป็นแม่เหล็กทั้งหมด (ปัจจุบันเรียกว่าการทำให้เป็นแม่เหล็กตามขวาง) เริ่มหมุนในระนาบ X-Y รอบแกน Z เวกเตอร์ทั้งหมดมีทิศทางเดียวกันเพราะอยู่ในเฟส อย่างไรก็ตาม พวกเขาไม่รักษาสถานะนี้ เวกเตอร์การทำให้เป็นแม่เหล็กสุทธิเริ่มเคลื่อนออกจากเฟส (นอกเฟส) เนื่องจากความจริงที่ว่าแต่ละแพ็คเก็ตสปินมีสนามแม่เหล็กที่แตกต่างจากสนามแม่เหล็กเล็กน้อยที่แพ็กเก็ตอื่นพบและหมุนด้วยความถี่ลาร์มอร์ของตัวเอง ในตอนแรก จำนวนของเวกเตอร์ที่ไม่อยู่ในเฟสจะมีน้อย แต่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจนถึงช่วงเวลาที่การเชื่อมโยงกันของเฟสหายไป: จะไม่มีเวกเตอร์ที่ตรงกับทิศทางอื่น การทำให้เป็นแม่เหล็กทั้งหมดในระนาบ XY มีแนวโน้มเป็นศูนย์ จากนั้นการสะกดจิตตามยาวจะเพิ่มขึ้นจนกระทั่ง M 0 อยู่ในแนว Z

ข้าว. 9. การถดถอยของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

ค่าคงที่เวลาที่อธิบายพฤติกรรมของการสะกดจิตตามขวาง M XY เรียกว่าเวลาคลายตัวของสปิน-สปิน T 2 การคลายตัวของ T2 เรียกว่าการคลายตัวของสปินสปินเพราะมันอธิบายปฏิสัมพันธ์ระหว่างโปรตอนในสภาพแวดล้อมใกล้เคียง (โมเลกุล) การคลายตัวของ T2 เป็นกระบวนการแบบหน่วง หมายถึง การเชื่อมโยงกันของเฟสสูงในช่วงเริ่มต้นของกระบวนการ แต่ลดลงอย่างรวดเร็วถึง หายสาบสูญไปโดยสมบูรณ์การเชื่อมโยงกันในตอนท้าย สัญญาณแรงในตอนเริ่มต้น แต่อ่อนลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากการผ่อนคลาย T2 สัญญาณนี้เรียกว่าการลดลงของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก (FID - Free Induction Decay) (รูปที่ 9)

M XY \u003d M XYo e -t / T 2

T 2 จะน้อยกว่า T 1 เสมอ
อัตราการเปลี่ยนเฟสจะแตกต่างกันไปในแต่ละเนื้อเยื่อ การสลายตัวของเนื้อเยื่อไขมันเร็วกว่าในน้ำ หมายเหตุเพิ่มเติมเกี่ยวกับการผ่อนคลาย T2: มันเร็วกว่าการผ่อนคลาย T1 มาก การคลายตัวของ T2 เกิดขึ้นในหลายสิบมิลลิวินาที ในขณะที่การคลายตัวของ T1 อาจยาวนานถึงไม่กี่วินาที
สำหรับภาพประกอบ ตารางที่ 1 แสดงเวลา T 1 และ T 2 สำหรับเนื้อเยื่อต่างๆ

ตารางที่ 1

ผ้า	T 1 (มิลลิวินาที), 1.5 T	T2 (มิลลิวินาที)
สมอง
เรื่องสีเทา	921	101
เรื่องสีขาว	787	92
เนื้องอก	1073	121
อาการบวมน้ำ	1090	113
หน้าอก
เนื้อเยื่อเส้นใย	868	49
เนื้อเยื่อไขมัน	259	84
เนื้องอก	976	80
มะเร็ง	923	94
ตับ
เนื้อเยื่อปกติ	493	43
เนื้องอก	905	84
โรคตับแข็งของตับ	438	45
กล้ามเนื้อ
เนื้อเยื่อปกติ	868	47
เนื้องอก	1083	87
มะเร็ง	1046	82
อาการบวมน้ำ	1488	67

อุปกรณ์ถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก

ข้าว. 10. โครงการ MRI

โครงร่างของเอกซ์เรย์เรโซแนนซ์แม่เหล็กแสดงในรูปที่ 10. MRI ประกอบด้วยแม่เหล็ก ขดลวดไล่ระดับ และขดลวด RF

แม่เหล็กถาวร
เครื่องสแกน MRI ใช้แม่เหล็กอันทรงพลัง คุณภาพและความเร็วของการรับภาพขึ้นอยู่กับขนาดของความแรงของสนาม เครื่องสแกน MRI สมัยใหม่ใช้แม่เหล็กถาวรหรือตัวนำยิ่งยวด แม่เหล็กถาวรมีราคาถูกและใช้งานง่าย แต่ไม่อนุญาตให้สร้างสนามแม่เหล็กที่มีความแรงมากกว่า 0.7 T เครื่องสแกนภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กส่วนใหญ่เป็นรุ่นที่มีแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด (0.5 - 1.5 T) เอกซ์เรย์ที่มีสนามพลังพิเศษ (เหนือ 3.0 ตัน) มีราคาแพงมากในการใช้งาน สำหรับเครื่องสแกน MRI ที่มีฟิลด์ต่ำกว่า 1 T การตรวจเอกซเรย์อวัยวะภายในคุณภาพสูงไม่สามารถทำได้ เนื่องจากพลังของอุปกรณ์ดังกล่าวต่ำเกินไปที่จะได้ภาพความละเอียดสูง บนเอกซ์เรย์ที่มีความแรงของสนามแม่เหล็ก< 1 Тл можно проводить только исследования головы, позвоночника и суставов.

ข้าว. สิบเอ็ด

ขดลวดไล่ระดับ
ขดลวดไล่ระดับอยู่ภายในแม่เหล็ก ขดลวดไล่ระดับช่วยให้คุณสร้างสนามแม่เหล็กเพิ่มเติมที่ซ้อนทับบนสนามแม่เหล็กหลัก B 0 . ขดลวดมี 3 ชุด แต่ละชุดสามารถสร้างสนามแม่เหล็กในทิศทางเฉพาะ: Z, X หรือ Y ตัวอย่างเช่น เมื่อใช้กระแสในการไล่ระดับ Z จะมีการสร้างทางลาดสนามสม่ำเสมอในทิศทาง Z (ตามแกนยาวของร่างกาย) . ที่ศูนย์กลางของแม่เหล็ก สนามมีความแรง B 0 และความถี่เรโซแนนซ์คือ ν 0 แต่ที่ระยะทาง ΔZ สนามจะเปลี่ยนโดย ΔB และความถี่เรโซแนนซ์จะเปลี่ยนไปตามนั้น (รูปที่ 11) โดยการเพิ่มการรบกวนทางแม่เหล็กแบบเกรเดียนท์ให้กับสนามแม่เหล็กที่เป็นเนื้อเดียวกันทั่วไป การแปลสัญญาณ NMR จะถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่น การทำงานของการไล่ระดับซึ่งช่วยให้เลือกการตัด ช่วยให้กระตุ้นการเลือกโปรตอนได้อย่างแม่นยำในบริเวณที่ต้องการ ความเร็ว อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน และความละเอียดของเอกซ์เรย์ขึ้นอยู่กับกำลังและความเร็วของคอยส์

ขดลวด RF
ขดลวด RF สร้างสนาม B 1 ที่หมุนการทำให้เป็นแม่เหล็กสุทธิในรถไฟพัลส์ พวกเขายังลงทะเบียนการทำให้เป็นแม่เหล็กตามขวางเมื่ออยู่ในระนาบ XY ขดลวด RF มีสามประเภทหลัก: ส่งและรับ รับเท่านั้น ส่งเท่านั้น ขดลวด RF ทำหน้าที่เป็นตัวปล่อยของฟิลด์ B 1 และเครื่องรับพลังงาน RF จากวัตถุที่กำลังศึกษา

การเข้ารหัสสัญญาณ

เมื่อผู้ป่วยอยู่ในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ B 0 โปรตอนทั้งหมดตั้งแต่หัวจรดเท้าจะเรียงตัวตามแนว B 0 พวกเขาทั้งหมดหมุนที่ความถี่ลาร์มอร์ หากพัลส์กระตุ้น RF ถูกสร้างขึ้นเพื่อถ่ายโอนเวกเตอร์การทำให้เป็นแม่เหล็กไปยังระนาบ XY โปรตอนทั้งหมดจะทำปฏิกิริยาและสัญญาณตอบสนองจะเกิดขึ้น แต่ไม่มีการแปลแหล่งสัญญาณ

การไล่ระดับสีแบบแบ่งส่วน
เมื่อเปิดใช้งานการไล่ระดับสี Z สนามแม่เหล็กเพิ่มเติม G Z จะถูกสร้างขึ้นในทิศทางนี้ ซ้อนทับบน B 0 สนามที่แข็งแกร่งกว่าหมายถึงความถี่ลาร์มอร์ที่สูงขึ้น ตลอดแนวลาดของการไล่ระดับสี สนาม B จะแตกต่างกัน ดังนั้นโปรตอนจะหมุนที่ความถี่ต่างกัน ทีนี้ ถ้าเราสร้างพัลส์ RF ด้วยความถี่ ν + Δν เฉพาะโปรตอนในส่วนที่บางเท่านั้นที่จะทำปฏิกิริยา เพราะพวกมันเป็นโปรตอนเพียงตัวเดียวที่หมุนด้วยความถี่เดียวกัน สัญญาณตอบสนองจะมาจากโปรตอนจากสไลซ์นี้เท่านั้น ดังนั้น แหล่งสัญญาณจะถูกแปลตามแกน Z โปรตอนในส่วนนี้หมุนด้วยความถี่เดียวกันและมีเฟสเดียวกัน มีโปรตอนจำนวนมากในสไลซ์และไม่ทราบการแปลแหล่งที่มาตามแกน X และ Y ดังนั้น จำเป็นต้องมีการเข้ารหัสเพิ่มเติมเพื่อระบุแหล่งที่มาของสัญญาณโดยตรงอย่างแม่นยำ

ข้าว. 12.

การไล่ระดับการเข้ารหัสเฟส
หากต้องการเข้ารหัสโปรตอนเพิ่มเติม การไล่ระดับสี GY จะเปิดขึ้นเป็นเวลาสั้นๆ ในช่วงเวลานี้ สนามแม่เหล็กแบบไล่ระดับเพิ่มเติมจะถูกสร้างขึ้นในทิศทาง Y ในกรณีนี้ โปรตอนจะมีความเร็วในการหมุนต่างกันเล็กน้อย พวกเขาไม่หมุนในเฟสอีกต่อไป ความแตกต่างของเฟสจะสะสม เมื่อการไล่ระดับสี GY ปิด โปรตอนในสไลซ์จะหมุนด้วยความถี่เดียวกัน แต่มีเฟสต่างกัน สิ่งนี้เรียกว่าการเข้ารหัสเฟส

การไล่ระดับการเข้ารหัสความถี่
สำหรับการเข้ารหัสซ้าย-ขวา จะมีการไล่ระดับสี G X ที่สาม โปรตอนทางด้านซ้ายหมุนด้วยความถี่ที่ต่ำกว่าทางด้านขวา พวกเขาสะสมการเลื่อนเฟสเพิ่มเติมเนื่องจากความแตกต่างของความถี่ แต่ความแตกต่างของเฟสที่ได้มาแล้วที่ได้รับจากการเข้ารหัสเฟสของการไล่ระดับสีในขั้นตอนก่อนหน้าจะยังคงอยู่

ดังนั้นการไล่ระดับสนามแม่เหล็กจึงถูกใช้เพื่อกำหนดแหล่งกำเนิดของสัญญาณที่ได้รับจากขดลวด

1. การไล่ระดับสี G Z เลือกชิ้นตามแนวแกน
2. การไล่ระดับสี GY สร้างแถวที่มีเฟสต่างกัน
3. การไล่ระดับสี G X สร้างคอลัมน์ที่มีความถี่ต่างกัน

ในขั้นตอนเดียว การเข้ารหัสเฟสจะดำเนินการเพียงบรรทัดเดียว ในการสแกนสไลซ์ทั้งหมด กระบวนการเข้ารหัสสไลซ์ เฟส และความถี่ทั้งหมดจะต้องทำซ้ำหลายครั้ง
ด้วยวิธีนี้จะมีการสร้างวอลุ่มขนาดเล็ก (voxels) ว็อกเซลแต่ละตัวมีความถี่และเฟสผสมกันที่ไม่ซ้ำกัน (รูปที่ 12) จำนวนโปรตอนในแต่ละว็อกเซลเป็นตัวกำหนดแอมพลิจูดของคลื่น RF สัญญาณที่ได้รับมาจากส่วนต่างๆ ของร่างกายประกอบด้วยความถี่ เฟส และแอมพลิจูดที่ซับซ้อน

ลำดับพัลส์

ในรูป 13 แสดงไดอะแกรมของลำดับที่ง่ายที่สุด ขั้นแรก เปิดการไล่ระดับสีแบบเลือกตัด (1) (Gss) พร้อมกับสร้างพัลส์การเลือกคัทออฟ RF 90 0 (2) ซึ่ง "พลิก" การสะกดจิตทั้งหมดลงในระนาบ X-Y จากนั้นเปิดเกรเดียนต์การเข้ารหัสเฟส (3) (Gpe) เพื่อดำเนินการขั้นตอนการเข้ารหัสเฟสแรก หลังจากนั้นจะใช้การเข้ารหัสความถี่หรือการไล่ระดับการอ่าน (4) (Gro) ในระหว่างที่มีการบันทึกสัญญาณการสลายตัวจากการเหนี่ยวนำอิสระ (5) (FID) ลำดับชีพจรมักจะทำซ้ำ 128 หรือ 256 ครั้งเพื่อรวบรวมข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับการสร้างภาพ เวลาระหว่างการทำซ้ำของลำดับเรียกว่าเวลาทำซ้ำ (TR) ในการวนซ้ำของลำดับแต่ละครั้ง ขนาดของเกรเดียนต์การเข้ารหัสเฟสจะเปลี่ยนไป อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ สัญญาณ (FID) อ่อนมาก ดังนั้นภาพที่ได้จึงไม่ดี ลำดับเสียงสะท้อนหมุนใช้เพื่อเพิ่มความแรงของสัญญาณ

ลำดับเสียงสะท้อนหมุน
หลังจากใช้พัลส์กระตุ้น 90 0 การสะกดจิตทั้งหมดจะอยู่ในระนาบ X-Y การเปลี่ยนเฟสเริ่มต้นทันทีเนื่องจากการผ่อนคลาย T2 เนื่องจากการดีเฟสนี้ทำให้สัญญาณลดลงอย่างรวดเร็ว เป็นการดีที่จำเป็นต้องรักษาความสอดคล้องของเฟสซึ่งทำให้มั่นใจ สัญญาณที่ดีที่สุด. ในการดำเนินการนี้ หลังจากพัลส์ RF 90 0 เป็นเวลาสั้นๆ จะใช้พัลส์ 180 0 แรงกระตุ้น 180 0 ทำให้เกิดการรีเฟสของการหมุน เมื่อสปินทั้งหมดถูกเฟสใหม่ สัญญาณจะสูงอีกครั้งและคุณภาพของภาพจะสูงขึ้นมาก
ในรูป 14 แสดงไดอะแกรมของลำดับพัลส์เสียงสะท้อนการหมุน

ข้าว. 14. ไดอะแกรมของลำดับพัลส์สปิน-เอคโค

ขั้นแรก เปิดการไล่ระดับสีแบบเลือกส่วน (1) (G SS ) ใช้พัลส์ RF 90º พร้อมกัน จากนั้นเปิดเกรเดียนต์การเข้ารหัสเฟส (3) (Gpe) เพื่อดำเนินการขั้นตอนการเข้ารหัสเฟสแรก Gss (4) ถูกเปิดอีกครั้งระหว่างพัลส์การปรับเฟส 180º (5) ดังนั้นโปรตอนตัวเดียวกันที่ถูกกระตุ้นโดยพัลส์ 90º จะได้รับผลกระทบ หลังจากนั้นจะใช้การเข้ารหัสความถี่หรือการไล่ระดับการอ่าน (6) (Gro) ในระหว่างที่รับสัญญาณ (7)
TR (เวลาซ้ำ). กระบวนการทั้งหมดต้องทำซ้ำหลายครั้ง TR คือเวลาระหว่างพัลส์กระตุ้น 90º สองครั้ง TE (เวลาเอคโค่). นี่คือเวลาระหว่างพัลส์กระตุ้น 90º และเสียงก้อง

ความคมชัดของภาพ

ระหว่างการสแกน NMR กระบวนการคลายตัว T1 และ T2 เกิดขึ้นพร้อมกันสองกระบวนการ และ
T1 >> T2. คอนทราสต์ของภาพขึ้นอยู่กับกระบวนการเหล่านี้อย่างมาก และแต่ละกระบวนการแสดงออกอย่างเต็มที่ที่พารามิเตอร์ TR และ TE ของเวลาในการสแกนที่เลือกไว้ ลองหาภาพที่ตัดกันจากตัวอย่างการสแกนสมอง

คอนทราสต์ T1

ข้าว. 15. ก) สปิน-สปิน รีแลกซ์ และ ข) สปิน-แลตทิส รีแลกซ์ ในเนื้อเยื่อสมองต่างๆ

เราเลือกพารามิเตอร์การสแกนต่อไปนี้ TR = 600 ms และ TE = 10 ms นั่นคือการผ่อนคลาย T1 ใช้เวลา 600 ms และการผ่อนคลาย T2 ใช้เวลาเท่านั้น
5 มิลลิวินาที (TE/2) ดังจะเห็นได้จากรูปที่ 15a หลังจาก 5 มิลลิวินาที การเปลี่ยนเฟสมีขนาดเล็กและไม่แตกต่างกันมากนักในเนื้อเยื่อต่างๆ คอนทราสต์ของภาพจึงขึ้นอยู่กับการคลายตัวของ T2 เล็กน้อย สำหรับการผ่อนคลาย T1 หลังจาก 600 ms ไขมันเกือบจะผ่อนคลายอย่างสมบูรณ์ แต่ต้องใช้เวลาอีกเล็กน้อยสำหรับ CSF
(รูปที่ 15b). ซึ่งหมายความว่าการมีส่วนร่วมจาก CSF ต่อสัญญาณโดยรวมจะเล็กน้อย ความคมชัดของภาพจะขึ้นอยู่กับกระบวนการผ่อนคลาย T1 รูปภาพ "ถ่วงน้ำหนัก T1" เนื่องจากความเปรียบต่างขึ้นอยู่กับกระบวนการคลาย T1 มากกว่า ในภาพที่ได้ น้ำไขสันหลังจะมืด เนื้อเยื่อไขมันจะสว่าง และความเข้มของสสารสีเทาจะอยู่ระหว่างกลาง

ความคมชัด T2

ข้าว. 16. ก) สปิน-สปิน รีแลกซ์ และ ข) สปิน-แลตทิส รีแลกซ์ ในเนื้อเยื่อสมองต่างๆ

ตอนนี้ มาตั้งค่าพารามิเตอร์ต่อไปนี้: TR = 3000 ms และ TE = 120 ms เช่น T2 คลายตัวใน 60 ms จากรูปที่ 16b เนื้อเยื่อเกือบทั้งหมดได้รับการผ่อนคลาย T1 อย่างสมบูรณ์ ที่นี่ TE เป็นปัจจัยสำคัญสำหรับคอนทราสต์ของภาพ รูปภาพ "ถ่วงน้ำหนักโดย T2" ในภาพ CSF จะสว่าง ในขณะที่ผ้าอื่นๆ จะมีเฉดสีเทาต่างกัน

คอนทราสต์ความหนาแน่นของโปรตอน

มีความคมชัดของภาพอีกประเภทหนึ่งที่เรียกว่าความหนาแน่นของโปรตอน (PD)
มาตั้งค่าพารามิเตอร์ต่อไปนี้กัน: TR = 2000 ms และ TE 10 ms ดังนั้น ในกรณีแรก T2 Relaxation มีส่วนทำให้คอนทราสต์ของภาพไม่มีนัยสำคัญ ด้วย TR = 2000 ms การสะกดจิตทั้งหมดของเนื้อเยื่อส่วนใหญ่จะฟื้นตัวตามแกน Z คอนทราสต์ของภาพในภาพ PD ไม่ขึ้นกับความผ่อนคลายของ T2 หรือ T1 สัญญาณที่ได้รับนั้นขึ้นอยู่กับปริมาณของโปรตอนในเนื้อเยื่อทั้งหมด: โปรตอนจำนวนเล็กน้อยหมายถึงสัญญาณต่ำและภาพที่มืด ในขณะที่จำนวนมากนั้นให้สัญญาณที่แรงและให้ภาพที่สว่าง

ข้าว. 17.

ภาพทั้งหมดมีความเปรียบต่างของ T1 และ T2 ผสมกัน คอนทราสต์ขึ้นอยู่กับระยะเวลาที่ T2 คลายตัวเท่านั้น ในลำดับเสียงสะท้อนหมุน (SE) เวลาที่ TR และ TE มีความสำคัญมากที่สุดสำหรับคอนทราสต์ของภาพ
ในรูป 17 แสดงแผนผังว่า TR และ TE มีความสัมพันธ์กันอย่างไรในแง่ของความเปรียบต่างของภาพในลำดับ SE TR สั้นและ TE สั้นให้คอนทราสต์แบบถ่วงน้ำหนัก T1 TR ยาวและ TE สั้นให้ความคมชัด PD TR ที่ยาวและ TE ที่ยาวส่งผลให้เกิดคอนทราสต์ที่ถ่วงน้ำหนัก T2

ข้าว. 18. รูปภาพที่มีความเปรียบต่างต่างกัน: ถ่วงน้ำหนัก T1, ความหนาแน่นของโปรตอน และ ถ่วงน้ำหนัก T2 สังเกตความแตกต่างของความเข้มของสัญญาณเนื้อเยื่อ CSF จะมืดบน T1, สีเทาบน PD และสว่างบน T2

ข้าว. 19. เอกซ์เรย์เรโซแนนซ์แม่เหล็ก

MRI นั้นดีในการมองเห็นเนื้อเยื่ออ่อน ในขณะที่ CT นั้นดีกว่าในการมองเห็นโครงสร้างกระดูก เส้นประสาท กล้ามเนื้อ เส้นเอ็น และเส้นเอ็นสามารถมองเห็นได้ชัดเจนใน MRI มากกว่า CT นอกจากนี้ วิธีการตรวจด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับการตรวจสมองและไขสันหลัง ในสมอง MRI สามารถแยกแยะระหว่างสารสีขาวและสีเทาได้ เนื่องจากภาพที่ได้รับมีความแม่นยำและความชัดเจนสูง การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กจึงถูกนำมาใช้ในการวินิจฉัยโรคอักเสบ ติดเชื้อ เนื้องอกได้สำเร็จ ในการศึกษาข้อต่อ ทุกส่วนของกระดูกสันหลัง ต่อมน้ำนม หัวใจ อวัยวะในช่องท้อง ขนาดเล็ก กระดูกเชิงกรานหลอดเลือด เทคนิค MRI สมัยใหม่ทำให้สามารถศึกษาการทำงานของอวัยวะต่างๆ - เพื่อวัดความเร็วของการไหลเวียนของเลือด การไหลของน้ำไขสันหลัง เพื่อสังเกตโครงสร้างและการกระตุ้นส่วนต่างๆ ของเปลือกสมอง

ส่งงานที่ดีของคุณในฐานความรู้เป็นเรื่องง่าย ใช้แบบฟอร์มด้านล่าง

นักศึกษา นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ที่ใช้ฐานความรู้ในการศึกษาและการทำงานจะขอบคุณอย่างยิ่ง

โพสต์เมื่อ http://www.allbest.ru/

เรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์

บทนำ

สำหรับอะตอมที่วางอยู่ในสนามแม่เหล็ก การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นเองระหว่างระดับย่อยในระดับเดียวกันนั้นไม่น่าเป็นไปได้ อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก เงื่อนไขที่จำเป็นคือความบังเอิญของความถี่ของสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากับความถี่ของโฟตอนที่สอดคล้องกับความแตกต่างของพลังงานระหว่างระดับย่อยแยก ในกรณีนี้ เราสามารถสังเกตการดูดกลืนพลังงานของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งเรียกว่าเรโซแนนซ์แม่เหล็ก ขึ้นอยู่กับชนิดของอนุภาค - พาหะของโมเมนต์แม่เหล็ก - มีอิเล็กตรอนพาราแมกเนติกเรโซแนนซ์ (EPR) และเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ (NMR)

การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กนิวเคลียร์

1. เรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์

นิวเคลียสแม่เหล็กเรโซแนนซ์ (NMR) คือการดูดกลืนพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าโดยสสารที่มีนิวเคลียสที่มีการหมุนไม่เป็นศูนย์ในสนามแม่เหล็กภายนอก อันเนื่องมาจากการปรับทิศทางของโมเมนต์แม่เหล็กของนิวเคลียส ปรากฏการณ์ของคลื่นสนามแม่เหล็กถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2488-2489 นักวิทยาศาสตร์อิสระสองกลุ่ม ผู้สร้างแรงบันดาลใจในเรื่องนี้คือ F. Bloch และ E. Purcell

สาระสำคัญทางกายภาพของ NMR ปรากฏการณ์ของคลื่นสนามแม่เหล็กนิวเคลียร์ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของแม่เหล็ก นิวเคลียสของอะตอม, ประกอบด้วยนิวคลีออนที่มีการหมุนครึ่งจำนวนเต็ม 1/2, 3/2, 5/2…. นิวเคลียสที่มีมวลเท่ากันและจำนวนประจุ (นิวเคลียสคู่) ไม่มีโมเมนต์แม่เหล็ก ในขณะที่โมเมนต์แม่เหล็กไม่เป็นศูนย์สำหรับนิวเคลียสอื่นทั้งหมด ดังนั้นนิวเคลียสจึงมีโมเมนตัมเชิงมุม J=hI ซึ่งสัมพันธ์กับโมเมนต์แม่เหล็ก m ด้วยความสัมพันธ์ m=J โดยที่ h คือค่าคงที่ของพลังค์ I คือเลขควอนตัมสปิน และเป็นอัตราส่วนไจโรแมกเนติก

โมเมนตัมเชิงมุมและโมเมนต์แม่เหล็กของนิวเคลียสจะถูกหาปริมาณ และค่าลักษณะเฉพาะของการฉายภาพและโมเมนต์เชิงมุมและแม่เหล็กบนแกน z ของระบบพิกัดที่เลือกโดยพลการจะถูกกำหนดโดยความสัมพันธ์: JZ=hµI โดยที่ µI คือ หมายเลขควอนตัมแม่เหล็กของนิวเคลียส eigenstate ค่าของมันถูกกำหนดโดยหมายเลขควอนตัมสปินของนิวเคลียส µI =I, I-1, I-2, ..., -I นั่นคือแกนกลางสามารถอยู่ในสถานะ 2I+1

สเปกตรัม NMR ในสเปกตรัม NMR เส้นสองประเภทมีความโดดเด่นตามความกว้าง Spectra ของแข็งมีความกว้างมากและขอบเขตการใช้งาน NMR นี้เรียกว่าเส้นกว้าง NMR เส้นแคบ ๆ ถูกสังเกตในของเหลวและเรียกว่า NMR ความละเอียดสูง ความเป็นไปได้ของวิธี NMR ที่มีความละเอียดสูงนั้นสัมพันธ์กับความจริงที่ว่านิวเคลียสประเภทเดียวกันในสภาพแวดล้อมทางเคมีที่แตกต่างกันที่สนามค่าคงที่ที่ประยุกต์ใช้ที่กำหนดจะดูดซับพลังงานของสนามความถี่สูงที่ความถี่ต่างกันซึ่งเกิดจากระดับที่แตกต่างกัน ของการป้องกันนิวเคลียสจากสนามแม่เหล็กที่ใช้ สเปกตรัม NMR ความละเอียดสูงมักประกอบด้วยเส้น (สัญญาณ) ที่แคบและได้รับการแก้ไขอย่างดีซึ่งสอดคล้องกับนิวเคลียสแม่เหล็กในสภาพแวดล้อมทางเคมีต่างๆ ความเข้ม (พื้นที่) ของสัญญาณระหว่างการบันทึกสเปกตรัมเป็นสัดส่วนกับจำนวนนิวเคลียสแม่เหล็กในแต่ละกลุ่ม ซึ่งทำให้สามารถดำเนินการได้ การวิเคราะห์เชิงปริมาณโดยสเปกตรัม NMR โดยไม่ต้องสอบเทียบเบื้องต้น

2. การใช้ NMR ในการวิจัยทางชีวการแพทย์

เรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์คือการดูดกลืนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (อ่าน คลื่นวิทยุ) โดยสาร (ในกรณีนี้คือ ร่างกายมนุษย์) ในสนามแม่เหล็ก ซึ่งเป็นไปได้เนื่องจากการมีอยู่ของนิวเคลียสที่มีโมเมนต์แม่เหล็กที่ไม่เป็นศูนย์ ในสนามแม่เหล็กภายนอก โปรตอนและนิวตรอนของนิวเคลียสเหล่านี้ เช่นเดียวกับแม่เหล็กขนาดเล็ก ถูกจัดวางในลักษณะที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด และด้วยเหตุนี้ จึงเปลี่ยนสถานะพลังงานของพวกมัน ระยะห่างระหว่างระดับพลังงานเหล่านี้มีขนาดเล็กมากจนแม้แต่การปล่อยคลื่นวิทยุก็สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงระหว่างระดับพลังงานเหล่านี้ได้ พลังงานของคลื่นวิทยุน้อยกว่ารังสีเอกซ์หลายพันล้านเท่า จึงไม่สามารถสร้างความเสียหายต่อโมเลกุลได้ ดังนั้นคลื่นวิทยุจะถูกดูดกลืนก่อน จากนั้นนิวเคลียสจะปล่อยคลื่นวิทยุและเปลี่ยนเป็นระดับพลังงานที่ต่ำกว่า ทั้งสองกระบวนการสามารถตรวจพบได้โดยการศึกษาสเปกตรัมการดูดกลืนและการปล่อยของนิวเคลียส สเปกตรัมเหล่านี้ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย และเหนือสิ่งอื่นใด ขึ้นอยู่กับขนาดของสนามแม่เหล็ก เพื่อให้ได้ภาพเชิงพื้นที่ใน NMR tomograph ซึ่งแตกต่างจาก CT ไม่จำเป็นต้องมีการสแกนเชิงกลไกโดยระบบตรวจจับแหล่งที่มา (เสาอากาศส่งสัญญาณและเครื่องรับในกรณีของ NMR) ปัญหานี้แก้ไขได้ด้วยการเปลี่ยนความแรงของสนามแม่เหล็กตามจุดต่างๆ ในกรณีนี้ ความถี่ (ความยาวคลื่น) ที่ส่งสัญญาณและรับจะเปลี่ยนไป หากเราทราบขนาดของความแรงของสนาม ณ จุดที่กำหนด เราก็สามารถเชื่อมโยงสัญญาณวิทยุที่ส่งและรับสัญญาณได้อย่างแม่นยำ เหล่านั้น. เนื่องจากการสร้างสนามแม่เหล็กที่ไม่สม่ำเสมอจึงเป็นไปได้ที่จะปรับเสาอากาศไปยังพื้นที่ที่กำหนดไว้อย่างเข้มงวดของอวัยวะหรือเนื้อเยื่อโดยไม่มีการเคลื่อนไหวทางกลและอ่านค่าจากจุดเหล่านี้โดยเปลี่ยนความถี่ของ รับคลื่น ขั้นต่อไปคือการประมวลผลข้อมูลจากจุดที่สแกนทั้งหมดและการก่อตัวของภาพ อันเป็นผลมาจากการประมวลผลข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์ทำให้ได้ภาพอวัยวะและระบบใน "ส่วน" โครงสร้างหลอดเลือดในระนาบต่าง ๆ โครงสร้างสามมิติของอวัยวะและเนื้อเยื่อที่มีความละเอียดสูง

ข้อดีของการสร้างภาพ NMR คืออะไร?

ข้อได้เปรียบประการแรกคือการแทนที่รังสีเอกซ์ด้วยคลื่นวิทยุ วิธีนี้ช่วยให้คุณขจัดข้อจำกัดในการตรวจ (เด็ก สตรีมีครรภ์) เนื่องจาก แนวคิดของการได้รับรังสีต่อผู้ป่วยและแพทย์จะถูกลบออก

ข้อดีประการที่สองคือความไวของวิธีการต่อไอโซโทปที่สำคัญบางชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับไฮโดรเจน ซึ่งเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่พบบ่อยที่สุดของเนื้อเยื่ออ่อน

ข้อได้เปรียบที่สามคือความไวต่อความหลากหลาย พันธะเคมีในโมเลกุลต่างๆ ซึ่งจะเพิ่มความเปรียบต่างของภาพ

ข้อได้เปรียบที่สี่อยู่ในภาพของเตียงหลอดเลือดโดยไม่มีความแตกต่างเพิ่มเติมและแม้กระทั่งการกำหนดพารามิเตอร์การไหลเวียนของเลือด

ข้อได้เปรียบประการที่ห้าคือความละเอียดที่สูงขึ้นของการศึกษาในปัจจุบัน - คุณสามารถมองเห็นวัตถุที่มีขนาดเศษเสี้ยวมิลลิเมตร

และในที่สุด MRI ที่หกทำให้ง่ายต่อการรับรูปภาพของส่วนตามขวางเท่านั้น แต่ยังรวมถึงภาพตามยาวด้วย

แน่นอน เช่นเดียวกับเทคนิคอื่นๆ MRI มีข้อเสียอยู่ ซึ่งรวมถึง:

1. ความจำเป็นในการสร้างสนามแม่เหล็กที่มีความเข้มสูง ซึ่งต้องใช้พลังงานมหาศาลในการใช้งานอุปกรณ์และ/หรือการใช้เทคโนโลยีราคาแพงเพื่อให้แน่ใจว่ามีการนำไฟฟ้ายิ่งยวด

2. ต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเปรียบเทียบกับ X-ray ความไวของวิธี NMR-tomography ซึ่งต้องใช้เวลาในการส่งสัญญาณเพิ่มขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่การปรากฏตัวของภาพบิดเบี้ยวจากการเคลื่อนไหวของระบบทางเดินหายใจ (ซึ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งจะลดประสิทธิภาพของการศึกษาปอดการศึกษาของหัวใจ)

3. ความเป็นไปไม่ได้ในการตรวจจับหิน, การกลายเป็นปูน, พยาธิสภาพของโครงสร้างกระดูกบางประเภท

4. เราไม่ควรลืมว่าข้อห้ามสัมพัทธ์สำหรับการตรวจเอกซเรย์ MRI คือการตั้งครรภ์

บทสรุป

ประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์สอนเราว่าทุกปรากฏการณ์ทางกายภาพใหม่หรือ วิธีการใหม่ผ่าน ทางยากซึ่งเริ่มต้นในช่วงเวลาของการค้นพบปรากฏการณ์นี้และผ่านหลายขั้นตอน ในตอนแรกแทบไม่มีใครคิดถึงความเป็นไปได้ที่จะใช้ปรากฏการณ์นี้ใน ชีวิตประจำวันในด้านวิทยาศาสตร์หรือเทคโนโลยี จากนั้นจึงเข้าสู่ขั้นตอนการพัฒนา ซึ่งในระหว่างนั้นข้อมูลการทดลองโน้มน้าวให้ทุกคนเห็นถึงความสำคัญเชิงปฏิบัติที่ยิ่งใหญ่ของปรากฏการณ์นี้ ในที่สุด ระยะของการบินขึ้นอย่างรวดเร็วก็ตามมา เครื่องมือใหม่ๆ กลายเป็นกระแสนิยม ให้ผลผลิตสูง สร้างผลกำไรมหาศาล และกลายเป็นปัจจัยชี้ขาดในความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เครื่องมือที่อิงจากปรากฏการณ์ที่ค้นพบมายาวนานช่วยเติมเต็มฟิสิกส์ เคมี อุตสาหกรรม และการแพทย์

ตัวอย่างที่โดดเด่นที่สุดของรูปแบบวิวัฒนาการที่ค่อนข้างง่ายข้างต้นคือปรากฏการณ์ของการสั่นพ้องของแม่เหล็ก ค้นพบโดย E. K. Zavoisky ในปี ค.ศ. 1944 ในรูปแบบของพาราแมกเนติกเรโซแนนซ์และค้นพบโดยอิสระโดย Bloch และ Purcell ในปี 1946 ในรูปแบบของปรากฏการณ์เรโซแนนซ์ของสนามแม่เหล็ก โมเมนต์ของนิวเคลียสของอะตอม วิวัฒนาการที่ซับซ้อนของ NMR มักทำให้คนคลางแคลงใจได้ข้อสรุปในแง่ร้าย พวกเขากล่าวว่า "NMR นั้นตายแล้ว" ว่า "NMR นั้นหมดสิ้นไปแล้ว" อย่างไรก็ตาม แม้จะขัดขืนคาถาเหล่านี้ NMR ก็ยังคงเดินหน้าต่อไปและพิสูจน์ให้เห็นถึงความสามารถในการดำรงอยู่ของมันอย่างต่อเนื่อง หลายครั้งที่วิทยาศาสตร์สาขานี้หันกลับมาหาเราในด้านใหม่ซึ่งมักจะไม่คาดคิดโดยสิ้นเชิงและให้ชีวิตกับทิศทางใหม่ สิ่งประดิษฐ์ที่ปฏิวัติวงการล่าสุดในด้าน NMR รวมถึงเทคนิคการถ่ายภาพ NMR ที่น่าทึ่ง ขอแนะนำอย่างยิ่งว่าขีดจำกัดของสิ่งที่เป็นไปได้ใน NMR นั้นไร้ขอบเขตอย่างแท้จริง ข้อได้เปรียบที่โดดเด่นของ NMR - introscopy ซึ่งจะได้รับการชื่นชมอย่างสูงจากมนุษยชาติและตอนนี้เป็นแรงกระตุ้นที่ทรงพลังสำหรับการพัฒนาอย่างรวดเร็วของ NMR - introscopy และ โปรแกรมกว้างในด้านการแพทย์ ถือว่าเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์น้อยมาก ซึ่งมีอยู่ในวิธีการใหม่นี้

รายชื่อวรรณกรรมและแหล่งที่มาที่ใช้แล้ว

1. Antonov V. F. , Korzhuev A. V. ฟิสิกส์และชีวฟิสิกส์: หลักสูตรการบรรยายสำหรับนักศึกษาแพทย์ - มอสโก: GEOTAR-MED, 2004.

2. Kuznetsov A.N. วิธีการโพรบหมุน - มอสโก: เนาก้า, 1976.

3. เนื้อหาของเว็บไซต์ www.wikipedia.org

4. วัสดุของเว็บไซต์ www.humuk.ru;

5. Remizov A. N. , Maksina A. G. , Potapenko A. Ya. ฟิสิกส์การแพทย์และชีวภาพ - มอสโก: บัสตาร์ด, 2546.

6. Hausser K. Kh. , Kalbitzer H. R. NMR ในการแพทย์และชีววิทยา: โครงสร้างโมเลกุล, เอกซเรย์, สเปกโตรสโคปีในร่างกาย - เคียฟ: Naukova Dumka, 1993.

7. Emanuel N. M. , Kuzmin M. G. อิเลคตรอนพาราแมกเนติกเรโซแนนซ์ - มอสโก: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยมอสโก. 1985.

โฮสต์บน Allbest.ru

...

เอกสารที่คล้ายกัน

ปรากฏการณ์ทางกายภาพของการเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ เงื่อนไขสำหรับการเกิดขึ้น หลักการได้ภาพในเครื่องเอกซเรย์ด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก ได้ภาพสองมิติ ข้อได้เปรียบหลักของเอกซ์เรย์ถาวร ความต้านทาน และตัวนำยิ่งยวด

การนำเสนอเพิ่ม 10/13/2013


วิธีการวินิจฉัยที่ทันสมัย ปรากฏการณ์นิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ (NMR) สาระสำคัญของปรากฏการณ์ NMR ปฏิสัมพันธ์แบบสปินสปิน เครื่องวิเคราะห์สารตาม NMR การใช้งานทางเทคนิคของ NMR tomograph บล็อกพื้นฐานของการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก

บทคัดย่อ เพิ่มเมื่อ 05/12/2015


ประวัติการค้นพบและสาระสำคัญของการเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ ปฏิสัมพันธ์แบบสปินสปิน แนวคิดของการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) ความคมชัดของภาพ: ความหนาแน่นของโปรตอน, ความถ่วงน้ำหนัก T1- และ T2 ข้อห้ามและอันตรายที่อาจเกิดขึ้นจาก MRI

บทคัดย่อ เพิ่มเมื่อ 06/11/2014


มั่นใจในการคัดเลือกที่ การวิเคราะห์เชิงคุณภาพการดูดกลืนแสงแบบเลือกเฉพาะ สเปกโทรสโกปีเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ เส้นสเปกตรัมสำหรับตรวจสอบมาตราส่วนความยาวคลื่น การสอบเทียบอุปกรณ์และการเตรียมตัวอย่าง

บทคัดย่อ เพิ่มเมื่อ 04/30/2014


ข้อดีของวิธีการวินิจฉัยการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กในสูติศาสตร์เพื่อการมองเห็นโดยตรงของทารกในครรภ์ ข้อบ่งชี้ วิธีการ และคุณลักษณะของการศึกษาวิจัย ลักษณะเฉพาะของการเตรียมตัวสำหรับ MRI ของหญิงตั้งครรภ์ ข้อจำกัดและความปลอดภัยของวิธีการ

การนำเสนอ, เพิ่ม 02/15/2016


การบำบัดด้วยไฟฟ้าเป็นวิธีการทำกายภาพบำบัดโดยอาศัยการใช้เอฟเฟกต์ปริมาณรังสีต่อร่างกายของกระแสไฟฟ้า สนามแม่เหล็กหรือสนามแม่เหล็กไฟฟ้า กลไกการออกฤทธิ์และผลของวิธีการ คุณสมบัติของการบำบัดด้วยกระแสตรงและกระแสพัลส์

บทคัดย่อ เพิ่มเมื่อ 12/17/2011


ดำเนินการในเส้นทาง waveguide แบบปิด โพลาไรเซชันและการซ้อนของคลื่น การสะท้อนของคลื่นเดินทางและคลื่นนิ่งในท่อนำคลื่น องค์ประกอบหลักของระบบกำเนิดความถี่กวาด VSWR ของระบบวงแหวนท่อนำคลื่นในโหมดการเดินทางและคลื่นนิ่ง

รายงานการปฏิบัติเพิ่ม 01/13/2011


สาระสำคัญและความสำคัญของวิธีการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก ประวัติของการก่อตัวและการพัฒนา การประเมินประสิทธิภาพในระยะปัจจุบัน การพิสูจน์ทางกายภาพของเทคนิค ลำดับ และหลักการสร้างภาพ ความหมายและการเลือกชิ้น

บทคัดย่อ เพิ่มเมื่อ 06/24/2014


ความเป็นไปได้ของการใช้ปรากฏการณ์นิวเคลียร์ฟิสิกส์ในการศึกษาผู้ป่วย วิธีการวิจัยนิวไคลด์กัมมันตรังสี การตรวจด้วยรังสีทางคลินิกและห้องปฏิบัติการ การสแกนรังสีนิวไคลด์และ scintigraphy ห้องปฏิบัติการวินิจฉัยไอโซโทปรังสี

บทคัดย่อ เพิ่ม 01/24/2011


เงื่อนไขในการบรรลุผลของเอกซเรย์ งานหลักและทิศทางของการตรวจเอ็กซ์เรย์คือการตรวจหลอดเลือดหัวใจ การตรวจหลอดเลือด และการตรวจน้ำเหลือง ประวัติการค้นพบ หลักการทำงาน และข้อดีของการใช้วิธีการเอกซเรย์คอมพิวเตอร์