MRI estas ne-invasiva bildiga teknologio kiu produktas tridimensiajn detalajn anatomiajn bildojn. Ĝi estas ofte uzata por malsano-detekto, diagnozo kaj terapiomonitorado. Ĝi baziĝas sur altnivela teknologio, kiu ekscitas kaj detektas la ŝanĝon en la direkto de la rotacia akso de protonoj trovitaj en la akvo, kiu konsistigas vivantajn histojn.
Kiel funkcias MRI?
MRIoj utiligas potencajn magnetojn kiuj produktas fortan kampon kiu devigas protonojn en la korpo vicigi kun tiu kampo. Kiam radiofrekvenca fluo tiam estas pulsita tra la paciento, la protonoj estas stimulitaj, kaj turniĝas el ekvilibro, streĉante kontraŭ la tiro de la kampo. Kiam la radiofrekvenca kampo estas malŝaltita, la MRI-sensiloj kapablas detekti la energion liberigitan kiam la protonoj realiĝas kun la magneta kampo. La tempo necesas por ke la protonoj realiĝu kun la magneta kampo, same kiel la kvanto de energio liberigita, ŝanĝiĝas depende de la medio kaj la kemia naturo de la molekuloj. Kuracistoj povas diri la diferencon inter diversaj specoj de histoj surbaze de ĉi tiuj magnetaj propraĵoj.
Por akiri MRI-bildon, paciento estas metita ene de granda magneto kaj devas resti tre senmova dum la bildiga procezo por ne malklarigi la bildon. Kontrastaj agentoj (ofte enhavantaj la elementon Gadolinio) povas ricevi al paciento intravejne antaŭ aŭ dum la MR por pliigi la rapidecon ĉe kiu protonoj harmoniigas kun la kampo. Ju pli rapide la protonoj realigiĝas, des pli hela la bildo.
Kiajn magnetojn uzas MRI-oj?
MRI-sistemoj uzas tri bazajn specojn de magnetoj:
-Rezismaj magnetoj estas faritaj el multaj bobenoj de drato ĉirkaŭvolvita ĉirkaŭ cilindro, tra kiu elektra kurento estas trapasita. Ĉi tio generas magnetan kampon. Kiam la elektro estas malŝaltita, la magneta kampo mortas. Ĉi tiuj magnetoj estas pli malaltaj en kosto por fari ol superkondukta magneto (vidu malsupre), sed bezonas grandegajn kvantojn de elektro por funkcii pro la natura rezisto de la drato. La elektro povas iĝi multekosta kiam pli altaj potencaj magnetoj estas bezonataj.
-Konstanta magneto estas nur tio -- konstanta. La magneta kampo estas ĉiam tie kaj ĉiam kun plena forto. Tial, kostas nenion konservi la kampon. Grava malavantaĝo estas, ke tiuj magnetoj estas ekstreme pezaj: foje multaj, multaj tunoj. Kelkaj fortaj kampoj bezonus magnetojn tiel pezajn ke ili estus malfacile konstrueblaj.
-Superkonduktaj magnetoj estas senkompare la plej ofte uzataj en MRIoj. Superkonduktaj magnetoj estas iom similaj al rezistemaj magnetoj - bobenoj de drato kun preterpasanta elektra kurento kreas la magnetan kampon. La grava diferenco estas, ke en superkondukta magneto la drato estas senĉese banita en likva heliumo (ĉe malvarmo 452,4 gradoj sub nulo). Ĉi tiu preskaŭ neimagebla malvarmo faligas la reziston de la drato al nulo, draste reduktante la elektran postulon por la sistemo kaj igante ĝin multe pli ekonomia funkcii.
Specoj de magnetoj
La dezajno de MRI estas esence determinita de la tipo kaj formato de la ĉefa magneto, te fermita, tunel-speca MRI aŭ malferma MRI.
La plej ofte uzataj magnetoj estas superkonduktaj elektromagnetoj. Tiuj konsistas el bobeno kiu fariĝis superkondukta per heliumlikva malvarmigo. Ili produktas fortajn, homogenajn magnetajn kampojn, sed estas multekostaj kaj postulas regulan prizorgadon (nome plenigi la heliumtankon).
Okaze de perdo de superkondukteco, elektra energio estas disipita kiel varmo. Ĉi tiu hejtado kaŭzas rapidan forboladon de la likva Heliumo kiu estas transformita en tre altan volumenon de gasa Heliumo (estingo). Por malhelpi termikaj brulvundoj kaj asfiksio, superkonduktaj magnetoj havas sekurecajn sistemojn: gas-evakuadotuboj, monitorado de la procento de oksigeno kaj temperaturo ene de la MRI-ĉambro, pordo malfermiĝanta eksteren (superpremo ene de la ĉambro).
Superkonduktaj magnetoj funkcias senĉese. Por limigi magnetinstalaĵlimojn, la aparato havas ŝirman sistemon kiu estas aŭ pasiva (metala) aŭ aktiva (ekstera superkondukta bobeno kies kampo kontraŭbatalas tiun de la interna bobeno) por redukti la devagan kampan forton.
Malalta kampo MRI ankaŭ uzas:
-Rezismaj elektromagnetoj, kiuj estas pli malmultekostaj kaj pli facile konserveblaj ol superkonduktaj magnetoj. Ĉi tiuj estas multe malpli potencaj, uzas pli da energio kaj postulas malvarmigan sistemon.
-Konstantaj magnetoj, de malsamaj formatoj, kunmetitaj de feromagnetaj metalaj komponantoj. Kvankam ili havas la avantaĝon esti malmultekostaj kaj facile konserveblaj, ili estas tre pezaj kaj malfortaj en intenseco.
Por akiri la plej homogenan kampon, la magneto devas esti fajne agordita ("shimming"), aŭ pasive, uzante moveblajn pecojn el metalo, aŭ aktive, uzante malgrandajn elektromagnetajn bobenojn distribuitajn ene de la magneto.
Karakterizaĵoj de la ĉefa magneto
La ĉefaj karakterizaĵoj de magneto estas:
-Tipo (superkonduktaj aŭ rezistemaj elektromagnetoj, permanentaj magnetoj)
-Forto de la produktita kampo, mezurita en Tesla (T). En nuna klinika praktiko, tio varias de 0,2 ĝis 3,0 T. En esplorado, magnetoj kun fortoj de 7 T aŭ eĉ 11 T kaj pli estas uzitaj.
- Homogeneco
