Ang MRI ay isang non-invasive imaging technology na gumagawa ng tatlong dimensional na detalyadong anatomical na imahe. Madalas itong ginagamit para sa pagtuklas ng sakit, pagsusuri, at pagsubaybay sa paggamot. Ito ay batay sa sopistikadong teknolohiya na nagpapasigla at nakakakita ng pagbabago sa direksyon ng rotational axis ng mga proton na matatagpuan sa tubig na bumubuo sa mga buhay na tisyu.
Paano gumagana ang MRI?
Gumagamit ang mga MRI ng malalakas na magnet na gumagawa ng malakas na magnetic field na pumipilit sa mga proton sa katawan na ihanay sa field na iyon. Kapag ang isang radiofrequency kasalukuyang ay pagkatapos ay pulsed sa pamamagitan ng pasyente, ang mga proton ay stimulated, at umiikot sa labas ng balanse, straining laban sa pull ng magnetic field. Kapag ang field ng radiofrequency ay naka-off, ang mga sensor ng MRI ay nakakakita ng enerhiya na inilabas habang ang mga proton ay muling nakaayon sa magnetic field. Ang oras na kinakailangan para sa mga proton upang muling iayon sa magnetic field, pati na rin ang dami ng enerhiya na inilabas, ay nagbabago depende sa kapaligiran at sa kemikal na kalikasan ng mga molekula. Nasasabi ng mga manggagamot ang pagkakaiba sa pagitan ng iba't ibang uri ng mga tisyu batay sa mga magnetic properties na ito.
Upang makakuha ng imahe ng MRI, ang isang pasyente ay inilalagay sa loob ng isang malaking magnet at dapat manatiling tahimik sa panahon ng proseso ng imaging upang hindi lumabo ang imahe. Ang mga contrast agent (kadalasang naglalaman ng elementong Gadolinium) ay maaaring ibigay sa isang pasyente sa intravenously bago o sa panahon ng MRI upang mapataas ang bilis kung saan ang mga proton ay muling umaayon sa magnetic field. Ang mas mabilis na pag-realign ng mga proton, mas maliwanag ang imahe.
Anong mga uri ng magnet ang ginagamit ng mga MRI?
Gumagamit ang mga sistema ng MRI ng tatlong pangunahing uri ng mga magnet:
-Ang mga resistive magnet ay ginawa mula sa maraming coils ng wire na nakabalot sa isang cylinder kung saan dinadaanan ang electric current. Bumubuo ito ng magnetic field. Kapag ang kuryente ay pinatay, ang magnetic field ay namatay. Ang mga magnet na ito ay mas mababa sa gastos sa paggawa kaysa sa isang superconducting magnet (tingnan sa ibaba), ngunit nangangailangan ng malaking halaga ng kuryente upang gumana dahil sa natural na resistensya ng wire. Maaaring magmahal ang kuryente kapag kailangan ang mas mataas na power magnet.
-Ang isang permanenteng magnet ay ganoon lang -- permanente. Ang magnetic field ay palaging nandiyan at palaging nasa buong lakas. Samakatuwid, walang gastos sa pagpapanatili ng field. Ang isang pangunahing disbentaha ay ang mga magnet na ito ay napakabigat: kung minsan ay marami, maraming tonelada. Ang ilang mga malalakas na patlang ay mangangailangan ng mga magnet na napakabigat at mahirap gawin.
-Ang mga superconducting magnet ay ang pinakakaraniwang ginagamit sa mga MRI. Ang mga superconducting magnet ay medyo katulad ng resistive magnets - ang mga coils ng wire na may dumadaan na electrical current ay lumikha ng magnetic field. Ang mahalagang pagkakaiba ay na sa isang superconducting magnet ang wire ay patuloy na naliligo sa likidong helium (sa malamig na 452.4 degrees sa ibaba ng zero). Ang halos hindi maisip na malamig na ito ay bumababa sa resistensya ng wire sa zero, kapansin-pansing binabawasan ang kinakailangan ng kuryente para sa system at ginagawa itong mas matipid upang gumana.
Mga uri ng magnet
Ang disenyo ng MRI ay mahalagang tinutukoy ng uri at format ng pangunahing magnet, ibig sabihin, sarado, tunnel-type na MRI o bukas na MRI.
Ang pinakakaraniwang ginagamit na magnet ay superconducting electromagnets. Ang mga ito ay binubuo ng isang coil na ginawang superconductive sa pamamagitan ng helium liquid cooling. Gumagawa sila ng malakas, magkakatulad na magnetic field, ngunit mahal at nangangailangan ng regular na pangangalaga (lalo na ang pag-topping sa tangke ng helium).
Sa kaganapan ng pagkawala ng superconductivity, ang elektrikal na enerhiya ay nawala bilang init. Ang pag-init na ito ay nagdudulot ng mabilis na pagkulo ng likidong Helium na nagiging napakataas na dami ng gas na Helium (pawi). Upang maiwasan ang mga thermal burn at asphyxia, ang mga superconducting magnet ay may mga sistema ng kaligtasan: mga gas evacuation pipe, pagsubaybay sa porsyento ng oxygen at temperatura sa loob ng MRI room, pagbukas ng pinto palabas (overpressure sa loob ng silid).
Ang mga superconducting magnet ay patuloy na gumagana. Upang limitahan ang mga hadlang sa pag-install ng magnet, ang device ay may shielding system na alinman sa passive (metallic) o aktibo (isang panlabas na superconducting coil na ang field ay sumasalungat sa inner coil) upang mabawasan ang stray field strength.
Ginagamit din ng low field MRI ang:
-Resistive electromagnets, na mas mura at mas madaling mapanatili kaysa sa superconducting magnets. Ang mga ito ay hindi gaanong makapangyarihan, gumagamit ng mas maraming enerhiya at nangangailangan ng sistema ng paglamig.
-Mga permanenteng magnet, na may iba't ibang format, na binubuo ng mga ferromagnetic na metal na bahagi. Bagama't mayroon silang kalamangan na mura at madaling mapanatili, ang mga ito ay napakabigat at mahina sa intensity.
Upang makuha ang pinaka homogenous na magnetic field, ang magnet ay dapat na pinong nakatutok ("shimming"), alinman sa pasibo, gamit ang mga movable na piraso ng metal, o aktibong, gamit ang maliliit na electromagnetic coils na ipinamamahagi sa loob ng magnet.
Mga katangian ng pangunahing magnet
Ang mga pangunahing katangian ng magnet ay:
-Uri (superconducting o resistive electromagnets, permanenteng magnet)
-Lakas ng field na ginawa, sinusukat sa Tesla (T). Sa kasalukuyang klinikal na kasanayan, nag-iiba ito mula 0.2 hanggang 3.0 T. Sa pananaliksik, ginagamit ang mga magnet na may lakas na 7 T o kahit 11 T pataas.
-Pagkakapantay-pantay
