Cum funcționează o mașină cu IRM pentru ortopedie
RMN se bazează pe principiile fizice și chimice ale rezonanței magnetice nucleare (RMN), o tehnică folosită pentru a obține informații despre natura moleculelor.
Cum funcționează RMN
Pentru a începe, să ne uităm la părțile aparatului RMN. Cele trei componente de bază ale aparatului RMN sunt:- Magnetul primar
- Cea mai mare parte a RMN este magnet primar. Dezvoltarea unui câmp magnetic de putere adecvată pentru a crea imagini RMN a fost un obstacol precoce pentru a depăși dezvoltarea acestei tehnologii.
- Magneții de gradient
- magneți gradienți sunt partea "fină de reglare" a aparatului RMN. Acestea permit ca IRM să se concentreze asupra unei anumite părți a corpului. Magneții gradient sunt, de asemenea, responsabile pentru "zgomot clanging" într-un RMN.
- Bobina
- Lângă partea corpului tău care este imaginată este bobina. Există bobine pentru umeri, genunchi și alte părți ale corpului. Bobina va emite o radiofrecventa care face posibil un RMN.
Magnetul primar
Un magnet permanent (cum ar fi tipul pe care îl folosiți la ușa frigiderului), suficient de puternic pentru a fi folosit într-un RMN, ar fi prea costisitor pentru a produce și prea greu de memorat. Celălalt mod de a face un magnet este de a bobina firul electric și de a rula un curent prin fir. Aceasta creează un câmp magnetic în centrul bobinei. Pentru a crea un câmp magnetic suficient pentru a efectua RMN, bobinele de sârmă nu trebuie să aibă nici o rezistență; prin urmare, ele sunt scăldate în heliu lichid la o temperatură de 450 grade Fahrenheit sub zero! Acest lucru permite bobinelor să dezvolte câmpuri magnetice de 1,5 până la 3 Tesla (puterea majorității MRI-urilor medicale), de peste 20.000 de ori mai puternice decât câmpul magnetic al pământului.Magneții cu gradient
Există trei magneți mai mici într-o mașină RMN numită magneți de gradient. Aceste magneți sunt mult mai mici decât magnetul primar (aproximativ 1/1000 la fel de puternic), dar permit câmpului magnetic să fie modificat foarte precis. Acești magneți gradienți permit imaginii "felii" ale corpului să fie create. Prin modificarea magneților de gradient, câmpul magnetic poate fi focalizat în mod specific asupra unei părți selectate a corpului.Coilul
IRM utilizează proprietăți ale atomilor de hidrogen pentru a distinge între diferitele țesuturi din corpul uman. Corpul uman este format în principal din atomi de hidrogen (63%), alte elemente comune sunt oxigenul (26%), carbonul (9%), azotul (1%) și cantitățile relativ mici de fosfor, calciu și sodiu. IRM utilizează o proprietate a atomilor numită "spin" pentru a distinge diferențele dintre țesuturi, cum ar fi mușchi, grăsime și tendon.Cu un pacient într-o mașină MRI și magnetul pornit, nucleele atomilor de hidrogen tind să se rotească în una din cele două direcții. Acești atomi de atomi de hidrogen își pot transforma orientarea de spin sau precesul în orientarea opusă. Pentru a roti cealaltă direcție, bobina emite o frecvență radio (RF) care provoacă această tranziție (frecvența energiei necesare pentru a face această tranziție să fie specifică și numită Frecvența Larmour).
Semnalul utilizat pentru crearea imaginilor RMN este derivat din energia eliberată de moleculele care trec sau se transformă, de la energia lor înaltă până la starea lor de energie redusă. Acest schimb de energie între stările de spin se numește rezonanță și, prin urmare, denumirea imaginii de rezonanță magnetică.
Punând-o pe toți împreună
Bobina funcționează, de asemenea, pentru a detecta energia emisă prin inducția magnetică de la procesarea atomilor. Un computer interpretează datele și creează imagini care afișează diferitele caracteristici de rezonanță ale diferitelor tipuri de țesuturi. Vedem aceasta ca o imagine a nuanțelor de gri - unele țesuturi ale corpului arată mai întunecate sau mai ușoare, toate depinzând de procesele de mai sus.Pacienților care urmează să fie supuși unui IRM i se vor pune întrebări specifice pentru a determina dacă IRM este sigur pentru acel pacient. Unele dintre problemele care vor fi abordate includ:
- Metal în corp
- Pacienții cu implanturi de metal din organism trebuie să alerteze personalul RMN înainte de a fi supus unui test RMN. Unele implanturi metalice sunt compatibile cu RMN, inclusiv cele mai multe implanturi ortopedice. Cu toate acestea, unele implanturi împiedică pacienții să aibă vreodată un RMN, cum ar fi clipuri anevrism în creier și implanturi de ochi metalici.
- Dispozitivele implantate
- Pacienții cu stimulatoare cardiace sau defibrilatoare interne trebuie să alerteze personalul RMN, deoarece aceste dispozitive împiedică utilizarea unui test RMN.
- Îmbrăcăminte / bijuterii
- Orice îmbrăcăminte metalică sau bijuterii trebuie îndepărtate înainte de a fi supus unui studiu RMN.
Zgomotul
Pacienții se plâng deseori de zgomotul cauzat de aparatele RMN. Acest zgomot vine de la magneții de gradient care au fost descriși anterior. Acești magneți gradienți sunt de fapt destul de mici în comparație cu magnetul magnetic primar, dar sunt importanți pentru a permite modificări subtile în câmpul magnetic pentru a "vedea" cel mai bine partea corespunzătoare a corpului.Spatiul
Unii pacienți sunt claustrofobi și nu le place să intre într-o mașină MRI. Din fericire, există mai multe opțiuni disponibile.- RMN-uri extreme
- Noile MRI nu necesită să stați într-un tub. Mai degrabă, pacienții care au un RMN de genunchi, gleznă, picior, cot, sau încheietura mâinii pot plasa pur și simplu acea parte a corpului în cadrul aparatului RMN. Acest tip de aparat nu funcționează pentru RMN ale umerilor, coloanei vertebrale, șoldurilor sau pelvisului.
- MRI deschise
- IRM-urile deschise au avut probleme semnificative de calitate, dar tehnologia imaginii sa îmbunătățit destul de puțin în ultimii ani. În timp ce RMN-urile închise sunt încă preferate de mulți medici, RMN deschis poate fi o alternativă adecvată.
- sedare
- Unii pacienți au probleme cu ședința încă pentru cele 45 de minute necesare pentru a finaliza un RMN, mai ales cu zgomotul clanging. Prin urmare, ar putea fi adecvat să luați un medicament pentru a vă relaxa înainte de a avea un studiu RMN. Discutați acest lucru cu medicul dumneavoastră înainte de a programa studiul RMN.
