MRIS: Tại sao họ rất to?
Daddy của tôi đã được lên kế hoạch cho lần quét MRI đầu tiên vào một ngày khác, và là chuyên gia kỹ thuật gia đình được chỉ định, Pop có rất nhiều câu hỏi cho tôi về những gì mong đợi. Tôi nói với anh ấy tất cả những gì tôi biết về quá trình này, đã có một vài bản thân mình, nhưng sau kỳ thi, anh ấy đã hỏi câu hỏi đầu tiên mà mọi người dường như hỏi: “Tại sao điều đó rất lớn?”
Đáng buồn thay, tôi không có câu trả lời cho anh ấy. Tôi đã tự hỏi cùng một câu hỏi sau khi MRI của mình, hy vọng cho một công nghệ với một chút thời gian nhiều hơn và rất nhiều sự quan tâm đến công nghệ mà anh ấy hoặc cô ấy sử dụng để trả lời tôi nhiều hơn nhiều so với “nhà sản xuất đó làm cho tiếng ồn “bàn chải. Vâng, duh.
MRI là một trong những công nghệ mà tôi không cảm thấy mình có một nắm bắt đủ vững chắc, và nó có vẻ như một thứ tôi phải thực sự tốt hơn. Vì vậy, tôi đã đưa ra quyết định đi sâu vào các kỳ diệu y tế hiện đại này để xem Nếu tôi có thể trả lời câu hỏi cơ bản này, hãy xem liệu tôi có thể giải quyết một vài câu hỏi phức tạp hơn rất nhiều.
Bác sĩ quay
Hình ảnh cộng hưởng từ được dựa trên kỹ thuật quang phổ cộng hưởng từ hạt nhân. NMR sử dụng nam châm mạnh mẽ để căn chỉnh hạt nhân nguyên tử của mẫu hóa học và sau đó làm nhột sóng RF, tiết lộ các tính chất cấu trúc và hóa học của mẫu trong thử nghiệm. Quang phổ NMR đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ để khám phá cấu trúc của vật chất; Gần như mỗi phòng thí nghiệm hóa học học thuật hoặc công nghiệp có quyền truy cập vào NMR ngày nay.
Máy quét MRI sử dụng các nguyên tắc của NMR để ánh xạ các phân tử nước trong cơ thể bằng cách thăm dò cho các proton đơn trong hạt nhân của các nguyên tử hydro. Một nam châm siêu dẫn lớn tạo ra một từ trường mạnh mẽ và ổn định xuống trục dài của lõi của máy quét. Khi một cá nhân được đưa vào nhà sản xuất – công bằng cảnh báo đến Claustrophobics rằng đây sẽ không phải là một thời gian thú vị dành cho bạn – từ trường được thực hiện trên các proton trong nước (và chất béo) trong các mô của bệnh nhân.
Mỗi proton có một thuộc tính lượng tử gọi là spin, một chút giống như trái đất quay trên trục của nó. Bên ngoài từ trường, mỗi trục spin của proton được định hướng ngẫu nhiên, nhưng bên trong trường, mọi thứ đều snaps vào căn chỉnh. Một chút nhiều hơn một nửa các proton được định hướng về phía đầu của bệnh nhân, đó là trạng thái năng lượng thấp và phần còn lại được sắp xếp theo chân, đó là trạng thái cao hơn một chút và kết quả là ít được ưa chuộng. Kết quả là một khoảnh khắc kéo lưới nhỏ hướng về phía đầu, cho thấy cơ thể bạn được biến thành một nam châm thanh trong kỳ thi.
Khi các proton đều được xếp hàng, một xung năng lượng RF mạnh mẽ được truyền vào mô đang được nghiên cứu. Các thông số chính xác phụ thuộc vào nghiên cứu đang được tiến hành, nhưng thông thường tần số nằm trong phạm vi từ 10 đến 100 MHz với mức công suất từ 10 đến 30 mã lực. Nó giống như đặt con người quý giá của bạn vài inch từ ăng-ten của một đài phát thanh sóng ngắn, gần như không bao giờ là một ý tưởng tốt. Nhưng RF nhanh chóng bị xung trong quá trình thi, điều này làm giảm chu trình nhiệm vụ và giảm rủi ro phơi nhiễm. Nhưng có những trường hợp sưởi ấm đáng kể có thể xảy ra trong các mô của bệnh nhân do kết quả của các xung vô tuyến, đến điểm mà các vị trí nhất định bị cấm ngăn các vòng RF có thể gây ra hệ thống sưởi bên trong và có hướng dẫn để báo cáo “sự kiện sưởi ấm”. Tôi đã cảm thấy điều này bản thân mình; Trong vòng cưới MRI cuối cùng của tôi, đã bị bỏ qua trong việc tìm kiếm trước kỳ thi kim loại, nóng lên đến điểm mà tôi gần như đã yêu cầu công nghệ dừng thi.
Những sóng RF mạnh mẽ này kích thích các proton được căn chỉnh trong trạng thái năng lượng cao để lật đến trạng thái năng lượng thấp của chúng, phát hành năng lượng RF trong quá trình. Lượng tín hiệu nhận được tỷ lệ thuận với số lượng proton, do đó chiếm lượng nước trong các mô khác nhau. Tất nhiên, đây là một sự đơn giản hóa mạnh mẽ của vật lý thực sự ở đây. Tôi đã để lại tất cả các loại chi tiết, như tần số Larmor, Spin Becession, Thư giãn và một loạt các công cụ khác. Nhưng đó là những điều cơ bản để có được một bản đồ của nước trong cơ thể bạn
Cuộn dây ồn ào
Nhưng vẫn: Tại sao tiếng ồn? Và rất quan trọng hơn với tôi: Làm thế nào để chúng ta có được dữ liệu không gian từ một ăng-ten duy nhất? Các kỹ thuật hình ảnh khác sử dụng tia X, như quét CT, dễ hiểu – một giàn di chuyển một ống tia X và máy dò kỹ thuật số xung quanh cơ thể bạn và biến dòng dữ liệu mật độ thành hình 2D dựa trên vị trí của chùm tia so với cơ thể của bạn. Nhưng không có gì di chuyển trong một máy quét MRI khác ngoài giường riêng lẻ, và vẫn còn trong quá trình quét. Làm thế nào để quét MRI quét?
Nó chỉ ra rằng các câu trả lời cho cả hai câu hỏi đó có liên quan đến một bộ nam châm khác bên trong máy quét: nam châm gradient hoặc cuộn dây gradient. Các cuộn dây gradient về cơ bản là những chiếc điện từ mạnh mẽ được tạo ra để bóp méo một chút rằng trường ổn định rất cẩn thận, ổn định, mạnh mẽ chạy xuống lỗ khoan của máy quét. Có ba cuộn dây nằm bên trong nam châm chính, được thiết lập để nhiễu loạn cánh đồng chính trong bakích thước. Kết quả là một từ trường có sức mạnh khác nhau có vị trí có thể được điều khiển rất chính xác theo ba chiều. Phần mềm của máy quét tương quan tín hiệu RF được trả về đến vị trí được xác định bởi ba trường Gradient, tạo ra những hình ảnh sâu sắc đáng kinh ngạc mà chúng ta đều thấy.
Nhưng những gì về tiếng ồn? Những cuộn dây gradient đó cần phải được phát xung rất nhanh để quét điểm quan tâm trên bất kỳ cấu trúc nào cần phải được chụp ảnh. Nhờ lực lượng Lorenz, mỗi loại một trong số các xung gây ra các cuộn dây làm chệch hướng một chút, gây rung động trong không khí. Các xung là bình thường trong phạm vi của một vài kilohertz, trong phạm vi tần số âm thanh. và chúng có thể lớn, như 110 dB trở lên. Suy nghĩ lại trên các lần quét của tôi, tôi có thể nhớ lại một khoảng thời gian cơ bản cho các âm thanh – những thay đổi nhịp nhàng có thể tương quan với cách Gradient được cơ thể như thế nào. Những điều bạn nhận thấy khi bạn chuyển tâm trí vào trong để tránh sự hoảng loạn của sự ngột ngạt.
Tôi chỉ trầy xước bề mặt MRI hoạt động ở đây, nhưng ít nhất tôi cảm thấy như mình biết nhiều hơn một chút về công nghệ này bây giờ. Nó sẽ không khiến tôi hạnh phúc hơn khi bị xô vào ống ồn ào đó một lần nữa, nhưng ít nhất tôi sẽ có thể chiêm ngưỡng những gì đang diễn ra xung quanh tôi để vượt qua thời gian.
Và nhân tiện, bố tôi đã làm tốt, và may mắn thay vì họ không tìm thấy bất cứ điều gì sai.