MRI is 'n nie-indringende beeldtegnologie wat driedimensionele gedetailleerde anatomiese beelde produseer. Dit word dikwels gebruik vir siekte-opsporing, diagnose en behandelingsmonitering. Dit is gebaseer op gesofistikeerde tegnologie wat die verandering in die rigting van die rotasie-as van protone wat in die water waaruit lewende weefsel bestaan, opwek en opspoor.
Hoe werk MRI?
MRI's gebruik kragtige magnete wat 'n sterk magnetiese veld produseer wat protone in die liggaam dwing om met daardie veld in lyn te bring. Wanneer 'n radiofrekwensiestroom dan deur die pasiënt gepuls word, word die protone gestimuleer, en draai uit ewewig, en beur teen die trek van die magneetveld. Wanneer die radiofrekwensieveld afgeskakel is, is die MRI-sensors in staat om die energie wat vrygestel word, op te spoor as die protone herbelyn met die magnetiese veld. Die tyd wat dit neem vir die protone om met die magnetiese veld te herbelyn, sowel as die hoeveelheid energie wat vrygestel word, verander na gelang van die omgewing en die chemiese aard van die molekules. Geneeshere is in staat om die verskil tussen verskillende tipes weefsel te onderskei op grond van hierdie magnetiese eienskappe.
Om 'n MRI-beeld te verkry, word 'n pasiënt binne 'n groot magneet geplaas en moet baie stil bly tydens die beeldproses om nie die beeld te vervaag nie. Kontrasmiddels (wat dikwels die element Gadolinium bevat) kan binneaars aan 'n pasiënt voor of tydens die MRI gegee word om die spoed waarteen protone herbelyn met die magnetiese veld te verhoog. Hoe vinniger die protone herbelyn, hoe helderder is die beeld.
Watter tipe magnete gebruik MRI's?
MRI-stelsels gebruik drie basiese tipes magnete:
-Weerstandsmagnete word gemaak van baie draadspoele wat om 'n silinder gedraai is waardeur 'n elektriese stroom gelei word. Dit genereer 'n magnetiese veld. Wanneer die elektrisiteit afgeskakel word, sterf die magneetveld. Hierdie magnete is laer in koste om te maak as 'n supergeleidende magneet (sien hieronder), maar het groot hoeveelhede elektrisiteit nodig om te werk as gevolg van die natuurlike weerstand van die draad. Die elektrisiteit kan duur word wanneer hoër krag magnete nodig is.
-'n Permanente magneet is net dit -- permanent. Die magneetveld is altyd daar en altyd op volle sterkte. Daarom kos dit niks om die veld in stand te hou nie. 'n Groot nadeel is dat hierdie magnete uiters swaar is: soms baie, baie ton. Sommige sterk velde sal magnete nodig hê wat so swaar is dat dit moeilik sal wees om te bou.
-Suprageleidende magnete is verreweg die algemeenste in MRI's. Supergeleidende magnete is ietwat soortgelyk aan resistiewe magnete - draadspoele met 'n verbygaande elektriese stroom skep die magnetiese veld. Die belangrike verskil is dat in 'n supergeleidende magneet die draad voortdurend in vloeibare helium gebad word (teen 'n koue 452,4 grade onder nul). Hierdie byna ondenkbare koue laat die draad se weerstand tot nul val, wat die elektrisiteitsbehoefte vir die stelsel dramaties verminder en dit baie meer ekonomies maak om te bedryf.
Tipes magnete
Die ontwerp van MRI word in wese bepaal deur die tipe en formaat van die hoofmagneet, dws geslote, tonneltipe MRI of oop MRI.
Die mees algemeen gebruikte magnete is supergeleidende elektromagnete. Dit bestaan uit 'n spoel wat supergeleidend gemaak is deur heliumvloeistofverkoeling. Hulle produseer sterk, homogene magnetiese velde, maar is duur en vereis gereelde instandhouding (naamlik die aanvulling van die heliumtenk).
In die geval van verlies aan supergeleiding, word elektriese energie as hitte verdryf. Hierdie verhitting veroorsaak 'n vinnige afkook van die vloeibare Helium wat in 'n baie hoë volume gasvormige Helium (blus) omskep word. Ten einde termiese brandwonde en versmoring te voorkom, het supergeleidende magnete veiligheidsstelsels: gasontruimingspype, monitering van die persentasie suurstof en temperatuur binne die MRI-kamer, deur wat na buite oopmaak (oordruk binne die kamer).
Supergeleidende magnete funksioneer deurlopend. Om magneetinstallasiebeperkings te beperk, het die toestel 'n afskermstelsel wat óf passief (metaal) óf aktief is ('n buitenste supergeleidende spoel waarvan die veld teen dié van die binnespoel is) om die dwaalveldsterkte te verminder.
Laeveld MRI gebruik ook:
-Weerstandige elektromagnete, wat goedkoper en makliker is om te onderhou as supergeleidende magnete. Dit is baie minder kragtig, gebruik meer energie en benodig 'n verkoelingstelsel.
-Permanente magnete, van verskillende formate, saamgestel uit ferromagnetiese metaalkomponente. Alhoewel hulle die voordeel het dat dit goedkoop en maklik is om te onderhou, is hulle baie swaar en swak in intensiteit.
Om die mees homogene magneetveld te verkry, moet die magneet fyn ingestel word (“shimming”), óf passief, met behulp van beweegbare stukke metaal, óf aktief, deur klein elektromagnetiese spoele wat binne die magneet versprei is, te gebruik.
Eienskappe van die hoofmagneet
Die hoofkenmerke van 'n magneet is:
- Tipe (supergeleidende of weerstandige elektromagnete, permanente magnete)
-Sterkte van die veld geproduseer, gemeet in Tesla (T). In die huidige kliniese praktyk wissel dit van 0,2 tot 3,0 T. In navorsing word magnete met sterktes van 7 T of selfs 11 T en meer gebruik.
- Homogeniteit
