MRT yra neinvazinė vaizdo gavimo technologija, kuri sukuria trijų matmenų detalius anatominius vaizdus. Jis dažnai naudojamas ligų aptikimui, diagnozavimui ir gydymo stebėjimui. Jis pagrįstas sudėtinga technologija, kuri sužadina ir aptinka protonų sukimosi ašies krypties pokyčius vandenyje, sudarantį gyvus audinius.
Kaip veikia MRT?
MRT naudojami galingi magnetai, kurie sukuria stiprų magnetinį lauką, kuris priverčia kūno protonus susilyginti su tuo lauku. Kai radijo dažnio srovė impulsuojama per pacientą, protonai stimuliuojami ir išsisuka iš pusiausvyros, įtempdami prieš magnetinio lauko trauką. Kai radijo dažnio laukas yra išjungtas, MRT jutikliai gali aptikti energiją, išsiskiriančią, kai protonai vėl susilygina su magnetiniu lauku. Laikas, per kurį protonai persijungia su magnetiniu lauku, taip pat išsiskiriančios energijos kiekis kinta priklausomai nuo aplinkos ir molekulių cheminės prigimties. Gydytojai, remdamiesi šiomis magnetinėmis savybėmis, gali atskirti įvairių tipų audinius.
Norint gauti MRT vaizdą, pacientas įdedamas į didelį magnetą ir vaizdo gavimo proceso metu turi likti labai ramus, kad vaizdas nebūtų susiliejęs. Kontrastinės medžiagos (dažnai turinčios elemento Gadolinio) gali būti skiriamos pacientui į veną prieš magnetinio rezonanso tomografiją arba jo metu, kad padidėtų protonų susiliejimo su magnetiniu lauku greitis. Kuo greičiau protonai persirikiuoja, tuo ryškesnis vaizdas.
Kokius magnetus naudoja MRT?
MRT sistemose naudojami trys pagrindiniai magnetų tipai:
-Varžiniai magnetai yra pagaminti iš daugybės vielos ritinių, apvyniotų aplink cilindrą, per kurį teka elektros srovė. Tai sukuria magnetinį lauką. Išjungus elektrą, magnetinis laukas miršta. Šie magnetai yra pigesni nei superlaidūs magnetai (žr. toliau), tačiau jiems veikti reikia daug elektros energijos dėl natūralaus laido pasipriešinimo. Elektra gali brangti, kai reikia didesnės galios magnetų.
-Nuolatinis magnetas yra kaip tik nuolatinis. Magnetinis laukas visada yra ir visada visu pajėgumu. Todėl lauką prižiūrėti nieko nekainuoja. Didelis trūkumas yra tai, kad šie magnetai yra labai sunkūs: kartais daug, daug tonų. Kai kuriems stipriems laukams reikės tokių sunkių magnetų, kad juos būtų sunku sukurti.
-Superlaidieji magnetai yra dažniausiai naudojami MRT. Superlaidieji magnetai yra šiek tiek panašūs į varžinius magnetus - vielos ritės su praeinančia elektros srove sukuria magnetinį lauką. Svarbus skirtumas yra tas, kad superlaidžiame magnete viela nuolat maudoma skystame heliu (esant 452,4 laipsnių šalčiui). Šis beveik neįsivaizduojamas šaltis sumažina laido varžą iki nulio, todėl sistemai reikia elektros energijos, o jos veikimas tampa daug ekonomiškesnis.
Magnetų tipai
MRT projektą iš esmės lemia pagrindinio magneto tipas ir formatas, ty uždaras, tunelinis MRT arba atviras MRT.
Dažniausiai naudojami superlaidieji elektromagnetai. Jie susideda iš ritės, kuri buvo paversta superlaidžia aušinant helio skysčiu. Jie sukuria stiprius, vienalyčius magnetinius laukus, tačiau yra brangūs ir reikalauja reguliarios priežiūros (būtent helio bako papildymo).
Praradus superlaidumą, elektros energija išsisklaido kaip šiluma. Šis kaitinimas sukelia greitą skysto helio užvirimą, kuris paverčiamas labai dideliu dujinio helio kiekiu (gesinimas). Siekiant išvengti terminių nudegimų ir asfiksijos, superlaidieji magnetai turi saugos sistemas: dujų ištraukimo vamzdžius, deguonies procento ir temperatūros stebėjimą MRT patalpoje, durų atsidarymą į išorę (viršslėgis patalpos viduje).
Superlaidieji magnetai veikia nuolat. Siekiant apriboti magneto įrengimo suvaržymus, įrenginyje yra pasyvioji (metalinė) arba aktyvioji (išorinė superlaidžioji ritė, kurios laukas prieštarauja vidinės ritės laukui), kad būtų sumažintas kintamo lauko stiprumas.
Žemo lauko MRT taip pat naudoja:
-Varžiniai elektromagnetai, kurie yra pigesni ir lengviau prižiūrimi nei superlaidieji magnetai. Jie yra daug mažiau galingi, sunaudoja daugiau energijos ir reikalauja aušinimo sistemos.
- Įvairių formatų nuolatiniai magnetai, sudaryti iš feromagnetinių metalinių komponentų. Nors jų pranašumas yra tas, kad jie yra nebrangūs ir lengvai prižiūrimi, jie yra labai sunkūs ir silpno intensyvumo.
Norint gauti homogeniškiausią magnetinį lauką, magnetas turi būti tiksliai sureguliuotas („blizginimas“) arba pasyviai, naudojant judančius metalo gabalus, arba aktyviai, naudojant mažas elektromagnetines rites, paskirstytas magnete.
Pagrindinio magneto charakteristikos
Pagrindinės magneto charakteristikos yra šios:
-Tipas (superlaidieji arba varžiniai elektromagnetai, nuolatiniai magnetai)
-Pagaminto lauko stiprumas, matuojamas Tesla (T). Dabartinėje klinikinėje praktikoje tai svyruoja nuo 0,2 iki 3,0 T. Tyrimuose naudojami magnetai, kurių stiprumas yra 7 T ar net 11 T ir daugiau.
- Homogeniškumas
