MRG, üç boyutlu ayrıntılı anatomik görüntüler üreten invazif olmayan bir görüntüleme teknolojisidir.Genellikle hastalık tespiti, teşhis ve tedavi takibi için kullanılır.Canlı dokuları oluşturan suda bulunan protonların dönme ekseni yönündeki değişimi uyaran ve saptayan gelişmiş teknolojiye dayanmaktadır.
MR nasıl çalışır?
MRG'ler, vücuttaki protonları bu alanla hizalanmaya zorlayan güçlü bir manyetik alan üreten güçlü mıknatıslar kullanır.Daha sonra hastaya bir radyo frekansı akımı gönderildiğinde, protonlar uyarılır ve manyetik alanın çekimine karşı gerinerek dengeden çıkarlar.Radyofrekans alanı kapatıldığında, MRI sensörleri, protonlar manyetik alanla yeniden hizalanırken salınan enerjiyi algılayabilir.Protonların manyetik alanla yeniden hizalanma süresi ve salınan enerji miktarı, çevreye ve moleküllerin kimyasal yapısına bağlı olarak değişir.Doktorlar, bu manyetik özelliklere dayanarak çeşitli doku türleri arasındaki farkı söyleyebilirler.
Bir MR görüntüsü elde etmek için, bir hasta büyük bir mıknatısın içine yerleştirilir ve görüntüyü bulanıklaştırmamak için görüntüleme işlemi sırasında çok hareketsiz kalması gerekir.Protonların manyetik alanla yeniden hizalanma hızını artırmak için MRI öncesinde veya sırasında hastaya intravenöz olarak kontrast maddeler (genellikle Gadolinyum elementi içerir) verilebilir.Protonlar ne kadar hızlı hizalanırsa, görüntü o kadar parlak olur.
MRI'lar ne tür mıknatıslar kullanır?
MRI sistemleri üç temel tip mıknatıs kullanır:
-Dirençli mıknatıslar, bir elektrik akımının geçtiği bir silindirin etrafına sarılmış birçok tel bobininden yapılır.Bu bir manyetik alan oluşturur.Elektrik kesildiğinde manyetik alan ölür.Bu mıknatısların yapım maliyeti süper iletken bir mıknatıstan daha düşüktür (aşağıya bakın), ancak telin doğal direnci nedeniyle çalışması için çok büyük miktarda elektriğe ihtiyaç duyar.Daha yüksek güçlü mıknatıslara ihtiyaç duyulduğunda elektrik pahalı olabilir.
-Kalıcı bir mıknatıs tam da bu -- kalıcı.Manyetik alan her zaman oradadır ve her zaman tam gücündedir.Bu nedenle, sahayı korumanın hiçbir maliyeti yoktur.Büyük bir dezavantaj, bu mıknatısların son derece ağır olmasıdır: bazen çok, çok ton.Bazı güçlü alanlar, inşa edilmesi zor olacak kadar ağır mıknatıslara ihtiyaç duyar.
-Süper iletken mıknatıslar, MRG'lerde açık ara en yaygın kullanılanlardır.Süper iletken mıknatıslar, dirençli mıknatıslara biraz benzer - geçen bir elektrik akımına sahip tel bobinleri manyetik alanı oluşturur.Önemli fark, süper iletken bir mıknatısta telin sürekli olarak sıvı helyumla yıkanmasıdır (sıfırın altında 452.4 derece soğukta).Bu neredeyse hayal edilemez soğuk, telin direncini sıfıra indirerek sistemin elektrik ihtiyacını önemli ölçüde azaltır ve çalışmasını çok daha ekonomik hale getirir.
Mıknatıs türleri
MRG'nin tasarımı esasen ana mıknatısın tipi ve formatına göre belirlenir, yani kapalı, tünel tipi MRG veya açık MRG.
En yaygın kullanılan mıknatıslar süper iletken elektromıknatıslardır.Bunlar, helyum sıvı soğutması ile süper iletken hale getirilmiş bir bobinden oluşur.Güçlü, homojen manyetik alanlar üretirler, ancak pahalıdırlar ve düzenli bakım gerektirirler (yani helyum deposunu doldurmak).
Süperiletkenliğin kaybı durumunda, elektrik enerjisi ısı olarak dağılır.Bu ısıtma, çok yüksek hacimde gaz Helyum'a (söndürme) dönüştürülen sıvı Helyumun hızlı bir şekilde kaynamasına neden olur.Termal yanıkları ve boğulmayı önlemek için süper iletken mıknatısların güvenlik sistemleri vardır: gaz tahliye boruları, MRI odası içindeki oksijen ve sıcaklık yüzdesinin izlenmesi, dışarıya açılan kapı (oda içinde aşırı basınç).
Süper iletken mıknatıslar sürekli çalışır.Mıknatıs kurulum kısıtlamalarını sınırlamak için, kaçak alan kuvvetini azaltmak için cihazın pasif (metalik) veya aktif (alanı iç bobininkine zıt bir dış süper iletken bobin) olan bir koruma sistemi vardır.
Düşük alan MRI ayrıca şunları kullanır:
- Süper iletken mıknatıslardan daha ucuz ve bakımı daha kolay olan dirençli elektromıknatıslar.Bunlar çok daha az güçlüdür, daha fazla enerji kullanır ve bir soğutma sistemi gerektirir.
- Ferromanyetik metalik bileşenlerden oluşan, farklı formatlarda kalıcı mıknatıslar.Ucuz olma ve bakımı kolay olma avantajına sahip olmalarına rağmen, çok ağır ve yoğunluk bakımından zayıftırlar.
En homojen manyetik alanı elde etmek için, mıknatıs, hareketli metal parçaları kullanılarak pasif olarak veya mıknatıs içinde dağıtılmış küçük elektromanyetik bobinler kullanılarak aktif olarak ince ayarlanmalıdır ("şimleme").
Ana mıknatısın özellikleri
Bir mıknatısın ana özellikleri şunlardır:
-Tip (süper iletken veya dirençli elektromıknatıslar, kalıcı mıknatıslar)
- Üretilen alanın gücü, Tesla (T) cinsinden ölçülür.Mevcut klinik uygulamada bu 0,2 ile 3,0 T arasında değişmektedir. Araştırmalarda 7 T ve hatta 11 T ve üzeri güçlü mıknatıslar kullanılmaktadır.
-homojenlik
