Магнитно-резонансные томографы

//Магнитно-резонансные томографы

Магнитно-резонансные томографы

Запросить цену
Бесплатная консультация

Явление «ядерного магнитного резонанса», на котором основывается магнитно-резонансное исследование предмета, открыли в 1922 году при эксперименте по «спиновой квантизации» в электроне. Именно в то время ученые-физики осознали, что квантовая физика «спин» обладает физическим выражением.

При исследовании по влиянию радиочастотных излучения на частицы, которые находятся в сильном магнитном поле, в 1937 г. обнаружили, что ядра могут поглощать РЧ-энергию определенной частоты и способны на излучение после отключения внешнего импульса.

Описание

На сегодняшний день есть 4 типа МР-томографов:

  1. На постоянном магните (маленькие, переносные, у которых слабое магнитное поле до 0,35 Тл). Дают возможность осуществлять «полевые» исследования при операции. Наибольшее использование получили постоянного характера неодимовые магниты.
  2. На резистивном электромагните (до 0,6 Тл). Очень большие стационарные агрегаты, у которых имеется мощная система охлаждения.
  3. Гибридная система (на постоянном и резистивном магните);
  4. На сверхпроводящем электромагните (мощная стационарная система с криогенной системой охлаждения).

Довольно качественную картинку, четкую и контрастную, ученые могут получить на криогенных МР-томографах с чрезмерными полями магнита до 9,4 Тл (примерно – 1,5 -3 Тл). Однако как показывает практика, чтобы получить качественную картинку нужно не такое сильное поле, однако в большей степени моментальную обработку сигнала и отличную контрастность. С развитием программных обеспечений мощность магнита стандартного медицинского МР-сканера понижена до 1-1,5 Тл. Наиболее сильные томографы производятся для научного медицинского исследования.

Стандартный МР-томограф состоит из нескольких частей

  • огромный торовидный магнит, который создает постоянное поле;
  • градиентная магнитная катушка, благодаря которой осуществляется изменение направлений вектора магнитных индукций в 3 измерениях. Чтобы сместить градиент создали катушки разнообразных форм и габаритов. Контролируемая работа ПК одиночных и парных катушек может направлять моменты ядер в любое направление либо разворачивать за счет изначально выданного огромным магнитом направления;
  • шиммирующие катушки, которые необходимы, чтобы стабилизировать общее поле. Небольшие магнитные поля данных катушек могут компенсировать иные наводки либо вероятную неоднородность поля, которое создавалось огромным и градиентными магнитами;
  • РЧ-катушка. Радиочастотные катушки могут создать магнитное поле, которое пульсирует с частотой резонанса. Созданы и используются 3 типа катушек: передающая, принимающая и комбинированная. РЧ-излучатель в одно и то же время считается и детектором, потому что во время наведения на катушку внешних излучений, подготовленного «релаксирующими» протонами, в ее контуре появляются индукционные токи, которые фиксируются как РЧ-сигналы. Конструкции детектора – катушек бывают двух типов: поверхностный и объемный, т.е. окружающий объект. Форма основана от методов улавливания сигнала, при которых принимаются во внимание мощность и направление излучения. К примеру, большая катушка «птичья клетка» предназначена, чтобы получить качественную картинку головы и конечностей. На томографе имеется пару парных и одиночных РЧ-катушек для любых типов и направлений РЧ-сигналов.

Наиболее сильное поле подготавливается сверхпроводящими магнитами. Огромный кольцевой магнит, который создает постоянное поле, погружено в герметичную емкость, которая наполнена сжиженным гелием. Данный сосуд является замкнутым в ином, огромной герметичной емкости. В емкости среди 2 стенок подготовлен вакуум, что не дает возможность гелию согреваться ни на долю градуса (число вкладываемых вакуумных сосудов может оказаться более 2). Чем меньше сопротивление в катушке, тем больше мощность магнитных полей. Именно данной характеристикой обосновано использование сверхпроводников, сопротивление в которых почти 0 Ом.

Система управления томографом состоит из:

  • ПК;
  • программатора градиентного импульса (создает направление магнитного поля благодаря изменению амплитуды и вида градиентного поля);
  • градиентный усилитель (может управлять мощностью градиентного импульса с помощью изменения выходной мощности катушки);
  • источник и программатор РЧ-импульса создает амплитуду резонансных излучений;
  • РЧ-усилитель сменяет мощность импульса до нужного уровня.

Компьютер может управлять с помощью блоков формирования поля и импульса, принимает информацию из детектора и обрабатывает. Потом трансформирует поток аналогового сигнала в цифровой «картину», выводит на экран и печатает ее.

МР-сканер непременно окружен системой скана от внешней «наводки» электромагнитного и радиоизлучений, которые обычно сходят от источника радиосигнала и любого металлического предмета, который попал в мощное магнитное поле. Металлическая сетка либо сплошное листовое покрытие стен помещения подготавливает электрически проводящий дисплей вида «клетка Фарадея».

Противопоказания

Однозначным препятствием осуществлению магнитно-резонансного томографа обследования считается присутствие в теле клиента имплантата и приборов, которые содержат металл, в любой степени имеющие характеристики ферромагнетика. Лишь чистый титан, который применяется для подготовки вертебральной системы фиксации, не имеет магнитные свойства.

Присутствие в теле больного кардиостимулятора, кохлеарного имплантата с электронной техникой и металлическими элементами одновременно вызывает в магнитном поле возмущение, которое на томограмме подготавливает «артефакт». К тому же электронный агрегат испортится, причинив владельцу много ущерба. К подобному же итогу могут привести присутствие в теле искусственного сустава, штифта, скобы либо даже металлического осколка, который остался после получения раны. Определенные химические соединения, которые входя в состав краски для татуажа, также имеют ферромагнитные свойства (в особенности, микроскопические частицы могут согреваться в чрезмерном магнитном поле, что становится причиной ожогов глубокого слоя эпидермиса).

При обследовании от больного нужно по максимуму быть в неподвижном состоянии в течение длительного отрезка времени. Препятствием к осуществлению МРТ обычно оказываются психическое нестабильное состояние, некоторые фобии, вызывающие у обследуемых шок, истерику, непроизвольную подвижность.