Hidrogénforgatás
Hidrogénforgatás
Hogyan alakult ki a mágneses rezonancia tomográfia eszköze és hogyan működik
Talán bárki, aki valaha kórházban vizsgázott, valamilyen módon egy mágneses rezonancia leképezéssel vagy MRI-vel foglalkozott. Széles körű terjesztését e kutatási módszer által diktált számos jó oka van: MRI a legpontosabb képet a szövetek és szervek az emberi test, amely fontos diagnosztikai szempont, majd a számos betegség kezelésében, a test a téma kap sokkal kevesebb stresszel során sugárzás diagnózis vagy kontrasztanyagok bevezetése. Ezenkívül egy ilyen vizsgálat nem igényel különleges előkészítést, mint például az élelmiszerek bevitelének korlátozása (kivéve a hasi szervek MRI-jét). De ilyen széles körű lehetőségeket nyitottak meg az orvostudomány előtt, mivel ez a vizsgálati módszer megjelenése összefügg a magmágneses rezonancia jelenségének felfedezésével.
Az atommágneses rezonancia nem teljesen nukleáris abban az értelemben, amelyben gondolkodunk. Az NMR az elektromágneses energia magjával való felszívódása, amely a mágneses pillanatnyi térbeli helyzetváltozással jár, és a mágneses momentum a mag magjának kondicionált forgása. Az NMR tanulmánya az 1920-as években kezdődött, amikor az első kísérleteket előterjesztették, és a mágneses pillanatok létezésére vonatkozó hipotéziseket előterjesztették. 1922-ben Otto Stern és Walter Gerlach elhelyezett első tapasztalatok hatását a mágneses mező a mag, „tüzelés” ezüst atomok gerendák az állandó mágnes és a „fogás” az atomok a lemezen, ahol azok mögött található mágnes. A kutatók azt sugallják, hogy a mágneses pillanatok a magok véletlenszerűen vannak elrendezve, így várható, hogy látni fényképészeti lemezen, amely repült atomok, egy nagy folt, hogy kör alakú. Tapasztalatuk eredményei azonban meglepőek voltak. A fizikusok a lemezen két keskeny sávot láttak, és arra a következtetésre jutottak, hogy a magok mágneses pillanatai csak két értéket tartalmaznak.
Az 1930-as, amerikai tudós Isidor Isaac Rabi kutatásokat végeztek a természet erői, amelyek kötődnek a protonok az atommag. Kísérleteket végeztünk molekuláris gerendák nátrium atomok először, majd átkerült a Rabi parancsot deutérium, amely az egyik hidrogénatom izotópok. A hamburgi tudósok egy csoportja, amely Otto Sternot is magába foglalta, észrevette, hogy a deutérium viszonylag másképp viselkedik, mint a hagyományos hidrogénnek. Cornelis Gorter azt javasolta, hogy a Rabi használja a mágneses mezõ oszcillációs módszert, hogy megmagyarázza a paradox eredményt. Az elért következtetések mindenkit lenyűgöztek: a proton és a deuteron mágneses pillanatai nem voltak integrált értékek. Miután egy sor bonyolult számítások Rabi feltételeztük aszimmetrikus alakú a deuteron bumping a tudományos közösség, hogy az ötlet egy nukleáris jellege a részecske kötő erők alkották atommag. 1944-ben megkapta a Nobel-díjat a mágneses mező rezgési módszerének kísérletekben való felhasználására.
1945-ben Felix Bloch és Edward Purcell folyadékot és szilárd anyagot kaptak NMR-ként. Megállapították, hogy különböző molekulák különböző molekulákban lévő különböző atomjai különböző rezonanciafrekvenciákkal rendelkeznek, amelyek lehetővé tették a molekulák egymástól való pontosabb megkülönböztetését. Az ismert struktúrájú anyagok atomjainak rezonanciaértékek mérése során az amerikaiak úgy értékelték, hogy ezeket az értékeket használhatják ismeretlen anyagok szerkezetének meghatározására. Mivel az NMR a spektroszkópia fő módszere. Ugyanakkor az NMR története nem ér véget.
A mágneses rezonancia tomográf fejlesztését a Szovjetunióban is végezték, 1984-ben Vladislav Ivanov bemutatta az első "Obraz-1" szovjet képalkotó projektjét. Egy rövid ideig a Szovjetunió közös kifejezés MRI, amelynek helyébe MRI 1986 kapcsán a fejlesztési rádió-fóbia a társadalomban a csernobili baleset után. Az új kifejezés eltűnt említést a „nukleáris” eredetű módszer, amely lehetővé tette, hogy simán be a mindennapi orvosi gyakorlatban azonban, és az eredeti cím néha a beszédet.
Tehát hogyan működik a tomográf? A tomográf egy hatalmas mágnes (változó vagy állandó), amely a vízmolekulákat alkotó hidrogénatomokra hat. Az MR-szkenner fő összetevői:
- egy mágnes, amely külső állandó mágneses mezőt hoz létre. Ennek a területnek az egyik alapvető követelménye az alagút közepén való homogenitása;
- Gradiens tekercsek, amelyek gyenge mágneses mezőt hoznak létre a mágnes közepén három irányban, és lehetővé teszik, hogy kiválassza a tanulmányi területet;
- rádiófrekvenciás tekercsek, amelyek a protonok elektromágneses gerjesztésére szolgálnak a páciens testében (átviteli tekercsek), és rögzítik a generált gerjesztés (fogadó tekercsek) reakcióját. Néha a fogadó és az átviteli tekercsek egyesülnek a test egyes részei, például a fej vizsgálata során.
A mágnes olyan mezőt hoz létre, amelyben az atomok mágneses pillanatait a mágneses vonalak mentén orientálják, miközben elnyeli az energia egy részét. A mágnes hatása után a pörgetések energia-kibocsátással, pihenésnek nevezik vissza az eredeti pozíciójukat. A protonok által elnyelt energia nem ugyanabban az időben van megadva, pl. Némi időt vesz igénybe ahhoz, hogy a proton centrum visszatérjen eredeti állapotába. Az idő, amely alatt a spin közel van az eredeti állapot, és mérjük alapján az épített kép, amely a végén, és hogy az orvosok. Fő irányok MRI - diagnózisa belső betegségek, a kár meghatározásának lokalizáció, vérömlenyek, tumorok, amikor nincs szükség diagnosztikai műveletek, és minden egyes patológiai igényel valamilyen formában a kép, és a kontrasztok lehet használni különböző típusú vaszkuláris betegség, jelenthet komplex molekuláris ritkaföldfém komplexeket gadolínium fém.
Az MRI nyilvánvaló előnyei a módszer fájdalmatlansága és pontossága: az eszköz érzékenysége megkönnyíti a különböző lágyszövetek megkülönböztetését. Az MRI nem befolyásolja az emberi testet, ezért a tomográfia többszörös használata lehetséges. Azonban a nagy pontosságú mozgás hozzájárul leletek: MRI gyakran miatt késik a kép elmosódását miatt fiziológiás mozgások rejlő szív és a tüdő. Továbbá, bizonyos korlátai ró külön készítmény számos szövetben, például mivel az alacsony víztartalom a csontszövet nehezen képalkotó csontok, és ilyen esetekben ez a módszer nem informatív. Maguk az MRI-járművek drágák, mivel a ritkaföldfémek, például a neodímium jelenléte miatt erős állandó mágneseket hoznak létre. A probléma tovább is használhatja MRI technikával a betegek, hogy csatlakozik egy mesterséges tüdő szellőztető, és ha az a személy, van egy tetoválás készült tartalmazó tintával vegyületet különböző fémek, a pacemaker, bármely más eszköz, vagy fémtárggyal a szervezetben, MRI válik lehetetlen. Sok fiatal nem tudja menteni miatt tetoválás, hogy megakadályozta a végrehajtása MRI és kárt okozhat a betegnek, és a leggyakoribb szövődménye a képalkotó ezekben az esetekben volt súlyos égési sérüléseket.
Új technológiák kifejlesztése az orvos dönti el a kezében egyre kifinomultabb eszközök diagnosztizálására, kezelésére és megelőzésére számos betegség, de mindegyik módszer kutatás számos ellenjavallatok, ami lehet, hogy veszélyes az élet még a legártatlanabb első pillantásra eljárást. Ezért az orvos legfontosabb fegyvere a betegség elleni küzdelemben a tudás és a tapasztalat, egymástól elválaszthatatlanok.