Como funciona unha máquina MRI para ortopedia

Resonancia magnética

A resonancia magnética é unha imaxe de resonancia magnética . En realidade, o nome axeitado para este estudo é unha imaxe de resonancia magnética nuclear (NMRI), pero cando a técnica foi desenvolvida para o seu uso en coidados de saúde, a connotación da palabra "nuclear" foi considerada demasiado negativa e quedou fóra de o nome aceptado.

A resonancia magnética está baseada nos principios físicos e químicos da resonancia magnética nuclear (RMN), unha técnica utilizada para obter información sobre a natureza das moléculas.

Como funciona a resonancia magnética

Para comezar, miremos as partes da máquina de resonancia magnética. Os tres compoñentes básicos da máquina MRI son:

O imán primario

Un imán permanente (como o tipo que usas na túa porta do frigorífico) poderoso o suficiente para usar nunha MRI sería demasiado custoso para producir e demasiado engorroso para almacenar.

A outra forma de facer un imán é enrolar o fío eléctrico e executar unha corrente a través do fío. Isto crea un campo magnético no centro da bobina. Para crear un campo magnético suficientemente forte para realizar a resonancia magnética, as bobinas de fíos non deben ter resistencia; polo tanto, están bañados en helio líquido a unha temperatura de 450 graos centígrados por baixo de cero.

Isto permite que as bobinas desenvolvan campos magnéticos de 1,5 a 3 Tesla (a forza da maioría das resonancias magnéticas médicas), máis de 20,000 veces máis fortes que o campo magnético da Terra.

Os imáns degradados

Hai tres imáns menores dentro dunha máquina de resonancia magnética chamada imáns de degradado. Estes imáns son moito menores que o imán primario (uns 1/1000 como forte), pero permiten que o campo magnético se modifique con moita precisión. Son estes imáns de gradiente que permiten a creación de imaxes "cortas" do corpo. Ao alterar os imáns de gradiente, o campo magnético pode centrarse específicamente nunha parte seleccionada do corpo.

A bobina

A MRI usa propiedades de átomos de hidróxeno para distinguir entre diferentes tecidos dentro do corpo humano. O corpo humano está composto principalmente por átomos de hidróxeno (63%), outros elementos comúns son osíxeno (26%), carbono (9%), nitróxeno (1%) e cantidades relativamente pequenas de fósforo, calcio e sodio. A IRM usa unha propiedade de átomos chamados "spin" para distinguir as diferenzas entre tecidos como o músculo, a graxa eo tendón.

Con un paciente nunha máquina de resonancia magnética e o imán activado, os núcleos dos átomos de hidróxeno tenden a xirar nunha das dúas direccións. Estes núcleos de átomo de hidróxeno poden transitar a súa orientación de spin, ou precesión, á orientación oposto.

Para xirar a outra dirección, a bobina emite unha radiofrecuencia (RF) que causa esta transición (a frecuencia de enerxía necesaria para facer que esta transición sexa específica e chame a frecuencia Larmour).

O sinal que se usa na creación de imaxes de resonancia magnética derívase da enerxía liberada por moléculas de transición ou precesión, desde a súa alta enerxía ata a súa baixa enerxía. Este intercambio de enerxía entre os estados de espín denomínase resonancia e, polo tanto, o nome de imaxe de resonancia magnética .

Ponlla todo xuntos

A bobina tamén funciona para detectar a enerxía que se desprende da indución magnética a partir do precesado dos átomos.

Unha computadora interpreta os datos e crea imaxes que mostran as diferentes características de resonancia dos diferentes tipos de tecidos. Vemos isto como unha imaxe de tons grises: algúns tecidos do corpo aparecen máis escuros ou máis lixeiros, todo dependendo dos procesos anteriores.

Os pacientes que están programados para sufrir unha resonancia magnética recibiranse algunhas preguntas específicas para determinar se a resonancia magnética é segura para ese paciente. Algúns dos problemas que se abordarán inclúen:

Os obxectos metálicos nos arredores dunha resonancia magnética poden ser perigosos. En 2001, un rapaz de seis anos morreu cando un tanque de osíxeno alcanzou ao neno. Cando se activou o imán de resonancia magnética, o tanque de osíxeno foi aspirado na resonancia magnética e o neno foi atropelado por este obxecto pesado. Debido a este posible problema, o persoal de resonancia magnética é extremadamente coidadoso para garantir a seguridade dos pacientes.

O ruído

Os pacientes moitas veces quéixanse dun ruído de "clanging" causado por máquinas de resonancia magnética. Este ruído provén dos imáns de gradiente que se describiron previamente. Estes imáns de gradiente son realmente moi pequenos en comparación co imán primario de resonancia magnética, pero son importantes para permitir que as alteracións sutís no campo magnético mellor "vexan" a parte adecuada do corpo.

O espazo

Algúns pacientes son claustrofóbicos e non me gustan entrar nunha máquina de resonancia magnética . Afortunadamente, hai varias opcións dispoñibles.