دستگاه MRI
دستگاه MRI : MRI روشی است که می توان با کمک گرفتن از آن تصاویر بسیار دقیق و واضحی از اندام های درون بدن به دست آورد.
MRI مخفف کلمه ی لاتین Magnetic Resonsnce Imaging به معنی تصویربرداری به روش تشدید مغناطیسی می باشد.
دستگاه MRI دارای فضای مدوری است که توسط آهنربای دایره ای شکلی احاطه شده است.
این آهنربا میدان مغناطیسی مورد نیاز جهت تصویربرداری را ایجاد می کند.
دستگاه MRI
اجزای دستگاه MRI
-
مغناطیس آهنربا
-
مغناطیس های دائمی(Permanet Magnet)
-
مغناطیس های مقاومتی(Resistive Magnet)
-
مغناطیس های ابر رسانا(Super Conductive Magnet)
-
سیم پیچ های فرکانس رادیویی (RF Coils)
-
سیم پیچ های گرادیان (Gradient Coils)
-
کنسول اپراتور
-
تخت بیمار
-
نمایشگرهای تصویر
مزایای تکنیک MRI نسبت به سایرروش های تصویرنگاری
در این روش آمادگی خاصی مانند تزریق ماده ی حاجب و غیره برای بیمار ضروری نمی باشد.
به کمک این سیستم، نه تنها اناتومی عضو مورد نظر،بلکه بیوشیمی و فیزیولوژی آن را نیز می توان مورد بررسی قرار داد.
این روش علاوه بر مقطع عرضی،توانایی نمایش تصاویری از مقاطع ساژینال، کرونال و برش محوریرا نیز داراست، خطرات ناشی از اشعه ایکس را به همراه ندارد و ابعاد حقیقی عضو را در اختیار می گذارد.
تشریح
چگونگی قرار گرفتن اسپین‌های هسته‌ای در میدان مغناطیسی و نوسان با فرکانس لارمور
چگونگی قرار گرفتن اسپین‌های هسته‌ای در میدان مغناطیسی و نوسان با فرکانس لارمور
اساس MRI مبتنی بر حرکت اسپینی هسته‌های اتم هیدورژن موجود در بدن است. این اسپین‌ها از اسپین‌های فردی پروتون‌ها و نوترون‌های درون هسته، ناشی می‌شود.
با توجه با اینکه در اتم هیدورژن فقط یک پروتون وجود دارد، خود هسته یک اسپین خالص یا گشتاور زاویه‌ای دارد. این گشتاور زاویه‌ای را هسته‌های MR می‌نامند. با توجه به اینکه هسته هیدروژن دارای حرکت و بار مثبت است.
پس طبق قانون القاء فارادی به‌طور خود به خود یک گشتاور مغناطیسی پیدا می‌کنند؛ و با قرار گرفتن در یک میدان مغناطیسی خارجی مرتب می‌شوند. برخی هسته‌های اتم هیدروژن با میدان هم راستا می‌شوند، و تعداد کمتری از هسته‌ها پاد موازی با میدان مغناطیسی هم راستا می‌شوند.
تأثیر میدان مغناطیسی
تأثیر میدان مغناطیسی خارجی ایجاد یک نوسان اضافی برای هسته‌های هیدروژن حول خود میدان است که این حرکت را، حرکت تقدیمی می‌نامند. برای آنکه تشدید هسته‌های هیدروژن رخ دهد، یک پالس RF با همان فرکانس حرکت تقدیمی به کار می‌رود.
اعمال پالس RF که سبب تشدید هسته‌ها می‌شود، را تحریک می‌نامند. در نتیجه این تشدید هسته‌های هیدروژن هم راستا با میدان مغناطیسی خارجی باقی نمی‌ماند.
دستگاه MRI
خطرهای MRI
برخلاف سایر دستگاه‌های تصویربرداری مثل اشعه ایکس و سی‌تی اسکن، دستگاه MRI از تشعشع یونیزه استفاده نمی‌کند.
از این ابزار می‌توان برای تصویربرداری از جنین در دوران بارداری استفاده کرد بدون آن که اثری روی آن داشته باشد.
اما باز هم این روش ممکن است خطراتی در پی داشته باشد و به همین دلیل جوامع پزشکی استفاده ازدستگاه MRI را در مراحل اولیه تشخیص بیماری توصیه نمی‌کنند.
از آن‌جایی که در فرآیند MRI از مغناطیس قوی استفاده می‌شود هر قطعه فلزی که در بدن وجود داشته باشد مثل ضربان ساز قلب، مفصل مصنوعی، دریچه مصنوعی قلب، حلزون مصنوعی گوش و یا هر نوع صفحه و پیچ و مهره فلزی در بدن ممکن است خطرساز باشد، چون میدان مغناطیسی می‌تواند باعث جابجایی و یا گرم شدن آن قطعه شود.
تعدادی از بیمارانی که از ضربان ساز قلب استفاده می‌کردند طی انجامMRI از دنیا رفتند. بنابراین لازم است تکنسین مربوطه سوالات لازم را قبل از انجام این فرآیند از بیمار بپرسد.
البته بیشتر قطعات فلزی که امروز در ایمپلنت‌های بدن استفاده قرار می‌شوند تحت تأثیر میدان‌های مغناطیسی قرار نمی‌گیرند و به اصطلاح MR-Safe هستند.
سیستم‌های امروزی
سیستم‌های ام آر آی امروزه غالباً دارای قدرت میدان‌های ۰/۲، ۱، ۱/۵، و ۳ تسلا می‌باشند.
در ایالات متحده آمریکا بیمارستان‌ها و مراکز خدمات بهداشتی اجازه استفاده از سیستم‌های تا ۴ تسلا را نیز برای یک بیمار دارند. اما از چهار تسلا به بالا صرفاً جنبه و کاربردهای تحقیقاتی دارد.
بزرگ‌ترین تولیدکننده‌های سیستم‌های ام آر آی امروزه شرکت‌های زیمنس (آلمان)، جنرال الکتریک (آمریکا)، توشیبا (ژاپن)، و فیلیپس (هلند) می‌باشند.
طرز کار
چگونگی تولید تصویر ام آر آی فرایند بس پیچیده‌ای‌ست. در این روش از خاصیت ویژهٔ اسپین‌های هسته‌های هیدرژنی در میدان مغناطیسی (B0) استفاده می‌شود.
پس از انتخاب برش، اسپین‌ها تحت تأثیر میدان مغناطیسی پالس‌های الکترومغناطیسی (B۱) قرار گرفته و سپس از این حالت برانگیختگی به مرور به حالت اولیه خود بازمی گردند. در هر بافتی این مدت زمان متفاوت است.
به‌طور مثال در ۱/۵ تسلا ثابت T1 برای بافت چربی ۲۶۰ میلی‌ثانیه و برای بافت ماده خاکستری مغز ۹۲۰ میلی‌ثانیه می‌باشد.
بسته به اینکه چه نوع دنباله پالسیی انتخاب شود، و پارامترهایی مثل TE و TR چگونه تعیین شوند، می‌توان با T1 و T2 کنتراست دلخواه را به تصویر کشید و توانایی ام آر آی در همین خاصیت ویژه قرار دارد. به‌طور مثال در یکی چربی روشن و در دیگری تاریک می‌شود.
کیفیت تصویری MRI
معمولاً بهبود کیفیت تصویری درMRI را با مقیاس‌هایی همانند قدرت تفکیک می‌سنجند و معمولاً نیز بهبود قدرت تفکیک با خود عواقبی همانند کاهش سیگنال مفید (SNR) به همراه دارد.
اما می‌توان این مشکلات را با راه حل‌هایی همانند استفاده از سیستم‌های با قدرت میدان Bo بالاتر، ویا استفاده از ماده حاجب (contrast agents) مناسب تصحیح نمود.
-
قلب در حال تپش با دستگاه ۳ تسلا
-
نمونه تصویر ساژیتال از نوع T2 از نخاع
-
نمونه تصویر T1 (غده سرطانی سفید رنگ از نوع لمفوما است)
-
توالی برش‌های مغزی از بالا به پایین وزن یافته با T1
تاریخچه
تصویری از آرشیو اداره ثبت اختراعات آمریکا که متعلق به ریموند دامادیان، دانشمند آمریکایی و یکی از مخترعین سیستم‌های نوینMRI است.
در سال ۱۹۵۰، حصول تصویر یک بعدی MRI توسط هرمن کار (Herman Carr) گزارش گردید. پاول لاتربر، شیمیدان آمریکایی با کار بر روی تحقیقات پیشین، موفق به ابداع روش‌هایی برای تولید تصاویر دو بعدی و سه بعدی MRI گردید.
سرانجام وی در سال ۱۹۷۳ اولین تصویر گرفته شده بر اساس تشدید مغناطیس هسته‌ای (NMR) خود را منتشر نمود. اولین تصویر مقطع نگاری از یک موش زنده در ژانویه ۱۹۷۴ منتشر گردید.
از سوی دیگر تحقیقات و پیشرفت‌های مهمی در زمینهٔ تصویر برداری بر اساس تشدید مغناطیسی هسته برای نخستین بار در دانشگاه ناتینگهام انگلستان صورت پذیرفت، جایی که پیتر منسفیلد فیزیکدان برجستهٔ آن مؤسسه با گسترش یک روش ریاضی موفق به کاهش زمان تصویربرداری و افزایش کیفت تصاویر نسبت به روش بکارگرفته شده توسط لاتربر گردید.
در همان زمان در سال ۱۹۷۱ دانشمند آمریکایی ارمنی تبار ریموند دامادیان استاد دانشگاه ایالتی نیویورک در مقاله‌ای که در مجلهٔ Science منتشر گردید، اعلام نمود که امکان تشخیص تومور از بافت‌های عادی به کمک تصویر برداری NMR میسر می‌باشد.
برای اطلاعات بیشتر در مورد دستگاه MRI بر روی این لینک کلیک نمائید.
Why Would You Get an MRI?
A MRI helps a doctor diagnose a disease or injury, and it can monitor how well you’re doing with a treatment. MRIs can be done on different parts of your body. It’s especially useful for looking at soft tissues and the nervous system.
A MRI of the brain and spinal cord looks for:
-
Blood vessel damage
-
Brain injury
-
Cancer
-
Multiple sclerosis
-
Spinal cord injuries
-
Stroke
A MRI of the heart and blood vessels looks for:
-
Blocked blood vessels
-
Damage caused by a heart attack
-
Heart disease
-
Problems with the structure of the heart
A MRI of the bones and joints looks for:
Continue Reading Below
-
Bone infections
-
Cancer
-
Damage to joints
-
Disc problems in the spine
-
Neck or low back pain with nerve signs
MRIs can also be done to check the health of these organs:
-
Breasts (women)
-
Liver
-
Kidneys
-
Ovaries (women)
-
Pancreas
-
Prostate (men)
A special kind of MRI called a functional MRI (fMRI) maps brain activity.
This test looks at blood flow in your brain to see which areas become active when you do certain tasks. A fMRI can detect brain problems, such as the effects of a stroke, or for brain mapping if you need brain surgery for epilepsy or tumors. Your doctor can use this test to plan your treatment.
How Do I Prepare for a MRI?
Before your MRI, let your doctor know if you:
-
Have any health problems, such as kidney or liver disease
-
Recently had surgery
-
Have any allergies to food or medicine, or if you have asthma
-
Are pregnant, or might be pregnant
No metal is allowed in the MRI room, because the magnetic field in the machine can attract metal. Tell your doctor whether you have any metal-based devices that might cause problems during the test. These can include:
-
Artificial heart valves
-
Body piercings
-
Cochlear implants
-
Drug pumps
-
Fillings and other dental work
-
Implanted nerve stimulator
-
Insulin pump
-
Metal fragments, such as a bullet or shrapnel
-
Metal joints or limbs
-
Pacemaker or implantable cardioverter-defibrillator (ICD)
-
Pins or screws