Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
Technikiobrazowania–
rezonansmagnetyczny
TomaszWolak
3
Rozdział
.Rezonansmagnetyczny(magneticresonanceimaging,
MRI),początkowowykorzystywanygłówniedobadania
strukturyzwiązkówchemicznych,zczasemstałsięjed-
nymznajważniejszychnarzędzimedycznejdiagnostyki
obrazowej.
.Wykorzystujeabsorpcjęfalelektromagnetycznychprzez
atomywodoruumieszczonewsilnympolumagnetycz-
nym.Metodatabardzodobrzenadajesiędoobrazowa-
niatkanekmiękkich,odużejzawartościwody.Obecnie
badanieMRznajdujeszerokiezastosowaniewdiagnosty-
ceróżnychobszarówanatomicznychinarządów.
3.1.
Podstawyfizyczne
.Zjawiskorezonansumagnetycznegozachodziwobecno-
ścisilnegostałegopolamagnetycznegowytwarzanego
przezpotężnymagnesbędącynajwiększymelementem
skaneraMR.
.Elementemniezbędnymdotego,abyzaszłozjawisko
rezonansumagnetycznego,jesttakżefalaelektroma-
gnetycznaoczęstotliwościradiowej(zazwyczajodkilku-
dziesięciudokilkusetMHz).
Częstotliwośćfalielektromagnetycznej,oznaczona
f
0
,za-
leżyodstałegopolamagnetycznegoorazodpierwiastka,
zktóregochcemyuzyskaćsygnał,iokreślonajestprzez
wzórLarmora:
Z
0
1
J
|
B
0
,
(1)
gdzie:
Z
0
–prędkośćkątowaprecesji(wradianach/s),
Z
0
1
2f
S
0
,
f
0
–częstotliwośćrezonansowa(wMHz),
J
–współczynnikżyromagnetyczny(wMHz/T),
różnydlaróżnychpierwiastków–dlawodoru:
42,58MHz/T,
B
0
–indukcjapolamagnetycznego(wT).
.Faleradiowewysyłanesąprzezcewkęelektromagnetycz-
nąRF(radiofrequency),którajestjednocześnieanteną
nadawcząiodbiorczą.
.Podstawowympierwiastkiemwykorzystywanymwtech-
nicerezonansumagnetycznegojestwodór(konkretnie
protonstanowiącyjądrowodoru)–główniezewzględu
nato,żeprocentowojestgonajwięcejwludzkimciele
(60-65%),ponadtocharakteryzujesiętzw.niezerowym
spinemmagnetycznym.
Abyzaszłozjawiskorezonansumagnetycznego,niezbęd-
nesątrzyelementy:
•silnymagneswytwarzającystałepolemagnetyczne;
•badanyobiekt,zawierającypierwiastekoniezerowym
spiniemagnetycznym,umieszczonywstałympolumag-
netycznym;
•antena/cewkaRF,którejczęstotliwośćrezonansowa
dobranajestodpowiedniodowielkościindukcjipola
magnetycznegoorazdanegopierwiastka.
.Powyemitowaniukrótkiegoimpulsufalielektromagne-
tycznejoczęstotliwościradiowejf
0jejenergiazostaje
naułameksekundypochłoniętaprzezprotony(jądra
wodoru).
.Następnie,powyłączeniunadajnikaradiowego(RF),po-
chłoniętaenergiajestwypromieniowywana(wwyniku
procesówrelaksacji)przezprotony,indukującwcewce
odbiorczejsygnałradiowyotejsamejczęstotliwościf
0
(ryc.3.1).
.Rezonansmagnetycznywystępujetylkoprzywspółdzia-
łaniustałegopolamagnetycznegoifalielektromagne-
tycznejookreślonejczęstotliwości,spełniającejwarunek
Larmora,wiążącywymienionepowyżejwielkości.
.Wyjaśnieniezjawiskzachodzącychwcielepacjentana
poziomieatomowym,jakrównieżopispowstawaniaob-
razuwymagawprowadzeniakilkupojęćzzakresufizyki
rezonansumagnetycznego.Kolejnoomówionezostaną
zagadnieniazwiązanezwłasnościamimagnetycznymi
protonu,oddziaływaniemfaliradiowejipolamagnetycz-
negonaprotonyorazwykorzystaniemwłasnościmagne-
tycznychmolekułzawierającychwodórdoróżnicowania
sygnałupochodzącegozróżnychtkanek.Tewiadomości
posłużądowyjaśnienia,jakpowstajeobrazijakiema
własności.
