Kā darbojas MRI iekārtas?

MRI — magnētiskās rezonanses attēlveidošanas saīsinājums — iekārtas izmanto jaudīgus magnētus, lai radītu neticami detalizētus ķermeņa attēlus. Spēcīgs primārais magnēts rada magnētisko lauku, kas ir daudz spēcīgāks nekā pat zemes izdalītais magnētiskais lauks. Intensīvais magnētiskais lauks liek mūsu ķermeņos esošajiem ūdeņraža atomiem vienmērīgi sakārtoties gar magnētiskā lauka malu. Pēc tam mazāki gradienta magnēti ar ķirurģisku precizitāti pulsē magnētiskos laukus, kas izkliedē ūdeņraža atomus un liek tiem griezties dažādos virzienos. Tā kā primārais magnētiskais lauks velk ūdeņraža atomus atpakaļ uz to vienmērīgu veidošanos, to kustība un mainīgie griešanās virzieni izdala enerģiju, ko sauc par rezonansi, ko var pārvērst attēlos ar radiofrekvenču palīdzību.

MRI aparāti ir cauruļveida, ar pietiekami lielu atveri, lai cilvēks varētu ietilpt iekšā. Magnētiskā lauka interpretētie attēli ir neticami jutīgi pret kustību izraisītiem traucējumiem. Rezultātā pacientiem skenēšanas laikā jāpaliek maksimāli nekustīgam. Dažiem cilvēkiem tas var būt diezgan sarežģīti un neērti, jo skenēšanas procesa pabeigšana var aizņemt pat stundu vai vairāk. Process ir arī diezgan skaļš, dažādu magnētu rotācijas dēļ. Lai palīdzētu pacientiem pavadīt laiku, neklausoties šausmīgās čaukstošās skaņas, ārsti bieži ļauj pacientiem lietot austiņas mūzikas klausīšanai.

MRI skenēšanu var veikt, izmantojot dažādus primāros magnētus, lai radītu lielu magnētisko lauku. Supravadošs magnēts, kas sastāv no satītas, elektrificētas stieples, ir viens no spēcīgākajiem izmantotajiem primārajiem magnētiem. Kad elektrība tiek izlaista caur vadiem, tie rada supravadītspēju, kā rezultātā veidojas ievērojams magnētiskais lauks. Tomēr supravadošs magnēts darbojas tikai tad, ja vadi tiek turēti ārkārtīgi vēsā līmenī – zem nulles, izmantojot šķidru hēliju.

Daži MRI skeneri izmanto to pašu elektrificēto spoļu un vadu komplektu, ko izmanto supravadītiem magnētiem, bet bez šķidrā hēlija, lai tie būtu vēsumā. Tādā veidā spoles un vadi rada pretestības magnētu, nevis supravadošu magnētu. Bez šķidrā hēlija dzesēšanas efekta supravadītspēja netiek sasniegta; tā vietā tiek izmantotas daudz smagākas elektrības strāvas, lai izveidotu nedaudz vājāku, bet joprojām efektīvu magnētisko lauku. Cits primārā magnēta veids, ko var izmantot MRI skenēšanai, ir pastāvīgais magnēts. Pastāvīgie magnēti burtiski ir milzu magnēti, kas pastāvīgi izdala magnētisko lauku. To izmēra un drupināšanas svara dēļ tie nav vispiemērotākais magnētu veids izmantošanai MRI iekārtās.

Gradienta magnēti spēj pilnībā griezties ap cilvēka ķermeni. Mazākie magnētiskie lauki, ko izdala gradienta magnēti, spēj ar satriecošu precizitāti un skaidrību noteikt, kura ķermeņa daļa ir jāskenē. Šie magnēti darbojas kopā ar spolēm un vadiem, kas izstaro radiofrekvences, kas ietekmē arī ūdeņraža atomus tā, lai varētu apkopot detalizētus dažādu ķermeņa daļu rādījumus. Šī magnētisko lauku un radiofrekvenču kombinācija ļauj ekspertiem skenēt cilvēka ķermeņa “šķēles” no jebkura leņķa, sniedzot nepārspējamu ieskatu tajā, kas notiek ķermeņa iekšienē.

Lai gan MRI skenēšana daudzējādā ziņā ir pārāka par citām skenēšanas metodēm, MRI iekārtu darbības garlaicība nav īsti nepieciešama, lai atklātu lielāko daļu traumu. Piemēram, lauzti kauli bieži vien ir diezgan skaidri redzami rentgena staros, kuru darbība ir daudz mazāk darbietilpīga un dārga. Tomēr rentgenstari tik labi nevar uztvert mīksto audu attēlus. Tiem MRI iekārtas ir viena no vispiemērotākajām attēlu skenēšanas metodēm.
MRI aparāti spēj sniegt detalizētus mīksto audu attēlus jebkurā ķermeņa vietā. Tas padara tos ideāli piemērotus mīksto audu stāvokļu, piemēram, smadzeņu asiņošanas, krūts vēža un saišu traumu, noteikšanai. Vēl viena MRI iekārtu priekšrocība ir tā, ka tās neizdala nekādu starojumu. Lai gan nav pierādīts, ka skenēšanas metožu, piemēram, rentgenstaru, radītais starojums būtu kaitīgs, tas bieži vien sniedz zināmu mieru pacientiem, zinot, ka viņi netiks pakļauti nekādam starojumam.

Tā kā MRI aparāti rada spēcīgus magnētiskos laukus, tie ir rūpīgi jādarbina stingrā uzraudzībā, un ir jāveic daži piesardzības pasākumi, lai novērstu ievainojumus. Pacientiem, kuriem tiek veikta MRI skenēšana, uz viņu personas nedrīkst būt metāla priekšmeti, un viņiem ir jāatklāj, vai viņiem kādreiz ir ķirurģiski ievietoti metāliski priekšmeti. Pat telpās, kurās atrodas MRI aparāti, iekārtas lietošanas laikā nedrīkst būt vaļīgi metāla priekšmeti, jo ir zināms, ka magnētiskie lauki ievelk objektus no ievērojama rādiusa.