MRI ialah teknologi pengimejan bukan invasif yang menghasilkan imej anatomi terperinci tiga dimensi. Ia sering digunakan untuk pengesanan penyakit, diagnosis, dan pemantauan rawatan. Ia berdasarkan teknologi canggih yang merangsang dan mengesan perubahan arah paksi putaran proton yang terdapat dalam air yang membentuk tisu hidup.
Bagaimanakah MRI berfungsi?
MRI menggunakan magnet berkuasa yang menghasilkan medan magnet yang kuat yang memaksa proton dalam badan untuk sejajar dengan medan itu. Apabila arus radiofrekuensi kemudiannya berdenyut melalui pesakit, proton dirangsang, dan berputar keluar dari keseimbangan, meneran melawan tarikan medan magnet. Apabila medan radiofrekuensi dimatikan, penderia MRI dapat mengesan tenaga yang dikeluarkan apabila proton menjajarkan semula dengan medan magnet. Masa yang diperlukan untuk proton untuk menjajarkan semula dengan medan magnet, serta jumlah tenaga yang dibebaskan, berubah bergantung kepada persekitaran dan sifat kimia molekul. Pakar perubatan dapat membezakan pelbagai jenis tisu berdasarkan sifat magnetik ini.
Untuk mendapatkan imej MRI, pesakit diletakkan di dalam magnet yang besar dan mesti kekal diam semasa proses pengimejan untuk tidak mengaburkan imej. Ejen kontras (selalunya mengandungi unsur Gadolinium) boleh diberikan kepada pesakit secara intravena sebelum atau semasa MRI untuk meningkatkan kelajuan di mana proton menjajarkan semula dengan medan magnet. Lebih cepat proton menjajarkan semula, lebih cerah imej.
Apakah jenis magnet yang digunakan oleh MRI?
Sistem MRI menggunakan tiga jenis magnet asas:
-Magnet rintangan diperbuat daripada banyak gegelung dawai yang dililit pada silinder yang melaluinya arus elektrik dialirkan. Ini menghasilkan medan magnet. Apabila elektrik dimatikan, medan magnet mati. Magnet ini lebih rendah dalam kos untuk dibuat daripada magnet superkonduktor (lihat di bawah), tetapi memerlukan sejumlah besar elektrik untuk beroperasi kerana rintangan semula jadi wayar. Elektrik boleh menjadi mahal apabila magnet kuasa yang lebih tinggi diperlukan.
-Magnet kekal hanyalah -- kekal. Medan magnet sentiasa ada dan sentiasa pada kekuatan penuh. Oleh itu, tiada kos untuk mengekalkan padang. Kelemahan utama ialah magnet ini sangat berat: kadangkala banyak, banyak tan. Sesetengah medan yang kuat memerlukan magnet yang begitu berat sehingga sukar untuk dibina.
-Magnet superkonduktor adalah yang paling biasa digunakan dalam MRI. Magnet superkonduktor agak serupa dengan magnet perintang - gegelung wayar dengan arus elektrik yang mengalir mencipta medan magnet. Perbezaan penting ialah dalam magnet superkonduktor wayar sentiasa dimandikan dalam helium cecair (pada suhu sejuk 452.4 darjah di bawah sifar). Kesejukan yang hampir tidak dapat dibayangkan ini menurunkan rintangan wayar kepada sifar, secara mendadak mengurangkan keperluan elektrik untuk sistem dan menjadikannya lebih menjimatkan untuk beroperasi.
Jenis-jenis magnet
Reka bentuk MRI pada asasnya ditentukan oleh jenis dan format magnet utama, iaitu tertutup, MRI jenis terowong atau MRI terbuka.
Magnet yang paling biasa digunakan ialah elektromagnet superkonduktor. Ini terdiri daripada gegelung yang telah dibuat superkonduktif oleh penyejukan cecair helium. Ia menghasilkan medan magnet yang kuat dan homogen, tetapi mahal dan memerlukan penyelenggaraan yang kerap (iaitu menambah tangki helium).
Sekiranya berlaku kehilangan superkonduktiviti, tenaga elektrik dilesapkan sebagai haba. Pemanasan ini menyebabkan pendidihan cepat cecair Helium yang berubah menjadi isipadu gas Helium (pelindapkejutan) yang sangat tinggi. Untuk mengelakkan lecuran haba dan asfiksia, magnet superkonduktor mempunyai sistem keselamatan: paip pemindahan gas, pemantauan peratusan oksigen dan suhu di dalam bilik MRI, pembukaan pintu ke luar (tekanan berlebihan di dalam bilik).
Magnet superkonduktor berfungsi secara berterusan. Untuk mengehadkan kekangan pemasangan magnet, peranti mempunyai sistem perisai yang sama ada pasif (logam) atau aktif (gegelung superkonduktor luar yang medannya menentang gegelung dalam) untuk mengurangkan kekuatan medan sesat.
MRI medan rendah juga menggunakan:
-Elektromagnet rintangan, yang lebih murah dan lebih mudah diselenggara daripada magnet superkonduktor. Ini jauh kurang berkuasa, menggunakan lebih banyak tenaga dan memerlukan sistem penyejukan.
-Magnet kekal, dalam format yang berbeza, terdiri daripada komponen logam feromagnetik. Walaupun mereka mempunyai kelebihan sebagai murah dan mudah diselenggara, mereka sangat berat dan lemah dalam intensiti.
Untuk mendapatkan medan magnet yang paling homogen, magnet mesti ditala dengan halus (“berkilauan”), sama ada secara pasif, menggunakan kepingan logam boleh alih, atau secara aktif, menggunakan gegelung elektromagnet kecil yang diedarkan dalam magnet.
Ciri-ciri magnet utama
Ciri-ciri utama magnet ialah:
-Jenis (elektromagnet superkonduktor atau perintang, magnet kekal)
-Kekuatan medan yang dihasilkan, diukur dalam Tesla (T). Dalam amalan klinikal semasa, ini berbeza dari 0.2 hingga 3.0 T. Dalam penyelidikan, magnet dengan kekuatan 7 T atau bahkan 11 T dan lebih digunakan.
-Kehomogenan
