MRI steht für Magnetresonanztomographie. In der Tat ist der richtige Name für diese Studie ein Kernspinresonanzbild (NMRI), aber als die Technik für den Einsatz im Gesundheitswesen entwickelt wurde, wurde die Bedeutung des Wortes "nuklear" als zu negativ empfunden und wurde ausgelassen der akzeptierte Name.
MRI basiert auf den physikalischen und chemischen Prinzipien der Kernspinresonanz (NMR), einer Technik, die verwendet wird, um Informationen über die Natur von Molekülen zu erhalten.
Wie MRT funktioniert
Um zu beginnen, schauen wir uns die Teile des MRT-Geräts an. Die drei grundlegenden Komponenten der MRT-Maschine sind:
- Der primäre Magnet
Der größte Teil der MRT ist der primäre Magnet. Die Entwicklung eines Magnetfeldes mit ausreichender Stärke zur Erzeugung von MRT-Bildern war eine frühe Hürde, die es bei der Entwicklung dieser Technologie zu überwinden galt. - Die Gradientenmagnete
Die Gradientenmagnete sind der "Feintuning" -Teil der MRT-Maschine. Sie ermöglichen der MRT, sich auf einen bestimmten Teil des Körpers zu konzentrieren. Die Gradientenmagnete sind auch für das "Klappern" in einer MRT verantwortlich. - Die Spule
Neben dem Teil Ihres Körpers, der abgebildet wird, ist die Spule. Es gibt Spulen für Schultern, Knie und andere Körperteile. Die Spule sendet eine Radiofrequenz aus, die eine MRT ermöglicht.
Der Primärmagnet
Ein Permanentmagnet (wie er an der Kühlschranktür verwendet wird), der stark genug ist, um in einem MRT verwendet zu werden, wäre zu teuer in der Herstellung und zu umständlich zu lagern.
Die andere Möglichkeit, einen Magneten herzustellen, besteht darin, elektrische Drähte zu spulen und einen Strom durch den Draht zu leiten. Dies erzeugt ein Magnetfeld in der Mitte der Spule. Um ein Magnetfeld zu erzeugen, das stark genug ist, um MRI durchzuführen, müssen die Drahtspulen keinen Widerstand haben; deshalb werden sie in flüssigem Helium bei einer Temperatur von 450 Grad Fahrenheit unter Null gebadet!
Dadurch können die Spulen Magnetfelder von 1,5 bis 3 Tesla (die Stärke der meisten medizinischen MRTs) entwickeln, mehr als 20.000 Mal stärker als das Erdmagnetfeld.
Die Gradientenmagnete
Es gibt drei kleinere Magnete innerhalb einer MRT-Maschine, die als Gradientenmagnete bezeichnet werden. Diese Magnete sind viel kleiner als der Primärmagnet (etwa 1/1000 so stark), aber sie erlauben es, das Magnetfeld sehr genau zu verändern. Es sind diese Gradientenmagnete, die es erlauben, Bild- "Scheiben" des Körpers zu erzeugen. Durch Ändern der Gradientenmagnete kann das Magnetfeld gezielt auf einen ausgewählten Teil des Körpers fokussiert werden.
Die Spule
MRI nutzt Eigenschaften von Wasserstoffatomen, um zwischen verschiedenen Geweben im menschlichen Körper zu unterscheiden. Der menschliche Körper besteht hauptsächlich aus Wasserstoffatomen (63%), andere gebräuchliche Elemente sind Sauerstoff (26%), Kohlenstoff (9%), Stickstoff (1%) und relativ kleine Mengen Phosphor, Kalzium und Natrium. MRI verwendet eine Eigenschaft von Atomen, die "Spin" genannt wird, um Unterschiede zwischen Geweben wie Muskel, Fett und Sehnen zu unterscheiden.
Bei einem Patienten in einem MRT-Gerät und eingeschaltetem Magneten neigen die Kerne der Wasserstoffatome dazu, in einer von zwei Richtungen zu rotieren. Diese Wasserstoffatomkerne können ihre Spinorientierung oder Präzession in die entgegengesetzte Orientierung überführen.
Um die andere Richtung zu drehen, sendet die Spule a eine Radiofrequenz (RF), die diesen Übergang verursacht (die Frequenz der Energie, die für diesen Übergang benötigt wird, ist spezifisch und wird als Larmour Frequency bezeichnet). Das Signal, das bei der Erstellung von MRI-Bildern verwendet wird, ist von der Energie abgeleitet, die von übergangs- oder präzessierenden Molekülen aus ihrem hochenergetischen in ihren energiearmen Zustand freigesetzt wird. Dieser Austausch von Energie zwischen den Spinzuständen wird Resonanz genannt und daher der Name Magnetresonanztomographie. Alles zusammensetzen
Die Spule dient auch dazu, die Energie zu erkennen, die durch magnetische Induktion von der Präzession der Atome abgegeben wird.
Ein Computer interpretiert die Daten und erstellt Bilder, die die unterschiedlichen Resonanzcharakteristiken verschiedener Gewebearten anzeigen. Wir sehen dies als ein Bild von Grautönen – einige Körpergewebe erscheinen dunkler oder heller, alles abhängig von den oben genannten Prozessen.
Bei Patienten, die sich einer MRT-Untersuchung unterziehen müssen, werden einige spezifische Fragen gestellt, um festzustellen, ob die MRT für diesen Patienten sicher ist. Einige der Themen, die angesprochen werden, sind:
Metall im Körper
Patienten mit Metallimplantaten im Körper müssen die MRI-Mitarbeiter vor einem MRT-Test warnen. Einige Metallimplantate sind mit der MRT kompatibel, einschließlich der meisten orthopädischen Implantate. Einige Implantate verhindern jedoch, dass Patienten jemals eine MRT haben, wie zum Beispiel Aneurysma-Clips im Gehirn und metallische Augenimplantate.
- Implantate
Patienten mit Herzschrittmachern oder internen Defibrillatoren müssen das MRT-Personal alarmieren, da diese Geräte die Verwendung eines MRT-Tests verhindern. - Kleidung / Schmuck
Vor einer MRT-Untersuchung sollten Metallkleider oder Schmuckstücke entfernt werden. - Metallgegenstände in der Nähe einer MRT können gefährlich sein. Im Jahr 2001 wurde ein sechsjähriger Junge getötet, als ein Sauerstofftank das Kind traf. Als der MRI-Magnet angeschaltet wurde, wurde der Sauerstofftank in das MRI gesaugt, und das Kind wurde von diesem schweren Objekt getroffen. Wegen dieses potentiellen Problems ist das MRT-Personal äußerst vorsichtig bei der Gewährleistung der Sicherheit der Patienten.
Der Lärm
Patienten beschweren sich oft über "klirrende" Geräusche, die von MRT-Geräten verursacht werden. Dieses Geräusch kommt von den Gradientenmagneten, die zuvor beschrieben wurden. Diese Gradientenmagneten sind im Vergleich zu dem primären MRI-Magneten tatsächlich ziemlich klein, aber sie sind wichtig, um subtile Veränderungen im Magnetfeld zu ermöglichen, um den geeigneten Teil des Körpers am besten zu "sehen".
Der Raum
Einige Patienten sind klaustrophobisch und kommen nicht gern in ein MRT-Gerät. Zum Glück gibt es mehrere Möglichkeiten.
Extremitäten-MRTs
Bei neuen MRTs müssen Sie nicht in einer Röhre liegen. Vielmehr können Patienten, die ein MRI des Knies, Knöchels, Fußes, Ellenbogens oder Handgelenks haben, diesen Körperteil einfach in das MRI-Gerät einsetzen. Diese Art von Maschine funktioniert nicht für MRT der Schultern, der Wirbelsäule, der Hüften oder des Beckens.
- Offene MRTs
Offene MRTs hatten erhebliche Qualitätsprobleme, aber die Bildtechnologie hat sich in den letzten Jahren erheblich verbessert. Während geschlossene MRTs immer noch von vielen Ärzten bevorzugt werden, kann eine offene MRT eine geeignete Alternative sein. - Sedierung
Einige Patienten haben Schwierigkeiten, während der 45 Minuten, die für die Durchführung einer MRT erforderlich sind, still zu sitzen, insbesondere mit dem lauten Geräusch. Daher kann es angebracht sein, vor einer MRT-Studie ein Medikament zur Entspannung einzunehmen. Besprechen Sie dies vor der Planung der MRT-Studie mit Ihrem Arzt.
