MRT är en icke-invasiv avbildningsteknik som producerar tredimensionella detaljerade anatomiska bilder. Det används ofta för att upptäcka sjukdomar, diagnos och behandlingsövervakning. Den är baserad på sofistikerad teknik som exciterar och upptäcker förändringen i riktningen av rotationsaxeln för protoner som finns i vattnet som utgör levande vävnader.
Hur fungerar MRT?
MRI använder kraftfulla magneter som producerar ett starkt magnetfält som tvingar protoner i kroppen att anpassa sig till det fältet. När en radiofrekvent ström sedan pulseras genom patienten, stimuleras protonerna och snurrar ur jämvikt och anstränger sig mot magnetfältets drag. När det radiofrekventa fältet är avstängt kan MRI-sensorerna detektera den energi som frigörs när protonerna anpassar sig till magnetfältet. Tiden det tar för protonerna att anpassa sig till magnetfältet, liksom mängden energi som frigörs, förändras beroende på miljön och molekylernas kemiska natur. Läkare kan se skillnaden mellan olika typer av vävnader baserat på dessa magnetiska egenskaper.
För att få en MR-bild placeras en patient inuti en stor magnet och måste förbli väldigt stilla under avbildningsprocessen för att inte göra bilden suddig. Kontrastmedel (ofta innehållande grundämnet Gadolinium) kan ges till en patient intravenöst före eller under MRT för att öka hastigheten med vilken protoner återinriktar sig med magnetfältet. Ju snabbare protonerna justerar om, desto ljusare blir bilden.
Vilka typer av magneter använder MRI?
MRI-system använder tre grundläggande typer av magneter:
-Resistiva magneter är gjorda av många trådspolar lindade runt en cylinder genom vilken en elektrisk ström leds. Detta genererar ett magnetfält. När elektriciteten stängs av dör magnetfältet. Dessa magneter är billigare att tillverka än en supraledande magnet (se nedan), men behöver enorma mängder elektricitet för att fungera på grund av trådens naturliga motstånd. Elen kan bli dyr när magneter med högre effekt behövs.
-En permanent magnet är precis det -- permanent. Magnetfältet finns alltid där och alltid med full styrka. Därför kostar det ingenting att underhålla fältet. En stor nackdel är att dessa magneter är extremt tunga: ibland många, många ton. Vissa starka fält skulle behöva magneter så tunga att de skulle vara svåra att konstruera.
-Supraledande magneter är de överlägset vanligaste vid MRI. Supraledande magneter liknar något resistiva magneter - trådspolar med passerande elektrisk ström skapar magnetfältet. Den viktiga skillnaden är att i en supraledande magnet är tråden kontinuerligt badad i flytande helium (vid kyla 452,4 minusgrader). Denna nästan ofattbara kyla sänker trådens motstånd till noll, vilket dramatiskt minskar elbehovet för systemet och gör det mycket mer ekonomiskt att använda.
Typer av magneter
Utformningen av MRT bestäms i huvudsak av typen och formatet på huvudmagneten, dvs. stängd, tunnelliknande MRI eller öppen MRI.
De mest använda magneterna är supraledande elektromagneter. Dessa består av en spole som har gjorts supraledande genom heliumvätskekylning. De producerar starka, homogena magnetfält, men är dyra och kräver regelbundet underhåll (det vill säga fylla på heliumtanken).
I händelse av förlust av supraledning försvinner elektrisk energi som värme. Denna uppvärmning orsakar en snabb avkokning av det flytande heliumet som omvandlas till en mycket stor volym gasformigt helium (släckning). För att förhindra termiska brännskador och kvävning har supraledande magneter säkerhetssystem: gasevakueringsrör, övervakning av andelen syre och temperatur inne i MRT-rummet, dörröppning utåt (övertryck inne i rummet).
Supraledande magneter fungerar kontinuerligt. För att begränsa magnetinstallationsbegränsningar har enheten ett skärmningssystem som är antingen passivt (metalliskt) eller aktivt (en yttre supraledande spole vars fält är motsatt det för den inre spolen) för att minska ströfältstyrkan.
Lågfälts-MR använder också:
-Resistiva elektromagneter, som är billigare och lättare att underhålla än supraledande magneter. Dessa är mycket mindre kraftfulla, använder mer energi och kräver ett kylsystem.
-Permanenta magneter, av olika format, sammansatta av ferromagnetiska metallkomponenter. Även om de har fördelen av att vara billiga och lätta att underhålla, är de väldigt tunga och svaga i intensitet.
För att erhålla det mest homogena magnetfältet måste magneten finjusteras ("shimming"), antingen passivt, med hjälp av rörliga metallbitar, eller aktivt med hjälp av små elektromagnetiska spolar fördelade inuti magneten.
Huvudmagnetens egenskaper
De viktigaste egenskaperna hos en magnet är:
-Typ (supraledande eller resistiva elektromagneter, permanentmagneter)
-Fältets styrka, mätt i Tesla (T). I nuvarande klinisk praxis varierar detta från 0,2 till 3,0 T. Inom forskning används magneter med styrkor på 7 T eller till och med 11 T och över.
-Homogenitet
