พ่อของฉันถูกกำหนดไว้สำหรับการสแกน MRI ครั้งแรกของเขาในวันอื่น ๆ และเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคของครอบครัวที่กำหนดป๊อปมีคำถามมากมายสำหรับฉันเกี่ยวกับสิ่งที่คาดหวัง ฉันบอกเขาทุกอย่างที่ฉันรู้เกี่ยวกับกระบวนการมีตัวเองไม่กี่ตัว แต่หลังจากการสอบเขาถามคำถามแรกที่ทุกคนดูเหมือนจะถามว่า: “ทำไมสิ่งนั้นดังมาก”

น่าเศร้าที่ฉันไม่มีคำตอบสำหรับเขา ฉันถามคำถามเดียวกันกับ Mriis ของฉันหวังว่าจะมีเทคโนโลยีที่มีเวลามากขึ้นและมีความสนใจมากขึ้นในเทคโนโลยีที่เขาหรือเธอใช้เพื่อตอบฉันด้วยมากกว่า “มันเป็นผู้ผลิตที่ ทำให้เสียงรบกวน “แปรงออก ดีด.

MRI เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีเหล่านี้ที่ฉันไม่รู้สึกว่าฉันมีความเข้าใจที่เพียงพอและดูเหมือนว่าบางสิ่งฉันต้องมีความเชี่ยวชาญมากขึ้นดังนั้นฉันจึงตัดสินใจที่จะเจาะลึกเข้าไปในอวัยวะภายในของ Marvels ทางการแพทย์ที่ทันสมัยเหล่านี้เพื่อดู หากฉันสามารถตอบคำถามพื้นฐานนี้รวมทั้งดูว่าฉันสามารถตอบคำถามที่ซับซ้อนได้มากขึ้น

ปั่นแพทย์

การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กขึ้นอยู่กับเทคนิคของสเปกโตรสโคปแบบเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ NMR ใช้แม่เหล็กที่ทรงพลังเพื่อจัดตำแหน่งอะตอมนิวเคลียสอะตอมของสารเคมีแล้วจี้คลื่นคลื่นความถี่วิทยุเผยให้เห็นคุณสมบัติโครงสร้างและเคมีของตัวอย่างภายใต้การทดสอบ NMR Spectroscopy ถูกใช้มานานหลายทศวรรษเพื่อสำรวจโครงสร้างของสสาร เกือบทุกห้องแล็บเคมีด้านวิชาการหรืออุตสาหกรรมสามารถเข้าถึง NMR ได้ทุกวันนี้

เครื่องสแกน MRI ใช้หลักการของ NMR เพื่อทำแผนที่โมเลกุลของน้ำในร่างกายโดยการตรวจสอบโปรตอนเดียวในนิวเคลียสของอะตอมไฮโดรเจน แม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดขนาดใหญ่ผลิตสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งและมีเสถียรภาพลงแกนยาวของแกนกลางของสแกนเนอร์ เมื่อบุคคลถูกใส่เข้าไปในผู้ผลิต – การแจ้งเตือนอย่างเป็นธรรมที่จะหลอกลวงว่านี่จะไม่เป็นเวลาที่น่ายินดีสำหรับคุณ – สนามแม่เหล็กจะทำงานบนโปรตอนในน้ำ (และไขมัน) ในเนื้อเยื่อของผู้ป่วย

แต่ละโปรตอนมีคุณสมบัติควอนตัมที่เรียกว่าการหมุนซึ่งเป็นเหมือนโลกที่หมุนบนแกน นอกสนามแม่เหล็กแต่ละแกนสปินของโปรตอนจะมุ่งเน้นแบบสุ่ม แต่ภายในฟิลด์ทุกอย่างจะเข้าสู่การจัดตำแหน่ง มีมากกว่าครึ่งหนึ่งของโปรตอนที่มุ่งเน้นไปที่หัวของผู้ป่วยซึ่งเป็นสถานะพลังงานต่ำและส่วนที่เหลือสอดคล้องกับเท้าซึ่งเป็นสถานะที่สูงขึ้นเล็กน้อยและเป็นผลมาจากการสนับสนุนน้อยลง ผลที่ได้คือช่วงเวลาหมุนสุทธิเล็กน้อยมุ่งเน้นไปที่หัวแสดงให้เห็นว่าร่างกายของคุณกลายเป็นแม่เหล็กบาร์ระหว่างการสอบ

เมื่อโปรตอนทั้งหมดเข้าแถวกันแล้วชีพจรที่ทรงพลังของพลังงาน RF จะถูกส่งเข้าไปในเนื้อเยื่อที่กำลังศึกษา พารามิเตอร์ที่แน่นอนขึ้นอยู่กับการศึกษาที่ดำเนินการ แต่โดยทั่วไปแล้วความถี่อยู่ในช่วง 10 ถึง 100 MHz ที่กำลัง 10 ถึง 30 กิโลวัตต์ มันคล้ายกับการทำให้ตัวเองมีค่าของคุณไม่กี่นิ้วจากเสาอากาศของสถานีวิทยุคลื่นสั้นซึ่งแทบจะไม่เป็นความคิดที่ดี แต่ RF เป็นจังหวะที่รวดเร็วในระหว่างการสอบซึ่งช่วยลดวงจรงานและลดความเสี่ยงในการสัมผัส แต่มีบางกรณีที่ความร้อนที่สำคัญสามารถเกิดขึ้นได้ในเนื้อเยื่อของผู้ป่วยอันเป็นผลมาจากพัลส์วิทยุจนถึงจุดที่ห้ามบางตำแหน่งที่จะหยุดการวนลูป RF ที่อาจทำให้เกิดความร้อนภายในและมีแนวทางในการรายงาน “เหตุการณ์ความร้อน” ฉันรู้สึกเหมือนตัวเอง ในช่วง MRI ล่าสุดของฉันแหวนแต่งงานของฉันซึ่งถูกมองข้ามในการค้นหาการสอบล่วงหน้าสำหรับโลหะอุ่นจนถึงจุดที่ฉันเกือบถามเทคโนโลยีเพื่อหยุดการสอบ

คลื่นวิทยุที่ทรงพลังเหล่านี้กระตุ้นโปรตอนที่สอดคล้องกับสถานะพลังงานสูงเพื่อพลิกไปยังสถานะพลังงานต่ำของพวกเขาปล่อยพลังงาน RF ในกระบวนการ จำนวนของสัญญาณที่ได้รับนั้นเป็นสัดส่วนกับจำนวนโปรตอนซึ่งจะแสดงถึงปริมาณน้ำในเนื้อเยื่อที่แตกต่างกัน แน่นอนว่านี่เป็นความเข้าใจที่รุนแรงของฟิสิกส์จริงที่นี่ ฉันออกจากรายละเอียดทุกชนิดเช่นความถี่ Larmor การหมุน Precession การผ่อนคลายและพวงของสิ่งอื่น ๆ แต่นั่นคือพื้นฐานของการรับแผนที่ของน้ำในร่างกายของคุณ

คอยส์ที่มีเสียงดัง

แต่ยังคง: ทำไมถึงมีเสียงดัง? และที่สำคัญสำหรับฉันมากขึ้น: เราจะได้รับข้อมูลเชิงพื้นที่จากเสาอากาศเดี่ยวได้อย่างไร เทคนิคการถ่ายภาพอื่น ๆ ที่ใช้รังสีเอกซ์เช่นการสแกน CT นั้นง่ายต่อการเข้าใจ – Gantry เคลื่อนย้ายท่อเอ็กซเรย์และเครื่องตรวจจับดิจิตอลรอบ ๆ ร่างกายของคุณและเปลี่ยนกระแสข้อมูลความหนาแน่นให้เป็นภาพ 2D – ตามตำแหน่งของ คานสัมพันธ์กับร่างกายของคุณ แต่ไม่มีอะไรเคลื่อนตัวในสแกนเนอร์ MRI นอกเหนือจากเตียงเดี่ยวและที่ยังคงอยู่ในระหว่างการสแกน เครื่องสแกน MRI จะสแกนอย่างไร

ปรากฎว่าคำตอบสำหรับทั้งคำถามเหล่านั้นเกี่ยวข้องกับแม่เหล็กอีกชุดหนึ่งในเครื่องสแกน: แม่เหล็กไล่ระดับสีหรือคอยล์ไล่ระดับสี ขดลวดไล่ระดับสีเป็นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทรงพลังเป็นหลักที่สร้างขึ้นเพื่อบิดเบือนเล็กน้อยซึ่งสอดคล้องกับฟิลด์ที่มีความเสถียรและทรงพลังอย่างระมัดระวังวิ่งลงไปในการเจาะของสแกนเนอร์ มีขดลวดสามตัวที่อยู่ภายในแม่เหล็กหลักตั้งค่าให้ยุ่งสนามหลักในสามขนาด ผลที่ได้คือสนามแม่เหล็กของความแข็งแรงที่แตกต่างกันซึ่งตำแหน่งสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำในสามมิติ ซอฟต์แวร์ของสแกนเนอร์มีความสัมพันธ์กับสัญญาณ RF ที่ส่งคืนไปยังตำแหน่งที่กำหนดโดยสามฟิลด์ไล่ระดับสีสร้างภาพในเชิงลึกที่น่าประหลาดใจที่เราทุกคนเห็น

แต่แล้วเสียงอะไร ขดลวดไล่ระดับสีเหล่านั้นจำเป็นต้องพัลซิ่งอย่างรวดเร็วเพื่อสแกนจุดที่น่าสนใจในสิ่งที่จำเป็นต้องมีการถ่ายภาพ ต้องขอบคุณกองกำลัง Lorenz หนึ่งในพัลส์เหล่านั้นแต่ละคนทำให้ขดลวดเบี่ยงเบนกล้ามเนื้อเล็กน้อยทำให้เกิดการสั่นสะเทือนในอากาศ พัลส์มักจะอยู่ในช่วงของไม่กี่กิโลเฮิร์ตซ์ภายในช่วงความถี่เสียง และพวกเขาสามารถดังเช่น 110 dB หรือมากกว่า การคิดถึงการสแกนของฉันฉันสามารถจำระยะเวลาอันเป็นรอบคู่ต่อเสียง – การเปลี่ยนแปลงจังหวะที่อาจมีความสัมพันธ์กับวิธีการไล่ระดับสีที่แรสเตอร์ข้ามร่างกาย สิ่งที่คุณสังเกตเห็นเมื่อคุณหันหน้าเข้าสู่จิตใจเพื่อหลีกเลี่ยงความตื่นตระหนกของ claustrophobia

ฉันเพิ่งทำรอยขีดข่วนพื้นผิวของ MRI ทำงานที่นี่อย่างไร แต่อย่างน้อยฉันก็รู้สึกเหมือนฉันรู้เกี่ยวกับเทคโนโลยีนี้อีกเล็กน้อยตอนนี้ มันจะไม่ทำให้ฉันมีความสุขมากนักที่จะผลักเข้าไปในหลอดที่มีเสียงดังอีกครั้ง แต่อย่างน้อยฉันจะสามารถพิจารณาสิ่งที่เกิดขึ้นรอบตัวฉันเพื่อผ่านช่วงเวลา

และโดยวิธีการพ่อของฉันก็สบายดีและโชคดีที่พวกเขาไม่พบสิ่งที่ผิด