Magnetický resonance imaging

Magnetický resonance imaging (MRI) je metoda vytvářet představy o vnitřku neprůhledných orgánů v živých organismech jako studna jak odhalovat množství chemicky vázané vody v geologických strukturách. To je primárně použité zobrazit patologický nebo jiný fyziologické změny žijících tkání také jak odhadovat permability skály k uhlovodíkům.

Nejprve, rotace atomových jádr tkáně molekuly jsou zarovnány v silný magnetické pole. Pak, pulsy radiové frekvence jsou aplikovány v letadle kolmém k linkám magnetického pole aby způsobil některá ty jádra vodíku k alignement změny. Po tomto, radiová frekvence je vypnuta a jádra se vrátí k jejich originální konfiguraci ale, jak oni dělají tak, oni uvolňují energii radiové frekvence, která může být sebrána rolemi balenými kolem pacienta. Tyto signály jsou zaznamenány a výsledná data jsou zpracována počítačem tvořit představu o tkáni. Tak, zkoumaná tkáň může být viděna s jeho docela detailními anatomickými rysy. V klinické praxi, MRI je používán rozlišovat pathologic tkáň takový jako nádor na mozku od normální tkáně.

Technika nejvíce často se spoléhá na vlastnosti relaxace magneticky-rozrušil vodíková jádra ve vodě. Vzorek je stručně vystaven výbuchu radiofrequency energie, který v přítomnosti magnetického pole, vloží jádra do zvýšeného energetického stavu. Jak molekuly podstoupí jejich normální, mikroskopický padat, oni shodili tuto energii k jejich okolí, v procesu odkazoval se na jak “relaxace.” molekuly uvolní k pádu více rychle se uvolnit více rychle. Rozdíly v mírách relaxace jsou východisko pro MRI obrazy -- například, molekuly vody v krvi jsou volné k pádu více rychle, a proto, se uvolnit u různé míry než molekuly vody v jiných tkáních.

Ačkoli chování atomových jádr ve vzorku je centrální vůči technice, termín “nukleární” byl spadl ze jména techniky vyhnout se nerozumný avoidance techniky v obličeji starostí nebo znepokojení narozený od sdružení slova “nukleární” s technologiemi používanými v nukleárních zbraních a rizicích radioaktivních látek. Unlike technologie jaderné zbraně, jádra významná pro MRI existují a jsou na místě zda technika je aplikována nebo ne.

Jeden z výhod MRI prohlédnutí je to, shodovat se podle aktuálním lékařském vědění, to je neškodné pro pacienta. To jen využije silná magnetická pole a non-ionizing radiaci v rozsahu radiové frekvence. Porovnat toto k CT prohlédnutím a tradičním rentgenům který zahrnovat dávky ionizing radiace. To musí být známé, nicméně, to pacienti s kovovými cizími tělísky (říkat, skořápka se rozpadne) nebo kovový zasadí (jako umělé titanové kosti nebo vodiče) moci ne být načítaný MRI stroje, náležitý k velmi silným zahrnutým magnetickým polím.

Další výhoda MRI prohlédnutí je že kvalita obrazů trvala je obvykle mnohem lepšího rozhodnutí než CT prohlédnutí. Toto je obzvláště tak pro prohlédnutí mozku a míchu , ačkoli to je poznamenal, že CT prohlédnutí mohou někdy být více užitečná pro kostnaté abnormality.

Odrážet základní význam a použitelnost MRI na lékařském poli, Paul Lauterbur a sir Peter Mansfield byl udělen 2003 Nobelova cena v lékařství pro jejich objevy ohledně MRI.

Specializovaná MRI prohlédnutí

Magnetický resonance spectroscopy

Magnetický resonance spectroscopy (MRS) je technika, která se spojí prostorově-adresovatelná povaha MRI s spectroscopically-bohaté informace dosažitelný od nukleární magnetický resonance (NMR). To má říkat, MRI dovolí jednoho studovat zvláštní oblast uvnitř organismu nebo vzorek, ale dává relativně malou informaci o chemikálii nebo fyzickou povahu té oblasti -- jeho hlavní hodnota je v bytí schopném rozlišovat vlastnosti té oblasti příbuzné s těmi obklopujících oblastí. MR spectroscopy, nicméně, poskytuje bohatství chemické informace o té oblasti, jak odkázaný NMR spektrum té oblasti.

Funkční MRI

Funkční MRI (fMRI) míry naznačí změny v mozku to být kvůli tomu, že mění nervovou aktivitu. Mozek je skenován u nízkého rozlišení ale u rychlé ceny (typicky jednou každý 2-3 sekundy). Zvyšování nervové aktivity přivodí změny v MR signál přes mechanismus volal tučný (krev kyslíková úroveň-závislý) účinek. Zvýšená nervová aktivita způsobí zvýšený požadavek na kyslík a cévní systém vlastně overcompensates pro toto, velmi zvětšovat množství okysličený hemoglobin příbuzný s deoxygenated hemoglobin. Od deoxygenated hemoglobin se sníží MR signalizovat, cévní odezva vede ke zvýšení signálu, které je příbuzné nervové aktivitě. Přesná povaha vztahu mezi nervovou aktivitou a tučného signálu je předmět výzkumu proudu.

Rozšiřování MRI

Rozšiřování MRI změří rozšiřování molekul vody v biologických tkáních. V isotropic médiu (uvnitř sklenice vody například) molekuly vody přirozeně pohyb shodovat se k Brownian pohybu. V biologických tkáních nicméně rozšiřování je velmi často anisotropic. Například molekula uvnitř axonu neuron má nízká pravděpodobnost ke kříži myelin blánu. Proto molekula bude pohybovat se hlavně podél osy nervového vlákna. Naopak jestliže my známe to molekuly místně rozptýlený hlavně v jednom směru my můžeme dělat předpoklad, že toto odpovídá souboru vláken. Rozšiřování MRI je prostředek k vědcům (a lékaři) k spojením studia v mozku. Rozšiřování MRI je ještě u výzkumného stadia. Problém nálezu vlákno od rozšiřování MRI obraz je volal tractography.