A mágneses rezonancia képalkotás (amelyet általában MRI-nek hívnak) a test belsejébe néző módszer műtét, káros festékek vagy Röntgensugarak. Ehelyett az MRI szkennerek mágnesességgel és rádióhullámokkal tiszta képet készítenek az emberi anatómiáról.
Alapítvány a fizikában
Az MRI egy olyan fizikai jelenségre épül, amelyet az 1930-as években fedeztek fel "nukleáris mágneses rezonanciának", vagy NMR-nek, amelyben a mágneses mezők és a rádióhullámok az atomok apró rádiójeleket bocsátanak ki. Felix Bloch és Edward Purcell, akik a Stanford Egyetemen és a Harvard Egyetemen dolgoztak, fedezték fel az NMR-t. Innentől az NMR-spektroszkópiát használták a kémiai vegyületek összetételének tanulmányozására.
Az első MRI szabadalom
1970-ben Raymond Damadian, orvos és kutató felfedezte a mágneses rezonancia képalkotó eszköz orvosi diagnosztika eszközének alapját. Megállapította, hogy különféle állati szövetek válaszjeleket bocsátanak ki, amelyek hossza eltérő, és még több Fontos, hogy a rákos szövetek olyan válaszjeleket bocsátanak ki, amelyek sokkal hosszabb ideig tartanak, mint a nem rákos szövetek szövet.
Kevesebb, mint két évvel később beterjesztette az amerikai szabadalmi hivatalnál a mágneses rezonancia képalkotás mint orvosi diagnosztikai eszköz használatának ötletét. Ennek címe: "Készülék és módszer rák kimutatására a szövetekben." 1974-ben szabadalmat adtak ki, amely a világon elsőként állítja elő szabadalom kiadott az MRI területén. 1977-re Dr. Damadian befejezte az első teljes test MR vizsgálatot, amelyet "Félretlennek" neveztek.
Gyors fejlődés az orvostudományban
Az első szabadalom kiadása óta a mágneses rezonancia képalkotás orvosi felhasználása gyorsan fejlődött. Az egészségügyben az első MR-készülék az 1980-as évek elején volt elérhető. 2002-ben körülbelül 22 000 MR-kamerát használták világszerte, és több mint 60 millió MR-vizsgálatot végeztek.
Paul Lauterbur és Peter Mansfield
2003-ban, C. Paul Lauterbur és Peter Mansfield a mágneses rezonancia képalkotással kapcsolatos felfedezéseikért Nobel-díjat kapott a fiziológiában vagy az orvostudományban.
Paul Lauterbur, a New York-i Állami Egyetem kémiai professzora, Stony Brook egy új képalkotó technikáról írt papírt, amelyet "zeugmatography" -nak neveztek (a görög zeugmo "igát" vagy "összekapcsolódást" jelent). Képalkotó kísérletei a tudományt átvitték az NMR-spektroszkópia egyetlen dimenziójáról a térbeli orientáció második dimenziójára - az MRI alapjára.
Peter Mansfield (angliai Nottingham) tovább fejlesztette a gradiensek alkalmazását a mágneses mezőben. Megmutatta, hogyan lehet a jeleket matematikailag elemezni, ami lehetővé tette egy hasznos képalkotó technika kifejlesztését. Mansfield azt is megmutatta, hogy rendkívül gyors képalkotás érhető el.
Hogyan működik az MR?
A víz az ember testtömegének kb. Kétharmadát teszi ki, és ez a magas víztartalom megmagyarázza, hogy a mágneses rezonancia képalkotás miért vált széles körben alkalmazhatóvá az orvostudományban. Sok betegség esetén a kóros folyamat a szövetek és szervek víztartalmának változását eredményezi, és ez tükröződik az MR képen.
A víz egy molekula, amely alkotja hidrogén és oxigénatomok. A hidrogénatomok atommagjai mikroszkopikus iránytűként viselkednek. Amikor a testet erős mágneses mezőnek teszik ki, a magok a hidrogénatomok sorrendjébe kerülnek - figyelni kell. Amikor rádióhullám impulzusokra kerülnek, a magok energiatartalma megváltozik. Az impulzus után a magok visszatérnek korábbi állapotukba, és rezonanciahullámot bocsátanak ki.
A magok oszcillációinak kis különbségeit fejlett számítógépes feldolgozással fedezzük fel; lehetséges egy háromdimenziós kép létrehozása, amely tükrözi a szövet kémiai szerkezetét, beleértve a víztartalom és a vízmolekulák mozgásának különbségeit. Ennek eredményeként a szövetek és szervek nagyon részletes képet mutatnak a vizsgált testfelületen. Ilyen módon a kóros változások dokumentálhatók.