Разам - зможам !

Грамадскае

Аб'яднанне

(г.Магілёў)

Заснавана

ў 2000 годзе

Галоўная

Навіны

Аб нас

Праекты

Кантакт

Галерэя

Гумар

Мапа

Апендыкс

Шукаем кантакты

Апендыкс

Цікава ведаць

Фізіка МРТ

Спасылкі

Фізіка МРТ

Ужо два гады пасля адкрыцця Х-прамянёў у 1895 гаду былі ўрачыста адкрыты курсы стажыроўкі па радыялогіі, якія растлумачвалі медычнае ўжыванне рэнтгенаўскіх прамянёў. Эфект ядзернага магнітнага рэзананса (ЯМР) доўгі час выкарыстоўваўся толькі ў фізічных эксперыментах з моманта адкрыцця ў 1946 годзе Блохам і Парцэлам. Так было аж да пачатка 70-х гадоў, калі былі праведзены медычныя даследаванні па вызначэнню рэлаксацыйных параметраў пухлін з аднаго боку (Дамаддзян) і зроблена адкрыццё, якое садзейнічала ў далейшым атрыманню магнітна-рэзанансных відарысаў, з другога боку (Лаўтэнбур). Каля 10-ці гадоў спатрэбілася, каб з’явіліся першыя камерцыйныя МР-сістэмы, якія сталі доволі хутка распаўсюджвацца па клінікам і бальніцам усяго свету.  

Гісторыя Магілёва

Пачатак

XVI стагодзе

XVII стагодзе

XVIІІ стагодзе

XIX стагодзе

Рэвалюцыя

Вайна

Развіты сацыялізм

Праекты

Чарнобыль і здароўе

Загадка медычнага відарыса складаецца з таго, што дазваляе ствараць вобраз розных рэчаў чорным альбо белым. Звычайныя рэнтгенаграмы лёгкія для разумення: чорна/белы відарыс абумоўлены колькасцю рэнтгенаўскіх прамянёў, якія былі паглынуты дэтэктарам-прыёмнікам (рэнтгенаўская плёнка/экран). Таўшчыня, шчыльнасць і атамны нумар тканак, якія знаходзяцца па ходу распаўсюджвання рэнтгенаўскіх прамянёў, вызначае ступень аслаблення рэнтгенаўскіх прамянёў. 

Палыкавіцкая крыніца

Чыстая Дубравенка

Сустракая вясну

Праблемы Чарнобыля

Калегі

2006-2007 гг..

Галерэя

Прэзентацыя білютэня

 каб паглядзець павялічаны малюнак - клікніце па ім 

Палыкавіцкая крыніца

2004 г.

Сустракая вясну

Чым меней колькасць апраменьваючых рэнтгенаўскіх прамянёў дасягае прыёмніка (г.з. чым болей высокая шчыльнасць аб’екта даследавання), тым болей светлым (белым) будзе відарыс аб’екта даследавання на плёнке. У кампутарнай рэнтгенаўскай тамаграфіі (КТ) кантрастнасць відарыса абумоўлена выключна электроннай шчыльнасцю аб’екта даследавання: чым вышэй электронная шчыльнасць выбранага аб’ёмнага элемента (volume element, альбо voxel, г.з. volume х element), тым ярчэй (бялей) відарыс аб’екта.  

У адрозненне ад звычайнай рэнтгенаграфіі і КТ тлумачэнне прынцыпаў атрымання чорнага/белага відарыса пры МРТ не такое простае, а даволі складанае для разумення. Адны і тыя-ж анатамічные стварэнні і вучасткі пашкоджання могуць выглядаць на адных МР-відарысах цёмнымі, а на другіх светлымі (гл. наступныя здымкі).

Праблемы Чарнобыля

2005г.

2006-2007 гг..

Разуменне асноў МРТ залежыць ад разумення розных фізічных прынцыпаў, якія ўключаюць магнітныя ўласцівасці ядзер, калектыўныя паводзіны ядзер у момант радыячастотнага апраменьвання, рэлаксацыйныя ўласцівасці ядзер у розным макрамолекулярным акружэнні, а таксама абсталяванне і тэхніку атрымання відарыса, якая дазваляе разрозніваць здаровыя і паталагічныя тканкі з максімальнай ступенню дыферэнцыяцыі і кантраста.

Частата, якая выкарыстоўваецца ў МРТ, знаходзіцца ў FM дыяпазоне (радыё- і тэлетрансляцыя), а яе магнітуда на 9 парадкаў меней, чым рэнтгенаўскага і гамма выпраменьванняў, і біялагічна няшкодна (мал.1).

Магнетызацыя і магнітны момант.

Як і любому вялікаму фізічнаму паняццю, магнетызму прысвечаны дастаткова тоўстыя кнігі. З мэтай спрашчэння і эканоміі часу тут будуць выкарыстоўвацца тыя эмпірічные веды, якія кожны з нас мае аб магнітных уласцівасцях матэрыялаў. 

Агульнавядома, што магнітнае цела можа прыцягваць металічныя аб’екты і арыентавацца ўздоўж накірунка вонкавага магнітнага поля. Гэтыя ўласцівасці могуць графічна адлюстроўвацца вектарам, чыя даўжыня (альбо болей дакладна modulus), прадстаўляе моц прыцягнення і накіроўвання ўласнай магнітнай “поўначы” аб’екта. 

Гэты вектар мае назву “магнітны момант” альбо “магнетызацыя”, што болей дакладна вызначаецца  як магнітны момант на адзінку аб’ёма (мал.2В).

Электронны і ядзерны магнетызм.

Як вядома з 19-га стагоддзя, што цыркулюючы па замкнутаму абрысу электрычны ток прадуцуе магнітны момант (магнітнае поле) (мал.2A). 

Моц і накірунак магнетызацыі адпавядаюць інтэнсіўнасці і накірунку электрычнага тока (мал.3).

Адпаведна, зарад рэчыва, якое раціруецца (верціцца), прадуцыруе ўласнае магнітнае поле і адказвае за магнітныя ўласцівасці рэчыва (мал.2B).  

Болей прывабным ізатопам для МРТ з’яўляецца вадарод (пратон, Н1):

1. У арганізме яго знаходзіцца ў дастатковай колькасці (на 70% арганізм чалавека складаецца з вады). Акрамя пратонаў вады таксама і пратоны тлушчавой тканкі, трыгліцэрыдаў, уносяць свой уклад у тканкавы ЯМР сігнал.

2. Магнітны момант вадарода дастаткова вялікі, яго МР-сігнал самы моцны (болей чым ў 1000 разоў, чым усе астатнія).  

Атам вадарода складаецца з пазітыўна зараджанага ядра, які ўключае адзін пратон, і негатыўна зараджанага арбітальнага электрона. Электрон рухаецца па замкнутаму колу вакол ядра (спрошчаная мадэль) і па гэтай прычыне прадуцуе электронны магнетызм. Пратон сам верціцца вакол сваёй васі і ў сувязі с тым, што ён з’яўляецца заряджанай часцінкай, то ён валодае ядзернай магнетызацыяй.

Гэтыя пратоны яшчэ называюцца “магнітнымі дыполямі”. У адсутнасці вонкавага магнітнага поля магнітныя дыполі вадарода хаатычна арыентаваны ў целе і, таму, чыстая магнетызацыя тканак адсутнічае (гл.мал.4А).

Пратон вядзе сабе як маленькі магніт: ён мае паўночнае і паўднёвае канцавоссе і падобен на стрэлку компаса. Аднак гэта параўнанне абмяжоўваецца квантавымі ўласцівасцямі ядра вадарода. Калі ўсе компасныя стрэлкі выстройваюцца ў магнітным поле ў адным накірунке, то ядзерные магнітныя моманты могуць быць паралельныя альбо антыпаралельныя накірунку вонкавага магнітнага поля (з нязначнай перавагай дыполяў, якія накірованы уздоўж вонкавага магнітнага поля і знаходзяцца на нізкім энэргетычным узроўне; дыполі, накірованыя супраць вонкавага магнітнага поля, знаходзяцца на высокім энэргетычным узроўне). Гэта перавага прадуцыруе ў тканках невялікую чыстую раўнаважную магнетызацыю Мо (гл.мал.4B). Гэта розніца дасягае 1:1млн., г.з. адзін пратон з міліёна ўчаснічае ў стварэнні ЯМР сігнала. Ядзерный магнітны рэзананс здольны вымерыць гэтую ядзерную магнетызацыю.

Не ўсі хімічныя элементы валодаюць ядзернай магнетызацыяй. Калі болей чым адзін пратон і нейтрон знаходзяцца ў ядрэ, дыполі схільны да ўтварэння паміж сабой пар, гася тым самым магнітны эфект друг друга. Таму ў ядрах з цотнай колькасцю пратонаў і нейтронаў магнітны дыпольны момант адсутнічае. Ядра з няцотнай колькасцю пратонаў і/альбо нейтронаў валодаюць чыстым магнітным дыпольным момантам і робяць тым самым фенамен ядзернага магнітнага рэзананса магчымым.

Тэарэтычна на МРТ магчыма даследаванне і другіх атамных ядзер, такіх як С-13 (6 пратонаў, 7 нейтронаў), F19 (9 пратонаў, 10 нейтронаў), Nа-23 (11 пратонаў, 12 нейтронаў) і Р-31 (15 пратонаў, 16 нейтронаў).

ЯМР рэзананс

Улічваючы, што любы фізічны фенамен, які сустракаецца з вызначанай і дакладнай частатой, называецца рэзанансам, то і змяненне магнетызацыі, якое вызвана апраменьваннем радіячастотнымі хвалямі, называецца ядзерным магнітным рэзанансам.