RMN este o tehnologie de imagistică non-invazivă care produce imagini anatomice detaliate tridimensionale. Este adesea folosit pentru detectarea bolilor, diagnosticarea și monitorizarea tratamentului. Se bazează pe o tehnologie sofisticată care excită și detectează schimbarea direcției axei de rotație a protonilor aflați în apa care formează țesuturile vii.
Cum funcționează RMN?
RMN-urile folosesc magneți puternici care produc un câmp magnetic puternic care forțează protonii din corp să se alinieze cu acel câmp. Atunci când un curent de radiofrecvență este apoi impulsionat prin pacient, protonii sunt stimulați și se rotesc din echilibru, forțându-se împotriva acțiunii câmpului magnetic. Când câmpul de radiofrecvență este oprit, senzorii RMN sunt capabili să detecteze energia eliberată pe măsură ce protonii se realinează cu câmpul magnetic. Timpul necesar pentru ca protonii să se realinieze cu câmpul magnetic, precum și cantitatea de energie eliberată, se modifică în funcție de mediu și de natura chimică a moleculelor. Medicii sunt capabili să facă diferența dintre diferitele tipuri de țesuturi pe baza acestor proprietăți magnetice.
Pentru a obține o imagine RMN, un pacient este plasat în interiorul unui magnet mare și trebuie să rămână foarte nemișcat în timpul procesului de imagistică pentru a nu estompa imaginea. Agenții de contrast (care conțin adesea elementul Gadoliniu) pot fi administrați unui pacient pe cale intravenoasă înainte sau în timpul RMN pentru a crește viteza cu care protonii se realinează cu câmpul magnetic. Cu cât protonii sunt realiniați mai repede, cu atât imaginea este mai luminoasă.
Ce tipuri de magneți folosesc RMN-urile?
Sistemele RMN utilizează trei tipuri de bază de magneți:
-Magneții rezistivi sunt fabricați din multe bobine de sârmă înfășurate în jurul unui cilindru prin care trece un curent electric. Aceasta generează un câmp magnetic. Când electricitatea este oprită, câmpul magnetic moare. Acești magneți au un cost mai mic de fabricat decât un magnet supraconductor (vezi mai jos), dar au nevoie de cantități uriașe de electricitate pentru a funcționa din cauza rezistenței naturale a firului. Electricitatea poate deveni scumpă atunci când sunt necesari magneți de putere mai mare.
-Un magnet permanent este doar asta... permanent. Câmpul magnetic este întotdeauna acolo și întotdeauna la putere maximă. Prin urmare, întreținerea terenului nu costă nimic. Un dezavantaj major este că acești magneți sunt extrem de grei: uneori multe, multe tone. Unele câmpuri puternice ar avea nevoie de magneți atât de grei încât ar fi dificil de construit.
-Magneții supraconductori sunt de departe cei mai des utilizați în RMN. Magneții supraconductori sunt oarecum similari cu magneții rezistivi - bobinele de sârmă cu un curent electric care trece creează câmpul magnetic. Diferența importantă este că într-un magnet supraconductor firul este scăldat continuu în heliu lichid (la o temperatură de 452,4 grade sub zero). Acest rece aproape de neimaginat scade rezistența firului la zero, reducând dramatic necesarul de energie electrică pentru sistem și făcându-l mult mai economic de operare.
Tipuri de magneți
Designul RMN este determinat în esență de tipul și formatul magnetului principal, adică RMN închis, de tip tunel sau RMN deschis.
Cei mai des utilizați magneți sunt electromagneții supraconductori. Acestea constau dintr-o bobină care a fost făcută supraconductivă prin răcirea lichidului cu heliu. Ele produc câmpuri magnetice puternice, omogene, dar sunt scumpe și necesită întreținere regulată (și anume completarea rezervorului de heliu).
În cazul pierderii supraconductivității, energia electrică este disipată sub formă de căldură. Această încălzire determină o fierbere rapidă a heliului lichid care este transformat într-un volum foarte mare de heliu gazos (stingere). Pentru prevenirea arsurilor termice si a asfixiei, magnetii supraconductori au sisteme de siguranta: conducte de evacuare a gazelor, monitorizarea procentului de oxigen si a temperaturii in interiorul camerei RMN, deschiderea usa spre exterior (suprapresiune in interiorul camerei).
Magneții supraconductori funcționează continuu. Pentru a limita constrângerile de instalare a magnetului, dispozitivul are un sistem de ecranare care este fie pasiv (metalic) sau activ (o bobină supraconductoare exterioară al cărei câmp se opune celui al bobinei interioare) pentru a reduce puterea câmpului parazit.
IRM în câmp scăzut utilizează, de asemenea:
-Electromagneți rezistivi, care sunt mai ieftini și mai ușor de întreținut decât magneții supraconductori. Acestea sunt mult mai puțin puternice, folosesc mai multă energie și necesită un sistem de răcire.
-Magneți permanenți, de diferite formate, compuși din componente metalice feromagnetice. Deși au avantajul de a fi ieftine și ușor de întreținut, sunt foarte grele și slabe ca intensitate.
Pentru a obține cel mai omogen câmp magnetic, magnetul trebuie reglat fin („shimming”), fie pasiv, folosind bucăți de metal mobile, fie activ, folosind mici bobine electromagnetice distribuite în interiorul magnetului.
Caracteristicile magnetului principal
Principalele caracteristici ale unui magnet sunt:
-Tip (electromagneți supraconductori sau rezistivi, magneți permanenți)
-Forța câmpului produs, măsurată în Tesla (T). În practica clinică curentă, aceasta variază de la 0,2 la 3,0 T. În cercetare, se folosesc magneți cu puteri de 7 T sau chiar 11 T și peste.
-Omogenitate
