Cara Kerja Mesin MRI untuk Ortopedi

Posted on
Pengarang: Marcus Baldwin
Tanggal Pembuatan: 18 Juni 2021
Tanggal Pembaruan: 1 November 2024
Anonim
Magnetic Resonance Imaging (MRI)
Video: Magnetic Resonance Imaging (MRI)

Isi

MRI adalah singkatan dari pencitraan resonansi magnetik. Sebenarnya, nama yang tepat untuk penelitian ini adalah gambar resonansi magnetik nuklir (NMRI), tetapi ketika teknik ini dikembangkan untuk digunakan dalam perawatan kesehatan, konotasi kata "nuklir" dirasa terlalu negatif dan ditinggalkan begitu saja. nama yang diterima.

MRI didasarkan pada prinsip fisika dan kimia dari resonansi magnetik nuklir (NMR), suatu teknik yang digunakan untuk memperoleh informasi tentang sifat molekul.

Bagaimana MRI Bekerja

Untuk memulai, mari kita lihat bagian-bagian mesin MRI. Tiga komponen dasar mesin MRI adalah:

  • Magnet utama
    • Bagian terbesar dari MRI adalah magnet utama. Mengembangkan medan magnet dengan kekuatan yang memadai untuk membuat citra MRI merupakan rintangan awal yang harus diatasi dalam pengembangan teknologi ini.
  • Magnet gradien
    • Itu magnet gradien adalah bagian "fine-tuning" dari mesin MRI. Mereka memungkinkan MRI untuk fokus pada bagian tubuh tertentu. Magnet gradien juga bertanggung jawab atas "derau suara" dalam MRI.
  • Kumparan
    • Di sebelah bagian tubuh Anda yang sedang dicitrakan kumparan. Ada lilitan yang dibuat untuk bahu, lutut, dan bagian tubuh lainnya. Koil akan memancarkan frekuensi radio yang memungkinkan MRI.

Magnet Utama

Magnet permanen (seperti yang Anda gunakan di pintu lemari es) yang cukup kuat untuk digunakan dalam MRI akan terlalu mahal untuk diproduksi dan terlalu rumit untuk disimpan. Cara lain untuk membuat magnet adalah dengan menggulung kabel listrik dan mengalirkan arus melalui kawat tersebut. Ini menciptakan medan magnet di tengah kumparan. Untuk menciptakan medan magnet yang cukup kuat untuk melakukan MRI, kumparan kawat harus tidak memiliki hambatan; oleh karena itu mereka bermandikan helium cair pada suhu 450 derajat Fahrenheit di bawah nol! Ini memungkinkan kumparan mengembangkan medan magnet 1,5 hingga 3 Tesla (kekuatan sebagian besar MRI medis), lebih dari 20.000 kali lebih kuat dari medan magnet bumi.


Magnet Gradien

Ada tiga magnet yang lebih kecil dalam mesin MRI yang disebut magnet gradien. Magnet ini jauh lebih kecil dari magnet utama (sekuat 1/1000), tetapi memungkinkan medan magnet diubah dengan sangat tepat. Magnet gradien inilah yang memungkinkan "irisan" gambar tubuh dibuat. Dengan mengubah magnet gradien, medan magnet dapat difokuskan secara khusus pada bagian tubuh yang dipilih.

Coil

MRI menggunakan sifat atom hidrogen untuk membedakan berbagai jaringan di dalam tubuh manusia. Tubuh manusia terutama terdiri dari atom hidrogen (63%), unsur umum lainnya adalah oksigen (26%), karbon (9%), nitrogen (1%), dan fosfor, kalsium, dan natrium dalam jumlah yang relatif kecil. MRI menggunakan properti atom yang disebut "spin" untuk membedakan perbedaan antara jaringan seperti otot, lemak, dan tendon.

Dengan pasien dalam mesin MRI dan magnet dihidupkan, inti atom hidrogen cenderung berputar ke salah satu dari dua arah. Inti atom hidrogen ini dapat mentransisikan orientasi spinnya, atau presesi, ke arah berlawanan. Untuk memutar ke arah lain, kumparan memancarkan frekuensi radio (RF) yang menyebabkan transisi ini (frekuensi energi yang diperlukan untuk melakukan transisi ini spesifik, dan disebut Frekuensi Larmour).


Sinyal yang digunakan dalam membuat gambar MRI berasal dari energi yang dilepaskan oleh molekul yang bertransisi atau berpresesi, dari energi tinggi ke status energi rendah. Pertukaran energi antara keadaan spin ini disebut resonansi, dan dengan demikian dinamai magnetic resonance imaging.

Menyatukan Semuanya

Kumparan juga berfungsi untuk mendeteksi energi yang dilepaskan oleh induksi magnet dari presesi atom. Komputer menafsirkan data dan membuat gambar yang menampilkan karakteristik resonansi berbeda dari jenis jaringan yang berbeda. Kami melihat ini sebagai gambar bayangan abu-abu - beberapa jaringan tubuh muncul lebih gelap atau lebih terang, semua tergantung pada proses di atas.

Pasien yang dijadwalkan untuk menjalani MRI akan ditanyai beberapa pertanyaan khusus untuk menentukan apakah MRI aman untuk pasien tersebut. Beberapa masalah yang akan ditangani meliputi:

  • Logam di tubuh
    • Pasien dengan implan logam di tubuhnya perlu memberi tahu staf MRI sebelum menjalani tes MRI. Beberapa implan logam kompatibel dengan MRI, termasuk kebanyakan implan ortopedi. Namun, beberapa implan mencegah pasien untuk menjalani MRI, seperti klip aneurisma di otak dan implan mata logam.
  • Perangkat yang ditanamkan
    • Pasien dengan alat pacu jantung atau defibrillator internal perlu memberi tahu staf MRI, karena perangkat ini mencegah penggunaan tes MRI.
  • Pakaian / Perhiasan
    • Semua pakaian atau perhiasan logam harus dilepas sebelum menjalani pemeriksaan MRI.

Benda logam di sekitar MRI bisa berbahaya. Pada tahun 2001, seorang anak laki-laki berusia enam tahun tewas ketika tangki oksigen menghantam anak tersebut. Saat magnet MRI dihidupkan, tangki oksigen terhisap ke dalam MRI, dan anak tersebut dipukul oleh benda berat tersebut. Karena potensi masalah ini, staf MRI sangat berhati-hati dalam memastikan keselamatan pasien.


Kebisingan

Pasien sering mengeluhkan suara 'dentang' yang disebabkan oleh mesin MRI. Kebisingan ini berasal dari magnet gradien yang telah dijelaskan sebelumnya. Magnet gradien ini sebenarnya cukup kecil dibandingkan dengan magnet MRI primer, tetapi magnet ini penting dalam memungkinkan perubahan halus dalam medan magnet untuk 'melihat' bagian tubuh yang sesuai.

Ruang angkasa

Beberapa pasien klaustrofobik dan tidak suka masuk ke mesin MRI. Untungnya, ada beberapa opsi yang tersedia.

  • MRI Ekstremitas
    • MRI baru tidak mengharuskan Anda berbaring di dalam tabung. Sebaliknya, pasien yang menjalani MRI lutut, pergelangan kaki, kaki, siku, atau pergelangan tangan, dapat dengan mudah menempatkan bagian tubuh tersebut di dalam mesin MRI. Jenis mesin ini tidak berfungsi untuk MRI bahu, tulang belakang, pinggul, atau panggul.
  • Buka MRI
    • MRI terbuka memiliki masalah kualitas yang signifikan, tetapi teknologi gambar telah meningkat cukup pesat dalam beberapa tahun terakhir. Meskipun MRI tertutup masih disukai oleh banyak dokter, MRI terbuka mungkin merupakan alternatif yang sesuai.
  • Sedasi
    • Beberapa pasien mengalami kesulitan duduk diam selama 45 menit yang diperlukan untuk menyelesaikan MRI, terutama dengan suara dentang. Oleh karena itu, mungkin tepat untuk minum obat untuk bersantai sebelum menjalani pemeriksaan MRI. Diskusikan hal ini dengan dokter Anda sebelum menjadwalkan pemeriksaan MRI.