Naukowa technika jądrowego rezonansu magnetycznego
Naukowa technika jądrowego rezonansu magnetycznego

Jak rezonans zagląda do środka człowieka? (Może 2024)

Jak rezonans zagląda do środka człowieka? (Może 2024)
Anonim

Jądrowy rezonans magnetyczny (NMR), selektywna absorpcja fal radiowych o bardzo wysokiej częstotliwości przez niektóre jądra atomowe, które poddane są odpowiednio silnemu stacjonarnemu polu magnetycznemu. Zjawisko to po raz pierwszy zaobserwowali w 1946 r. Fizycy Felix Bloch i Edward M. Purcell niezależnie od siebie. Jądra, w których co najmniej jeden proton lub jeden neutron nie jest sparowany, działają jak małe magnesy, a silne pole magnetyczne wywiera siłę, która powoduje ich precesję w taki sam sposób, w jaki osie obracających się wierzchołków wykrywają powierzchnie w kształcie stożka podczas precesji w ziemskim polu grawitacyjnym. Kiedy naturalna częstotliwość poprzedzających magnesów jądrowych odpowiada częstotliwości słabej zewnętrznej fali radiowej uderzającej w materiał, energia jest absorbowana z fali radiowej. Ta selektywna absorpcja, zwana rezonansem, może być wytwarzana albo przez dostrojenie naturalnej częstotliwości magnesów jądrowych do częstotliwości słabej fali radiowej o stałej częstotliwości, albo przez dostrojenie częstotliwości słabej fali radiowej do częstotliwości magnesów jądrowych (określonych przez silne stałe zewnętrzne pole magnetyczne). Zobacz także rezonans magnetyczny.

promieniowanie: obrazowanie jądrowym rezonansem magnetycznym (NMR)

Ta metoda, zwana także obrazowaniem rezonansu magnetycznego (MRI), polega na wiązaniu fal radiowych o wysokiej częstotliwości do pacjenta

Jądrowy rezonans magnetyczny służy do pomiaru jądrowych momentów magnetycznych, charakterystycznego zachowania magnetycznego określonych jąder. Ponieważ wartości te są znacznie modyfikowane przez bezpośrednie środowisko chemiczne, pomiary NMR dostarczają informacji o strukturze molekularnej różnych ciał stałych i cieczy.

Na początku lat osiemdziesiątych techniki medycyny magnetycznego rezonansu jądrowego zaczęły być stosowane w medycynie do wizualizacji tkanek miękkich ciała. Ta aplikacja NMR, zwana obrazowaniem rezonansu magnetycznego (MRI), przedstawiła wolny od zagrożeń, nieinwazyjny sposób generowania obrazów cienkich plastrów ciała poprzez pomiar jądrowych momentów magnetycznych zwykłych jąder wodoru w wodzie ciała i lipidach (tłuszczach). Obrazy NMR wykazują dużą czułość w rozróżnianiu tkanek normalnych od chorych i uszkodzonych. Pod koniec lat osiemdziesiątych MRI okazało się lepsze od większości innych technik obrazowania w dostarczaniu obrazów mózgu, serca, wątroby, nerek, śledziony, trzustki, piersi i innych narządów. MRI zapewnia obrazy o stosunkowo wysokim kontraście, o zmiennym odcieniu, które mogą pokazywać guzy, tkanki pozbawione krwi i płytki nerwowe wynikające ze stwardnienia rozsianego. Technika ta nie stwarza znanych zagrożeń dla zdrowia, ale nie można jej stosować u osób, które mają wszczepione rozruszniki serca lub niektóre inne urządzenia zawierające metal.