Magnetna rezonanca i kompjuterizovana tomografija

Visoka zdravstveno – sanitarna škola strukovnih studija
“Visan”, Beograd
Predmet: Klinička farmacija

Magnetna rezonanca i kompjuterizovana

tomografija

Seminarski rad

Mentor:

Student:

Prof. dr Predrag Vukomanović

Tamara Omasta 12-VIII/2016

U Beogradu,

Decembar,2016

Uvod

............................................................................................................... 3

Istorija magnetne rezonance

......................................................................3

Magnetna rezonanca

....................................................................................4

3.1

Fizički principi magnetne rezonance

...........................................................

3.2

Principi rada magnetne rezonance

................................................................7

Kompjuterizovana tomografija

...............................................................11

4.1

Pojmovi iz tomografije

............................................................................. 13

4.2

Uobičajene zone zračenja

.........................................................................13

4.3

Aparati

..............................................................................................................................................

Američko udruženje radiologa je 1983. g. predložilo da se iz naziva nuklearna magnetna
rezonanca, izostavi naziv nuklearna kako bi se otklonile negativne predrasude prema jozujućem
zračenju. Od tada je NMR dobila novi naziv - Magnetic Resonance Imaging (MRI) ili samo
magnetna rezonanca (MR

)

Magnetna rezonenca

Magnetna rezonanca je radiološka dijagnosti

ka metoda poznata još od 1946. godine,

kada se koristila samo za hemijsku analizu i biološke

naučne

studije.

Od 1973. godine, magnetna rezonanca se razvila u tehnološkom smislu i od tada se koristi u
medicinskoj radiološkoj dijagnostici uz velike potencijalne

mogućnosti

MR radi na principu

fizičkog

efekta rezonancije jezgra atoma vodonika koji poseduje

magnetne osobine i reaguje u magnetnom polju.

Slika1

Magnetna rezonanca

Magnetna rezonanca je pregled koji omogućava dobijanje kvalitetnih tomografskih preseka
ljudskoga teela s velikom rezolucijom. Ideja se sastoji u tome da se pojedina meka tkiva u
organizmu razlikuju prema količini vode, odnosno vodonikovih atoma, što je jako povoljno za
dobijanje velikih kontrasta slike, obzirom da vode u tijelu ima u izobilju. To je moguće jer
vodonikovi atomi imaju spin, što rezultira njihovim specifičnim ponašanjem kada se nalaze u
jakom magnetnom polju.
Osnovni je dio svakog MRI-sistema glavni magnet. Postoji nekoliko tipova magneta:
permanentni, elektromagneti i supravodljivi magnet (njega ima većina modernih aparata), kod
kojih se smanjivanjem otpora provodnika smanjuje i količina energije potrebna za održavanje
magnetnog polja. Otpor zavisi i od materijala solenoida, od njegove dužine i preseka. Nadalje,
otpor zavisi i od temperature solenoida, koju je moguće kontrolisati.
Struja se propusti kroz solenoid da bi se podiglo magnetno polje, a zatim se solenoidi hlade
materijama, poznatim kao kriogeni (tečni helijum), da bi se smanjio otpor. To je tzv. kriogena
kupka koja okružuje navoje žice. Kada se koristi u MR-dijagnostici, supravodljivi magnet
proizvodi snažno magnetno polje, pri čemu ne zahtijeva velike količine električne energije,
upravo zbog izostanka otpora. Sistem koji se zasniva na takvom magnetu izuzetno je skup, ali
omogućava stvaranje izuzetno jakih magnetnih polja za kliničke potrebe i za spektroskopska

ispitivanja. Spin-odjek tehnika danas se najviše koristi, prvenstveno zbog najkraćeg vremena
snimanja i brze rekonstrukcije slike. Provode se mjerenja vremena T1 i T2 pomoću odjeka
dobijenih pobuđivanjem odgovarajućim impulsima, a na kvalitet slike utiče se variranjem dvaju
parametara (TR i TE). Najčešće se koristi samo 2 – 5 odjeka, zbog brže obrade, odnosno
rekonstrukcije slike.

Ukoliko ova jezgra izložimo snopu usmerenih radiotalasa, magnetni momenat nukleona
zaokrene se u odnosu na smer prvobitnog polja. Kada

isključimo

izvor radiotalasa, oni se vraćaju

u prvobitni položaj i tada emituju signal u vidu elektromagnetnih talasa. To vreme traje, a naziva
se "vreme relaksacije" spina.

Struja se propusti kroz solenoid da bi se podiglo magnetno polje, a

zatim se solenoidi hlade materijama, poznatim kao kriogeni (tečni helijum), da bi se smanjio
otpor. To je tzv. kriogena kupka koja okružuje navoje žice. Kada se koristi u MR-dijagnostici,
supravodljivi magnet proizvodi snažno magnetno polje, pri čemu ne zahteva velike količine
električne energije, upravo zbog izostanka otpora. Sistem koji se zasniva na takvom magnetu
izuzetno je skup, ali omogućava stvaranje izuzetno jakih magnetnih polja za kliničke potrebe i za
spektroskopska i visokorezoluciona ispitivanja.
Elektromagnetni talasi u toku relaksacije nukleona predstavljaju signale u vidu analognih
informacija koje se kompjuterski obrađuju i kao konačan rezultat imamo MR sken (sliku).
MR omogućava kristalno jasan prikaz organa celog tela, kao i njihove patološke promene.
Zahvaljujući softverskom rešenju, omogućena je karakterizacija tkiva: tečnost, hrskavica, solidno
tkivo, edem, hematom, krvarenja. Slike dobijene MR predstavljaju distribuciju atoma vodonika u
tkivu. Snimci MR jako podsećaju na snimke dobijene CT-om, ali su ipak potpuno drugačiji, jer
signal MR sadrži informacije ne samo o gustini nukleona atoma, već i o njihovoj povezanosti i o
uticaju sredine u kojoj se nalaze. To je, zapravo, informacija ne samo o morfologiji tkiva kao kod
CT-a, veći o hemijskim i fizičkim karakteristikama tkiva.
Jedan od glavnih problema vezanih uz MRI jesu zalutala magnetna polja, odnosno polja koja se
šire izvan granica prostorije snimanja. Zbog toga su razvijene dve vrste zaštite: pasivna i aktivna.
Pasivna se postiže ugradnjom tzv. Faradejevog kaveza u zidove sobe za snimanje i ne iziskuje
velike troškove, ali ipak efikasno zadržava magnetno polje unutar granica.