PRZYKŁADY Metody obrazowania obiektów

Rezonans Magnetyczny MRI

Obrazowanie tą techniką bazuje na wykorzystaniu właściwości fal radiowych, silnego pola magnetycznego oraz właściwości magnetyczne jąder atomu wodoru – protonów, do tworzenia czytelnych i szczegółowych obrazów organów wewnętrznych i tkanek. MRI stała się bardzo pomocna w diagnozowaniu np. guzów mózgu, jak również oczu czy ucha wewnętrznego. Nie można jednak badać pacjentów z: rozrusznikami serca, implantami słuchawkowymi, metalowymi klipsami naczyniowymi, endoprotezami oraz wszystkimi materiałami metalicznymi, które w polu magnetycznym mogą się przemieścić lub nagrzać i spowodować obrażenia sąsiadujących z nimi tkanek.

W skład aparatury rezonansu magnetycznego wchodzą: magnes (np. elektromagnes nadprzewodzący, oporowy lub magnes stały), cewki pola gradientowego, nadajnik z cewkami nadawczymi, odbiornik z cewkami odbiorczymi, system komputerowy. Sercem aparatury MRI jest impulsowy spektrometr cyfrowy, który kształtuje sekwencje impulsów pobudzających, kontroluje proces odbioru sygnału oraz analizuje widmo sygnału.

Schemat tomografu MRI w przekroju a) cewka główna, b) cewka nadawczo - odbiorcza, c) cewki korekcyjne, d) cewki korekcyjne

Elektromagnes nadprzewodzący – stanowi element umożliwiający wytworzenie niemal jednorodnego pola magnetycznego o indukcji od 0,4[T] do 3[T] w dużym obszarze przestrzeni. Zwoje elektromagnesu zbudowane są z nadprzewodnika, stopu niobu z tytanem. Zamknięte są wewnątrz naczyń Dewara zawierających ciekły hel (dla wytworzenia zjawiska nadprzewodnictwa wspomnianego stopu). Poziom szumu elektromagnesu jest bliski zeru dzięki bezoporowemu przewodzeniu prądu. Utrzymanie stanu nadprzewodzenia zwojów warunkuje prawidłową pracę elektromagnesu.

Obrazy uzyskane techniką MRI a) kolano b) kręgosłup

c) głowa w płaszczyźnie poprzecznej d) głowa w płaszczyźnie strzałkowej

Zasada powstawania obrazu Atomy zbudowane są z jądra atomowego i powłoki atomowej z krążącymi elektronami. W skład jądra wchodzą protony i neutrony, a w przypadku jądra atomu wodoru – tylko protony o dodatnim ładunku elektrycznym. Protony dokonują obrotu wokół własnej osi, a zatem posiadają moment pędu, tzw. spin. Z kolei z ruchem ładunku związane jest powstawanie momentu magnetycznego, czyli własnego pola magnetycznego. Normalnie kierunki i zwroty momentów magnetycznych poszczególnych protonów są przypadkowe, nieuporządkowane. Pod wpływem silnego, stałego, zewnętrznego pola magnetycznego cewki aparatu MRI, momenty magnetyczne protonów ustawiają się równolegle lub antyrównolegle względem kierunku tego pola (magnetyzacja podłużna). To zewnętrzne pole magnetyczne oddziałuje na momenty magnetyczne protonów jąder atomu wodoru. Występują one w ciele ludzkim przede wszystkim w wodzie.

Pozytonowa Tomografia Emisyjna PET tomograf PET-CT Biograph LSO (Siemens)

Pozytonowa Tomografia Emisyjna PET aplikacja radiofarmaceutyku przez wenflon

Schemat działania PET

Ułożenie pacjenta na stole tomografu PET-CT w przypadku badania mózgu

Obrazy CT (po lewej), PET (w środku) oraz fuzja PET-CT (po prawej) w płaszczyźnie przekroju poprzecznego i podłużnego