nukleární magnetická rezonance

1

Nukleární magnetická rezonance

Vypracoval:Ondřej Bruna

BMI 12/2006

2

Nukleární magnetická rezonance

Přístroj pro magnetickou rezonanci ↑

A počítačovou tomografii →

3

Nukleární magnetická rezonance

Úvod aneb co to umí a trocha historie…

Nukleární magnetická rezonance – NMR,anglicky Magnetic Resonance Imaging (MRI) , vznikla jako alternativa pro vyšetření počítačovou tomografií – CT, příp ultrazvukem nebo pozitronovou emisní tomografií

Princip znám již cca 70 let

První NMR snímek získán r.1977 – R. Damadian, L. Minkoff, M. Goldsmith, generován 5 hodin, nekvalitní

4

Nukleární magnetická rezonance

Úvod aneb co to umí a trocha historie…

NMR „rozřeže“ člověka na velmi tenké pásky, ze kterých je možné rekonstruovat 3D obraz dané části těla, je možné řezat podle libovolné osy

Pomocí menších skenerů je možné sledovat reakci tkáně na nějaký vnější vliv

Na snímcích z NMR jednoznačně určíte roztroušenou sklerózu, nádory mozku, poruchy míchy, záněty šlach, uvidíte poruchy vazů, kloubních pouzder, páteřních plotének, určíte velikost cyst, rozpoznáte mozkovou cévní příhodu, slouží k vyšetření hlavy, páteře…

5

Nukleární magnetická rezonance

Magnetická rezonance – výsledky vyšetření

6

Nukleární magnetická rezonance

Magnetická rezonance – výsledky vyšetření

7

Nukleární magnetická rezonance

8

Nukleární magnetická rezonance

Magnetická rezonance – výsledky vyšetření

9

Nukleární magnetická rezonance

Princip NMR

Využití magnetického momentu částic

Nutnost nespárovaných částic ->lichý počet protonů nebo neutronů -> pozorovatelný mag. Moment

Dobré medium například voda (70%lidské tělo), dobré zobrazení měkkých tkání

10

Nukleární magnetická rezonance

Princip NMR

Protony se v silném magnetickém poli orientují v jeho směru

Precesní pohyb – rotace osy elektronu kolem osy např. z, určuje směr působení pole

11

Princip NMR

Nukleární magnetická rezonance

12

Nukleární magnetická rezonance

Princip NMR

Atomy v homogenním magnetickém poli jsou vystaveny impulsu z radiofrekvenčních cívek.

Tyto cívky vyšlou impuls o určité frekvenci, který vybudí některé atomy s látce do vyššího energetického stavu (absorbují energii)

Homogenní mag. pole je ale nutí vrátit se do svého původního stavu, tedy vyzářit energii zpět.

Tuto energii opět zaznamenají RF cívky a z ní se sestavuje výsledný obraz

13

Nukleární magnetická rezonance

O Skenerech NMR

Magnetické pole musí být:

Intenzivní (0,6T-3T)

Homogenní

Konstantní v čase

Generované el. proudem nebo permanentně mag. materiálem

14

Nukleární magnetická rezonance

O Skenerech NMR

Magnety:

Permanentní

Elektromagnety

Rezistivní magnety (malá pole 0,02T-0,06T)

Supravodivé (kryogenicky chlazené, ze slitiny titanu a niobu)

15

O Skenerech NMR

Skener pracuje se dvěma druhy cívek:

- gradientní – vytváří magnetické pole ve směrech souřadné soustavy

- radiofrekvenční – vysílají pulsy a přijímají informace o pacientovi, 1 sken přibližně za 50 ms u funkčních aplikací i za méně, zvlášť na hlavu, tělo, povrch;generují pulsní pole

Nukleární magnetická rezonance

16

Nukleární magnetická rezonance

O Skenerech NMR

- v místnosti s přístrojem nesmí být žádné kovové zařízení

- jakýkoliv kovový předmět, byť sebemenší zhoršuje homogenitu pole

- mag pole země je v porovnání s polem skeneru malé Bz=0,5gaussu (1T=10000gaussu)

17

Nukleární magnetická rezonance

O Skenerech NMR

-Vyšetření je problematické pro skupiny:

- lidé s kardiostimulátory-lidé s kovovými implantáty, které nejsou

fixovány v tkáni-lidé trpící klaustrofobií-lidé citliví na hluk -nadměrně objemní lidé

Zatím nebyla prokázána škodlivost lidskému organismu, i když při vyšších polích kolem 7T dochází dočasně k utlumení periferních nervů.

18

Nukleární magnetická rezonance

Trendy NMR

- Zesilování pole (až 12T)

- Paralelní skenování

- Funkční vyšetření (funkční magnetická rezonance – studium toku krve v mozku)

- Malé skenery, mikrosnímkování

- Intervenční skenování – na sále

19

Nukleární magnetická rezonance

Zdroje

- 21.století

- www.wikipedia.org

- LF MU Brno