Home ⇒ 👍Фізика ⇒ Як працює МРТ?

Як працює МРТ?

Сучасна медицина вже нікого не дивує тим, що може побачити людину наскрізь. Але ви тільки уявіть, скільки різних методів винайдено: УЗД, рентген, МРТ. Мабуть, найдосконалішим є останній, про нього й поговоримо. МРТ дозволяє створювати тривимірне зображення внутрішніх органів людини мало не в повний зріст, при цьому ніякого шкідливого впливу не робить! Так який його принцип дії?

Принцип дії
Магнітно-резонансний томограф представляє з себе величезний магніт, з дуже сильним полем. У найсильніших моделях воно може бути в 100 000 разів більше магнітного поля Землі! Так ось, ядра наших атомів самі є маленькими магнітиками (бо у них є спін, вони як би обертаються і як би є малесенькими електроструму, провідними себе, як електромагніт). Відповідно вони можуть взаємодіяти із зовнішнім магнітним полем і повертаються або уздовж поля, або проти. Слід зазначити, що так поводяться тільки ядра з непарним числом протонів і нейтронів. Але все МРТ налаштовані на повороти ядер водню, який міститься у великій кількості в організмі в складі води та інших з’єднань.
Якщо опромінити ядро електромагнітної хвилею певної частоти, то воно може поглинути її енергію і повернутися на 90 або 180 градусів, в залежності від частоти. Через деякий час ядро релаксує в свій початковий стан і надлишок енергії випромінює у вигляді електромагнітної хвилі. Це випромінювання приймається антенами по суті як звичайне радіо, і якщо опромінювати тканини, то за інтенсивністю “відгуку” можна зрозуміти, багато там ядер водню чи ні. У різних тканинах його різну кількість, тому на зображенні чітко видно різницю між ними.
Але все ж це досить дорогий і технічно складний спосіб спостереження за нутрощами людини. Справа в тому, що частота поглинання залежить від поля. Якби всюди поле було однаковим, то поглинання і випромінювання відбувалося б всюди, ми б не дізналися, звідки прийшов сигнал, і картинки не вийшло б.

Тому на практиці роблять так. Включають основний магніт, радіоізлучатель і так звані градієнтні поля. Вони додаються або віднімаються з поля основного магніту, роблячи його неоднорідним. Через це резонансне поглинання енергії відбувається не скрізь, а тільки в маленькому діляночці. Звідти летять радіохвилі і вже приймаються антенами. Змінюючи градієнтні поля, ми пересуваємо місце резонансу, як би скануючи тіло, і отримуємо якийсь “відгук” з кожної точки тіла.
У різних тканинах міститься різна кількість водню (в воді та інших з’єднаннях), тому ми отримуємо різний відгук і можемо відновити картину внутрішніх органів. Так же час релаксації теж по-різному для різних тканин! У багатьох дослідженнях вимірюють і його, отримуючи дуже точну картину.

Байки, міфи, татухи, пірсинг, шкода, все таке
Дорожнечі МРТ додає те, що для створення сильного магнітного поля часто використовують електромагніт. І щоб він не нагрівався від величезного струму, по ньому проходить, його занурюють в камеру з рідким гелієм температурою -269 градусів. Тоді провідник переходить в надпровідний стан і не гріється, так як у нього просто пропадає опір. Причому камеру з гелієм занурюють в рідкий азот, а камеру з азотом в вакуумну камеру. Все це – для кращої теплоізоляції холоднющей гелію. Адже це одна з холодним речей на землі!

Шкоди МРТ ніякого не завдає, на відміну від рентгеноскопії, флюорографії, де людина по суті отримує дозу радіації. Але все ж МРТ протипоказаний людям з металевими, магнітящіміся імплантантами, так як вони зрушаться в магнітному полі, що може привести до непоправних наслідків. Татуювання в більшості своїй не є протипоказанням, адже в нинішніх фарбах немає металевих домішок.

Ну і характерний стукіт МРТ з’являється через рух градієнтних магнітів, які з величезною силою вдаряються в упори.
Так що, якщо вам будуть робити МРТ, задумайтеся, що ви оточені рідким гелієм, ядра в ваших атомах водню повертаються, і по суті ви самі є радіоізлучателем! І все це дозволяє розглядати вас зсередини!

(2 votes, average: 3.00 out of 5)

Як працює супутникове телебачення Супутникове телебачення являє собою систему передачі телевізійного сигналу від передавальних центрів до споживача з використанням в якості проміжної ланки штучних супутників Землі. З 1962 року, коли був переданий перший телевізійний сигнал за допомогою супутника, воно стало більш якісною альтернативою ефірному телебаченню. І хоча для прийому телепередач з телевізійних супутників потрібно більше дороге і складне обладнання, […]...

Як працює струменевий принтер Струменевий принтер, якщо подивитися простіше на принцип його роботи, складається з декількох механізмів, які забезпечують нанесення на папір або будь-який інший носій фарби згідно до цифрового зображення, яке спочатку зберігатися в пам’яті комп’ютера або будь-якого іншого електронного пристрою. Існує величезна кількість струменевих принтерів, але принцип їх роботи все одно приблизно однаковий. Різниця лише в технології […]...

Як працює теплоелектростанція Теплова електростанція або скорочено ТЕЦ є енергетична система, що перетворює теплову енергію в електричну. Різниця полягає лише в типі або вигляді використовуваного для цієї мети палива. Є теплоелектростанції, які спалюють вугілля, нафтопродукти або природний газ. Є навіть такі, які працюють на дровах і відходах дерево виробництва. Їх ще називають “зеленими” або екологічними. Хоча в процесі […]...

Як працює паровоз? Паровоз використовує енергію пари високого тиску. Цей перегрітий пар штовхає ряд поршнів, які за допомогою сполучних тяг (малюнок нижче) змушують обертатися колеса. Відносна простота конструкції і надійність паровоза зробили його найпопулярнішим засобом пересування з часу появи перших локомотивів на початку 1800-х років і до кінця другої світової війни. Хоча паровози і зараз широко використовуються в […]...

Як працює фотоапарат Штучним оптичним приладом можна назвати фотоапарат. Розглядати будова сучасних фотоапаратів – досить складно. Тому в шкільному курсі фізики розглянемо найпростішу модель, один з перших фотоапаратів. Основним оптичним перетворювачем, який здатний зафіксувати великий об’єкт на плівці, є об’єктив. Об’єктив складається з однієї або більше лінз, які дозволяють фіксувати зображення. Об’єктив має можливість змінювати положення лінз відносно […]...

Як працює приливна електростанція Приливну електростанцію можна вважати одним з видів гідроелектростанцій, з тією лише різницею, що перша використовує в своїй роботі енергію припливів і відливів, а друга – енергію вільно падаючої води. І оскільки припливи і відливи на нашій планеті відбуваються завдяки рухові Землі, а також впливу на неї Місяця і Сонця, то ще кажуть, що приливна електростанція […]...

Як працює реактивний двигун? Обертовий повітряний гвинт тягне літак вперед. Але реактивний двигун з великою швидкістю викидає гарячі відпрацьовані гази назад і тим самим створює реактивну силу тяги, спрямовану вперед. Типи реактивних двигунів Існує чотири типи реактивних, або газотурбінних двигунів: Турбореактивні; Турбовентиляторні – такі, як використовувані на пасажирських лайнерах Боїнг-747; Турбогвинтові, де використовують повітряні гвинти, що приводяться в дію […]...

Як працює ядерний (атомний) реактор Ядерний реактор працює злагоджено і чітко. Інакше, як відомо, буде біда. Але що там діється всередині? Спробуємо сформулювати принцип роботи ядерного (атомного) реактора коротко, чітко, з зупинками. По суті, там твориться той же процес, що і при ядерному вибуху. Тільки ось вибух відбувається дуже швидко, а в реакторі все це розтягується на тривалий час. У […]...

Як працює Форекс? Питання, як працює Форекс, далеко не пусте. Знання цього в багатьох випадках дозволяє трейдерам прийматиправильні рішення, хоча і не є паличкою-виручалочкою. Справа в тому, що на ринку працює безліч людей, банків, фондів, і за великим рахунком дії кожного з них в тій чи іншій мірі відбиваються на поточних курсах валют. Хоча часом зміни можуть бути […]...

Чому Wi-FI працює з перебоями і як це виправити Інтернет, який підключається до комп’ютера по бездротовому з’єднанню за допомогою роутера, називається Wi-Fi. Проблеми з передачею сигналу можуть виникати з різних причин, в більшості випадків легко усувається своїми силами. При поганому сигналі Wi-Fi слід в першу чергу звернути увагу на предмети поруч з роутером. Так, наприклад, мікрохвильова піч або холодильник можуть бути джерелами перешкод для […]...

Як працює сигарета Палаюча сигарета є як би цілою хімічною фабрикою, що виробляє більше 4000 різних сполук, в тому числі понад 40 канцерогенних речовин. Найбільш отруйним для організму є нікотин – алкалоїд листя тютюну, що представляє собою маслянисту безбарвну або світло-жовту рідину пекучого смаку, з неприємним запахом. У зв’язку з швидким звиканням організму до нікотину гострі отруєння цією […]...

Як працює септик? Житло не вважається благоустроєним, якщо в ньому відсутня система відведення стоків. У приватному будівництві для цього служать септики різних модифікацій. Від того, як працює септик, багато в чому залежить комфортність проживання в будинку. Система збору та знезараження господарсько-побутових стічних вод влаштована дуже просто і раціонально. Знаючи принцип роботи септика, можна грамотно його обслуговувати, а також […]...

Що таке Блютуз і як він працює? У більшості сучасних телефонів серед безлічі функцій ви обов’язково знайдете значок, що складається з блакитних перехрещених ліній. Це означає, що в телефоні реалізована технологія Bluetooth – надзвичайно корисна функція, з допомогу якої можна користуватися бездротовою гарнітурою або обмінюватися файлами з друзями. Що таке Блютуз і як він працює? Пошукаємо разом відповідь на це питання. Що […]...

Як працює трансформатор? Використовувана людиною електрична енергія в основному виробляється на великих електростанціях. Ці підприємства передають електрику на районні підстанції, які потім розподіляють його по споживачам. Так як лінії електропередач мають електричним опором, частина енергії електричного струму втрачається, перетворюючись на теплоту. Постійний струм (DC) тече в одному напрямку; змінний струм (АС) періодично змінює свій напрямок. Спочатку для електропостачання […]...

Як працює Європейський союз? Європейський союз є наддержавним об’єднанням, що означає, що держави-члени передають частину своїх суверенних прав ЄС і його інститутів. Отже, держави-члени мають значний довіру ЄС. Вони визнають, що в багатьох областях політики для всіх країн-учасниць вигідніше, якщо рішення і заходи будуть прийматися з урахуванням інтересів всього Союзу, навіть якщо іноді вони можуть йти врозріз з конкретними […]...

Чому не працює ВКонтакте? Що мені робити? Для багатьох російськомовних користувачів інтернету робочий день починається і закінчується їх сторінкою ВКонтакте. Поряд з Фейсбуком, Однокласниками та Живим Журналом ВКонтакте є одним з найпопулярніших способів спілкування в Рунеті. Щоб відчувати себе в соціальній мережі “як риба у воді” потрібно мати уявлення про основні принципи функціонування її сервісів. Нижче поміщаються відповіді на ті питання, які […]...

Як працює АЕС Енергія поділу ядер урану використовується в атомних електростанціях (АЕС). Процес поділу урану дуже небезпечний. Тому ядерні реактори оточують щільні захисні оболонки. Поширений тип реактора з водою під тиском. Теплоносієм є вода. Холодна вода надходить в реактор під дуже високим тиском, яке перешкоджає її закипання. Холодна вода, проходячи через активну зону реактора, діє також як сповільнювач […]...

Як працює двигун? Принцип роботи автомобільного двигуна полягає в перетворенні теплової енергії, одержуваної в результаті згоряння повітряно-паливної суміші, в механічну роботу. На справжній момент в автомобілях застосовуються бензинові або дизельні двигуни. Розрізняються вони способом займання повітряно паливної суміші і видом палива, застосовуваного для роботи двигуна. У бензиновому двигуни повітряно-паливна суміш утворюється в карбюраторі або в інжекторі. Потім ця […]...

Як працює сонячна батарея – фізика Сонячне світло не тільки уможливлює життя на Землі, він може з часом також стати і постачальником великої кількості електроенергії, без якої немислима сучасна цивілізація. Використання сонячного світла може бути не прямим, а у вигляді підведення енергії до турбін. У цьому випадку комплект дзеркал фокусує сонячну енергію на теплообмінник, який випаровує воду або будь-яку іншу рідину, […]...

Як працює мозок? Мозок – головний орган центральної нервової системи. Він керує всім організмом і відповідає за процеси мислення, пам’ять, почуття і мова. Що таке мозок? Мозок дорослої людини в середньому важить 1,4 кг і схожий на гігантський сірий волоський горіх. Він складається з крихітних клітин, що посилають електричні сигнали всім органам тіла але мережі нервових клітин, яка […]...

Як працює ядерний реактор? Активна зона ядерного реактора – зосередження найбільш концентрованого виду енергії з усіх, що використовуються в даний час, – розташована в сталевій оболонці з 15-сантиметровими стінками. Активна зона містить уран-235 у вигляді таблеток, завантажених в сотні трубок з нержавіючої сталі, кожна з яких має довжину близько трьох метрів. Атоми урану-235 піддаються ланцюгової реакції ядерного ділення, під […]...

Як працює теплова електростанція (ТЕЦ)? У цієї парової турбіни добре видно лопатки робочих коліс. Теплова електростанція (ТЕЦ) використовує енергію, вивільняється при спалюванні органічного палива – вугілля, нафти і природного газу – для перетворення води в пару високого тиску. Цей пар, що має тиск близько 240 кілограмів на квадратний сантиметр і температуру 524 ° С (1000 ° F), приводить в обертання […]...

Що таке франшиза і як вона працює? Останнім часом франчайзинг став дуже популярний, багато які бізнесмени отримали свій стан саме завдяки франшизі. Франшизою називають угоду між торговою групою і бізнесменом, що дозволяє останньому використовувати бренд в комерційних цілях. Можна також сказати, що франшиза означає оренду торгової марки. Цей спосіб зарекомендував себе дуже добре, адже в переважній більшості випадків франшиза починає дуже швидко […]...

Чому не працює інтернет на телефоні? Можливі причини Можливість в будь-яку хвилину “пірнути” в інтернет для пошуку потрібної інформації, перевірки пошти або просто для розваги стала звичною і навіть необхідною реальністю сучасного життя. Тим більше прикро стає, коли доступ до мобільного інтернету раптом пропадає. А згідно з неписаним “законом підлості” це трапляється саме тоді, коли він особливо необхідний. Отже, поговоримо про причини збоїв […]...

Чому не працює флеш плеєр? Як полагодити? Флеш плеєр є однією з найбільш часто використовуваних програм на будь-якому комп’ютері, тому неполадки в його роботі тут же стають видно. Без нього не можна виконувати безліч дій, які стали вже звичними для кожного з нас. Навіщо ж потрібен флеш плеєр і як виправити його поломку? Давайте подумаємо разом. Для чого потрібен флеш плеєр? Чому […]...

Як працює серце і система кровообігу? Серце працює немов м’язовий насос в грудях, перекачуючи кров по організму. Якщо воно зупиниться, припиниться і життя. Що таке серце і система кровообігу? Серце схоже на м’язовий мішок з чотирма камерами. Воно перекачує кров в організмі але мережі артерій, вен і капілярів – так званій системі кровообігу. Кругообіг крові При скороченні серцевого м’яза кров виштовхується […]...

Заради чого людина працює? – учнівський твір Великая радость – работа, В полях, за станком, за столом! В. Брюсов Хтось з французьких класиків сказав, що праця – це задоволення. Брюсов називає її радістю. Марксисти стверджують, що саме праця створила людину. “Трудовые будни – праздники для нас”, – співалося в одній радянській пісні. За всіх часів трудівник був шанованим членом суспільства, а ледаря, […]...

Чому адоби флеш плеєр не працює і як виправити помилку Adobe Flash – мультимедійна платформа компанії Adobe для створення веб-додатків або мультимедійних презентацій. Широко використовується для створення рекламних банерів, анімації, ігор, а також відтворення на веб-сторінках відео-і аудіозаписів. Платформа включає в себе ряд засобів розробки, перш за все Adobe Flash Professional і Adobe Flash Builder (раніше Adobe Flex Builder); а також програму для відтворення flash-контенту […]...

Які атоми найпоширеніші? Найпоширеніші атоми у Всесвіті – це атоми водню, найлегші з усіх атомів. Друге місце за поширеністю займають друге і по тяжкості атоми – це атоми гелію. На частку водню і гелію припадає близько 99% всіх атомів у Всесвіті! Справа в тому, що в основному з цих атомів (точніше, з ядер цих атомів) складаються зірки – […]...

Хімічні елементи і неорганічні сполуки H (Hydrogenium), № 1 Маса атома водню дорівнює 1 а. е. м. Проста речовина водень складається з двоатомних молекул, його формула – Н2. При звичайних умовах водень – газ, не має кольору і запаху, погано розчинний у воді. При сильному стисненні і охолодженні він переходить в рідкий стан. Рідкий водень кипить при -253 ° С. […]...

Туманна камера Вільсона На банкеті на честь присудження йому в 1927 р Нобелівської премії Чарльз Вільсон так описував свою любов до втрачаються в тумані вершин шотландських пагорбів: “Щоранку я бачив сонце, що сходило над морем хмар, і нижче – тіні пагорбів в тумані, оточені чудовими кольоровими кільцями. Краса цього видовища змусила мене закохатися в туман… “. Хто б […]...

Воднева енергія Водень – дуже ефективний і екологічно чисте джерело, так як при спалюванні водню утворюється вода. Водень легко трансформується над газопроводом. Єдиним недоліком є те, що водень практично не існує на Землі. З іншого боку, водень найпоширеніший у Всесвіті, присутній у величезній кількості з’єднань, як, наприклад, H2O в океані, що займає 71% поверхні планети. Існує кілька […]...

Напруженість електростатичного поля. Лінії напруженості Для дослідження електростатичного поля в нього необхідно внести пробний заряд q0 (заряд q0 – точковий позитивний заряд досить малої величини, щоб його внесення до досліджуване полі не спотворювало це поле, інакше, це заряд, власне поле якого дуже малий у порівнянні з досліджуваним) і виміряти силу, яка діє на нього в заданій точці поля. Сила, що […]...

Полярні діелектрики Молекули полярних діелектриків з погляду електричних властивостей є диполями. Диполь – це система двох однакових за модулем і протилежних за знаком зарядів, що знаходяться на деякій стоянні один від одного. Наприклад, в молекулі кухонної солі NaCl самотній зовнішній електрон натрію захоплюється атомом хлору (якому Рис. 3.28. Диполь якраз бракує одного електрона до повного комплекту з […]...

Пероксид водню Пероксид (перекис) водню H2O2 відкритий в 1818 р Л. Ж. Тенаром при впливі розбавлених кислот на BaO2 і отримав назву “окисленої води”. Фізичні властивості Безбарвна в’язка рідина, яку можна переганяти без розкладання при зниженому тиску. Легко змішується з водою. Температура плавлення -0,8 ° C, температура кипіння 152,8 ° С. Чистий пероксид водню надзвичайно нестійкий і […]...

Фізика електромагнітного поля Згадаймо, яким чином Максвелл пояснив явище електромагнітної індукції. Змінне магнітне поле породжує вихрове електричне поле. Якщо у змінному магнітному полі знаходиться замкнутий провідник, то вихрове електричне поле приводить в рух заряджені частинки цього провідника – так виникає індукційний струм, спостерігається в експерименті. Лінії вихрового електричного поля охоплюють лінії магнітного поля. Якщо дивитися з кінця вектора […]...