कैसे एक एमआरआई मशीन आर्थोपेडिक्स के लिए काम करता है

चुम्बकीय अनुनाद इमेजिंग

एमआरआई चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग के लिए खड़ा है। वास्तविकता में, इस अध्ययन के लिए उचित नाम परमाणु चुंबकीय अनुनाद छवि (एनएमआरआई) है, लेकिन जब स्वास्थ्य देखभाल में उपयोग के लिए तकनीक विकसित की जा रही थी तो "परमाणु" शब्द का अर्थ बहुत नकारात्मक माना गया था और इसे छोड़ दिया गया था स्वीकृत नाम

एमआरआई परमाणु चुंबकीय अनुनाद (एनएमआर) के भौतिक और रासायनिक सिद्धांतों पर आधारित है, जो अणुओं की प्रकृति के बारे में जानकारी प्राप्त करने के लिए उपयोग की जाने वाली तकनीक है।

एमआरआई कैसे काम करता है

शुरू करने के लिए, एमआरआई मशीन के हिस्सों को देखते हैं। एमआरआई मशीन के तीन बुनियादी घटक हैं:

प्राथमिक चुंबक

एक स्थायी चुंबक (जैसे कि आप अपने रेफ्रिजरेटर दरवाजे पर उपयोग करते हैं) एक एमआरआई में उपयोग करने के लिए पर्याप्त शक्तिशाली उत्पादन के लिए बहुत महंगा और स्टोर करने के लिए बहुत बोझिल होगा।

चुंबक बनाने का दूसरा तरीका विद्युत तार को तार देना और तार के माध्यम से एक प्रवाह चलाने के लिए है। यह कुंडल के केंद्र के भीतर एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है। एमआरआई करने के लिए एक मजबूत पर्याप्त चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए, तार के कॉइल्स को कोई प्रतिरोध नहीं होना चाहिए; इसलिए वे शून्य से नीचे 450 डिग्री फ़ारेनहाइट तापमान पर तरल हीलियम में नहाए जाते हैं!

यह कॉइल्स को पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की तुलना में 20,000 गुना अधिक मजबूत, 1.5 से 3 टेस्ला (अधिकांश चिकित्सा एमआरआई की ताकत) के चुंबकीय क्षेत्रों को विकसित करने की अनुमति देता है।

ग्रेडियेंट मैग्नेट

एक एमआरआई मशीन के भीतर तीन छोटे चुंबक हैं जिन्हें ग्रेडियेंट मैग्नेट कहा जाता है। ये चुंबक बहुत छोटे होते हैं जो प्राथमिक चुंबक (लगभग 1/1000 मजबूत होते हैं), लेकिन वे चुंबकीय क्षेत्र को बहुत सटीक रूप से बदलने की अनुमति देते हैं। यह ढाल वाले चुंबक हैं जो शरीर के छवि "स्लाइस" को बनाने की अनुमति देते हैं। ढाल चुंबक को बदलकर, चुंबकीय क्षेत्र विशेष रूप से शरीर के एक चुने हुए हिस्से पर केंद्रित किया जा सकता है।

कुंडल

एमआरआई मानव शरीर के भीतर विभिन्न ऊतकों के बीच अंतर करने के लिए हाइड्रोजन परमाणुओं के गुणों का उपयोग करता है। मानव शरीर मुख्य रूप से हाइड्रोजन परमाणुओं (63%) से बना है, अन्य आम तत्व ऑक्सीजन (26%), कार्बन (9%), नाइट्रोजन (1%), और अपेक्षाकृत कम मात्रा में फॉस्फोरस, कैल्शियम और सोडियम हैं। एमआरआई मांसपेशियों, वसा और कंधे जैसे ऊतकों के बीच मतभेदों को अलग करने के लिए "स्पिन" नामक परमाणुओं की एक संपत्ति का उपयोग करता है।

एक एमआरआई मशीन में एक रोगी के साथ और चुंबक चालू हो गया है, हाइड्रोजन परमाणुओं का नाभिक दो दिशाओं में से एक में घूमता है। ये हाइड्रोजन परमाणु नाभिक विपरीत स्पिनिशन के लिए अपने स्पिन ओरिएंटेशन या प्रीसेस को बदल सकते हैं।

दूसरी दिशा को स्पिन करने के लिए, कॉइल एक रेडियो आवृत्ति (आरएफ) उत्सर्जित करता है जो इस संक्रमण का कारण बनता है (इस संक्रमण को बनाने के लिए आवश्यक ऊर्जा की आवृत्ति विशिष्ट है, और लार्मोर फ्रीक्वेंसी कहा जाता है)।

एमआरआई छवियों को बनाने में उपयोग किया जाने वाला सिग्नल अणुओं द्वारा उनके उच्च ऊर्जा से उनके निम्न ऊर्जा वाले राज्य में संक्रमण या पूर्ववर्ती द्वारा जारी ऊर्जा से प्राप्त होता है। स्पिन राज्यों के बीच ऊर्जा के इस आदान-प्रदान को अनुनाद कहा जाता है, और इस प्रकार चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग नाम दिया जाता है।

यह सब एक साथ डालें

कॉइल परमाणुओं की पूर्ववर्ती से चुंबकीय प्रेरण द्वारा दी गई ऊर्जा का पता लगाने के लिए भी कार्य करता है।

एक कंप्यूटर डेटा को समझता है और छवियों को बनाता है जो विभिन्न ऊतक प्रकारों की विभिन्न अनुनाद विशेषताओं को प्रदर्शित करते हैं। हम इसे भूरे रंग के रंगों की एक छवि के रूप में देखते हैं - कुछ शरीर के ऊतक ऊपर या ऊपर की प्रक्रियाओं के आधार पर गहरे या हल्के दिखाई देते हैं।

मरीजों को एमआरआई से गुजरने के लिए निर्धारित किया जाएगा, यह निर्धारित करने के लिए कुछ विशिष्ट प्रश्न पूछे जाएंगे कि एमआरआई उस रोगी के लिए सुरक्षित है या नहीं। संबोधित किए जाने वाले कुछ मुद्दों में शामिल हैं:

एक एमआरआई के आसपास के धातु वस्तुओं खतरनाक हो सकता है। 2001 में, एक ऑक्सीजन टैंक बच्चे को मारने पर एक छह वर्षीय लड़के की मौत हो गई थी। जब एमआरआई चुंबक चालू किया गया था, ऑक्सीजन टैंक एमआरआई में चूसा गया था, और बच्चे को इस भारी वस्तु से मारा गया था। इस संभावित समस्या के कारण, एमआरआई कर्मचारी रोगियों की सुरक्षा सुनिश्चित करने में बेहद सावधान हैं।

शोर

मरीजों अक्सर एमआरआई मशीनों के कारण 'clanging' शोर की शिकायत करते हैं। यह शोर ढाल वाले चुंबकों से आ रहा है जो पहले वर्णित थे। ये ढाल चुंबक प्राथमिक एमआरआई चुंबक की तुलना में वास्तव में काफी छोटे होते हैं, लेकिन वे चुंबकीय क्षेत्र में सूक्ष्म परिवर्तनों को शरीर के उचित हिस्से को सर्वोत्तम रूप से देखने के लिए महत्वपूर्ण हैं।

अंतरिक्ष

कुछ रोगी क्लॉस्ट्रोफोबिक हैं और एमआरआई मशीन में शामिल होना पसंद नहीं करते हैं। सौभाग्य से, कई विकल्प उपलब्ध हैं।