ام‌آر‌آی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد.

یک دستگاه پویشگر ام‌آرآی ۳ تسلا از نوع Philips Achieva
یک دستگاه پویشگر ام‌آرآی ۳ تسلا از نوع Philips Achieva

ام‌آرآی (به انگلیسی: MRI) که مخفف عبارت (به انگلیسی: Magnetic Resonance Imaging) است و تصویربرداری تشدید مغناطیسی نامیده می‌شود، روشی پرتونگارانه در تصویربرداری تشخیصی پزشکی است که در دهه‌های اخیر بسیار فراگیر شده‌است.

با ام آر آی میتوان در جهات فوقانی-تحتانی (اگزیال)، چپ‌راستی (ساژیتال) و پس‌وپیش (کرونال) و حتی در جهات اُریب و مایل تصویرگیری نمود. یک سیستم ام آر آی از سه میدان مغناطیسی استفاده میکند:

  1. میدان خارجی ثابت و قوی (B0)
  2. میدان ضعیف گرادیانی متغیر
  3. میدان حاصل از پالس RF الکترومغناطیسی (B۱)

سیستمهای ام آر آی امروزی غالباً دارای قدرت میدانهای 0.2, 1, 1.5, و 3 تسلا می‌باشند. در ایالات متحده آمریکا بیمارستان‌ها و مراکز خدمات بهداشتی اجازه استفاده از سیستم‌های تا ۴تسلا را نیز برای یک بیمار دارند. اما از چهار تسلا به بالا صرفا جنبه و کاربرد‌های تحقیقاتی دارد.

بزرگ ترین تولید کننده‌های سیستمهای ام آر آی امروزه شرکت‌های زیمنس (آلمان)، جی‌ای (آمریکا)، توشیبا (ژاپن)، و فیلیپس (هلند) می‌باشند.

فهرست مندرجات

[ویرایش] تاریخ

جایزه نوبل پزشکی سال ۲۰۰۳ به خاطر اختراع ام آر آی به پاول لاتربر از دانشگاه ایلینوی در اوربانا شامپاین[۱] و پیتر منزفیلد از انگلستان اعطا گردید. دانشمند آمریکایی ارمنی تبار ریموند دامادیان همچنین از بنیانگذاران این نوع پویشگر می باشد. ابداع این روش به دههٔ ۷۰ میلادی توسط این کسان باز می گردد.

[ویرایش] طرز کار

چگونگی قرار گرفتن اسپین‌های هسته‌ای در میدان مغناطیسی
چگونگی قرار گرفتن اسپین‌های هسته‌ای در میدان مغناطیسی

چگونگی تولید تصویر ام آر آی فرایند بس پیچیده ایست. در این روش از خاصیت ویژه اسپین‌های هسته‌های هیدرژنی در میدان مغناطیسی (B0) استفاده می‌شود. اسپین‌ها تحت تاثیر میدان مغناطیسی پالس‌های الکترومغناطیسی (B۱) قرار گرفته و سپس از این حالت برانگیختگی به مرور به حالت اولیه خود بازمی گردند.[۲]* در هر بافتی این مدت زمان متفاوت است. بطور مثال در ۱٫۵ تسلا٫ ثابت T1 برای بافت چربی ۲۶۰ میلی ثانیه و برای بافت ماده خاکستری مغز ۹۲۰ میلی ثانیه میباشد.

به مدت زمانی که طول می‌کشد تا Mz (مؤلفه بردار جمع اسپین‌ها در محور طولی نرمال) افزایش یافته و ۶۳٪ از مقدار اولیه خود را باز یابد تابت زمانی T1 گویند. و به مدت زمانی که طول می‌کشد تا Mxy (مولفه بردار جمع اسپین‌ها در صفحه عرضی) به ۳۷٪ مقدار بیشینهٔ اولیه خود کاهش یابد ثابت زمانی T2 گویند. بسته به اینکه چه نوع دنباله‌ای انتخاب شود میتوان با T1 و T2 کنتراست دلخواه را به تصویر کشید و توانایی ام آر آی در همین خاصیت ویژه قرار دارد. بطور مثال در یکی چربی روشن و در دیگری تاریک میشود.

هر برش تصویری توسط فاز و بسامد امواج دریافت شده بترتیب در محور‌های y و x کدگذاری می‌گردد. برای انجام کد گذاری احتیاج به میادین مغناطیسی متغیر میباشد که این امر بکمک آهن رباهای از نوع ابررسانا هر لحظه تولید می‌گردد. اطلاعات دریافتی در فضایی داده‌ای بنام فضای k واریز شده و نهایتا بکمک تبدیلات فوریه ای به شکل تصویر در آورده می‌شوند.

[ویرایش] مقایسه

کد گذاری با بسامد (frequency encoding)
کد گذاری با بسامد (frequency encoding)

ام آر آی از بعضی نقاط برتری و از بعضی جهات دیگر نسبت به ابزار دیگر در فیزیک پزشکی ضعف دارد. در قیاس با سی تی اسکن این موارد عبارتند از[۳]:

[ویرایش] برتری‌های ام‌آرآی در مقایسه با سی تی اسکن

  • تضاد تصویری (سایه‌روشن) بالاتر از سی تی اسکن.
  • تهیه مقاطع تصویری از جهات مختلف (از جمله اریب).
  • عدم استفاده از پرتوهای یونیزان.
  • مانند سی‌تی‌اسکن موجب سخت شدن باریکه پرتوها (آرتیفکت سخت، beam hardening) نمی‌شود.

[ویرایش] نقاط ضعف ام آر آی در مقایسه با سی‌تی‌اسکن

  • گرانتر از سی‌تی‌اسکن، کمیاب‌تر، و کار با آن مشکل‌تر است.
  • تصویرگیری زمان بیشتری می‌برد.
  • وضوح تصویری کمتری دارد.
  • بدلیل طولانی تر بودن اسکن‌ها آرتیفکت حرکتی بیشتری دارد.
  • موجب مشکلات برای بیماران دارای اجسام فلزی در بدن خود میباشد.

[ویرایش] fMRI

یک تصویر اف‌ام‌آرآی دید فوقانی-تحتانی.
یک تصویر اف‌ام‌آرآی دید فوقانی-تحتانی.

در fMRI همانند پت اسکن تصویر گرفته شده اطلاعات دگرگشتی در اختیار ما می‌گذارد. سه روش تصویربرداری در fMRI غالباً DWI, BOLD, و Perfusion میباشند. در تمام این روشها عموماً از دنباله پالسی از نوع EPI استفاده می‌گردد.

[ویرایش] طیف‌نگاری

طیف‌نگاری با تشدید مغناطیسی (MR Spectroscopy) تکنیکی است که امروزه برای تصویرگیری از مغز کاربرد‌های فراوانی دارد. به ویژه از دنباله‌های پالسی PRESS و STEAM در این روش استفاده میگردد.

[ویرایش] جُستارهای وابسته

[ویرایش] منابع

  1. به مقاله زیر مراجعه شود:
    Lauterbur, P.C., Nature, 1973; 242:190-191
  2. relaxation
  3. فنون تخصصی. فضل‌الله تورچیان.انتشارات نور دانش. ۱۳۸۲. ص۲۸۵

منابع دیگر:

  • احسانه سلیمانی، نادر قهرمانی: تصویرنگاری تشدید مغناطیسی، MRI، و فیزیک تشدید مغناطیسی هسته‌ای، NMR. [1]

[ویرایش] پیوند به بیرون


این نوشتار دربارهٔ مهندسی خُرد است. با گسترش آن به ویکی‌پدیا کمک کنید.
این نوشتار مربوط به دانش پزشکی، خُرد است. با گسترش آن به ویکی‌پدیا کمک کنید.

fa:ام‌آر‌آی