3. Формування мр-зображення.

Коли тіло пацієнта поміщають всередину магнітного поля МР-томографа, намагніченість всіх протонів орієнтується паралельно напряму зовнішнього магнітного поля. При цьому більша частина векторів намагніченості протонів орієнтована в тому ж напрямі, що і зовнішнє магнітне поле, а менша частина – в протилежному. Тому в цілому в організмі пацієнта створюється сумарний магнітний момент, що співпадає з напрямом зовнішнього магнітного поля. Його величина залежить від щільності протонів в різних органах і тканинах.

Однак зображення досліджуваного органа визначається не лише щільністю протонів в ньому, але й тим, в яких хімічних сполуках знаходиться Гідроген. Тому, наприклад, вода і жирова тканина, що містять велику кількість хімічно зв’язаного Гідрогену, генерують неоднакові МР-сигнали після зникнення ЯМР.

МР-сигнал являє собою радіохвилю, що генерується протонами після зникнення явища ЯМР на протязі певного періоду – часу релаксації. Ця радіохвиля уловлюється радіочастотною катушкою, в якій в результаті цього індукується електричний струм, амплітуда якого прямо пропорційна інтенсивності МР-сигналу. Тобто, МР-сигнал оцінюють по інтенсивності.

Однак, МР-сигнали, що випускаються протонами різних тканин (наприклад, рідини та жиру), відрізняються один від одного ще й по своїй тривалості. Причиною є те, що в процесі релаксації хімічно сильно зв’язані протони (наприклад, жир) віддають випромінювану радіохвилями енергію набагато швидше, ніж менш зв’язані (рідина). Тобто, час релаксації води набагато більший, ніж жиру.

Явище релаксації включає 2 паралельно протікаючи процеси:

1. Повернення вектора намагніченості, що створюється обертанням протонів, у вихідний (до виникнення ЯМР) стан – Т1 –релаксація.

Час Т1- релаксації – час, необхідний для досягнення 63% від величини вектора намагніченості протонів, що був до виникнення явища ЯМР.

2. Дефазування – Т2 – релаксація.

Час Т2-релаксації – час, необхідний для досягнення стану, коли в процесі дефазування зберігається лише 37% синхронізованих по фазі протонів від початкового значення.

Таким чином, на інтенсивність МР-сигналу впливає не тільки щільність протонів, а й час Т1- і Т2-релаксації різних органів і тканин.

4. Будова мр-томографа.

Магнітно-резонансний томограф включає в себе такі складові частини:

1. Магніт, що створює постійне магнітне поле високої напруженості.

В сучасних МРТ використовують різні види магнітів:

- постійні;

- резистивні (електромагнітні);

- надпровідні.

Найчастіше в МРТ використовують надпровідні магніти. Такий магніт розміщується у рамі, в яку, як в тунель, поміщається пацієнт під час дослідження. Магнітне поле, що створюється таким магнітом, має високу однорідність у площині томографічного зрізу, а його силові лінії орієнтовані паралельно довгій осі тіла пацієнта.

2. Радіочастотна катушка, що генерує і приймає радіочастотні імпульси. Коли ця катушка працює в режимі випромінювання радіохвиль, кожен радіочастотний імпульс поглинається протонами досліджуваного об’єкта.

В режимі прийому радіохвиль ця катушка працює в зворотному напрямку, тобто випускаємі протонами радіохвилі (МР-сигнал) уловлюються індуктивним контуром котушки, і в ньому виникає електричний струм. Вимірюючи амплітуду цього струму, можна зробити висновок про концентрацію і хімічний стан протонів в досліджуваному об’єкті.

Розрізняють 2 види катушок:

• поверхневі – під час проведення МРТ їх поміщають над ділянкою дослідження (наприклад, над плечем, орбітою);

• об’ємні – мають форму порожнього циліндра, всередину якого під час МРТ поміщається досліджуваний об’єкт (наприклад, голова, колінний суглоб).

3. Блок обробки інформації – являє собою потужний комп’ютер, в якому формується МР-зображення на основі МР-сигналу, отриманого радіочастотною катушкою.