Cum funcționează aparatele RMN?

Aparatele RMN au devenit esențiale atât în cercetarea științifică, cât și în diagnosticarea medicală. Dar cum funcționează aparatul RMN?

Sute de mii de oameni le datorează viața acestor aparate, fie direct, fie prin descoperirile pe care le-au făcut posibile. Probabil că unii s-au întrebat cum reușesc aceste dispozitive să ofere imagini atât de clare ale interiorului corpului fără a utiliza radiații periculoase, cum sunt razele X. Te-ai aștepta ca toată lumea să știe că RMN-urile folosesc magneți extrem de puternici, este, până la urmă, chiar în denumirea lor: Rezonanță Magnetică Nucleară.

• Ce se întâmplă cu creierul atunci când lucrezi în echipă?
• Locul în care trăiești influențează ce greutate ai, arată un nou studiu

Totuși, surprinzător de mulți oameni ignoră sau uită acest detaliu, dovadă stând incidentele grave raportate când cineva face greșeli greu de imaginat, cum ar fi să intre cu o armă încărcată sau cu un lanț greu într-un astfel de aparat.

Dar cum funcționează aparatul RMN?

Cum funcționează aparatul RMN?

Cei mai mulți dintre noi știu că RMN-urile implică câmpuri magnetice foarte intense, dar nu este întotdeauna clar modul exact prin care aceste câmpuri creează imagini atât de detaliate ale organelor. Răspunsul stă în proprietatea numită „spin” pe care o au protonii. Acest spin le conferă un moment magnetic, un fel de mic magnet intern. Într-un câmp magnetic extern puternic, acești „magneți” se aliniază cu direcția câmpului. Nu se deplasează fizic, dar direcția lor se schimbă.

Apoi, undele radio de mare intensitate pot schimba orientarea acestor momente magnetice, oferindu-le protonilor energie potențială, similar cu ridicarea unui obiect într-un câmp gravitațional. Când undele radio se opresc, protonii revin la orientarea inițială, eliberând acea energie sub formă de unde radio pe care aparatul le detectează.

Această reacție este diferită în cazul atomilor de hidrogen față de protonii legați în alte tipuri de atomi, ceea ce îi permite aparatului să identifice distribuția hidrogenului în corp, adică a apei și a grăsimii. Pentru că distribuția hidrogenului este diferită la organele și țesuturile sănătoase față de cele tumorale, RMN-ul poate evidenția anomalii asociate cu boli, explică IFL Science.

În unele cazuri, se administrează substanțe de contrast precum gadoliniumul, care accentuează claritatea imaginilor prin accelerarea alinierii spinului. Totuși, aceste substanțe se folosesc doar când este necesar, deoarece trebuie injectate intravenos.

Cât de riscantă este folosirea unui RMN?

Deși folosirea câmpurilor magnetice intense și a undelor radio ar putea părea riscantă, RMN-urile sunt mult mai sigure decât tomografiile computerizate, care folosesc raze X ionizante ce pot deteriora ADN-ul și pot crește riscul de cancer în cazul expunerilor frecvente. În cazul RMN-urilor, problema este mai degrabă costul decât siguranța.

Totuși, există două excepții importante: obiectele din metal feromagnetic (precum armele sau lanțurile) pot deveni periculoase în câmpul magnetic, iar unele dispozitive medicale vechi, cum ar fi pacemakerele, pot ceda în mod catastrofal. De asemenea, persoanele care suferă de claustrofobie pot avea dificultăți din cauza spațiului închis și a zgomotului puternic produs de bobinele aparatului.

Pentru a genera câmpurile necesare, majoritatea aparatelor RMN folosesc magneți superconductori, care funcționează doar la temperaturi extrem de scăzute, sub 9 Kelvin, ceea ce implică folosirea heliului lichid. Deși heliul este al doilea cel mai răspândit element din Univers, pe Pământ este rar, deoarece nu reacționează cu alte elemente și se pierde ușor în atmosferă. Heliul pe care îl avem azi provine din procese radioactive din subteran și este adesea extras din aceleași zone în care se găsește metan.

Chiar dacă rezervele actuale de heliu ar fi suficiente pentru a alimenta toate RMN-urile din lume timp de mii de ani, risipa acestuia, de exemplu, pentru baloane, ar putea compromite viitorul aparaturii medicale. De aceea, unii cercetători caută soluții alternative, cum ar fi aparatele RMN bazate pe magneți permanenți, care nu necesită heliu. Acestea oferă o rezoluție mai slabă, dar sunt mai silențioase și mai puțin claustrofobe, ceea ce le face ideale pentru anumite tipuri de pacienți.

Vă recomandăm să citiți și:

Mai mult decât mișcare: Cum influențează contextul exercițiilor fizice sănătatea mintală

Slăbitul ar putea întineri țesutul adipos, eliminând celulele îmbătrânite

Vacanță în străinătate? Cum să-ți gestionezi banii inteligent și să eviți taxele inutile

Cazurile de cancer în rândul celor de sub 50 de ani, problemă tot mai îngrijorătoare