Vad är denna studie? Kärnmagnetisk resonans Kärnans resonansfrekvens.

Samma kärnor av atomer i olika miljöer i en molekyl visar olika NMR-signaler. Skillnaden mellan en sådan NMR-signal och signalen från ett standardämne gör det möjligt att bestämma det så kallade kemiska skiftet, vilket beror på den kemiska strukturen hos ämnet som studeras. Det finns många möjligheter inom NMR-tekniker att bestämma ämnens kemiska struktur, molekylära konformationer, ömsesidig påverkan och intramolekylära transformationer.

Fysik NMR

Uppdelningen av kärnans energinivåer med I = 1/2 i ett magnetfält

Fenomenet kärnmagnetisk resonans är baserat på de magnetiska egenskaperna hos atomkärnor, bestående av nukleoner med halvheltalsspinn 1/2, 3/2, 5/2 .... Kärnor med jämn massa och laddningstal (jämnt jämnt) kärnor) inte har ett magnetiskt moment, medan för alla andra kärnor är det magnetiska momentet icke-noll.

Sålunda har kärnorna en rörelsemängd relaterad till det magnetiska momentet av relationen

,

där är Plancks konstant, är spinnkvanttalet, är det gyromagnetiska förhållandet.

Kärnans vinkelmoment och magnetiska moment kvantiseras och egenvärdena för projektionen och de vinkel- och magnetiska momenten på z-axeln för ett godtyckligt valt koordinatsystem bestäms av relationen

och ,

var är det magnetiska kvanttalet för kärnans egentillstånd, dess värden bestäms av kärnans spinnkvantnummer

det vill säga kärnan kan vara i tillstånd.

Så, för en proton (eller en annan kärna med I = 1/2- 13 C, 19 F, 31 P, etc.) kan bara vara i två tillstånd

,

en sådan kärna kan representeras som en magnetisk dipol, vars z-komponent kan vara orienterad parallellt eller antiparallellt med den positiva riktningen av z-axeln i ett godtyckligt koordinatsystem.

Det bör noteras att i frånvaro av ett externt magnetfält har alla tillstånd med olika tillstånd samma energi, det vill säga de är degenererade. Degenerationen tas bort i ett externt magnetfält, medan uppdelningen med avseende på det degenererade tillståndet är proportionell mot storleken på det externa magnetfältet och tillståndets magnetiska moment och för en kärna med ett spinnkvanttal jag i ett yttre magnetfält, ett system av 2I+1 energinivåer, det vill säga kärnmagnetisk resonans har samma natur som Zeeman-effekten av uppdelningen av elektroniska nivåer i ett magnetfält.

I det enklaste fallet, för en kärna med spin c I = 1/2- till exempel för en proton, splittring

och energiskillnad i spinntillstånd

Larmorfrekvenser för vissa atomkärnor

Frekvensen för protonresonans ligger i kortvågsområdet (våglängd ca 7 m).

Tillämpning av NMR

Spektroskopi

huvudartikel: NMR-spektroskopi

Enheter

Hjärtat i NMR-spektrometern är en kraftfull magnet. I ett experiment som först genomfördes av Purcell, placeras ett prov placerat i en glasampull med en diameter på cirka 5 mm mellan polerna på en stark elektromagnet. Sedan börjar ampullen att rotera och magnetfältet som verkar på den ökas gradvis. En högkvalitativ RF-generator används som strålningskälla. Under inverkan av ett ökande magnetfält börjar kärnorna som spektrometern är inställda på att ge resonans. I detta fall resonerar de skärmade kärnorna med en frekvens som är något lägre än den nominella resonansfrekvensen (och enheten).

Energiabsorptionen registreras av en RF-brygga och registreras sedan av en sjökortsskrivare. Frekvensen ökas tills den når en viss gräns, över vilken resonans är omöjlig.

Eftersom strömmarna som flyter från bron är mycket små, är de inte begränsade till att ta ett spektrum, utan gör flera dussin pass. Alla mottagna signaler sammanfattas på den slutliga grafen, vars kvalitet beror på enhetens signal-brusförhållande.

I denna metod utsätts provet för radiofrekvent strålning vid en konstant frekvens medan styrkan på magnetfältet ändras, därför kallas det också för konstantfältsmetoden (CW).

Den traditionella metoden för NMR-spektroskopi har många nackdelar. För det första tar det mycket tid att bygga varje spektrum. För det andra är det mycket kräsen om frånvaron av extern störning, och som regel har de resulterande spektra betydande brus. För det tredje är den olämplig för att skapa högfrekvensspektrometrar (300, 400, 500 och mer MHz). Därför, i moderna NMR-instrument, används metoden för den så kallade pulsade spektroskopin (PW), baserad på Fouriertransformen av den mottagna signalen. I dagsläget är alla NMR-spektrometrar byggda på basis av kraftfulla supraledande magneter med ett konstant magnetfält.

I motsats till CW-metoden, i den pulsade versionen, utförs exciteringen av kärnorna inte med en "konstant våg", utan med hjälp av en kort puls, flera mikrosekunder lång. Amplituden för pulsens frekvenskomponenter minskar med ökande avstånd från ν 0 . Men eftersom det är önskvärt att alla kärnor bestrålas lika, är det nödvändigt att använda "hårda pulser", det vill säga korta pulser med hög effekt. Pulslängden väljs så att frekvensbandbredden är större än spektrumbredden med en eller två storleksordningar. Effekten når flera watt.

Som ett resultat av pulsad spektroskopi erhålls inte ett vanligt spektrum med synliga resonanstoppar, utan en bild av dämpade resonanssvängningar, där alla signaler från alla resonanskärnor blandas - det så kallade "fria induktionsavfallet" (FID, fritt induktionsförfall). För att transformera detta spektrum används matematiska metoder, den så kallade Fouriertransformen, enligt vilken vilken funktion som helst kan representeras som summan av en uppsättning harmoniska svängningar.

NMR-spektra

Spektrum av 1H 4-etoxibensaldehyd. I det svaga fältet (singlet ~9,25 ppm) signalen från protonen i aldehydgruppen, i det starka fältet (triplett ~1,85-2 ppm) - protonen i metyletoxigruppen.

För kvalitativ analys med NMR används spektralanalys, baserat på sådana anmärkningsvärda egenskaper hos denna metod:

• signalerna från kärnorna av atomer som ingår i vissa funktionella grupper ligger i strikt definierade områden av spektrumet;
• den integrerade arean som begränsas av toppen är strikt proportionell mot antalet resonerande atomer;
• kärnor som ligger genom 1-4 bindningar är kapabla att producera multiplettsignaler som ett resultat av den sk. splittras på varandra.

Signalens position i NMR-spektra kännetecknas av deras kemiska förskjutning i förhållande till referenssignalen. Som den sistnämnda i 'H och '3C NMR används tetrametylsilan Si(CH3)4. Enheten för kemisk skiftning är delar per miljon (ppm) av instrumentets frekvens. Om vi ​​tar TMS-signalen som 0, och betraktar signalskiftet till ett svagt fält som ett positivt kemiskt skift, så får vi den så kallade δ-skalan. Om resonansen för tetrametylsilan likställs med 10 ppm och vända om tecknen, då blir den resulterande skalan τ-skalan, som praktiskt taget inte används för närvarande. Om ett ämnes spektrum är för komplicerat att tolka kan man använda kvantkemiska metoder för att beräkna screeningskonstanter och korrelera signalerna utifrån dem.

NMR-introskopi

Fenomenet kärnmagnetisk resonans kan användas inte bara inom fysik och kemi, utan också inom medicin: människokroppen är en kombination av alla samma organiska och oorganiska molekyler.

För att observera detta fenomen placeras ett föremål i ett konstant magnetfält och exponeras för radiofrekvens- och gradientmagnetfält. En alternerande elektromotorisk kraft (EMF) uppstår i induktorn som omger föremålet som studeras, vars amplitud-frekvensspektrum och tidsövergångsegenskaperna bär information om den rumsliga tätheten hos resonerande atomkärnor, såväl som om andra parametrar som endast är specifika för Nukleär magnetisk resonans. Datorbehandling av denna information genererar en tredimensionell bild som kännetecknar densiteten av kemiskt ekvivalenta kärnor, avslappningstiderna för kärnmagnetisk resonans, fördelningen av vätskeflödeshastigheter, diffusionen av molekyler och de biokemiska processerna för metabolism i levande vävnader.

Kärnan i NMR-introskopi (eller magnetisk resonansavbildning) består i själva verket i implementeringen av en speciell typ av kvantitativ analys av amplituden hos den nukleära magnetiska resonanssignalen. Inom konventionell NMR-spektroskopi är syftet att uppnå bästa möjliga upplösning av spektrallinjerna. För att göra detta justeras de magnetiska systemen på ett sådant sätt att de skapar bästa möjliga fältlikformighet inom provet. I metoderna för NMR-introskopi, tvärtom, skapas magnetfältet medvetet inhomogent. Då finns det anledning att förvänta sig att frekvensen av kärnmagnetisk resonans vid varje punkt i provet har sitt eget värde, som skiljer sig från värdena i andra delar. Genom att ställa in någon kod för NMR-signalamplitudgrader (ljusstyrka eller färg på skärmen) kan du få en villkorlig bild (

Nukleär magnetisk resonans

Nukleär magnetisk resonans (NMR) - resonansabsorption eller emission av elektromagnetisk energi av ett ämne som innehåller kärnor med icke-noll spin i ett externt magnetfält, vid en frekvens ν (kallad NMR-frekvens), på grund av omorienteringen av kärnornas magnetiska moment. Fenomenet kärnmagnetisk resonans upptäcktes 1938 av Isaac Raby i molekylära strålar, för vilket han tilldelades 1944 års Nobelpris. 1946 erhöll Felix Bloch och Edward Mills Purcell kärnmagnetisk resonans i vätskor och fasta ämnen (1952 års Nobelpris). .

Samma kärnor av atomer i olika miljöer i en molekyl visar olika NMR-signaler. Skillnaden mellan en sådan NMR-signal och signalen från ett standardämne gör det möjligt att bestämma det så kallade kemiska skiftet, vilket beror på den kemiska strukturen hos ämnet som studeras. Det finns många möjligheter inom NMR-tekniker att bestämma ämnens kemiska struktur, molekylära konformationer, ömsesidig påverkan och intramolekylära transformationer.

Matematisk beskrivning Magnetiskt moment för kärnan mu=y*l där l är kärnans spinn; y - konstant stapel Frekvens vid vilken NMR observeras

Kemisk polarisering av kärnor

När vissa kemiska reaktioner fortgår i ett magnetfält visar NMR-spektra för reaktionsprodukterna antingen onormalt hög absorption eller radioemission. Detta faktum indikerar en icke-jämviktspopulation av de nukleära Zeeman-nivåerna i reaktionsprodukternas molekyler. Överbefolkningen av den lägre nivån åtföljs av onormal absorption. Populationsinversion (den övre nivån är mer befolkad än den nedre) resulterar i radioutstrålning. Detta fenomen kallas kemisk polarisering av kärnor

I NMR används det för att förbättra kärnmagnetisering Larmorfrekvenser för vissa atomkärnor

kärna	Larmorfrekvens i MHz vid 0,5 Tesla	Larmorfrekvens i MHz vid 1 Tesla	Larmorfrekvens i MHz vid 7,05 Tesla
1H( Väte)
²D( Deuterium)
13 C ( Kol)
23 Na( Natrium)
39 K ( Kalium)

Frekvensen för protonresonans ligger inom området korta vågor(våglängd ca 7 m) .

Tillämpning av NMR

Spektroskopi

NMR-spektroskopi

Enheter

Hjärtat i NMR-spektrometern är en kraftfull magnet. I ett experiment pionjärt av Purcell placeras ett prov placerat i en glasampull med cirka 5 mm diameter mellan polerna på en stark elektromagnet. Sedan, för att förbättra det magnetiska fältets enhetlighet, börjar ampullen att rotera och det magnetiska fältet som verkar på den ökas gradvis. En högkvalitativ RF-generator används som strålningskälla. Under inverkan av ett ökande magnetfält börjar kärnorna som spektrometern är inställda på att ge resonans. I detta fall resonerar skärmade kärnor med en frekvens som är något lägre än kärnor utan elektronskal. Energiabsorptionen registreras av en RF-brygga och registreras sedan av en sjökortsskrivare. Frekvensen ökas tills den når en viss gräns, över vilken resonans är omöjlig.

Eftersom strömmarna som flyter från bron är mycket små, är de inte begränsade till att ta ett spektrum, utan gör flera dussin pass. Alla mottagna signaler sammanfattas på den slutliga grafen, vars kvalitet beror på instrumentets signal-brusförhållande.

I denna metod utsätts provet för radiofrekvent strålning med konstant frekvens samtidigt som styrkan på magnetfältet ändras, varför det också kallas för den kontinuerliga bestrålningsmetoden (CW, kontinuerlig våg).

Den traditionella metoden för NMR-spektroskopi har många nackdelar. För det första tar det mycket tid att bygga varje spektrum. För det andra är det mycket kräsen om frånvaron av extern störning, och som regel har de resulterande spektra betydande brus. För det tredje är den olämplig för att skapa högfrekvensspektrometrar (300, 400, 500 och mer MHz). I moderna NMR-instrument används därför den så kallade pulsade spektroskopimetoden (PW), baserad på Fouriertransformen av den mottagna signalen. I dagsläget är alla NMR-spektrometrar byggda på basis av kraftfulla supraledande magneter med ett konstant magnetfält.

I motsats till CW-metoden, i den pulsade versionen, utförs exciteringen av kärnorna inte med en "konstant våg", utan med hjälp av en kort puls, flera mikrosekunder lång. Amplituden för pulsens frekvenskomponenter minskar med ökande avstånd från ν 0 . Men eftersom det är önskvärt att alla kärnor bestrålas lika, är det nödvändigt att använda "hårda pulser", det vill säga korta pulser med hög effekt. Pulslängden väljs så att frekvensbandbredden är större än spektrumbredden med en eller två storleksordningar. Effekten når flera tusen watt.

Som ett resultat av pulsad spektroskopi erhålls inte ett vanligt spektrum med synliga resonanstoppar, utan en bild av dämpade resonanssvängningar, där alla signaler från alla resonanskärnor blandas - det så kallade "fria induktionsavfallet" (FID, fri induktion förfall). För att transformera detta spektrum används matematiska metoder, den så kallade Fouriertransformen, enligt vilken vilken funktion som helst kan representeras som summan av en uppsättning harmoniska svängningar.

NMR-spektra

Spektrum av 1H 4-etoxibensaldehyd. I det svaga fältet (singlet ~9,25 ppm) signalen från protonen i aldehydgruppen, i det starka fältet (triplett ~1,85-2 ppm) - protonen i metyletoxigruppen.

För kvalitativ analys med NMR används spektralanalys, baserat på sådana anmärkningsvärda egenskaper hos denna metod:

signalerna från kärnorna av atomer som ingår i vissa funktionella grupper ligger i strikt definierade områden av spektrumet;

den integrerade arean som begränsas av toppen är strikt proportionell mot antalet resonansatomer;

kärnor som ligger genom 1-4 bindningar är kapabla att producera multiplettsignaler som ett resultat av den sk. splittras på varandra.

Signalens position i NMR-spektra kännetecknas av deras kemiska förskjutning i förhållande till referenssignalen. Som den senare i 'H- och '''C-NMR används tetrametylsilan Si(CH3)4 (TMS). Enheten för kemisk skiftning är delar per miljon (ppm) av instrumentets frekvens. Om vi ​​tar TMS-signalen som 0, och betraktar signalskiftet till ett svagt fält som ett positivt kemiskt skift, så får vi den så kallade δ-skalan. Om resonansen för tetrametylsilan likställs med 10 ppm och vända om tecknen, då blir den resulterande skalan τ-skalan, som praktiskt taget inte används för närvarande. Om ett ämnes spektrum är för komplicerat att tolka kan man använda kvantkemiska metoder för att beräkna screeningskonstanter och korrelera signalerna utifrån dem.

NMR-introskopi

Fenomenet kärnmagnetisk resonans kan användas inte bara inom fysik och kemi, utan också inom medicin: människokroppen är en kombination av alla samma organiska och oorganiska molekyler.

För att observera detta fenomen placeras ett föremål i ett konstant magnetfält och exponeras för radiofrekvens- och gradientmagnetfält. En alternerande elektromotorisk kraft (EMF) uppstår i induktorn som omger föremålet som studeras, vars amplitud-frekvensspektrum och tidsövergångsegenskaperna bär information om den rumsliga tätheten hos resonerande atomkärnor, såväl som om andra parametrar som endast är specifika för Nukleär magnetisk resonans. Datorbehandling av denna information bildar en tredimensionell bild som kännetecknar tätheten av kemiskt ekvivalenta kärnor, avslappningstiderna för kärnmagnetisk resonans, fördelningen av vätskeflödeshastigheter, diffusionen av molekyler och de biokemiska processerna för metabolism i levande vävnader.

Kärnan i NMR-introskopi (eller magnetisk resonansavbildning) består i själva verket i implementeringen av en speciell typ av kvantitativ analys av amplituden hos den nukleära magnetiska resonanssignalen. Inom konventionell NMR-spektroskopi är syftet att uppnå bästa möjliga upplösning av spektrallinjerna. För att göra detta justeras de magnetiska systemen på ett sådant sätt att de skapar bästa möjliga fältlikformighet inom provet. I metoderna för NMR-introskopi, tvärtom, skapas magnetfältet medvetet inhomogent. Då finns det anledning att förvänta sig att frekvensen av kärnmagnetisk resonans vid varje punkt i provet har sitt eget värde, som skiljer sig från värdena i andra delar. Genom att ange någon kod för NMR-signalamplitudgrader (ljusstyrka eller färg på skärmen) kan man få en villkorlig bild (tomogram) av sektioner av objektets inre struktur.

NMR-introskopi, NMR-tomografi uppfanns för första gången i världen 1960 av V. A. Ivanov. Ansökan om en uppfinning (metod och anordning) avslogs av en inkompetent expert "... på grund av den föreslagna lösningens skenbara meningslöshet", därför utfärdades ett upphovsrättscertifikat för detta först efter mer än 10 år. Således är det officiellt erkänt att författaren till NMR-avbildning inte är laget av Nobelpristagarna som anges nedan, utan en rysk vetenskapsman. Trots detta juridiska faktum tilldelades Nobelpriset för MRI-tomografi på intet sätt till V. A. Ivanov.

Nukleär magnetisk resonans
Nukleär magnetisk resonans

Kärnmagnetisk resonans (NMR) - resonansabsorption av elektromagnetiska vågor av atomkärnor, vilket uppstår när orienteringen av vektorerna för deras egna momentum (snurr) förändras. NMR förekommer i prover placerade i ett starkt konstant magnetfält, samtidigt som de utsätts för ett svagt växelelektromagnetiskt fält i radiofrekvensområdet (kraftlinjerna för växelfältet måste vara vinkelräta mot kraftlinjerna i det konstanta fältet). För vätekärnor (protoner) i ett konstant magnetfält med styrkan 10 4 oersted uppstår resonans vid en radiovågsfrekvens på 42,58 MHz. För andra kärnor i magnetfält på 103–104 oersted observeras NMR i frekvensområdet 1–10 MHz. NMR används i stor utsträckning inom fysik, kemi och biokemi för att studera strukturen hos fasta ämnen och komplexa molekyler. Inom medicin, med hjälp av NMR med en upplösning på 0,5–1 mm, erhålls en rumslig bild av en persons inre organ.

Låt oss överväga fenomenet NMR på exemplet med den enklaste kärnan - väte. Vätekärnan är en proton, som har ett visst värde av sitt eget mekaniska momentum (spin). I enlighet med kvantmekaniken kan protonspinvektorn bara ha två ömsesidigt motsatta riktningar i rymden, konventionellt betecknade med orden "upp" och "ner". Protonen har också ett magnetiskt moment, vars riktning är fast bunden till spinvektorns riktning. Därför kan vektorn för protonens magnetiska moment riktas antingen "upp" eller "ner". Således kan protonen representeras som en mikroskopisk magnet med två möjliga orienteringar i rymden. Om du placerar en proton i ett externt konstant magnetfält, kommer protonens energi i detta fält att bero på var dess magnetiska moment är riktat. Energin hos en proton blir större om dess magnetiska moment (och spinn) är riktad i motsatt riktning mot fältet. Låt oss beteckna denna energi som E ↓ . Om protonens magnetiska moment (spin) är riktat i samma riktning som fältet, kommer protonens energi, betecknad E, att vara mindre (E< E ↓). Пусть протон оказался именно в этом последнем состоянии. Если теперь протону добавить энергию Δ Е = E ↓ − E , то он сможет скачком перейти в состояние с большей энергией, в котором его спин будет направлен против поля. Добавить энергию протону можно, “облучая” его квантами электромагнитных волн с частотой ω, определяемой соотношением ΔЕ = ћω.
Låt oss gå från en enskild proton till ett makroskopiskt prov av väte som innehåller ett stort antal protoner. Situationen kommer att se ut så här. I provet, på grund av medelvärdet av slumpmässiga spin-orienteringar, kommer ungefär lika många protoner, när ett konstant externt magnetfält appliceras, att visas i förhållande till detta fält med snurr riktade "upp" och "ner". Bestrålning av ett prov med elektromagnetiska vågor med en frekvens ω = (E ↓ − E )/ћ kommer att orsaka en "massiv" spin flip (magnetiska moment) av protoner, som ett resultat av vilket alla protoner i provet kommer att vara i ett tillstånd med snurr riktade mot fältet. En sådan massiv förändring i orienteringen av protoner kommer att åtföljas av en skarp (resonant) absorption av kvanta (och energi) av det utstrålande elektromagnetiska fältet. Detta är NMR. NMR kan endast observeras i prover med ett stort antal kärnor (10 16) med hjälp av speciella tekniker och mycket känsliga instrument.

NMR eller på engelska NMR imaging är en förkortning för frasen "nuclear magnetic resonance". Denna forskningsmetod kom in i medicinsk praxis på 80-talet av förra seklet. Det skiljer sig från röntgentomografi. Den strålning som används i NMR inkluderar radiovågsområdet med en våglängd från 1 till 300 m. I analogi med CT använder kärnmagnetisk tomografi automatisk kontroll av datorskanning med bearbetning av en skiktad bild av strukturen hos inre organ.

Vad är kärnan i MRI

NMR bygger på starka magnetfält, samt radiovågor, som gör det möjligt att bilda en bild av människokroppen från enskilda bilder (skanningar). Denna teknik är nödvändig för akutvård för patienter med skador och hjärnskador, samt för rutinkontroller. NMRI kallas selektiv absorption av elektromagnetiska vågor av ett ämne (människokroppen) som befinner sig i ett magnetfält. Detta blir möjligt i närvaro av kärnor med ett magnetiskt moment som inte är noll. Först absorberas radiovågor, sedan sänds radiovågor ut av kärnorna och de går till låga energinivåer. Båda processerna kan fixeras i studien och absorptionen av kärnor. NMR skapar ett ojämnt magnetfält. Det är bara nödvändigt att ställa in sändarantennen och mottagaren på NMR-tomografen till ett strikt definierat område av vävnader eller organ och ta avläsningar från punkter genom att ändra vågmottagningsfrekvensen.

Vid bearbetning av information från de skannade punkterna erhålls bilder av alla organ och system i olika plan, i ett snitt bildas en högupplöst tredimensionell bild av vävnader och organ. Tekniken för magnetisk - kärntomografi är mycket komplex, den är baserad på principen om resonansabsorption av elektromagnetiska vågor av atomer. En person placeras i en apparat med ett starkt magnetfält. Molekylerna där vänder sig i magnetfältets riktning. Sedan skannas en elektrisk våg, förändringen i molekyler registreras först på en speciell matris, och överförs sedan till en dator och all data bearbetas.

Tillämpningar av NMRI

NMR-tomografi har ett ganska brett användningsområde, så det används mycket oftare som ett alternativ till datortomografi. Listan över sjukdomar som kan upptäckas med MRT är mycket omfattande.

• Hjärna.

Oftast används en sådan studie för att skanna hjärnan efter skador, tumörer, demens, epilepsi och problem med hjärnans kärl.

• Det kardiovaskulära systemet.

Vid diagnos av hjärta och blodkärl kompletterar NMR metoder som angiografi och CT.
MRT kan upptäcka kardiomyopati, medfödd hjärtsjukdom, vaskulära förändringar, myokardischemi, dystrofi och tumörer i hjärtat och blodkärlen.

• Muskuloskeletala systemet.

NMR-tomografi används också i stor utsträckning vid diagnos av problem med rörelseapparaten. Med denna diagnostiska metod är ligament, senor och benstrukturer mycket väl differentierade.

• Inre organ.

I studien av mag-tarmkanalen och levern med hjälp av kärnmagnetisk resonanstomografi kan du få fullständig information om mjälten, njurarna, levern, bukspottkörteln. Om du dessutom introducerar ett kontrastmedel, blir det möjligt att spåra den funktionella förmågan hos dessa organ och deras kärlsystem. Och ytterligare datorprogram låter dig skapa bilder av tarmarna, matstrupen, gallvägarna, bronkierna.

Kärnmagnetisk resonanstomografi och MRT: finns det någon skillnad

Ibland kan man bli förvirrad i namnen MRT och MRI. Finns det någon skillnad mellan dessa två procedurer? Du kan definitivt svara nej.
Inledningsvis, vid tidpunkten för upptäckten av magnetisk resonanstomografi, innehöll dess namn ett annat ord "nukleär", som försvann med tiden, vilket bara lämnade förkortningen MRI.

Kärnmagnetisk resonanstomografi liknar en röntgenmaskin, men funktionsprincipen och dess kapacitet är något annorlunda. MRT hjälper till att få en visuell bild av hjärnan och ryggmärgen, andra organ med mjuka vävnader. Med hjälp av tomografi är det möjligt att mäta hastigheten på blodflödet, flödet av cerebrospinalvätska och cerebrospinalvätska. Det är också möjligt att överväga hur en eller annan del av hjärnbarken aktiveras beroende på mänsklig aktivitet. Läkaren under studien ser en tredimensionell bild, vilket gör att han kan navigera för att bedöma en persons tillstånd.

Det finns flera forskningsmetoder: angiografi, perfusion, diffusion, spektroskopi. Kärnmagnetisk resonanstomografi är en av de bästa forskningsmetoderna, eftersom den låter dig få en tredimensionell bild av tillståndet hos organ och vävnader, vilket innebär att diagnosen kommer att fastställas mer exakt och rätt behandling kommer att väljas. NMR-undersökning av en persons inre organ är exakt bilder, inte riktiga vävnader. Mönster visas på fotokänslig film när röntgenstrålar absorberas när en röntgenbild tas.

De främsta fördelarna med NMR-avbildning

Fördelarna med NMR-tomografi framför andra forskningsmetoder är mångsidiga och betydande.

Nackdelar med MRI

Men naturligtvis är denna metod inte utan sina nackdelar.

• Stor energiförbrukning. Driften av kammaren kräver mycket elektricitet och dyr teknik för normal supraledning. Men magneter med hög effekt har ingen negativ inverkan på människors hälsa.
• Processens varaktighet. Kärnmagnetisk resonanstomografi är mindre känslig än röntgen. Därför krävs mer tid för genomlysning. Dessutom kan bildförvrängning uppstå på grund av andningsrörelser, vilket förvränger data vid studier av lungor och hjärta.
• I närvaro av en sjukdom som klaustrofobi är det en kontraindikation för forskning med MRT. Det är också omöjligt att diagnostisera med hjälp av MRI-tomografi om det finns stora metallimplantat, pacemakers, artificiella pacemakers. Under graviditeten utförs diagnos endast i undantagsfall.

Varje litet föremål i människokroppen kan undersökas med NMR-avbildning. Endast i vissa fall bör fördelningen av koncentrationen av kemiska grundämnen i kroppen inkluderas. För att göra mätningar mer känsliga bör ett ganska stort antal signaler ackumuleras och summeras. I detta fall erhålls en tydlig bild av hög kvalitet, som på ett adekvat sätt förmedlar verkligheten. Detta är också relaterat till varaktigheten av en persons vistelse i kammaren för NMR-avbildning. Du kommer att behöva ligga stilla länge.

Sammanfattningsvis kan vi säga att kärnmagnetisk resonanstomografi är en ganska säker och absolut smärtfri diagnostisk metod, som gör att du helt kan undvika exponering för röntgenstrålar. Datorprogram låter dig bearbeta de resulterande skanningarna med bildandet av virtuella bilder. Gränserna för NMR är verkligen obegränsade.

Redan nu är denna diagnostiska metod en stimulans för dess snabba utveckling och breda tillämpning inom medicin. Metoden kännetecknas av sin låga skada på människors hälsa, men samtidigt låter den dig noggrant undersöka strukturen av organ, både hos en frisk person och i befintliga sjukdomar.