МРТ (Магнитно-резонансная томография) – это один из ведущих методов исследования человеческого организма. В данной статье мы выясним принцип работы данного метода.
Изначально метод именовался ЯМРТ, где «Я» обозначало слово ядерный, однако в связи с некоторой фобией и неосведомленностью людей это слово убрали из аббревиатуры. На самом деле данный способ исследования не имеет ничего общего с ядерными реакциями, реакторами и бомбами, нет в нем и радиоактивности.
Принцип лежащий в основе связан с некоторыми особенностями атомов, из которых состоят все вещества. Дело в том, что атомы состоят из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов, вращающихся вокруг него. Из основ физики электричества мы знаем, что движущийся электрический заряд создает магнитное поле, и электрон – не исключение. Его движение вокруг ядра превращает весь атом в маленький магнитик, со своим северным и южным полюсом.
В обычном состоянии направления этих магнитиков (если строго, магнитных моментов) хаотично, все смотрят в разные стороны, однако если их поместить в сильное, очень сильное внешнее магнитное поле, то они начинают поворачиваться.
Наблюдая за ними, ученые выяснили, что магнитики двигаются в строго в определенном направлении и становятся либо по направлению внешнего поля, либо против. Еще больший интерес вызвал тот факт, что при воздействии на атомы в таком состоянии электромагнитным излучением, то те атомы, которые стояли в противоположном направлении начинают разворачиваться. Этот процесс называется насыщением. После этого внешнее излучение убирают и часть атомов поворачиваются обратно. При этом они сами начинают испускать электромагнитные волны в радиочастотном диапазоне, которые можно зарегистрировать определенным приемником сигнала.
Оказалось, что разным атомам для такого разворота требуется разное излучение, а если точнее излучение разной частоты, кроме того даже атомы одного и того же элемента, к примеру, водорода, могут резонировать (поворачиваться) при разной частоте, которая названа резонансной. Она очень сильно зависит от строения вещества и положения каждого конкретного атома в нем. Эта разница в сигналах позволила сильно продвинуться в исследованиях структуры веществ и дала началу физико-химическому методу исследования – ЯМР (ядерно-магнитный резонанс.
Но вернемся к МРТ. Томограф, как следует из принципа, представляет собой огромный и мощный магнит, который воздействует на человека внутри него мощным магнитным полем (для человека это абсолютно безвредно и безболезненно). После этого следует действие электромагнитного излучения, и атомы водорода в нашем теле поворачиваются. Разворачиваясь обратно они испускают сигналы, которые регистрируются приемником томографа. Так как строение тканей нашего организма различно мы получаем изображение органа в виде снимка, похожего на рентгеновский или на черно-белую фотографию.
Зная, как должен выглядеть нормальный снимок здорового человека, врачи могут сравнивать с ним снимки пациентов и находить патологические изменения в органах и тканях, вызванные различным заболеванием.
Кроме того, метод МРТ позволил значительно улучшить наше представление о строении организма, функционировании определенных органов и систем. Данное исследование отличается своей точностью, достаточной быстротой и неинвазивностью, однако основным недостатком в наше время является громоздкость аппарата и его значительная цена.