ऑर्थोपेडिक्स के लिए एमआरआई मशीन कैसे काम करती है

विषय

• एमआरआई कैसे काम करता है
• प्राथमिक चुंबक
• ग्रेडिएंट मैग्नेट
• कुंडल
• यह सब एक साथ डालें
• शोर
• अंतरिक्ष

MRI का मतलब है चुम्बकीय अनुनाद इमेजिंग। वास्तविकता में, इस अध्ययन का उचित नाम एक परमाणु चुंबकीय अनुनाद छवि (NMRI) है, लेकिन जब स्वास्थ्य देखभाल में उपयोग के लिए तकनीक विकसित की जा रही थी, तो "परमाणु" शब्द का अर्थ बहुत नकारात्मक माना गया था और इसे छोड़ दिया गया था स्वीकृत नाम।

एमआरआई परमाणु चुंबकीय अनुनाद (एनएमआर) के भौतिक और रासायनिक सिद्धांतों पर आधारित है, जो अणुओं की प्रकृति के बारे में जानकारी हासिल करने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक है।

एमआरआई कैसे काम करता है

शुरू करने के लिए, आइए MRI मशीन के कुछ हिस्सों को देखें। एमआरआई मशीन के तीन बुनियादी घटक हैं:

• प्राथमिक चुंबक
  • एमआरआई का सबसे बड़ा हिस्सा है प्राथमिक चुंबक। एमआरआई छवियों को बनाने के लिए पर्याप्त शक्ति का एक चुंबकीय क्षेत्र विकसित करना इस प्रौद्योगिकी के विकास में दूर करने के लिए एक प्रारंभिक बाधा थी।
• ढाल के मैग्नेट
  • ढाल मैग्नेट एमआरआई मशीन का "फाइन-ट्यूनिंग" हिस्सा हैं। वे एमआरआई को शरीर के एक विशिष्ट हिस्से पर ध्यान केंद्रित करने की अनुमति देते हैं। एमआरआई में "क्लैंगिंग शोर" के लिए ढाल वाले मैग्नेट भी जिम्मेदार हैं।
• कुंडल
  • आपके शरीर के जिस हिस्से की नकल की जा रही है उसके बगल में है कुंडल। कंधों, घुटनों और शरीर के अन्य अंगों के लिए कॉइल हैं। कॉइल एक रेडियोफ्रीक्वेंसी का उत्सर्जन करेगा जो एमआरआई को संभव बनाता है।

प्राथमिक चुंबक

एक स्थायी चुंबक (जिस तरह से आप अपने रेफ्रिजरेटर के दरवाजे पर उपयोग करते हैं) एक एमआरआई में उपयोग करने के लिए पर्याप्त शक्तिशाली होता है जो स्टोर करने के लिए बहुत अधिक महंगा और बहुत बोझिल होगा। चुंबक बनाने का दूसरा तरीका बिजली के तार को तार करना और तार के माध्यम से करंट चलाना है। यह कॉइल के केंद्र के भीतर एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है। एमआरआई करने के लिए एक मजबूत पर्याप्त चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए, तार के कॉइल में कोई प्रतिरोध नहीं होना चाहिए; इसलिए उन्हें शून्य से नीचे 450 डिग्री फ़ारेनहाइट तापमान पर तरल हीलियम में नहलाया जाता है! यह कॉइल्स को 1.5 से 3 टेस्ला (अधिकांश मेडिकल एमआरआई की ताकत) के चुंबकीय क्षेत्रों को विकसित करने की अनुमति देता है, जो पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की तुलना में 20,000 गुना अधिक मजबूत है।

ग्रेडिएंट मैग्नेट

एमआरआई मशीन के भीतर तीन छोटे मैग्नेट हैं जिन्हें ग्रेडिएंट मैग्नेट कहा जाता है। ये चुम्बक प्राथमिक चुम्बक (लगभग 1/1000 जितना मजबूत) की तुलना में बहुत छोटे होते हैं, लेकिन वे चुम्बकीय क्षेत्र को बहुत सटीक रूप से परिवर्तित करने की अनुमति देते हैं। यह ये ग्रेडिएंट मैग्नेट हैं जो शरीर की छवि "स्लाइस" बनाने की अनुमति देते हैं। ग्रेडिएंट मैग्नेट को बदलकर, चुंबकीय क्षेत्र को विशेष रूप से शरीर के एक चयनित हिस्से पर केंद्रित किया जा सकता है।

कुंडल

मानव शरीर के भीतर विभिन्न ऊतकों के बीच अंतर करने के लिए एमआरआई हाइड्रोजन परमाणुओं के गुणों का उपयोग करता है। मानव शरीर मुख्य रूप से हाइड्रोजन परमाणुओं (63%) से बना है, अन्य सामान्य तत्व ऑक्सीजन (26%), कार्बन (9%), नाइट्रोजन (1%), और फास्फोरस, कैल्शियम और सोडियम की अपेक्षाकृत कम मात्रा में हैं। एमआरआई मांसपेशियों, वसा और कण्डरा जैसे ऊतकों में अंतर करने के लिए "स्पिन" नामक परमाणुओं की एक संपत्ति का उपयोग करता है।

एमआरआई मशीन में एक मरीज के साथ और चुंबक चालू होने पर, हाइड्रोजन परमाणुओं के नाभिक दो दिशाओं में से एक में घूमते हैं। ये हाइड्रोजन परमाणु नाभिक उनके स्पिन अभिविन्यास, या पूर्वता, विपरीत अभिविन्यास के लिए संक्रमण कर सकते हैं। दूसरी दिशा में घूमने के लिए, कुंडल एक रेडियो-फ्रीक्वेंसी (RF) उत्सर्जित करता है जो इस संक्रमण का कारण बनता है (इस संक्रमण को बनाने के लिए आवश्यक ऊर्जा की आवृत्ति विशिष्ट होती है, और लारमोर फ़्रिक्वेंसी कहलाती है)।

एमआरआई छवियों को बनाने में उपयोग किए जाने वाले सिग्नल को अणुओं द्वारा संक्रमण या पूर्ववर्ती द्वारा जारी ऊर्जा से, उनकी उच्च-ऊर्जा से उनकी कम-ऊर्जा स्थिति से प्राप्त किया जाता है। स्पिन राज्यों के बीच ऊर्जा के इस आदान-प्रदान को अनुनाद कहा जाता है, और इस प्रकार नाम चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग।

यह सब एक साथ डालें

कॉइल परमाणुओं के पूर्वगामी से चुंबकीय प्रेरण द्वारा दी गई ऊर्जा का पता लगाने के लिए भी कार्य करता है। एक कंप्यूटर डेटा की व्याख्या करता है और ऐसी छवियां बनाता है जो विभिन्न ऊतक प्रकारों के विभिन्न अनुनाद विशेषताओं को प्रदर्शित करते हैं। हम इसे ग्रे के रंगों की एक छवि के रूप में देखते हैं-कुछ शरीर के ऊतकों को ऊपर की प्रक्रियाओं के आधार पर, गहरा या हल्का दिखाई देता है।

जिन रोगियों को एमआरआई से गुजरना है, उनसे यह निर्धारित करने के लिए कुछ विशिष्ट प्रश्न पूछे जाएंगे कि एमआरआई उस रोगी के लिए सुरक्षित है या नहीं। जिन मुद्दों पर ध्यान दिया जाएगा उनमें से कुछ में शामिल हैं:

• शरीर में धातु
  • शरीर में धातु प्रत्यारोपण वाले मरीजों को एमआरआई परीक्षण से पहले एमआरआई कर्मचारियों को सचेत करने की आवश्यकता होती है। कुछ धातु प्रत्यारोपण एमआरआई के साथ संगत हैं, जिनमें अधिकांश आर्थोपेडिक प्रत्यारोपण शामिल हैं। हालांकि, कुछ प्रत्यारोपण मरीजों को कभी भी एमआरआई होने से रोकते हैं, जैसे मस्तिष्क और धातु की आंख प्रत्यारोपण में एन्यूरिज्म क्लिप।
• लगाए गए उपकरण
  • पेसमेकर या आंतरिक डिफिब्रिलेटर वाले मरीजों को एमआरआई कर्मचारियों को सचेत करने की आवश्यकता होती है, क्योंकि ये उपकरण एमआरआई परीक्षण के उपयोग को रोकते हैं।
• वस्त्र / आभूषण
  • एमआरआई अध्ययन से पहले किसी भी धातु के कपड़े या गहने को हटा दिया जाना चाहिए।

एमआरआई के आसपास के क्षेत्र में धातु की वस्तुएं खतरनाक हो सकती हैं। 2001 में, एक छह वर्षीय लड़के की मौत हो गई थी जब एक ऑक्सीजन टैंक ने बच्चे को मारा था। जब एमआरआई चुंबक को चालू किया गया था, तो ऑक्सीजन टैंक को एमआरआई में चूसा गया था, और बच्चे को इस भारी वस्तु से मारा गया था। इस संभावित समस्या के कारण, MRI स्टाफ मरीजों की सुरक्षा सुनिश्चित करने में बेहद सावधानी बरतता है।

शोर

मरीजों को अक्सर एमआरआई मशीनों की वजह से होने वाले शोर की शिकायत होती है। यह शोर ग्रेडिएंट मैग्नेट से आ रहा है जो पहले वर्णित थे। ये ढाल मैग्नेट वास्तव में प्राथमिक एमआरआई चुंबक की तुलना में काफी छोटे हैं, लेकिन वे शरीर के उपयुक्त हिस्से को 'देखने' के लिए चुंबकीय क्षेत्र में सूक्ष्म परिवर्तन की अनुमति देने में महत्वपूर्ण हैं।

अंतरिक्ष

कुछ रोगी क्लौस्ट्रफ़ोबिक होते हैं और एमआरआई मशीन में मिलना पसंद नहीं करते। सौभाग्य से, वहाँ कई विकल्प उपलब्ध हैं।

• अत्यधिक एमआरआई
  • नए एमआरआई के लिए आपको एक ट्यूब के भीतर लेटने की आवश्यकता नहीं है। बल्कि, घुटने, टखने, पैर, कोहनी, या कलाई के एमआरआई वाले रोगी बस एमआरआई मशीन के भीतर उस शरीर के हिस्से को रख सकते हैं। इस तरह की मशीन कंधों, रीढ़, कूल्हों या श्रोणि के एमआरआई के लिए काम नहीं करती है।
• MRI खोलें
  • ओपन एमआरआई में महत्वपूर्ण गुणवत्ता की समस्याएं थीं, लेकिन पिछले कई वर्षों में छवि प्रौद्योगिकी में काफी सुधार हुआ है। जबकि बंद एमआरआई अभी भी कई डॉक्टरों द्वारा पसंद किए जाते हैं, खुले एमआरआई एक उपयुक्त विकल्प हो सकता है।
• बेहोश करने की क्रिया
  • कुछ रोगियों को 45 मिनट तक बैठने में परेशानी होती है, खासकर एमआरआई को पूरा करने में। इसलिए, एमआरआई अध्ययन करने से पहले आराम करने के लिए दवा लेना उचित हो सकता है। एमआरआई अध्ययन शेड्यूल करने से पहले अपने डॉक्टर से इस पर चर्चा करें।