Μικρομαγνήτες βελτιώνουν την πυρηνική μαγνητική τομογραφία (MRI)

Από σελίδα του BBC 10 Οκτωβρίου 2001

Τα μαγνητικά υλικά πολύ μικρής δομής μπορούν να βελτιώσουν την ιατρική απεικόνιση

Ένα νέο μαγνητικό υλικό που έχει εφευρεθεί από τους βρετανικούς ερευνητές θα μπορούσε να οδηγήσει στην καλύτερη διάγνωση χρησιμοποιώντας την μέθοδο της πυρηνικής μαγνητικής τομογραφίας MRI (ή απεικόνιση μαγνητικής αντήχησης). Οι επιστήμονες που βρίσκονται στο Αυτοκρατορικό Κολλέγιο του Λονδίνο, χρησιμοπόιησαν  σπείρες μεταλλικής λεπτής ταινίας, ενός χιλιοστόμετρου πάχους, για να διοχετεύσουν τη μαγνητική ροή από το σώμα σε έναν ανιχνευτή MRI, βελτιώνοντας έτσι την ανάλυση.

Θεωρούν ότι αυτό το υλικό θα μπορούσε να βοηθήσει τους γιατρούς να πάρουν μια γρηγορότερη και σαφέστερη εικόνα του άρρωστου τμήματος του οργανισμού σε έναν ασθενή.

Μαγνήτες πολύ μικρής δομής

Το υλικό αποτελείται από μια εξαγωνική σειρά 19 κυλίνδρων, με το κάθε σπειροειδές να μοιάζει σαν ένα ρολό.

Η σειρά των πηνίων τοποθετήθηκε μεταξύ ενός αντικειμένου που θα απεικονισθεί, στην περίπτωση μας δεξιά στην εικόνα ένας από τους αντίχειρες του ερευνητή, και του δέκτη πηνίου μιας συσκευής MRI.

Αυτη η σειρά των πηνίων βοήθησε να κατευθυνθεί η μαγνητική ροή από τον αντίχειρα στα πηνία δέκτες για να παραγάγει έτσι μια σαφή εικόνα της εσωτερικής δομής του αντίχειρα.

Ο καθηγητής Joseph Hajnal, του Νοσοκομείου της Αυτοκρατορικής Σχολής της Ιατρικής, στο Λονδίνο, είπε ότι η έρευνα, αντιπροσώπευσε "μια σημαντική τεχνολογική πρόοδο".

"Στο μέλλον, ελπίζουμε ότι θα είμαστε σε θέση να κάνουμε καλύτερους ανιχνευτές MRI από ό,τι έχουμε σήμερα," είπε ο καθηγητής Hajnal, "και βελτιώνουμε έτσι τη δύναμη της ιατρικής απεικόνισής τους."

Οι απεικονίσεις με τη μέθοδο MRI

Η MRI είναι μια τεχνική που χρησιμοποιεί μαγνητικά και ραδιο-κύματα για να παραγάγει εικόνες των ιστών του σώματος.

Κατά τη διάρκεια της ανίχνευσης-απεικόνισης με MRI, ο ασθενής βρίσκεται μέσα σε έναν μεγάλο, μαγνήτη διαμορφωμένο σαν κύλινδρο, που στέλνει παλμούς ραδιοσυχνοτήτων χιλιάδες φορές ισχυρότερους από το μαγνητικό πεδίο της Γης, μέσα στο σώμα.

Αυτό έχει επιπτώσεις στους πυρήνες των ατόμων του σώματος με μονό αριθμό νουκλεονίων, που κανονικά συμπεριφέρονται σαν μικροί μαγνήτες με χαρακτηριστική μαγνητική ροπή. Στην φυσική τους κατάσταση περιστρέφονται γύρω από τον άξονά τους και η κατεύθυνση του άξονα κάθε μικρού μαγνήτη είναι τυχαία, με αποτέλεσμα η συνισταμένη μαγνητική ροπή να είναι μηδέν.

Όταν τότε ένας βιολογικός ιστός που περιέχει τέτοιους πυρήνες πχ υδρογόνου που βρίσκεται μέσα στο νερό, (με τυχαία μαγνητική ροπή) τοποθετηθεί σε εξωτερικό στατικό μαγνητικό πεδίο, το διάνυσμα της μαγνητικής του ροπής δεν παραμένει στατικό και ευθυγραμμισμένο με την κατεύθυνση του εξωτερικού μαγνητικού πεδίου, αλλά περιστρέφεται γύρω από τον άξονα του πεδίου αυτού με μια χαρακτηριστική κίνηση που λέγεται μετάπτωση. Στην κατάσταση αυτή στέλνουν τα δικά τους ραδιοκύματα. Ο ανιχνευτής παίρνει αυτά τα σήματα και τα μετατρέπει σε εικόνα μέσω ενός υπολογιστή.

Η πυρηνική μαγνητική τομογραφία (MRI), χρησιμοποιείται για να ανιχνεύσει τους όγκους του εγκεφάλου, τις ατέλειες της καρδιάς και τους τραυματισμούς στις αρθρικές ενώσεις και τη σπονδυλική στήλη ή ακόμη και μερικές φορές όργανα όπως το συκώτι, τα νεφρά και τη σπλήνα.