Jak działa rezonans magnetyczny ?

Obrazowanie struktur ciała metodą rezonansu magnetycznego jest możliwe przede wszystkim dzięki dużej zawartości wody w organizmie człowieka. Cząsteczki wody zbudowane są z atomów tlenu i wodoru.  Jądra atomów wodoru (protony) są małymi cząstkami elementarnymi, które posiadają ładunek elektryczny, a po umieszczeniu w stałym polu magnetycznym - podobnie jak igła kompasu - ustawiają się wzdłuż linii tego pola (ulegają magnetyzacji). Efekt namagnesowania protonów jest osiągany przez umieszczenie pacjenta w specjalnym urządzeniu, którego głównym elementem jest silny elektromagnes. Sytuację taką możemy porównać do nawleczenia  początkowo nieuporządkowanych  koralików (protonów) na napiętą nić (odpowiadającą linii pola magnetycznego), przez co uzyskujemy ich ustawienie w jednym, określonym kierunku.

Jak działa rezonans magnetyczny?

Po uzyskaniu magnetyzacji jąder wodoru w stałym polu magnetycznym, pacjent jest poddawany oddziaływaniu fal elektromagnetycznych, które powodują przejściową zmianę namagnesowania atomów (wracając do naszego porównania, sytuacja jest analogiczna do delikatnego szarpnięcia napiętą nicią z nawleczonymi koralikami). Każdy pobudzony falą elektromagnetyczną proton wracając do położenia równowagi, a sam również emituje  falę, która może być rejestrowana przez czujniki rezonansu, analizowana komputerowo (wraz z falami generowanymi przez ogromną ilość innych wyprowadzonych z położenia równowagi atomów wodoru) i scalana w jedną, spójną informację. 

Charakter generowanej przez protony fali pozwala na określenie lokalizacji przestrzennej jej źródła oraz dostarcza informacji na temat otoczenia (rodzaju tkanki), z którego pochodzi. Umożliwia to stworzenie dokładnych odwzorowań badanych struktur w postaci wirtualnych przekrojów danych okolic ciała, a po obróbce komputerowej pozwala również na stworzenie trójwymiarowych rekonstrukcji badanych narządów.

Rezonans magnetyczny - działanie urządzenia

Skomplikowana z punktu widzenia podstaw fizycznych zasada działania rezonansu magnetycznego umożliwiła stworzenie niezwykle użytecznego w diagnostyce medycznej urządzenia. Posiada ono duży, silny elektromagnes (zwojnicę), który generuje pole magnetyczne o określonych parametrach fizycznych. W polu tym znajduje się ruchomy stół, na którym układa się pacjenta. Przesuwając stół w polu magnetycznym, możliwe jest badanie różnych części organizmu. W cylindrycznym urządzeniu obok elektromagnesu umieszczone są detektory (odbiorniki) fal elektromagnetycznych, które pozwalają na detekcję sygnałów emitowanych przez "wyprowadzone z położenia równowagi" protony. Cyfrowa analiza uzyskanych w ten sposób danych przeprowadzana jest przez procesor komputerowy jednostki centralnej, a wygenerowane obrazy (przekroje) zapisywane są na dysku twardym.

Zalety badania MR

Dzięki specjalnie opracowanym na potrzeby badania algorytmom matematycznym, generowanie zmiennego pola elektromagnetycznego oraz analiza danych jest szybka i umożliwia wykonanie szeregu  dokładnych skanów w czasie poniżej jednej minuty. Badanie MRI nie naraża pacjenta na wpływ szkodliwych dla zdrowia oddziaływań fizycznych (np. powszechnie stosowanego w różnych metodach obrazowania promieniowania rentgenowskiego), natężenie i energia pola magnetycznego nie przekracza norm bezpieczeństwa dla zdrowia człowieka.