Принцип действия

Магнитно-резонансный томограф представляет из себя огромный магнит, с очень сильным полем. В самых сильных моделях оно может быть в 100 000 раз больше магнитного поля Земли! Так вот, ядра наших атомов сами являются маленькими магнитиками (потому что у них есть спин, они как бы вращаются и как бы являются малюсенькими электротоками, ведущими себя, как электромагнит).

Соответственно они могут взаимодействовать с внешним магнитным полем и поворачиваются либо вдоль поля, либо против. Следует отметить, что так ведут себя только ядра с нечетным количеством протонов и нейтронов. Но все МРТ настроены на повороты ядер водорода, который содержится в большом количестве в организме в составе воды и других соединений.

Если облучить ядро электромагнитной волной определенной частоты, то оно может поглотить ее энергию и повернуться на 90 или 180 градусов, в зависимости от частоты. Через некоторое время ядро релаксирует в свое исходное состояние и излишек энергии излучает в виде электромагнитной волны. Это излучение принимается антеннами по сути как обычное радио, и если облучать ткани, то по интенсивности «отклика» можно понять, много там ядер водорода или нет. В разных тканях его разное количество, поэтому на изображении отчетливо видна разница между ними.

Но все же это достаточно дорогой и технически сложный способ наблюдения за внутренностями человека. Дело в том, что частота поглощения зависит от поля. Если бы везде поле было одинаковым, то поглощение и излучение происходило бы везде, мы бы не узнали, откуда пришел сигнал, и картинки не получилось бы.

Поэтому на практике делают так. Включают основной магнит, радиоизлучатель и так называемые градиентные поля. Они добавляются или вычитаются из поля основного магнита, делая его неоднородным. Из-за этого резонансное поглощение энергии происходит не везде, а только в маленьком участочке. Оттуда летят радиоволны и уже принимаются антеннами. Изменяя градиентные поля, мы передвигаем место резонанса, как бы сканируя тело, и получаем некий «отклик» из каждой точки тела.

В разных тканях содержится разное количество водорода (в воде и других соединениях), поэтому мы получаем разный отклик и можем восстановить картину внутренних органов. Так же время релаксации тоже различно для разных тканей! Во многих исследованиях измеряют и его, получая очень точную картину.

<< | >>
Источник: Дмитрий Побединский. Чердак. Только физика, только хардкор!. 2016

Еще по теме Принцип действия:

  1. ДЕЙСТВОВАТЬ (ПРЕДПРИНИМАТЬ ДЕЙСТВИЯ; ПЕРЕХОДИТЬ К ДЕЙСТВИЮ)
  2. 47. Действие высокой температуры. Общее действие
  3. 48. Действие низкой температуры. Местное действие
  4. 49. Действие низкой температуры. Общее действие
  5. 2. Отравляющие вещества и ТХВ раздражающего действия. 2.1. Классификация ОВ раздражающего действия. Краткие физико-химические свойства.
  6. 1) действующие в отношении всех лиц, находящихся в пределах территории данного государства; 2) распространяющие свое действие только на определенную категорию лиц,
  7. Пенициллины действуют против штаммов грамположительных стрептококков, стафилококков, энтерококков и менингококков. Ампициллин и амоксициллин, кроме того, оказывают действие против грамотрицательных бактерий
  8. Путь к богатству лежит через определенный образ действий. А подобные действия становятся возможны лишь благодаря определенному образу мыслей.
  9. Часть вторая Пути к здоровью Программа здоровья в действии ПРОГРАММА ЗДОРОВЬЯ В ДЕЙСТВИИ
  10. Принципы налогообложения
  11. принцип законности