Birçoğumuz daha önce hastanelerde sağlık taraması veya bir tanı aşamasında manyetik rezonans görüntüleme cihazına girmiştir. Peki daha önce hiç manyetik rezonans görüntüleme cihazının insan vücudundan nasıl görüntü aldığını merak ettiniz mi? Hadi hep birlikte bir MRI cihazında görüntü nasıl oluşur onu inceleyelim. Öncelikle bilmeyenlerimiz için MRI nedir? onu açıklayalım. MRI cihazı büyük mıknatıslar kullanılarak oluşturulan güçlü manyetik alan içerisindeki radyo dalgaları kullanılarak; belirli anatomik yapıları diğer yapılardan net olarak ayırt etmek, sağlıklı ve hastalıklı dokular arasındaki farklılıkları belirlemek ve tanımlamak için kullanılan tıbbi bir tekniktir.
Manyetik Rezonans görüntülemenin temel amacı, radyo dalgaları kullanarak farklı bir biçime sahip olan anatomik yapıları (beyindeki tümör, kemikteki kırık yapılar vb. gibi) diğerlerinden ayırt edebilmektir. Cihaz içerisinde çok güçlü mıknatıslar bulunur ve bu mıknatıslar güçlü bir manyetik alan oluşmasına neden olur. MRI cihazının veri kaynağı insan vücudunda bulunan hidrojenin çekirdeği, yani protonlardır.
Protonlar normalde rastgele dizilmişlerdir. Kendi eksenleri etrafında spin (titreşim) hareketi yaparlar ve bir manyetik alan oluşturarak, mıktanıs gibi davranırlar. Bu protonlar MRI cihazının manyetik alanına girdiklerinde ise; protonların manyetik alanı ve cihazın mıknatıslarının oluşturduğu manyetik alan etkileşime girer ve protonlar manyetik alan yönünde (N kutbuna paralel olarak) dizilirler. Bu yön doğrultusunda titreşim hareketlerine devam ederler. Üzerlerine yüksek frekanslı RF (radyo frekans) dalgası uygulandığında, bu protonlar RF dalgalarının bazılarını soğurur bazılarını da yayarlar. Bu durum, protonların (H+ iyonları) yoğunluk, dağılım ve dizilişlerine bağlı olarak değişiklikler gösterir. İşte MRI cihazı, protonların radyo frekansı ve manyetik alan altındaki bu özelliklerine dayanarak görüntülerini oluşturur.
Peki, MRI görüntü oluşturmak için neden vücudumuzdaki başka atomların protonlarını değil de hidrojen atomlarının protonlarını kullanıyor? gibi bir soru aklınıza gelebilir.
Vücudumuzun sudan oluşması, birçok hastalığın teşhisinde kullanılır. Şöyleki; İnsan vücudunun büyük bir kısmı (%50-65 kadarı) sudan (H2O) oluşur ve her bir su molekülünde (H2O) iki tane hidrojen atomu bulunur. İşte vücuttaki bu hidrojen atomlarının çokluğu MRI cihazının görüntü oluşturması için kullanılmaktadır. Tek bir protonun yaydığı sinyal çok küçüktür fakat tüm vücuttaki hidrojen protonlarının yaydığı sinyali düşünürsek çok büyük bir sinyal oluşur ve MRI cihazı oluşan bu sinyali kaydeder. Buradan anlaşıldığı üzere MRI cihazı vücudumuzun bu özelliğini kullanarak görüntü oluşturan bir sistemdir.
MRI’ın etkili olduğu ve kullanıldığı alan vücuttaki yumuşak dokulardır ve yumuşak dokularda maksimum kontrastlama ve görüntüleme özelliğine sahiptir. Çünkü yumuşak dokular, diğer dokulara kıyasla daha fazla su bulunduran dokulardır. Bu sayede MRI ile yumuşak dokulardaki lezyon ve patolojik dokular daha kolay incelenebilmektedir. Bu tip hastalıkların tedavi ve tanısında bu cihaz doktorların en büyük yardımcısıdır. İnceleme protokolüne göre MRI görüntülerindeki gri tonların anlamı değişiklik gösterir. Artmış sinyal alanlarını beyaz-açık tonlar, sinyalin az olduğu veya olmadığı alanları ise koyu-siyah tonlar gösterir. MRI, radyolojik yöntemler içerisinde yumuşak dokuyu en ayrıntılı olarak gösteren yöntemdir.
Şimdi de MRI içerisindeki yapıları ve çalışma sistemlerini inceleyelim.
BÖLÜMLERİ: Gantri, magnet, süperkondüktiv magnetler, permanent magnetler, rezistiv magnetler, elektro magnetler, bobinler, shim sargıları, gradient sargılar, RF Sargıları, volüm sargılar, yüzeysel sargılar, bilgisayar, görüntüleme ünitesi
Veri toplama bölümü: Veri toplama bölümünün temel parçası çok güçlü manyetik alan üreten mıknatıslardır. Genel amaçlı MRI’ların manyetik alan gücü genellikle 1.0-1.5 Tesla civarındadır. Ortasında hastanın içine sokulduğu bir tüneli vardır. İçlerinde, kesit alabilmek için ana manyetik alanı kontrollü olarak hafifçe değiştiren ek sargılar bulunur. Bu sargılara gradiyent sargılar denir. Bu sargılar üç düzlemde yerleştirilmiştir. Bu sargılar sayesinde hastanın pozisyonu değiştirilmeden her üç düzlemde de kesit alınabilir. Bu bölümün diğer bir önemli parçası RF (radyo frekans) sargılarıdır. RF sargıları RF pulsunu gönderen ve sinyalleri toplayan aygıtlardır. İncelenecek olan bölgeye ne kadar yakın olursa veriler o kadar hassasiyetle elde edilir. Her vücut bölgesine göre üretilmiş RF sargıları vardır. İncelenecek bölgeye RF sargısı yerleştirildikten sonra hasta mıknatısın tüneli içerisine sokulur.
Soğutma sistemi: Mıknatısların oluşturduğu yüksek ısıların cihazdan uzaklaştırılması gerekir. Bu da genellikle sıvı helyum ile yapılır.
Radyo frekans verici: Burada hidrojen atomlarının enerji saldığı sırada, yakalanması ve görüntü olarak aktarılması sağlanır.
Bilgisayar sistemi: Veriler, bu bilgisayarlarda işlenir ve görüntüler oluşturulur.
Görüntüleme birimi: Yüksek çözünürlüğe sahip bir monitörde görüntüler seçilir, işlenir ve filmler üzerine kaydedilir. Bu birim aynı zamanda sistemin kontrol ünitesidir.