Trong y học chẩn đoán hình ảnh, chụp cộng hưởng từ MRI (Magnetic Resonance Imaging) ngày càng được sử dụng phổ biến. Nguyên tắc của MRI là dựa vào hiện tượng cộng hưởng từ hạt nhân. Chụp cộng
23/28
Trong y học chẩn đoán hình ảnh, chụp cộng hưởng từ MRI (Magnetic Resonance Imaging) ngày càng được sử dụng phổ biến. Nguyên tắc của MRI là dựa vào hiện tượng cộng hưởng từ hạt nhân. Chụp cộng hưởng từ thường sử dụng hạt nhân nguyên tử hydrogen vì hạt nhân của nguyên tử hydrogen chỉ chứa một proton và hydrogen có trong tất cả các mô của cơ thể người. Mỗi proton được xem như một nam châm siêu nhỏ có hai cực Bắc và Nam. Khi ở trong từ trường rất mạnh cỡ 1,5 Tesla đến 3 Tesla, các proton của nguyên tử H định hướng theo một hướng xác định đồng thời trục của nam châm nhỏ này quay quanh một trục song song với từ trường ngoài theo một tần số xác định gọi là tần số Larmor. Sóng vô tuyến phát ra có tần số trùng với tần số Larmor thì sẽ có cộng hưởng từ hạt nhân làm cho các proton của nguyên tử H nhận năng lượng để chuyển lên trạng thái có mức năng lượng cao hơn. Khi sóng vô tuyến tắt, các proton trở về trạng thái ban đầu và phát ra tín hiệu. Tín hiệu này được thu lại và xử lý để cho hình ảnh vị trí chụp.
Bệnh nhân có cấy ghép kim loại không nên chụp MRI vì từ trường mạnh sẽ làm nóng kim loại hoặc di chuyển kim loại, gây nguy hiểm cho người bệnh và làm nhiễu hình ảnh chụp.
Chụp MRI rất thích hợp cho chẩn đoán bệnh về các mô mềm như não, cơ, khớp... Chụp MRI không dùng tia X nên an toàn hơn chụp X quang hay chụp CT nhưng thời gian lâu hơn và chi phí cao hơn.
Nguyên tắc hoạt động của chụp cộng hưởng từ MRI cũng như chụp X quang, đều ứng dụng khả năng đâm xuyên của các tia.
Tần số Larmor trong chụp MRI được xác định: \({\rm{f}} = \gamma .{\rm{B}}\) với \(\gamma = 42,6{\rm{MHz}}/{\rm{T}}\) cho proton gọi là hằng số gyromagnet, B là độ lớn cảm ứng từ. Nếu một máy chụp MRI sử dụng từ trường 2T thì sóng vô tuyến gây ra cộng hưởng từ hạt nhân có bước sóng (trong chân không) là \(3,52{\rm{\;cm}}\).
a) Máy MRI tạo ra từ trường rất mạnh, có thể tương tác với các vật liệu sắt từ, làm chúng dịch chuyển hoặc sinh ra dòng điện Fu-cô làm nóng kim loại, gây nguy hiểm cho bệnh nhân cấy ghép kim loại.
⇒ a đúng.
b) Vì cơ thể người chứa nhiều nước (có nguyên tử hydrogen), đặc biệt là ở các mô mềm, nên MRI rất thích hợp để chụp các bộ phận này. MRI sử dụng từ trường và sóng vô tuyến, không dùng bức xạ ion hóa nên an toàn hơn tia X.
⇒ b đúng.
c) Nguyên tắc của MRI là hiện tượng cộng hưởng từ hạt nhân (dùng từ trường và sóng vô tuyến), hoàn toàn khác với tia X quang (sử dụng khả năng đâm xuyên của tia X - một loại sóng điện từ có bước sóng rất ngắn).
⇒ c sai.
d) Ta có tần số Larmor là: \(f = \gamma .B = 42,6.2 = 85,2{\rm{MHz}} = 85,{2.10^6}{\rm{\;Hz}}\).
Bước sóng của sóng vô tuyến này trong chân không là:
\(\lambda = \frac{c}{f} = \frac{{{{3.10}^8}}}{{85,{{2.10}^6}}} \approx 3,52m\).
⇒ d sai.