Mae MRI yn dechnoleg delweddu anfewnwthiol sy'n cynhyrchu delweddau anatomegol manwl tri dimensiwn. Fe'i defnyddir yn aml ar gyfer canfod clefydau, diagnosis a monitro triniaeth. Mae'n seiliedig ar dechnoleg soffistigedig sy'n cyffroi ac yn canfod y newid i gyfeiriad echel cylchdro protonau a geir yn y dŵr sy'n ffurfio meinweoedd byw.
Sut mae MRI yn gweithio?
Mae MRIs yn defnyddio magnetau pwerus sy'n cynhyrchu maes magnetig cryf sy'n gorfodi protonau yn y corff i alinio â'r maes hwnnw. Pan fydd cerrynt radio-amledd wedyn yn cael ei guro trwy'r claf, mae'r protonau'n cael eu hysgogi, ac yn deillio o gydbwysedd, gan straenio yn erbyn tyniad y maes magnetig. Pan fydd y maes radio-amledd wedi'i ddiffodd, mae'r synwyryddion MRI yn gallu canfod yr egni sy'n cael ei ryddhau wrth i'r protonau adlinio â'r maes magnetig. Mae'r amser y mae'n ei gymryd i'r protonau adlinio â'r maes magnetig, yn ogystal â faint o egni a ryddheir, yn newid yn dibynnu ar yr amgylchedd a natur gemegol y moleciwlau. Mae meddygon yn gallu dweud y gwahaniaeth rhwng gwahanol fathau o feinweoedd yn seiliedig ar y priodweddau magnetig hyn.
I gael delwedd MRI, gosodir claf y tu mewn i fagnet mawr a rhaid iddo aros yn llonydd iawn yn ystod y broses ddelweddu er mwyn peidio â chymylu'r ddelwedd. Gellir rhoi cyfryngau cyferbyniad (sy'n aml yn cynnwys yr elfen Gadolinium) i glaf yn fewnwythiennol cyn neu yn ystod yr MRI i gynyddu'r cyflymder y mae protonau yn adlinio â'r maes magnetig. Po gyflymaf y mae'r protonau'n adlinio, y mwyaf disglair yw'r ddelwedd.
Pa fathau o fagnetau y mae MRIs yn eu defnyddio?
Mae systemau MRI yn defnyddio tri math sylfaenol o fagnetau:
-Mae magnetau gwrthiannol yn cael eu gwneud o lawer o goiliau o wifren wedi'u lapio o amgylch silindr y mae cerrynt trydan yn cael ei basio drwyddo. Mae hyn yn cynhyrchu maes magnetig. Pan fydd y trydan wedi'i gau i ffwrdd, mae'r maes magnetig yn marw. Mae cost y magnetau hyn yn is i'w gwneud na magnet dargludo uwch (gweler isod), ond mae angen llawer iawn o drydan arnynt i weithredu oherwydd gwrthiant naturiol y wifren. Gall y trydan fod yn ddrud pan fydd angen magnetau pŵer uwch.
-Mae magnet parhaol yn union hynny - parhaol. Mae'r maes magnetig bob amser yno a bob amser ar gryfder llawn. Felly, nid yw'n costio dim i gynnal y cae. Un anfantais fawr yw bod y magnetau hyn yn drwm iawn: weithiau llawer, llawer o dunelli. Byddai rhai meysydd cryf angen magnetau mor drwm y byddent yn anodd eu hadeiladu.
-Magnedau uwchddargludo yw'r rhai a ddefnyddir amlaf o bell ffordd mewn MRIs. Mae magnetau uwchddargludol ychydig yn debyg i fagnetau gwrthiannol - mae coiliau o wifren â cherrynt trydanol sy'n mynd heibio yn creu'r maes magnetig. Y gwahaniaeth pwysig yw bod y wifren mewn magnet uwch-ddargludol yn cael ei bathu'n barhaus mewn heliwm hylifol (ar oerfel 452.4 gradd islaw sero). Mae'r oerfel hwn bron yn annirnadwy yn gostwng ymwrthedd y wifren i sero, gan leihau'n ddramatig y gofyniad trydan ar gyfer y system a'i gwneud yn llawer mwy darbodus i'w gweithredu.
Mathau o fagnetau
Yn y bôn, mae dyluniad MRI yn cael ei bennu gan fath a fformat y prif fagnet, hy caeedig, MRI twnnel neu MRI agored.
Y magnetau a ddefnyddir amlaf yw electromagnetau uwch-ddargludo. Mae'r rhain yn cynnwys coil sydd wedi'i wneud yn uwch-ddargludol trwy oeri hylif heliwm. Maent yn cynhyrchu meysydd magnetig cryf, homogenaidd, ond maent yn ddrud ac mae angen eu cynnal a'u cadw'n rheolaidd (sef ychwanegu at y tanc heliwm).
Mewn achos o golli uwch-ddargludedd, mae egni trydanol yn cael ei wasgaru fel gwres. Mae'r gwres hwn yn achosi i'r hylif Heliwm berwi'n gyflym sy'n cael ei drawsnewid yn gyfaint uchel iawn o Heliwm nwyol (quench). Er mwyn atal llosgiadau thermol ac asffycsia, mae gan fagnetau uwchddargludol systemau diogelwch: pibellau gwacáu nwy, monitro canran yr ocsigen a thymheredd y tu mewn i'r ystafell MRI, agoriad drws allan (gorbwysedd y tu mewn i'r ystafell).
Mae magnetau superconducting yn gweithredu'n barhaus. Er mwyn cyfyngu ar gyfyngiadau gosod magnetau, mae gan y ddyfais system warchod sydd naill ai'n oddefol (metelaidd) neu'n weithredol (coil uwch-ddargludo allanol y mae ei faes yn gwrthwynebu maes y coil mewnol) i leihau cryfder y cae crwydr.
Mae MRI maes isel hefyd yn defnyddio:
-Electromagnetau gwrthiannol, sy'n rhatach ac yn haws i'w cynnal na magnetau uwch-ddargludo. Mae'r rhain yn llawer llai pwerus, yn defnyddio mwy o ynni ac yn gofyn am system oeri.
-Magnedau parhaol, o wahanol fformatau, sy'n cynnwys cydrannau metelaidd ferromagnetig. Er bod ganddynt y fantais o fod yn rhad ac yn hawdd i'w cynnal, maent yn drwm iawn ac yn wan o ran dwyster.
Er mwyn cael y maes magnetig mwyaf homogenaidd, rhaid i'r magnet gael ei diwnio'n fân (“shimming”), naill ai'n oddefol, gan ddefnyddio darnau symudol o fetel, neu'n weithredol, gan ddefnyddio coiliau electromagnetig bach wedi'u dosbarthu o fewn y magnet.
Nodweddion y prif fagnet
Prif nodweddion magnet yw:
-Math (electromagnetau uwchddargludol neu wrthiannol, magnetau parhaol)
-Cryfder y cae a gynhyrchir, wedi'i fesur yn Tesla (T). Mewn ymarfer clinigol presennol, mae hyn yn amrywio o 0.2 i 3.0 T. Mewn ymchwil, defnyddir magnetau â chryfderau o 7 T neu hyd yn oed 11 T a throsodd.
- Homogenedd
