איך פועל MRI?

דימות תהודה מגנטית, מכשיר הידוע יותר בשם MRI הוא מכשיר הדמיה שפועל באמצעות שינוי של כיוון הפרוטונים בגוף (לרוב יוני מימן במים). באמצעות שדה מגנטי חזק, ה-MRI "מיישור" את הפרוטונים באופן זמני, ולאחר מכן משנה את הכיוון הזה בעזרת גלי רדיו. בדרך הזאת הפרוטונים יוצרים שדה מגנטי שאפשר לקלוט בסורק, ושדות מגנטיים נוספים מאפשרים ליצור הדמיה של רקמות הגוף. השיטה הזאת נחשבת בטוחה יחסית משום שבשונה מטכניקות לא פולשניות אחרות, למשל צילומי רנטגן, היא איננה משתמשת בקרינה מייננת.

באמצעות בדיקת MRI רופאים יכולים לזהות פגיעות שונות ברקמות הגוף, גידולים סרטניים, בעיות נוירולוגיות, ובעיות נוספות רבות, ועל כן בשנת 2003 הטכנולוגיה זיכתה את מפתחיה - פול לוטרבור (Lauterbur) ופיטר מנספילד (Mansfield) - בפרס נובל לרפואה.

הסרטון מסביר את עקרונות הפעולה של שיטת ההדמיה באמצעות מכשיר ה-MRI:

שדה מגנטי שמתגבר בהדרגה

אם ניקח אדם ונשים אותו בתוך שדה מגנטי גדול והומוגני, השדה המגנטי באופן טבעי יבקש "ליישר" את המומנטים של גרעיני אטומי המימן בגוף – בשרירים ובדם. אם נוסיף עוד פעימת גלי רדיו בתדירות של 60 מגה-הרץ בערך, נוכל לגרום למגנטיות של גרעיני המימן לסטות ב-90 מעלות מכיוון השדה המגנטי וליצור אות. כדי לאתר את מקור האות נוסיף עוד שדה מגנטי מעל השדה הקיים.

השדה המגנטי הזה אינו קבוע והוא עולה בהדרגה, כלומר הוא חזק יותר באזור אחד וחלש יותר באחר. כדי לקבל את התמונה ברזולוציה הרצויה נצטרך להפעיל שיפוע של שדות מגנטיים בעוצמות שונות, כלומר סדרה של פעימות. לכן, מי שנמצא בתוך מכשיר MRI שומע סדרה של פעימות חזקות. כל פעימה היא למעשה שדה מגנטי בעוצמה שונה או בכיוון שונה, ויחד הם מספקים לנו תמונה תלת-ממדית של הרקמות הנבדקות.

במהלך הבדיקה מקליטים את המידע הזה. אחרי שמסיימים אפשר להיעזר בהמרה מתמטית כדי לזהות את עוצמת האות בכל אחת מהנקודות. תוכנות מחשב מתאימות יודעות לשחזר לאחר מכן את המבנה התלת-ממדי של הרקמות הרכות בגוף. במהלך הבדיקה עצמה הנבדק שוכב על דרגש דמוי מיטה שנכנס לתוך תחומי השדה המגנטי. כעבור 20-15 דקות הדרגש יוצא והבדיקה מסתיימת. כפי שצוין בסרטון הראשון, בתוך המכשיר שומעים ברקע את רעשי הפעימות שהשדה המגנטי החיצוני יותר.