എംആർഐ, എൻഎംആർ എന്നിവയ്ക്കുള്ള സ്ഥിരമായ കാന്തങ്ങൾ

MRI എങ്ങനെയാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്?

MRI-കൾ ശക്തമായ കാന്തികക്ഷേത്രം സൃഷ്ടിക്കുന്നു, അത് ശരീരത്തിലെ പ്രോട്ടോണുകളെ ആ മണ്ഡലവുമായി വിന്യസിക്കാൻ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നു. ഒരു റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി കറൻ്റ് രോഗിയിലൂടെ സ്പന്ദിക്കുമ്പോൾ, പ്രോട്ടോണുകൾ ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെടുകയും സന്തുലിതാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് കറങ്ങുകയും കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെ വലിക്കലിനെതിരെ ആയാസപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി ഫീൽഡ് ഓഫാക്കുമ്പോൾ, കാന്തികക്ഷേത്രവുമായി പ്രോട്ടോണുകൾ പുനഃസ്ഥാപിക്കുമ്പോൾ പുറത്തുവരുന്ന ഊർജ്ജം കണ്ടെത്താൻ MRI സെൻസറുകൾക്ക് കഴിയും. കാന്തികക്ഷേത്രവുമായി പ്രോട്ടോണുകൾ പുനഃക്രമീകരിക്കാൻ എടുക്കുന്ന സമയം, അതുപോലെ തന്നെ പുറത്തുവിടുന്ന ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ അളവ്, പരിസ്ഥിതിയും തന്മാത്രകളുടെ രാസ സ്വഭാവവും അനുസരിച്ച് മാറുന്നു. ഈ കാന്തിക ഗുണങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി വിവിധ തരം ടിഷ്യൂകൾ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം ഡോക്ടർമാർക്ക് പറയാൻ കഴിയും.

ഒരു എംആർഐ ഇമേജ് ലഭിക്കുന്നതിന്, ഒരു രോഗിയെ ഒരു വലിയ കാന്തത്തിനുള്ളിൽ കിടത്തി, ഇമേജിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ ചിത്രം മങ്ങിക്കാതിരിക്കാൻ വളരെ നിശ്ചലനായിരിക്കണം. കാന്തിക മണ്ഡലവുമായി പ്രോട്ടോണുകൾ പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്ന വേഗത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് കോൺട്രാസ്റ്റ് ഏജൻ്റുകൾ (പലപ്പോഴും ഗാഡോലിനിയം എന്ന മൂലകം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു) എംആർഐക്ക് മുമ്പോ സമയത്തോ ഒരു രോഗിക്ക് ഇൻട്രാവെൻസായി നൽകാം. പ്രോട്ടോണുകൾ എത്ര വേഗത്തിൽ പുനഃക്രമീകരിക്കുന്നുവോ അത്രയധികം ചിത്രത്തിന് തിളക്കം കൂടും.

എംആർഐകൾ ഏത് തരത്തിലുള്ള കാന്തങ്ങളാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്?

MRI സിസ്റ്റങ്ങൾ മൂന്ന് അടിസ്ഥാന തരം കാന്തങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു:

വൈദ്യുത പ്രവാഹം കടന്നുപോകുന്ന ഒരു സിലിണ്ടറിന് ചുറ്റും പൊതിഞ്ഞ നിരവധി വയർ കോയിലുകളിൽ നിന്നാണ് റെസിസ്റ്റീവ് കാന്തങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നത്. ഇത് ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. വൈദ്യുതി വിച്ഛേദിക്കുമ്പോൾ, കാന്തികക്ഷേത്രം മരിക്കുന്നു. ഒരു സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് കാന്തത്തേക്കാൾ ഈ കാന്തങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള ചെലവ് കുറവാണ് (താഴെ കാണുക), എന്നാൽ വയറിൻ്റെ സ്വാഭാവിക പ്രതിരോധം കാരണം പ്രവർത്തിക്കാൻ വലിയ അളവിൽ വൈദ്യുതി ആവശ്യമാണ്. ഉയർന്ന ശക്തി കാന്തങ്ങൾ ആവശ്യമായി വരുമ്പോൾ വൈദ്യുതി വിലകൂടിയേക്കാം.

സ്ഥിരമായ കാന്തം അത്രമാത്രം -- ശാശ്വതമാണ്. കാന്തികക്ഷേത്രം എല്ലായ്പ്പോഴും അവിടെയുണ്ട്, എല്ലായ്പ്പോഴും പൂർണ്ണ ശക്തിയിലാണ്. അതുകൊണ്ട് തന്നെ പാടം പരിപാലിക്കാൻ ചിലവ് വരുന്നില്ല. ഈ കാന്തങ്ങൾ വളരെ ഭാരമുള്ളവയാണ് എന്നതാണ് ഒരു പ്രധാന പോരായ്മ: ചിലപ്പോൾ ധാരാളം, നിരവധി ടൺ. ചില ശക്തമായ ഫീൽഡുകൾക്ക് കാന്തങ്ങൾ ആവശ്യമായി വരും, അതിനാൽ അവ നിർമ്മിക്കാൻ പ്രയാസമായിരിക്കും.

-അതിചാലക കാന്തങ്ങളാണ് എംആർഐകളിൽ ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്. സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് കാന്തങ്ങൾ റെസിസ്റ്റീവ് കാന്തങ്ങളോട് സാമ്യമുള്ളതാണ് - കടന്നുപോകുന്ന വൈദ്യുത പ്രവാഹമുള്ള വയർ കോയിലുകൾ കാന്തികക്ഷേത്രം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഒരു സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് കാന്തത്തിൽ വയർ തുടർച്ചയായി ദ്രാവക ഹീലിയത്തിൽ കുളിക്കുന്നു എന്നതാണ് പ്രധാന വ്യത്യാസം (പൂജ്യത്തേക്കാൾ 452.4 ഡിഗ്രി തണുപ്പിൽ). ഏതാണ്ട് സങ്കൽപ്പിക്കാനാവാത്ത ഈ തണുപ്പ് വയറിൻ്റെ പ്രതിരോധത്തെ പൂജ്യത്തിലേക്ക് താഴ്ത്തുന്നു, ഇത് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ വൈദ്യുതി ആവശ്യകതയെ നാടകീയമായി കുറയ്ക്കുകയും അതിൻ്റെ പ്രവർത്തനത്തെ കൂടുതൽ ലാഭകരമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.