Πώς λειτουργεί ένας μαγνητικός τομογράφος;

Πρόσφατα έκανα μια μαγνητική τομογραφία και είδα εξαιρετικές εικόνες από το εσωτερικό του σώματός μου, αλλά δεν έχω καταλάβει πώς λειτουργεί ο τομογράφος.

Η καρδιά ενός μαγνητικού τομογράφου είναι ένα πηνίο, το οποίο δημιουργεί ένα εξαιρετικά ισχυρό μαγνητικό πεδίο όταν το διαπεράσει ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτό το μαγνητικό πεδίο είναι ως και 100.000 φορές ισχυρότερο από το φυσικό μαγνητικό πεδίο της Γης. Για το λόγο αυτό, απαγορεύεται να υπάρχουν μεταλλικά αντικείμενα κοντά στον τομογράφο όταν αυτός λειτουργεί, καθώς ακόμη και ένα μικρό ψαλίδι μπορεί να μετατραπεί σε θανατηφόρο βλήμα.

Ο ασθενής μπαίνει μέσα στο ισχυρό και ομοιογενές μαγνητικό πεδίο του τομογράφου. Το μαγνητικό πεδίο, με δυο λόγια, εξαναγκάζει όλα τα άτομα υδρογόνου του σώματος να ευθυγραμμιστούν και να στραφούν είτε προς τα πόδια είτε προς το κεφάλι. Τα άτομα υδρογόνου προσφέρονται γι’ αυτό, καθώς ο πυρήνας τους συμπεριφέρεται σαν βελόνα πυξίδας. Το σώμα μας είναι πλούσιο σε υδρογόνο, καθώς το στοιχείο υπάρχει στα μόρια του νερού. Στη συνέχεια, εκπέμπεται στο σημείο του σώματος που είναι υπό εξέταση ένας ραδιοπαλμός. Η συχνότητα του ραδιοπαλμού επιλέγεται έτσι, ώστε τα άτομα υδρογόνου να στροβιλιστούν και να διαταραχθεί το κατά τα άλλα ομοιογενές μαγνητικό πεδίο.

Όταν σταματήσει ο παλμός, οι πυρήνες των ατόμων υδρογόνου ξαναπαίρνουν την προηγούμενη θέση τους, ενώ ταυτόχρονα εκπέμπουν έναν ασθενή παλμό, ο οποίος μετατρέπεται σε λεπτομερή εικόνα του ιστού σε έναν ισχυρό ηλεκτρονικό υπολογιστή.

Οι τομογραφίες είναι ανώδυνες και δεν υπάρχει καμιά ένδειξη ότι προκαλούν παρενέργειες. Η πρώτη μαγνητική τομογραφία σε άνθρωπο έγινε το 1977. Οι απεικονίσεις που έδιναν τότε οι τομογραφίες δεν ήταν καλές, συγκριτικά με τις σημερινές, αλλά έκτοτε η τεχνική έχει βελτιωθεί σημαντικά.