MERSN NVERSTES

FEN-EDEBYAT FAKLTES

FZK BLM

FZK ve TEKNOLOJK GELMELER DERS

KONU

MANYETK REZONANS GRNTLEME

MR CIHAZI

SPN KAVRAMI ve SPER LETKENLER

MEHMET FEVZ BALIKI

07102007

Manyetik Rezonans Grntleme (MRG)

Elektrik ve manyetizm konusunda bilimsel almalar 18.yzyln sonlarna doru

balad.

Bu alanda almalar yapan nemli ilk isimler:Amphere, Bohr, Coulomb, Curie,

Faraday, Gauss, Hertz ve Tesladr.

lk defa 1939 ylnda Dr. sador Rabi ve arkadalar MRGyi gzlediler.

Trkiyede ilk defa 1989 ylnda zmirde Dokuz Eyll niversitesi Tp Fakltesinde

kullanlmaya balanmtr.

MRGNN ZELLKLER

Manyetik Rezonans Grntleme (MRG), canllarn i yapsn grntleme amacyla

daha ok tpta kullanlan bir yntemdir.

Dokudaki hidrojen atomlarnn younluklarna ve hareketlerine gre grnt

oluturur.

MRda radyasyon kullanlmaz, onun yerine manyetik alanla vcuttaki hidrojen

atomlarnn ekirdeklerindeki proton uyarlr.

MR cihaznda dnyann manyetik alan gcnn yaklak 20 bin kat bir manyetik alan

kullanlr.

MR cihazlar 0.2 Tesla ile 3 Tesla arasnda manyetik alan gcne sahip cihazlardan

olumaktadr.

MR grntlemenin, canl organizma zerinde u ana kadar kantlanm herhangi bir

zarar yoktur.

nk MR; manyetik kuvvet ve radyo dalgalar yardmyla vcut doku ve

organlarn grntleyen bir yntemdir.

MRGN YAPISI

Bir MR cihaznn en nemli paras sabit (d) manyetik alan oluturan

mknatsdr.Manyetik g birimi Tesla yada gauss ile ifade edilir.(tesla=10000 gauss)

MRG cihazndaki mknatsn gc grnt netliini, elde olunan bilgi orann ve

inceleme sresini dorudan etkilemektedir.

MR incelemesi gerekli gvenlik nlemleri alnd taktirde hastaya herhangi bir risk oluturmaz.

MR CHAZININ BLEENLER

Manyetik rezonans cihazn incelediimizde cihazn 3 ana ksmdan olutuunu

grrz. Bu ksmlar;

1. Magnet

2. Kabinetler

3. Grnt lem ve Operatr Bilgisayarlar.

Magnetler ama dzgn ve grnt alabilecek bir sabit manyetik alan yaratmaktr.

Oluturulan bu manyetik alann ierisine hasta sokulur ve grnt alm iin RF

sinyalleri uygulanr. Magnet MR cihaznn en nemli bileenidir. Manyetik alann en

kolay yaratlabilecei yntem mknatslardr.

Kabinetler, grnt bilgisayar ile magnet veri ak iin arayz oluturur.

Kabinetlerde, MR cihazna g salayan kaynaklar ve onlarn kontrol kartlar, RF

kartlar ve beslemeleri bulunur.

Grnt lem ve Operatr Bilgisayarlar MR cihaznn rettii verileri grnr ve

elle tutulur hale getiren paralardr. Bu bilgisayarlar bir tr sinyal ileyicisi olarak

alr ve gelen bu sinyalleri yorumlar.

Yukarda magnetin merkezden uzaklatka azalan manyetik alan gleri

grlmektedir.

Magnet evresinde olan ve magnetten uzaklatka azalan manyetik g bizim iin iki nedenle nemlidir.

1. Magnetin etki alannda bulunan pek ok cihaz bundan etkilenmektedir.

2. evrede bulunan pek ok cihaz da MR sisteminin almasn etkileyebilmektedir. rnein 3 Gaussluk etki snrnda olan asansr, MR sistemini etkileyebilmektedir.

MR CHAZININ ALIMA PRENSB

nsan vucudunun %55-60 kadar sudur. Suyun iindeki hidrojen moleklndeki (H2) iki hidrojen atomunun her birinde bir

proton birde elektron bulunduuna gre insan vucudunda ok sayda proton vardr ve bir o kadar da elektron vardr.

Biz sadece protonlarla ilgileneceiz. nk MRG protonlarn titreimi zerine kuruludur. Protonlar, yani H+ iyonlar normal ortamlarda kendi eksenlerinde spin (titreim)

hareketi yaparlar.

Protonlarn manyetik dipol momentleri dardan uygulanan manyetik alan nedeniyle MRGde her proton farkl hzlarda dner.

Yani her proton farkl bir frekansta presesyon hareketi yapar.

Yaplan bu presesyon hareketi MRG iin farkl grnt sinyalleri alnabilmesi iin istenilen bir durumdur.

MR EKME

Rayl bir masa ile tarama cihaznn iine kaydrlr.

Tarayc cihaz olduka grltl alr, bu yzden tetkik srasnda rahatsz

olmamanz iin kulaklarnza kulaklk alnarak mzik alnr.

Hastann tamamyle hareketsiz yatmas grntlerin berrak elde edilebilmesi

acsndan ok nemlidir. Ses dnda hasta inceleme esnasnda herhangi bir ey

hissetmez.

Manyetik rezonans yani MRn imdiye kadar gzlemlenmi herhangi bir zarar

bulunmamaktadr.

Buna gebeler de dahildir; ama yine de organ geliiminin gerekletii ilk ayda MR

ekimi nerilmez.

Metal etkileimi olan, vcudunda mknats ya da metal protez tayan, kalp pili

kullananlarn MR cihazna girmeleri sakncal kabul edilir (hayati tehlike dourabilir).

Manyetik rezonans grntleme sresi, inceleme yaplan blgeye gre 15 dk. ile 75

dk. arasnda srebilir.

MRGNN KULLANIM ALANLARI

Gnmzde MR zellikle yumuak dokular grntlemede kullanlr.

Merkezi sinir sistemi,

Beyin ve omurilik hastalklarnn tehisinde,

Sporcu yaralanmalarnda,

Kas iskelet sistemi, zellikle menisks,

Bel ft gibi rahatszlklarn tespitinde ska kullanlmaktadr.

SPERLETKENLK ve MR CHAZI

Speriletkenlik, baz elementlerin ve alamlarn belirli bir scaklk (kritik scaklk)

altna soutulduklarnda akm diren gstermeksizin iletmesidir.

Malzeme kritik scaklk denilen bir scakln altna kadar soutulduunda, akm

tayan elektronlar enerjilerini sya evirme yeteneklerini kaybederler ve diren

sfra yakn deerlerde olur.

Bu durumda herhangi bir gerilim uygulanmadan ve enerji kaybetmeden bir akm

oluturmak mmkn olabilmektedir.

Speriletkenlerin dier bir zellikleri ise ilerindeki manyetik aky mkemmel bir

diyamanyetiklik zellii gstererek dar itmeleridir.

Diyamanyetiklik, ters manyetik ynelme olarak ifade edilebilir.

Su, bu yapya sahip maddelerden biridir.

nsan vcudunun yaklak %70'nin su olduu dnlrse MR cihaznn temel

alma prensibi de ite bu durumdan yararlanma esasna dayanmaktadr.

Maddenin speriletken olmas iin ok ciddi derecede soutulmas gerekiyor.

Nerdeyse mutlak sfra(-273) kadar soutulmaya alllyor.

Speriletken iin bildiimiz soutucular kullanlmyor . nk soutucular o kadar

soutamyor.

Onun yerine sv azot , helyum ya da karbondioksit kullanlyor.

Vakum tarafindan evrelenen kriyojenler tarafindan ok dk s deerleri elde

edilerek sperkondktiv tellerde diren olumas nlenmektedir.

Sperkondktiv magnetler ile dier magnet tiplerinden daha gl manyetik alan elde

edilebilmektedir.

Ancak, bu magnetlerin de baz nemli problemleri vardr; sperkondktiv magnetlerin

zellii ancak sv helyum derecelerinde alabilmesidir. (-250 : -300 oC)

Ancak bu sayede tellerden yksek elektrik akmlar geirilerek yksek Tesla deerleri

elde edilir.

MRGNN TEMEL FZ

MRGnin fizik prensiplerini renebilmek iin ncelikli olarak atom ekirdeinin

temel yapsn bilmemiz gerekir.

Atom ekirdeinin temel yapsn ,proton ve ntron ad verilen nkleonlar

oluturmaktadr.

Proton ve ntronlar kendi eksenleri etrafnda devaml olarak bir dn hareketi

gstermektedir.Bu dn hareketine spin hareket ad verilmektedir.

Bu dn hareketi sayesinde nkleonlar ,evrelerinde doal bir manyetik alan

yaratrlar.

Sadece tek sayda nkleonu bulunan ekirdeklerde doal manyatizasyon yada bir

baka deyile manyetik dipol hareketi bulunmaktadr.

Eer ekirdekte ift nkleon birden varsa bunlar birbirlerinin spin hareketlerini yok

ederler ve buna bal olarakta doal manyetizasyon olmaz.

te rezonans etkisini oluturulmasnda altta yatan temel kavram budur.

Bu zellie sahip hidrojen ,karbon,sodyum,ve fosfor atomlar doada bulunmaktadr.

Bunlardan hidrojen atomu tek bir protondan ibaret ekirdek yaps ile en gl

manyetik dipol hareketine sahip olmas, su ve yada daha youn olmak zere

biyolojik dokularda yaygn olarak bulunmas nedenleri ile MRG de sinyal kayna

olarak tercih edilmektedir.

ekirdeklerin dipolleri ,gl bir manyetik alan iine yerletirildiklerinde manyetik

alana paralel ve antiparalel ekilde dizilirler.

Manyetik alana paralel dizilim gsteren protonlarn says ,antiparalel dizilim

gsterenlere gre biraz daha fazla olduundan manyetik alana paralel net bir vektrel

manyetizasyon ortaya kar.

Protonlar manyetik alanda paralel ve antiparalel ekilde dizilirken; bir yandan kendi

etraflarndaki spin hareketini srdrr,bir yandanda iine yerletirdikleri manyetik

alann gc ile orantl olarak deien salnm hareketi gsterirler.

D manyetik alan gc ne kadar yksekse protonlarn salnm hz da o

kadar oranda yksek olacaktr.

MRG MANTII

1. Dardan uygulanan manyetik alan speriletken bobin sistemleri tarafndan salanr.

2. MRG chaz hastann grnt alnacak blgesine odaklanarak taranr.

3. Bu taramada her protonun dnme frekans ile belirli bir sinyal alnr.

4. Her noktadan alnan sinyaller elektronik ve bilgisayar teknolojisinin yardm ile grnt

oluturacak ekilde ekrana aktarr.