MRI adalah teknologi pencitraan non-invasif yang menghasilkan gambar anatomi detail tiga dimensi. Ini sering digunakan untuk deteksi penyakit, diagnosis, dan pemantauan pengobatan. Hal ini didasarkan pada teknologi canggih yang menggairahkan dan mendeteksi perubahan arah sumbu rotasi proton yang ditemukan dalam air yang menyusun jaringan hidup.
Bagaimana cara kerja MRI?
MRI menggunakan magnet kuat yang menghasilkan medan magnet kuat yang memaksa proton dalam tubuh sejajar dengan medan tersebut. Ketika arus frekuensi radio kemudian dihantarkan melalui pasien, proton terstimulasi, dan berputar keluar dari keseimbangan, melawan tarikan medan magnet. Ketika medan frekuensi radio dimatikan, sensor MRI mampu mendeteksi energi yang dilepaskan saat proton menyelaraskan kembali dengan medan magnet. Waktu yang diperlukan proton untuk menyesuaikan diri dengan medan magnet, serta jumlah energi yang dilepaskan, berubah bergantung pada lingkungan dan sifat kimiawi molekul. Dokter dapat membedakan berbagai jenis jaringan berdasarkan sifat magnetiknya.
Untuk mendapatkan gambar MRI, pasien ditempatkan di dalam magnet besar dan harus tetap diam selama proses pencitraan agar gambar tidak kabur. Agen kontras (seringkali mengandung unsur Gadolinium) dapat diberikan kepada pasien secara intravena sebelum atau selama MRI untuk meningkatkan kecepatan proton menyelaraskan kembali dengan medan magnet. Semakin cepat proton menyelaraskan kembali, semakin terang gambarnya.
Jenis magnet apa yang digunakan MRI?
Sistem MRI menggunakan tiga tipe dasar magnet:
-Magnet resistif terbuat dari banyak gulungan kawat yang dililitkan pada silinder yang dilalui arus listrik. Ini menghasilkan medan magnet. Ketika listrik padam, medan magnet mati. Magnet ini memiliki biaya pembuatan yang lebih rendah dibandingkan magnet superkonduktor (lihat di bawah), namun memerlukan listrik dalam jumlah besar untuk beroperasi karena hambatan alami dari kawat. Listrik bisa menjadi mahal bila diperlukan magnet berdaya lebih tinggi.
-Magnet permanen hanyalah -- permanen. Medan magnet selalu ada dan selalu berkekuatan penuh. Oleh karena itu, tidak ada biaya apapun untuk memelihara lapangan tersebut. Kelemahan utamanya adalah magnet ini sangat berat: terkadang berton-ton. Beberapa medan kuat memerlukan magnet yang sangat berat sehingga sulit untuk dibangun.
-Magnet superkonduktor sejauh ini paling umum digunakan dalam MRI. Magnet superkonduktor agak mirip dengan magnet resistif - gulungan kawat dengan arus listrik yang lewat menciptakan medan magnet. Perbedaan penting adalah bahwa dalam magnet superkonduktor, kawat terus-menerus direndam dalam helium cair (pada suhu dingin 452,4 derajat di bawah nol). Suhu dingin yang hampir tak terbayangkan ini menurunkan resistansi kawat menjadi nol, sehingga secara dramatis mengurangi kebutuhan listrik untuk sistem dan membuatnya jauh lebih ekonomis untuk dioperasikan.
Jenis magnet
Desain MRI pada dasarnya ditentukan oleh jenis dan format magnet utama, yaitu MRI tipe terowongan tertutup, atau MRI terbuka.
Magnet yang paling umum digunakan adalah elektromagnet superkonduktor. Ini terdiri dari kumparan yang dibuat superkonduktif dengan pendinginan cairan helium. Mereka menghasilkan medan magnet yang kuat dan homogen, namun mahal dan memerlukan perawatan rutin (yaitu mengisi tangki helium).
Jika terjadi kehilangan superkonduktivitas, energi listrik akan hilang sebagai panas. Pemanasan ini menyebabkan helium cair mendidih dengan cepat yang diubah menjadi gas Helium (quench) dengan volume sangat tinggi. Untuk mencegah luka bakar termal dan asfiksia, magnet superkonduktor memiliki sistem keselamatan: pipa evakuasi gas, pemantauan persentase oksigen dan suhu di dalam ruang MRI, pintu terbuka ke luar (tekanan berlebih di dalam ruangan).
Magnet superkonduktor berfungsi terus menerus. Untuk membatasi kendala pemasangan magnet, perangkat ini memiliki sistem pelindung yang bersifat pasif (logam) atau aktif (kumparan superkonduktor luar yang medannya berlawanan dengan kumparan dalam) untuk mengurangi kekuatan medan nyasar.
MRI lapangan rendah juga menggunakan:
-Elektromagnet resistif, yang lebih murah dan lebih mudah perawatannya dibandingkan magnet superkonduktor. Tenaganya jauh lebih kecil, menggunakan lebih banyak energi, dan memerlukan sistem pendingin.
-Magnet permanen, dengan format berbeda, terdiri dari komponen logam feromagnetik. Meskipun memiliki keuntungan karena murah dan mudah dirawat, namun sangat berat dan intensitasnya lemah.
Untuk mendapatkan medan magnet yang paling homogen, magnet harus disetel secara halus (“shimming”), baik secara pasif, menggunakan potongan logam yang dapat digerakkan, atau secara aktif, menggunakan kumparan elektromagnetik kecil yang didistribusikan di dalam magnet.
Ciri-ciri magnet utama
Ciri-ciri utama magnet adalah:
-Jenis (elektromagnet superkonduktor atau resistif, magnet permanen)
-Kekuatan medan yang dihasilkan, diukur dalam Tesla (T). Dalam praktik klinis saat ini, ini bervariasi dari 0,2 hingga 3,0 T. Dalam penelitian, magnet dengan kekuatan 7 T atau bahkan 11 T atau lebih digunakan.
-Kehomogenan
