В предыдущем посте мы выяснили, что в основе МРТ лежит принцип использования протонов водорода, которые обладают собственным магнитным моментом. Но пока человек находится вне томографа, это свойство никак себя не проявляет.
Дело в том, что в обычных условиях магнитные моменты протонов ориентированы хаотично. Каждый из них направлен в свою сторону, поэтому их суммарный магнитный эффект практически равен нулю.
Все меняется, когда пациент оказывается внутри томографа.
Магнитное поле МРТ настолько сильное, что начинает воздействовать на магнитные моменты протонов. Они уже не могут сохранять полностью случайную ориентацию и занимают одно из двух возможных положений:
🔼параллельно магнитному полю — состояние с меньшей энергией;
🔽антипараллельно магнитному полю — состояние с большей энергией.
Появление этих двух энергетических состояний называется эффектом Зеемана. Под действием внешнего магнитного поля энергетический уровень протона расщепляется на два близких уровня, и именно это делает возможным магнитный резонанс.
Разность энергий между этими состояниями определяется простой формулой (да, формулы все же будут, но мы попытаемся минимизировать их количество и рассказывать доступно😉):
ΔE = ħ*γ*B₀
где:
🔹 ΔE — разность энергий между двумя состояниями;
🔹 ħ — приведённая постоянная Планка;
🔹 γ — гиромагнитное отношение протона;
🔹 B₀ — напряжённость магнитного поля томографа.
Из этой формулы следует важный вывод:
чем сильнее магнитное поле, тем больше разность энергий между двумя состояниями протонов.
Важно понимать, что протоны не выстраиваются идеально в одном направлении. Согласно законам квантовой механики, часть из них всегда находится в состоянии с большей энергией.
Однако протонов, ориентированных по направлению магнитного поля, всегда оказывается немного больше.
Именно этот суммарный магнитный момент станет основой для формирования МР-сигнала. Пока он направлен вдоль магнитного поля, аппарат еще ничего не регистрирует. Чтобы появился сигнал, протоны необходимо вывести из состояния равновесия с помощью радиочастотного импульса. Но об этом поговорим в следующем выпуске.
🧐 Интересный факт:
При напряженности магнитного поля 1,5 Тл лишь 10–15 протонов из каждого миллиона ориентируются вдоль магнитного поля чуть чаще, чем против него. Хотя этот перевес кажется ничтожным, именно он создает измеряемый МР-сигнал, из которого формируется изображение всего организма.
#RusNeuroRad #МРТдляначинающих #MRT