Jak funguje magnetická rezonance?

Magnetická rezonance ( MRI, z anglického "magnetic resonance imaging") je moderní vyšetřovací metoda používaná zejména ve zdravotnictví k zobrazení vnitřních orgánů lidského těla. Využívá velmi silného magnetického pole a elektromagnetické vlnění s vysokou frekvencí. Díky magnetické rezonanci je možné bezpečné vyšetření mozku a míchy. Tato metoda je nezastupitelná při neurologických, ortopedických a onkologických vyšetřeních. Díky vyšetření magnetickou rezonancí lze získat řezy jednotlivých částí těla, ty pak zpracováním spojovat až k názornému 3D obrazu požadovaného orgánu. Jak magnetická rezonance funguje?

Lidské tělo je ze dvou třetin tvořeno vodou, proto je také voda v každé tkáni obsažena. Magnetická rezonance pracuje právě s tkáněmi, kde je obsažena voda - zejména v ní zastoupený vodík. Díky magnetickému momentu protonu v jádře vodíku, který se označuje jako spin, má atomové jádro vodíku jistý magnetický moment.

Když je rotující jádro vodíku vloženo do konstantního magnetického pole dojde k tomu, že se natočí podle působení tohoto pole a osa jádra bude  rotovat kolem směru působícího vnějšího magnetického pole. Když vnější magnetické pole zanikne,  dojde k návratu jádra vodíku do původní klidové polohy. Působením dalšího, kolmo působícího pole, začne jádro opět rotovat. K udržení jader vodíku ve stálém pohybu se používá vysokofrekvenční rotující magnetické pole o obrovských hodnotách magnetické indukce pohybujících se okolo 7 tesla.

Důležitou skutečností je docílení rezonanční (vlastní) frekvence jader vodíku, která má při magnetické indukci 1 tesla  hodnotu  42,58 MHz, která se při zobrazení využívá. Nastavením obou na sebe kolmých magnetických polí lze snadno určit, která jádra budou v rezonanci.

Každý skener magnetické rezonance má ve své výbavě tělové, hlavové či například kolenní cívky. Cívky - antény vysílají vlny o specifické frekvenci, jejichž energii atomy vodíku absorbují. Přiblížením cívky do blízkosti rotujícího magnetického momentu se v ní indukuje napětí, které je následně měřeno. Tyto signály jsou počítačově zpracovávány do výsledného obrazu - průřezu vyšetřovanou částí těla, kde jsou v široké škále odstínů od bílé po černou od sebe rozlišeny struktury orgánů a tkání.

Předností použití  magnetické rezonance vzhledem k dalším zobrazovacím metodám je větší rozlišení při zobrazení většiny orgánů,  bez škodlivého ionizujícího záření. Výrazné zlepšení zobrazení bývá docíleno podáním kontrastní látky, která může odhalit nádory nebo záněty.

Magnetická rezonance je však ve srovnání s dalšími zobrazovacími metodami (např. ultrazvuk) mnohem dražší a časově náročnější. Omezené použití této metody je pro pacienty s kovovými materiály v těle, které se mohou nepříjemně zahřát. U pacientů s kardiostimulátory a jinými elektrickými přístroji,  je toto vyšetření natolik riskantní, že se obvykle neprovádí. Magnetická rezonance se nepoužívá při zobrazení kostí, které neobsahují téměř žádnou vodu.