Probabil cel mai cunoscut lucru despre aparatele de imagistică prin rezonanță magnetică (RMN) este că implică magneți incredibil de puternici. La urma urmei, „magnetic” este chiar în denumirea lor. Și totuși, poveștile șocante despre oameni care aduc obiecte metalice, chiar și arme încărcate, în camerele de scanare, ne arată că acest fapt fundamental este uneori uitat în mod periculos.
Dar dincolo de forța brută a magneților, cum reușește această tehnologie remarcabilă să vadă în interiorul corpului uman cu o claritate uimitoare, fără a folosi radiații potențial dăunătoare precum razele X? Sute de mii de oameni își datorează viața acestor mașini, așa că merită să înțelegem magia din spatele lor.
Cum funcționează un aparat RMN: harta protonilor din corpul tău
Secretul stă într-o proprietate a protonilor numită „spin”. Puteți să vă imaginați fiecare proton din corpul dumneavoastră ca pe un mic magnet de bară. Când intrați în câmpul magnetic puternic al RMN-ului, toți acești mici magneți se aliniază în aceeași direcție.
Apoi, aparatul emite un puls de unde radio. Acest impuls de energie „lovește” protonii și îi face să-și schimbe alinierea. Este ca și cum ai ridica o greutate împotriva gravitației – le oferi energie potențială. Când pulsul radio se oprește, protonii se „relaxează” și revin la alinierea inițială. În acest proces, ei eliberează energia acumulată sub forma unui semnal radio slab, pe care mașina îl poate detecta.
Cheia este că protonii din atomii de hidrogen (prezenți masiv în apa și grăsimea din corpul nostru) se comportă diferit față de protonii din alte elemente. Aparatul poate distinge semnalul specific al hidrogenului, cartografiind astfel cu precizie distribuția apei și a grăsimilor. Deoarece țesuturile sănătoase și cele bolnave, cum ar fi tumorile, au concentrații diferite de hidrogen, RMN-ul poate dezvălui anomalii care semnalează o boală. Pentru o imagine și mai clară, medicii pot folosi agenți de contrast, precum gadoliniul, care accelerează acest proces de aliniere a protonilor.
Cât de sigur este un RMN?
Ideea unui câmp magnetic super-puternic și a undelor radio poate suna intimidant, dar RMN-ul este considerat mult mai sigur decât alternativele precum tomografiile computerizate (CT), care folosesc raze X. Radiațiile ionizante ale razelor X pot, în doze repetate, să deterioreze ADN-ul și să crească riscul de cancer. În cazul RMN-ului, principala preocupare legată de utilizarea excesivă este costul, nu pericolul pentru sănătate.
Totuși, există două riscuri majore. Primul, și cel mai dramatic, este prezența metalelor. Orice obiect feromagnetic poate deveni un proiectil periculos. Implanturile medicale mai vechi sau stimulatoarele cardiace pot avea, de asemenea, consecințe catastrofale. Al doilea risc este legat de confortul pacientului: spațiul strâmt și zgomotele puternice produse de bobinele magnetice pot declanșa atacuri severe de claustrofobie.
Criza heliului: legătura neașteptată dintre RMN și baloanele de petrecere
Pentru a genera câmpuri magnetice atât de intense, majoritatea aparatelor RMN folosesc electromagneți supraconductori. Aceștia funcționează perfect, dar au o cerință esențială: trebuie răciți la temperaturi extreme, sub -264°C (-443°F). Singurul element care poate face acest lucru eficient este heliul lichid.
Aici apare o problemă globală. Spre deosebire de alte elemente, heliul de pe Pământ este o resursă finită, produs al dezintegrării radioactive lente din scoarța terestră. Odată eliberat în atmosferă – de exemplu, dintr-un balon de petrecere – este suficient de ușor pentru a scăpa în spațiu pentru totdeauna. Deși am avea suficient heliu pentru mii de ani dacă l-am folosi doar pentru RMN-uri, cererea pentru baloane, sudură și alte echipamente științifice pune o presiune imensă pe această resursă prețioasă.
Așadar, data viitoare când vedeți un balon cu heliu, amintiți-vă că acesta conține o fărâmă din resursa care face posibilă imagistica medicală modernă.
Există alternative pentru cei claustrofobi?
Pentru pacienții care suferă de claustrofobie, există o soluție: RMN-ul deschis. Aceste aparate nu se bazează pe superconductori răciți cu heliu, ci pe magneți permanenți. Compromisul este un câmp magnetic mai slab și, prin urmare, imagini cu o rezoluție mai mică. Cu toate acestea, designul lor mult mai puțin închis oferă un confort esențial pentru mulți pacienți, eliminând în același timp dependența de heliu.
