Ogled vira Slikanje z magnetno resonanco

[[Slika:HITACHI, Magnetic Resonance Imaging System, ECHELON OVAL,.jpg|right|thumb|250px|Moderna naprava za medicinske magnetnoresonančne preiskave]]

'''Slikanje z magnetno resonanco''' je tehnika, s katero lahko prostorsko odvisnost obnašanja [[atomsko jedro|atomskih jeder]] v [[magnetno polje|magnetnem polju]] prikažemo kot dvodimenzionalno sliko. Uveljavila se je kot neinvazivna [[medicina|medicinska]] diagnostična tehnika, pa tudi kot metoda, s katero lahko v [[geologija|geologiji]] določamo prepustnost kamnin za [[ogljikovodik]]e. Za slikanje z magnetno resonanco se pogosto uporablja [[kratica]] '''MRI''', ki izhaja iz [[angleščina|angleškega]] izraza ''Magnetic resonance imaging''. Uporablja se tudi kratica '''MRT''', ki prav tako izhaja iz angleškega izraza ''Magnetic Resonance Tomography''. Za odkritje slikanja z jedrsko magnetno resonanco in izboljšavo postopka sta [[Paul Lauterbur]] in [[sir (naziv)|sir]] [[Peter Mansfield]] leta [[2003]] prejela [[Nobelova nagrada za medicino in fiziologijo|Nobelovo nagrado za medicino in fiziologijo]].

== Princip delovanja ==
[[Slika:MRI head side.jpg|thumb|left|250px|Slika glave, posneta z jedrsko magnetno resonanco]]
Za slikanje uporabljamo [[jedrska magnetna resonanca|jedrsko magnetno resonanco]], torej pojav, da [[magnetni moment]]i atomskih jeder v zunanjem magnetnem polju [[precesija|precesirajo]] okrog smeri zunanjega magnetnega polja. [[Frekvenca]] precesije, znana tudi kot [[Larmorjeva frekvenca]], je premo sorazmerna gostoti zunanjega magnetnega polja:

:<math> \omega = \gamma B_0 \!\, . </math>

Pri tem je γ [[giromagnetno razmerje]], odvisno od vrste jeder. [[Paul Lauterbur]] je leta [[1972]] prišel na zamisel, kako pojav uporabiti za slikanje: z dodatno tuljavo poskrbimo, da se [[gostota magnetnega polja]] s krajem spreminja (rečemo tudi, da polju dodamo [[gradient]] ''G''),
:<math>B_z = B_0 + G x</math>
Tedaj je od kraja (koordinate ''x'') linearno odvisna tudi precesijska frekvenca jeder:
:<math>\nu(x) = \frac{1}{2\pi} \gamma (B_0 + G x)</math>

[[Slika:nmr-slikanje.png|thumb|right|250px|Shematičen prikaz slikanja z jedrsko magnetno resonanco]]

Če jedra vzbujamo z izbrano frekvenco, bomo vzbudili in posledično dobili signal le od tistih jeder, ki ležijo na pravi oddaljenosti ''x''. Tako bi lahko s postopnim spreminjanjem vzbujevalne frekvence prečesali celoten vzorec in ugotovili, kolikšen del signala izvira iz posameznega pasu vzorca. Tak postopek je načeloma izvedljiv, vendar dolgotrajen. [[Peter Mansfield]] je sredi sedemdesetih let 20. stoletja prišel na zamisel, kako postopek slikanja bistveno skrajšati: s signalom, v katerem so enakomerno zastopane vse frekvence, naenkrat vzbudimo ves vzorec. Jedra se seveda odzovejo s karakteristično frekvenco, odvisno od razdalje ''x'', in kot odgovor v tuljavi detektiramo signal, sestavljen iz množice frekvenc. Iz tega signala lahko z matematičnim postopkom, imenovanim [[Fourierova transformacija]], izračunamo, kolikšen delež signala pripada posamezni frekvenci, od tod pa tudi, koliko signala izvira iz katerega pasu. Fourierovo transformacijo se da hitro izvesti z [[računalnik]]om.

Z enim gradientom lahko razdelimo ravnino le na pasove. Da dobimo porazdelitev po ravnini, je treba postopek ponoviti še v drugih smereh: ravnino znova razrežemo na pasove, vendar v drugi smeri. Za vsako smer posnamemo signal [[spinski odmev|spinskega odmeva]] in s Fourierovo transformacijo izračunamo porazdelitev signala v izbrani smeri.

[[Slika:nmr-rekonstrukcija.png|thumb|right|250px|Shematičen prikaz rekonstrukcije signala pri slikanju z jedrsko magnetno resonanco]]

Iz posnetih projekcij računalnik sestavi ravninsko porazdelitev signala - sliko rezine vzorca. Metodi pravimo rekonstrukcija iz projekcij. Pri posamezni projekciji vemo, iz katerega pasu izvira signal, ne pa tudi, iz katerega ''dela'' pasu. Zato vrednost pripišemo kar celotnemu pasu. Postopek ponovimo s signalom, posnetim v drugi smeri, in vrednosti prištejemo vrednostim, dobljenim v prvotni smeri. Postopek ponavljamo za vse smeri, v katerih smo izmerili projekcije. Pasovi posameznih projekcij se križajo, zato na mestih, ki predstavljajo dele vzorca z močnim signalom, vsota prispevkov naraste bolj kot drugod. Seštevanje projekcij se da hitro izvesti z računalnikom.

[[Slika:User-FastFission-brain.gif|thumb|right|250px|Animacija slikanja možganov od vrha do dna]]

== Bibliografija ==
* {{Cite journal |author=Ian L. Pykett |date=May 1, 1982 |title=NMR Imaging in Medicine |journal=[[Scientific American]] |volume=246 |issue=5 |pages=78–88 |url=http://www.fis.cinvestav.mx/~lmontano/sciam/NMR-scam0582-78-91.pdf |doi=10.1038/scientificamerican0582-78 |access-date=2016-07-21 |archive-date=2016-03-10 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160310035223/http://www.fis.cinvestav.mx/~lmontano/sciam/NMR-scam0582-78-91.pdf |url-status=dead }}
* {{navedi knjigo |author=Simon, Merrill |author2=Mattson, James S |title=The pioneers of NMR and magnetic resonance in medicine: The story of MRI |url=https://archive.org/details/pioneersofnmrmag0000matt |publisher=Bar-Ilan University Press |location=Ramat Gan, Israel |date=1996 |isbn=0-9619243-1-4 }}
* {{navedi knjigo |author=Haacke, E Mark |author2=Brown, Robert F |author3=Thompson, Michael |author4=Venkatesan, Ramesh |title=Magnetic resonance imaging: Physical principles and sequence design |url=https://archive.org/details/isbn_0471351288 |publisher=J. Wiley & Sons |location=New York |date=1999 |isbn=0-471-35128-8 }}
*{{cite journal | author = Lee SC | author2 =  Kim K | author3 = Kim J| author4 =  Lee S | author5 = Han Yi J | author6 = Kim SW | author7 = Ha KS | author8 = Cheong C | title = One micrometer resolution NMR microscopy | journal = J. Magn. Reson. | volume = 150 | issue = 2 | pages = 207–13 | date = June 2001 | pmid = 11384182 | doi = 10.1006/jmre.2001.2319 | bibcode = 2001JMagR.150..207L }}
* {{navedi knjigo |author=P Mansfield |author2= |author3= |author4= |title=NMR Imaging in Biomedicine: Supplement 2 Advances in Magnetic Resonance |publisher=Elsevier |location= |date=1982 |isbn=9780323154062 }}
* {{navedi knjigo |author=Eiichi Fukushima |author2= |author3= |author4= |title=NMR in Biomedicine: The Physical Basis |publisher=Springer Science & Business Media |location= |date=1989 |isbn=9780883186091 }}
* {{navedi knjigo |author=Bernhard Blümich |author2=Winfried Kuhn |author3= |author4= |title=Magnetic Resonance Microscopy: Methods and Applications in Materials Science, Agriculture and Biomedicine |publisher=Wiley |location= |date=1992 |isbn=9783527284030 }}
* {{navedi knjigo |first=Peter |last=Blümer |editor-first1=Peter |editor-last1=Blümler |editor-first2=Bernhard |editor-last2=Blümich |editor-first3=Robert E. |editor-last3=Botto |editor-first4=Eiichi |editor-last4=Fukushima |title=Spatially Resolved Magnetic Resonance: Methods, Materials, Medicine, Biology, Rheology, Geology, Ecology, Hardware |publisher=Wiley-VCH |location= |date=1998 |isbn=9783527296378 }}
* {{navedi knjigo |author=Zhi-Pei Liang |author2=Paul C. Lauterbur |title=Principles of Magnetic Resonance Imaging: A Signal Processing Perspective |url=https://archive.org/details/principlesofmagn00zhip |publisher=Wiley |location= |date=1999 |isbn=9780780347236 }}
* {{navedi knjigo |author=Franz Schmitt |author2=Michael K. Stehling |author3=Robert Turner |author4= |title=Echo-Planar Imaging: Theory, Technique and Application |url=https://archive.org/details/springer_10.1007-978-3-642-80443-4 |publisher=Springer Berlin Heidelberg |location= |date=1998 |isbn=9783540631941 }}
* {{navedi knjigo |author=Vadim Kuperman |title=Magnetic Resonance Imaging: Physical Principles and Applications |url=https://archive.org/details/magneticresonanc0000kupe |publisher=Academic Press |location= |date=2000 |isbn=9780080535708 }}
* {{navedi knjigo |author=Bernhard Blümich |title=NMR Imaging of Materials |publisher=Clarendon Press |location= |date=2000 |isbn=9780198506836 }}
* {{navedi knjigo |author=Jianming Jin |title=Electromagnetic Analysis and Design in Magnetic Resonance Imaging |publisher=CRC Press |location= |date=1998 |isbn=9780849396939 }}
* {{navedi knjigo |author=Imad Akil Farhat |author2=P. S. Belton |author3=Graham Alan Webb |title=Magnetic Resonance in Food Science: From Molecules to Man |url=https://archive.org/details/magneticresonanc0000inte |publisher=Royal Society of Chemistry |location= |date=2007 |isbn=9780854043408 }}

== Glej tudi ==
* [[Računalniška tomografija]]

== Zunanje povezave ==
* Tadej Mali, [http://www.kvarkadabra.net/snov/teksti/pogled_v_telo.htm ''Kako pogledati v človeško telo, ne da bi ga razrezali?''], Kvarkadabra, 2000

{{normativna kontrola}}
[[Kategorija:Magnetizem]]
[[Kategorija:Medicinsko slikanje]]
[[Kategorija:Medicinska diagnostika]]
[[Kategorija:1972 v znanosti]]