Проналазак магнетне резонанције (МРИ)

Снимање магнетном резонанцом (обично се назива "МРИ") је метода гледања у тело без употребе хируршких интервенција, штетних боја или Кс-зраци. Уместо тога, МРИ скенери користе магнетизам и радио таласе за прављење јасних слика људске анатомије.

МРИ се заснива на физицком феномену откривеном 1930-их који се назива "нуклеарна магнетна резонанца" - или НМР - у коме магнетна поља и радио таласи изазивају атоме који емитују ситне радио сигнале. Фелик Блоцх и Едвард Пурцелл, који раде на Универзитету Станфорд и Харвард Универзитету, били су ти који су открили НМР. Одатле је НМР спектроскопија коришћена као средство за проучавање састава хемијских једињења.

1970. године Раимонд Дамадиан, лекар и научник истраживања, открио је основу за коришћење магнетне резонанције као алата за медицинску дијагнозу. Открио је да различите врсте животињског ткива емитују сигнале одзива који се разликују у дужини и, и више важно је да канцерозно ткиво емитује сигнале одговора који трају много дуже него неканцерогени ткива.

Мање од две године касније, поднио је своју идеју за коришћење магнетне резонанције као алата за медицинску дијагнозу америчком патентном заводу. Под називом "Апарат и метода за откривање рака у ткиву". Патент је одобрен 1974, произвевши први на свету патент издато у области МРИ. До 1977, др Дамадиан је довршио изградњу првог МРИ скенера за цело тело, који је назвао "неуништивим".

Од издавања првог патента, медицинска употреба снимка магнетном резонанцом брзо се развијала. Прва МРИ опрема у здравству била је доступна почетком 1980-их. У 2002. години широм света се користило око 22.000 МРИ камера, а обављено је више од 60 милиона МРИ прегледа.

Паул Ц. 2003. године Лаутербур и Петер Мансфиелд добили су Нобелову награду за физиологију или медицину за своја открића која се односе на снимање магнетном резонанцом.

Паул Лаутербур, професор хемије на Државном универзитету у Њујорку у Стони Броок-у, написао је рад о новој техници осликавања коју је назвао "зеугматографија" (са грчког зеугмо што значи "јарам" или "спајање заједно"). Његови сликовни експерименти померили су науку из једне димензије НМР спектроскопије у другу димензију просторне оријентације - темељ МРИ.

Петер Мансфиелд из Нотингема, Енглеска даље је развијао употребу градијената у магнетном пољу. Показао је како се сигнали могу математички анализирати, што је омогућило развијање корисне технике снимања. Мансфиелд је такође показао како се могу постићи изузетно брзи снимци.

Вода чини отприлике две трећине људске телесне тежине, а овај висок садржај воде објашњава зашто је снимање магнетном резонанцом постало широко применљиво у медицини. Код многих болести патолошки процес резултира променама садржаја воде у ткивима и органима, што се одражава и на МР слици.

Вода је молекул састављен од водоник и атоми кисеоника Језгра атома водоника су у стању да делују као микроскопске игле за компас. Када је тело изложено јаком магнетном пољу, језгра атоми водоника су усмерени у ред - стоје „код пажње“. Када су подвргнути импулсима радио таласа, садржај енергије у језграма се мења. Након пулса, језгра се враћају у претходно стање и емитује се резонантни талас.

Мале разлике у осцилацијама језгара откривају се напредном рачунарском обрадом; могуће је изградити тродимензионалну слику која одражава хемијску структуру ткива, укључујући разлике у садржају воде и у кретању молекула воде. То резултира у врло детаљној слици ткива и органа у испитиваном делу тела. На овај начин се могу документовати патолошке промене.