എം.ആർ.ഐ. സ്കാൻ

ഇംഗ്ലീഷ് വിലാസം

https://ml.wikipedia.org/wiki/Magnetic_resonance_imaging

മാഗ്നെറ്റിക് റെസൊണൻസ് ഇമേജിങ് (MRI)
Intervention
മുട്ടിന്റെ എം.ആർ.ഐ ചിത്രം, സജിറ്റൽ (ഒരു വശത്തുനിന്നും കാണുന്ന വിധം)
ICD-10-PCS	B?3?ZZZ
ICD-9:	88.91-88.97
MeSH	D008279
OPS-301 code:	3-80...3-84

എം.ആർ.ഐ സ്കാൻ (Magnetic resonance imaging/മാഗ്നെറ്റിക് റെസൊണൻസ് ഇമേജിങ് (MRI)) അഥവാ കാന്തിക അനുരണന ചിത്രീകരണം എന്നത് ശരീരത്തിലെ ആന്തരാവയവങ്ങളുടെ ഘടനയും പ്രവർത്തനവും പകർത്തിയെടുക്കാനുള്ള ഒരു സ്കാനിംഗ് രീതിയാണ്. മറ്റു സ്കാനിങുകളെപ്പോലെ ആരോഗ്യ പരമായ പ്രശ്നങ്ങളൊന്നും സൃഷ്ടിക്കാത്ത ഒരു സ്കാനിംഗ് രീതിയാണ് ഇത്. ഹാനികരമായേക്കാവുന്ന വികിരണങ്ങളൊന്നും തന്നെ ഇവിടെ ഉപയോഗിക്കുന്നില്ല.

ക്യാൻസർ പോലെയുള്ള രോഗങ്ങളെ തിരിച്ചറിയാനും കൂടുതൽ കൃത്യതയാർന്ന രോഗനിർണ്ണയം നടത്താനും എം.ആർ.ഐ. സ്കാനിംഗ് അവസരമൊരുക്കുന്നു. അതിശക്തമായ ഒരു കാന്തികമണ്ഡലം സൃഷ്ടിച്ചെടുത്താണ് സ്കാനിങ് നടത്തുന്നത്. പേശികൾ, സന്ധികൾ, അസ്ഥികൾ, ഞരമ്പുകൾ, സുഷുമ്‌ന, കശേരുക്കൾ, മൃദുകലകൾ, രക്തവാഹിനികൾ തുടങ്ങി ശരീരത്തിന്റെ മിക്ക ഭാഗങ്ങളുടെയും എം.ആർ.ഐ. പരിശോധന ഇന്ന് സാധ്യമാണ്. ഉന്നതശ്രേണിയിലുള്ളതും കൂടുതൽ കാന്തികശക്തിയുമുള്ള 1.5/3/7 ടെസ്‌ല എം.ആർ.ഐ. മെഷീനുകളിലാണ് ഇതിനുകഴിയുക. തലച്ചോറ്, നട്ടെല്ല്, വയറ്, കഴുത്ത്, വസ്തിപ്രദേശം എന്നിവയുടെ പരിശോധനകൾക്ക് എം.ആർ.ഐ. കൂടുതൽ ഗുണകരമാണ്.

എം.ആർ.ഐ മെഷീനുകളിൽ ഉണ്ടാകുന്ന ശബ്ദം ചിലർക്ക് അസ്വസ്ഥതയുണ്ടാക്കിയേക്കാം. അതുപോലെ അതിൽ ഒരു നീണ്ട, ഇടുങ്ങിയ വളരെയധികം സമയം കിടക്കേണ്ടതുണ്ട് എന്നതിനാൽ ചിലർക്ക് ക്‌ളൗസ്‌ട്രോഫോബിയ(Claustrophobia) പോലെയുള്ള അസ്വസ്ഥതകൾ ഉണ്ടാക്കിയേക്കാം. ഹൃദയപ്രവർത്തനത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന പേസ്‌മേക്കർ, അസ്ഥികളിൽ ശസ്ത്രക്രിയാനന്തരം ഘടിപ്പിക്കുന്ന ഇംപ്ലാന്റുകൾ, ഇൻഫ്യൂഷൻ കത്തീറ്ററുകൾ തുടങ്ങിയവ ഉപയോഗിക്കുന്ന രോഗികളെ എം.ആർ.ഐ. സ്‌കാൻ ചെയ്യുവാൻ പാടില്ല. എം.ആർ.ഐ മെഷീനുകളിൽ ഉപയോഗിയ്ക്കുന്ന ശക്തിയേറിയ കാന്തികമണ്ഡലവും റേഡിയോപൾസുകളും ഈ ഉപകരണങ്ങളുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിയ്ക്കുന്നതാണ് ഇതിനുള്ള കാരണം. അപകടകരമാണെന്ന് ഇതുവരെ തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ലെങ്കിലും ഗർഭിണികളിലും എം.ആർ.ഐ സ്കാൻ പൊതുവേ നടത്താറില്ല.

ശക്തമായ കാന്തികമണ്ഡലത്തിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ചില തരം അണുകേന്ദ്രങ്ങൾ പ്രത്യേക ആവൃത്തിയുള്ള റേഡിയോതരംഗങ്ങളുടെ പ്രഭാവത്താൽ ആ തരംഗങ്ങളിൽ നിന്നും ഊർജം സ്വീകരിയ്ക്കുകയും ചില കാന്തിക സ്വഭാവങ്ങൾ പ്രദർശിപ്പിയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ശരീരത്തിൽ ധാരാളമുള്ള ജലം, കൊഴുപ്പ് എന്നിവയുടെ തന്മാത്രകളിലെ ഹൈഡ്രജൻ അണുകേന്ദ്രങ്ങൾ ഇത്തരം കാന്തികപ്രഭാവം കാണിയ്ക്കുന്നവയാണ്. ശരീരത്തിനുചുറ്റും സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള ചില ആന്റിനകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഈ കാന്തികപ്രഭാവം അളന്നെടുത്ത്‌ ശരീരത്തിലെ ഇത്തരം തന്മാത്രകളുടെ വിതരണം ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കുകയാണ് ചെയ്യുന്നത്. ജലം, കൊഴുപ്പ് തുടങ്ങിയ തന്മാത്രകളുടെ ആധിക്യമുള്ള മൃദുപേശികളുടെ(soft tissue) ഇമേജുകൾ ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കാനാണ് എം.ആർ.ഐ പ്രധാനമായും ഉപയോഗിയ്ക്കുന്നത്. അസ്ഥികളുടെയും മറ്റും ഇമേജുകൾ വ്യക്തമായി ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കുന്ന സി.ടി സ്കാനിങ്ങിന് പൂരകമായാണ് എം.ആർ.ഐ പ്രവർത്തിയ്ക്കുന്നത്.

ചരിത്രം

അണുകേന്ദ്രങ്ങളുടെ കാന്തികമണ്ഡലവുമായുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനങ്ങൾ വളരെക്കാലം മുൻപ് തന്നെ തുടങ്ങിയിരുന്നു. 1950-ൽ എർവിൻ ഹാൻ ഇതിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിന് സഹായകമായ ഫ്രീ ഇൻഡക്ഷൻ ഡീകെ, സ്പിൻ എക്കോ എന്നീ രണ്ടു പ്രതിഭാസങ്ങൾ കണ്ടെത്തിയിരുന്നു. തുടർന്നുള്ള വർഷങ്ങളിൽ ഹെർമാൻ കാർ, വ്ലാഡിസ്ലാവ് ഇവാനോവ്, ജെയ് സിങ്ങർ തുടങ്ങിയ പല ശാസ്ത്രജ്ഞർ എം.ആർ.ഐ സ്കാനറിന്റെ നിർമ്മാണത്തിനാവശ്യമായ പല ഘടകങ്ങളുടെയും ആശയങ്ങളുടെയും കണ്ടുപിടിത്തങ്ങൾ നടത്തി.

1971-ൽ പോൾ ലൗറ്റർബർ എന്ന അമേരിക്കൻ ശാസ്ത്രജ്ഞൻ ആണ് ആദ്യ എം.ആർ.ഐ ചിത്രം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്. വെള്ളം നിറച്ച രണ്ടു കുപ്പികളുടെ ചിത്രം അദ്ദേഹം മൂന്നു മാനങ്ങളിലും ഉള്ള ഗ്രേഡിയന്റുകളും, തുടർന്നുള്ള ബാക് പ്രോജെക്ഷൻ രീതിയും ഉപയോഗിച്ച് ഉണ്ടാക്കിയെടുത്തു. 1973-ൽ ഇത് നേച്ചർ മാസികയിൽ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു. തുടർന്ന് അദ്ദേഹം ജീവനുള്ള ജീവികളുടെ ചിത്രങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കുകയും 1974 ഒരു എലിയുടെ തൊണ്ടയുടെ ചിത്രം നേച്ചർ മാസികയിൽ പ്രസിദ്ധീകരിപ്പിയ്ക്കുകയും ചെയ്തു. ആദ്യകാലത്തു അദ്ദേഹം ഈ പുതിയ ഇമേജിങ് രീതിയെ സോയ്ഗ്മാറ്റോഗ്രാഫി എന്നാണ് വിളിച്ചത്. തുടർന്ന് ഇതിന് എൻ.എം.ആർ. ഇമേജിങ് എന്ന പേര് സിദ്ധിച്ചു. എഴുപതുകളുടെ രണ്ടാംപകുതിയിൽ ലൗറ്റർബറും, പീറ്റർ മാൻസ്ഫീൽഡ് എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞനും ചേർന്ന് എക്കോ-പ്ലാനർ ഇമേജിങ് ടെക്‌നിക് എന്ന എം.ആർ.ഐ സീക്വെൻസ് കണ്ടുപിടിച്ചു. ഇവരുടെ കണ്ടുപിടിത്തങ്ങൾക്ക് 2003-ലെ ഫിസിയോളജി, മെഡിസിൻ ശാഖകളിലെ നോബൽ സമ്മാനം ഇവർക്കു ലഭിച്ചു.

പ്രവർത്തനരീതി

പുരസ്സരണത്തിലുള്ള പ്രോട്ടോൺ. കാന്തികമണ്ഡലത്തിന്റെ പ്രഭാവമാണ് പുരസ്സരണത്തിന് കാരണം.

ശക്‌തിയേറിയ ഈ കാന്തികമണ്ഡലത്തിൽ കുറെ എണ്ണം പ്രോട്ടോണുകൾ കാന്തികമണ്ഡലത്തിന് നേരെയും കുറെ എണ്ണം എതിരായും നിൽക്കുന്നു. കാന്തികമണ്ഡലത്തിന് നേരെ നിൽക്കുന്ന എണ്ണം എതിരെ നിൽക്കുന്നവയെക്കാൾ അല്പം കൂടുതൽ ആയിരിയ്ക്കും. അധികമായുള്ള ഈ പ്രോട്ടോണുകൾ ഈ മേഖലയ്ക്ക് ഒരു ചെറിയ കാന്തികശക്തി നൽകുന്നു. ചുറ്റുമുള്ള കാന്തികമണ്ഡലവുമായി തട്ടിച്ചു നോക്കുമ്പോൾ ഇത് വളരെ നിസ്സാരമാണെങ്കിലും ഈ കാന്തികപ്രഭാവം അളന്നെടുക്കാൻ സാധിച്ചാൽ ഇവയിലെ പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണത്തിന്റെ ഒരു കണക്ക് ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കാൻ സാധിയ്ക്കും.

എം.ആർ.ഐ സ്കാനിങ് നടത്തുന്നതിന്റെ ഭൗതികരീതി വിവരിച്ചിരിയ്ക്കുന്നു.

മനുഷ്യശരീരത്തിലെ ജലാംശം, കൊഴുപ്പ് എന്നീ ഘടകങ്ങളിൽ ഉള്ള ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങളുടെ കേന്ദ്രത്തിൽ ഒരു പ്രോട്ടോൺ ആണുള്ളത്. ശരീരത്തിന്റെ ഒരോ ചെറിയ അംശത്തിലും (ഇതിനെ ഒരു വോക്സെൽ (voxel) എന്ന് വിളിയ്ക്കുന്നു) ഇത്തരം അനേക ദശലക്ഷം പ്രോട്ടോണുകൾ കാണപ്പെടുന്നു. ഈ പ്രോട്ടോണുകൾക്ക് സ്പിൻ എന്ന ഒരു ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്കൽ സ്വഭാവം ഉണ്ട്(ഇതിനെ ഭ്രമണം എന്ന് വിളിയ്ക്കാമെങ്കിലും ശരിയ്ക്കും നമ്മൾ ഉദ്ദേശിയ്ക്കുന്ന തരം ഭൗതികഭ്രമണമല്ല ഇത്.) ഈ സ്പിൻ'ന്റെ ദിശ മുകളിലേയ്ക്കോ താഴേയ്‌ക്കോ ആകാം. ഇവയുടെ ദിശയ്ക്കനുസൃതമായി അവയ്‌ക്കൊരു കാന്തികസ്വഭാവം ഉണ്ടാകും. അതായത് ഓരോ പ്രോട്ടോണും ഒരു കാന്തം പോലെ പ്രവർത്തിയ്ക്കുന്നു. പൊതുവെ ഒരു വോക്സെലിൽ ഉള്ള പ്രോട്ടോണുകൾ പല ദിശകളിൽ സ്പിൻ ചെയ്യുന്നതിനാൽ അവയുടെ കാന്തികദിശകളും പല വഴിയ്ക്കായിരിയ്ക്കും. അതിനാൽ അവയുടെ കാന്തികസ്വഭാവങ്ങൾ പരസ്പരം ക്യാൻസൽ ചെയ്തു പോകുന്നു. അതിനാൽ ആ വോക്സെലിന് ആകെ നോക്കുമ്പോൾ കാന്തികസ്വഭാവം ഒന്നും കാണില്ല.

എന്നാൽ ഒരു ശക്തിയേറിയ കാന്തികമണ്ഡലത്തിൽ സ്കാൻ ചെയ്യേണ്ട ആളെ ആദ്യം കിടത്തുമ്പോൾ അയാളുടെ ശരീരത്തിലെ ഓരോ വോക്സെലുകളിലെയും പ്രോട്ടോൺ-കാന്തങ്ങൾ പുറമെയുള്ള കാന്തികമണ്ഡലത്തിന് സമാന്തരമായി നിലകൊള്ളുന്നു. ഇവയിൽ ഏതാണ്ട് പകുതി എണ്ണം പ്രോട്ടോണുകൾ കാന്തികമണ്ഡലത്തിന്റെ ഉത്തരധ്രുവത്തിന് നേരെയും മറ്റുള്ളവ ദക്ഷിണധ്രുവത്തിന് അഭിമുഖമായും നിലകൊള്ളുന്നു. എന്നാൽ ഇവയുടെ അളവിൽ ഒരു ചെറിയ വ്യത്യാസം കാണുന്നു. അതായത് കാന്തികമണ്ഡലത്തിന്റെ ഒരു ധ്രുവത്തിന് നേരെ വളരെ ചെറിയ എണ്ണം പ്രോട്ടോണുകൾ കൂടുതലായി തിരിഞ്ഞുനിൽക്കും. അതിനാൽ ഈ സമയത്ത് ഓരോ വോക്സെലിനും വളരെ ചെറിയ ഒരു അളവ് കാന്തശക്തി കൈവരുന്നു. ഓരോ വോക്സിലിനുമുള്ള ഈ ചെറിയ കാന്തികശക്തി അവയിലെ പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണത്തിന് ആനുപാതികമായിരിയ്ക്കും. ഈ കാന്തികശക്തി എത്രയുണ്ട് എന്ന് അളന്നെടുത്താൽ ആ വോക്സെലിലെ പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണവും തൽഫലമായി അവയിലെ ജലാംശം, കൊഴുപ്പ് എന്നിവയുടെ അളവും കണ്ടുപിടിയ്ക്കാം.

ഇത് അളന്നെടുക്കാനായി ഒരു വശത്തേയ്ക്ക് തിരിഞ്ഞു നിൽക്കുന്ന അധികമുള്ള ഈ പ്രോട്ടോണുകളെ പുറത്തു നിന്നും കൂടുതൽ ഊർജം നൽകി മറുവശത്തേയ്ക്ക് തിരിയ്ക്കുന്നു. ഈ കൂടുതലായുള്ള ഊർജം അവയിൽ ശേഖരിച്ചു വെച്ചാണ് അവ മറുവശത്തേയ്ക്ക് തിരിയുന്നത്. പുറത്തുനിന്നുള്ള ഈ ഊർജം നിൽക്കുമ്പോൾ അവ സംഭരിച്ചുവെച്ചിട്ടുള്ള ഊർജം പുറത്തേയ്ക്ക് വിടുകയും തിരിയെ പഴയ ദിശയിലേക്ക് തന്നെ തിരിഞ്ഞു നിൽക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ പുറത്തുവരുന്ന ഊർജത്തിന്റെ അളവ് അളന്നെടുത്ത് ഓരോ വോക്സെലിലും എത്ര പ്രോട്ടോണുകൾ ഉണ്ടെന്നു കണക്കാക്കാവുന്നതാണ്.

ഇത് ഭൗതികമായി ചെയ്തെടുക്കാനായി സ്പിന്നിന് പുറമെ പ്രോട്ടോണുകളുടെ പുരസ്സരണം എന്ന പ്രതിഭാസത്തെക്കൂടി ആശ്രയിയ്ക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഈ ചെറിയ പ്രോട്ടോൺ കാന്തങ്ങൾ അവയുടെ സ്പിൻ അച്ചുതണ്ടിന് ചുറ്റും ഒരു നിശ്ചിത ആവൃത്തിയിൽ പുരസ്സരണം ചെയ്യുക കൂടി ഉണ്ടാകും. ഇതേ സമയം ഇവയുടെ ദിശയ്ക്ക് ലംബമായി അതേ ആവൃത്തിയിൽ സ്കാനെറിൽ നിന്നും ഒരു റേഡിയോ പൾസ്‌ പുറപ്പെടുവിയ്ക്കുന്നു. ഈ റേഡിയോ പൾസുമായി അനുരണനത്തിൽ ഏർപ്പെടുന്ന പ്രോട്ടോൺ കാന്തങ്ങൾ അവയിൽ നിന്നുള്ള ഊർജം സ്വീകരിച്ച്‌ തങ്ങളുടെ ദിശ മാറ്റി സ്പിൻ ചെയ്യുന്നു.(ഒരു ഊഞ്ഞാലിനെ ആട്ടാനായി നമ്മൾ ഊർജം പ്രയോഗിയ്ക്കുമ്പോൾ ആ ഊഞ്ഞാലിന്റെ സ്വാഭാവികആവൃത്തിയിൽ നമ്മുടെ കൈകൾ ഊർജം പുറപ്പെടുവിയ്ക്കുമ്പോൾ ആണ് ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഊർജത്തിൽ ഊഞ്ഞാലിനെ ചലിപ്പിയ്ക്കാൻ കഴിയുക എന്നോർക്കുക. ഇവിടെ ഊഞ്ഞാലും നമ്മുടെ കൈകളും അനുരണനത്തിലാണെന്ന് പറയാം.) റേഡിയോ പൾസ്‌ നിൽക്കുമ്പോൾ അവ സ്വീകരിച്ചു വെച്ചിട്ടുള്ള ഊർജം തിരികെ റേഡിയോ ആവൃത്തിയിൽ പുറത്തുവിടുന്നു. ഈ ഊർജം പൊതുവെ ഓരോ വോക്സെലിലും അടങ്ങിയിട്ടുള്ള പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണത്തിന് അനുപാതത്തിൽ ആയിരിയ്ക്കും. ശരീരത്തിന് പുറത്തുവെച്ചിരിയ്ക്കുന്ന ഒരു ആന്റീന ഉപയോഗിച്ച് ഈ റേഡിയോ സിഗ്നലുകളെ പിടിച്ചെടുത്ത് അവ പുറപ്പെട്ട സ്ഥാനത്തിന് അനുസരിച്ച് രേഖപ്പെടുത്തി വെയ്ക്കുന്നു. ഇങ്ങനെ ശരീരത്തിലെ എല്ലാ വോക്സെലുകളിലെ പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണത്തിന്റെ വിതരണം നിശ്ചയിയ്ക്കുന്നതിലൂടെ ശരീരത്തിന്റെ ഒരു ഇമേജ് ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കാൻ സാധിയ്ക്കും. ഇതിനെ പ്രോട്ടോൺ ഡെൻസിറ്റി വെയ്റ്റഡ് ഇമേജ് എന്ന് പറയുന്നു.

പൂർവസ്ഥിതി പ്രാപിയ്ക്കാനുള്ള പ്രോട്ടോണുകളുടെ കഴിവ് അവ അടങ്ങിയിട്ടുള്ള തന്മാത്രകളുടെ സ്വഭാവത്തെ അനുസരിച്ചു ഇരിയ്ക്കുന്നു. ജലം, കൊഴുപ്പ് തുടങ്ങിയ ശരീരഘടകങ്ങളിൽ അടങ്ങിയിട്ടുള്ള പ്രോട്ടോണുകൾ വ്യത്യസ്ത വേഗതകളിലാണ് റേഡിയോ പൾസ്‌ നിറുത്തിയാൽ പൂർവസ്ഥിതിയെ പ്രാപിയ്ക്കുക. ഇതിനനുസരിച്ച് $T_{1}$-വെയ്റ്റഡ്, $T_{2}$-വെയ്റ്റഡ് എന്നീ രണ്ടു തരം എം.ആർ ഇമേജുകൾ കൂടെ ഉണ്ടാക്കി എടുക്കാവുന്നതാണ്. ഇമേജ് എടുക്കേണ്ട ശരീരത്തിന്റെ ഭാഗം, ഇമേജിന്റെ ഉദ്ദേശം എന്നിവ അനുസരിച്ചാണ് ഏതു തരം ഇമേജ് എടുക്കണം എന്ന് തീരുമാനിയ്ക്കുന്നത്.

വിവിധ തരം എം.ആർ ഇമേജുകൾ

പ്രോട്ടോൺ ഡെൻസിറ്റി വെയ്റ്റഡ് (PD)

PD വെയ്റ്റഡ്, $T_{1}$ വെയ്റ്റഡ്, $T_{2}$ വെയ്റ്റഡ് ഇമേജുകളുടെ ഉദാഹരണങ്ങൾ

B₀ എന്ന കാന്തികമണ്ഡലത്തിൽ ഓരോ പ്രോട്ടോണിന്റെ പുരസ്സരണം. $T_{1}$, $T_{2}$ റിലാക്സേഷൻ സമയങ്ങളും ചിത്രീകരിച്ചിരിയ്ക്കുന്നു.

മുകളിൽ വിവരിച്ച പ്രകാരം ഇത്തരം ഇമേജുകൾ ആയിരുന്നു ഒരു കാലത്ത് അടിസ്ഥാന എം.ആർ ഇമേജുകൾ. ഓരോ വോക്സെലിലുമുള്ള പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണത്തിന് ആനുപാതികമായാണ് ഈ ഇമേജുകളിലെ ഓരോ പിക്സലിന്റേയും കറുപ്പ്/വെളുപ്പ്/ചാരനിറം(ഗ്രേ-സ്കെയിൽ, സാധാരണയായി 0 മുതൽ 255 വരെയുള്ള വിലകളായി രേഖപ്പെടുത്തുന്നു. സാധാരണയായി 0 എന്നത് കറുപ്പും 255 എന്നത് വെളുപ്പും ഇടയിലുള്ള വിലകൾ ചാരനിറത്തിന്റെ പല ഷേഡുകളും ആയി സ്‌ക്രീനിൽ കാണുന്നു). പൊതുവേ ശരീരത്തിലെ വോക്‌സ്‌ലുകളിലെ പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണത്തിൽ അത്രയ്ക്കധികം വ്യത്യാസം കാണപ്പെടാത്തതിനാൽ ഇത്തരം ഇമേജുകളുടെ കോൺട്രാസ്റ്റ് അത്ര നന്നായിരിയ്ക്കില്ല. എന്നിരുന്നാലും കാൽമുട്ടിന്റെയും മറ്റും പഠനത്തിന് ഇത്തരം ഇമേജുകൾ ഉപയോഗിയ്ക്കാറുണ്ട്.

$T_{1}$ വെയ്റ്റഡ്

$T_{1}$ റിലാക്സേഷൻ പ്രക്രിയ. റേഡിയോ പൾസ് നിറുത്തിയതിന് ശേഷം ആക്സ്യൽ ദിശയിലുള്ള കാന്തികത പൂജ്യത്തിൽ നിന്നും മാക്സിമം വിലയിലേയ്ക്ക് എക്സ്പൊണെൻഷ്യൽ ആയി വളരുന്നു. വിവിധ ശരീരകലകൾക്ക് ഈ വളർച്ചയുടെ വേഗത വ്യത്യസ്തമായിരിയ്ക്കും. ഈ വ്യത്യാസം മൂലം അവയുടെ ആക്സ്യൽ ദിശയിലുള്ള കാന്തികത അളന്നു രേഖപ്പെടുത്തിയാൽ അധികം കോൺട്രാസ്റ്റ് ഉള്ള ഒരു ഇമേജ് ലഭിയ്ക്കുന്നു.

$T_{1}$ റിലാക്സേഷൻ

സ്കാനറിലെ പ്രധാന കാന്തികമണ്ഡലത്തിന്റ ദിശ അതിൽ കിടക്കുന്ന രോഗിയുടെ തല/പാദം ദിശയ്ക്ക് സമാന്തരമാണ്(അതായത് ടേബിളിനു സമാന്തരം). അതിനാൽ ശരീരത്തിലെ പ്രോട്ടോണുകളും ഈ ദിശയിൽ തിരഞ്ഞു സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നു. ഒന്നുകിൽ അതിന് നേരെയോ അല്ലെങ്കിൽ എതിരായോ. അതിനു ലംബമായി പ്രോട്ടോണുകളൊന്നും കാണില്ല. ഈ ദിശയെ ആക്സ്യൽ ദിശ എന്ന് വിളിയ്ക്കുന്നു. ഇതിന് ലംബമായുള്ള പ്രതലത്തെ ട്രാൻസ്വേഴ്‌സൽ പ്രതലം എന്ന് വിളിയ്ക്കുന്നു. മുകളിലെ വിവരണത്തിൽ ആക്സ്യൽ ദിശയിൽ നിൽക്കുന്ന പ്രോട്ടോണുകളെ (കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ, പ്രോട്ടോണുകളുടെ സ്പിന്നുകളെ) റേഡിയോ ഊർജം ഉപയോഗിച്ച് ട്രാൻസ്വേഴ്‌സൽ പ്രതലത്തിലേയ്ക്ക് ചെരിച്ചു നിർത്തിയാണ് എം.ആർ സിഗ്നൽ ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കുന്നത് എന്ന് കണ്ടു. ഇങ്ങനെ ട്രാൻസ്വേഴ്‌സൽ പ്രതലത്തിൽ ഉള്ള പ്രോട്ടോണുകളുടെ കാന്തികമണ്ഡലം (അഥവാ സ്പിൻ ദിശ) പുറത്തുനിന്നുള്ള റേഡിയോ ഊർജം നിലയ്ക്കുമ്പോൾ തിരികെ ആക്സ്യൽ ദിശയിലേക്ക് തിരിച്ചു പോകും. അവ ട്രാൻസ്വേഴ്‌സൽ പ്രതലത്തിൽ നിൽക്കുമ്പോൾ ട്രാൻസ്വേഴ്‌സൽ പ്രതലത്തിലുള്ള അവയുടെ കാന്തികപ്രഭാവം ഏറ്റവും കൂടുതലും, ആക്സ്യൽ ദിശയിലുള്ള കാന്തിക പ്രഭാവം ഏറ്റവും കുറവും (പൂജ്യം) ആയിരിയ്ക്കും. എന്നാൽ അവ ആക്സ്യൽ ദിശയിലേക്ക് തിരിച്ചു പോകുമ്പോൾ ആക്സ്യൽ ദിശയിലുള്ള അവയുടെ കാന്തികപ്രഭാവം ക്രമേണ കൂടിവരും. എക്സ്പൊണെൻഷ്യൽ ആയിട്ടാണ് ഇത് കൂടുന്നത്. ഇങ്ങനെ കൂടി അത് തുടക്കത്തിലുള്ള അവസ്ഥയിൽ എത്തും (പൂർണമായും ആക്സ്യൽ ദിശയിൽ) ($M_{z}$).

ഇങ്ങനെ ട്രാൻസ്വേഴ്‌സൽ പ്രതലത്തിൽ നിന്നും ആക്സ്യൽ ദിശയിലേക്കുള്ള അവയുടെ കാന്തികപ്രഭാവത്തിന്റെ വളർച്ചയെ $T_{1}$ റിലാക്സേഷൻ എന്ന് വിളിയ്ക്കുന്നു. ഇതിനു വേണ്ട സമയത്തെ $T_{1}$ എന്ന പ്രതീകം കൊണ്ട് സൂചിപ്പിയ്ക്കുന്നു. ശരീരത്തിലെ ഓരോ തരം ഘടകങ്ങളിൽ ഉള്ള പ്രോട്ടോണുകൾക്കും ഈ സമയം വ്യത്യസ്തമായിരിയ്ക്കും. ജലം, കൊഴുപ്പ്, അസ്ഥി തുടങ്ങിയ ഓരോ ഭാഗത്തെയും പ്രോട്ടോണുകൾ വ്യത്യസ്ത വേഗതയിൽ ആണ് പൂർവാവസ്ഥ കൈവരിയ്ക്കുക. അതായത് ഈ സമയത്ത് അവയുടെ അവസ്ഥയുടെ ഒരു വിതരണം എടുത്താൽ വ്യത്യസ്ത ശരീരഘടകങ്ങൾ തമ്മിൽ നല്ല വ്യത്യാസമുള്ള (അഥവാ ഉയർന്ന കോൺസ്ട്രാസ്റ്റ് ഉള്ള) ഇമേജുകൾ ഉണ്ടാക്കി എടുക്കാൻ സാധിയ്ക്കും. ഇത്തരം ഇമേജുകളെ $T_{1}$ വെയ്റ്റഡ് ഇമേജുകൾ എന്നു വിളിയ്ക്കുന്നു. ഇത്തരം ഇമേജുകളിൽ ജലം, സെറിബ്രൽ സ്പൈൻ ഫ്ലൂയിഡ് മുതലായ ദ്രാവകഘടകങ്ങൾ വളരെ കറുത്ത നിറത്തിലും കൊഴുപ്പ് അടങ്ങിയ ഭാഗങ്ങൾ താരതമ്യേന വെളുത്ത നിറത്തിലും കാണും. ആന്തരികാവയവങ്ങളുടെ അനാട്ടമി(ഘടന) മനസ്സിലാക്കാനാണ് ഇത്തരം ഇമേജുകൾ കൂടുതലായും ഉപയോഗിയ്ക്കുന്നത്.

$T_{2}$ വെയ്റ്റഡ്

$T_{2}$ റിലാക്സേഷൻ

തലയുടെ $T_{2}$ വെയ്റ്റഡ് എം.ആർ ഇമേജിന്റെ അനിമേഷൻ

$T_{2}$ റിലാക്സേഷൻ. തുടക്കത്തിൽ വിവിധ ഫേസുകളിൽ പുരസ്സരണം ചെയ്യുന്ന പ്രോട്ടോണുകളുടെ ആകെ ട്രാൻസ്വേഴ്‌സൽ കാന്തികത പൂജ്യം ആണ്. എന്നാൽ റേഡിയോ പൾസ് അപ്ലൈ ചെയ്യുന്നതോടെ ഇവ ട്രാൻസ്വേഴ്‌സൽ പ്രതലത്തിലേക്ക് ചെരിയുന്നതിനോടൊപ്പം അവയുടെ ഫേസുകൾ എല്ലാം തുല്യമാകുന്നു. അതായത് അവ ഒന്നുചേർന്നാണ് പിന്നീട് പുരസ്സരണം ചെയ്യുന്നത്. ഇതേ സമയം അവയുടെ ആകെ ട്രാൻസ്വേഴ്‌സൽ കാന്തികത ഏറ്റവും കൂടുതൽ ഉള്ള വിലയിലേയ്ക്ക് എത്തിച്ചേരുന്നു. എന്നാൽ റേഡിയോ പൾസ് നിലയ്ക്കുമ്പോൾ അവയുടെ ഫേസുകൾ പതിയെ പഴയ പോലെത്തന്നെ ആയിത്തീരുന്നു. അതിനാൽ അവയുടെ ആകെയുള്ള കാന്തികത കുറഞ്ഞു കുറഞ്ഞു പൂജ്യം ആയിത്തീരുന്നു.

മുകളിലെ വിവരണത്തിൽ വ്യക്തമായി പ്രതിപാദിയ്ക്കാത്ത ഒരു പ്രതിഭാസം കൂടി ശരീരത്തിലെ പ്രോട്ടോണുകൾ കാണിയ്ക്കുന്നുണ്ട്. ട്രാൻസ്വേഴ്‌സൽ പ്രതലത്തിലെ ഇവയുടെ കാന്തികപ്രഭാവവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഒരു പ്രതിഭാസമാണിത്. $T_{1}$ റിലാക്സേഷന്റെ വിവരണത്തിൽ ഒരു വോക്സെലിന്റെ ആകെ കാന്തികപ്രഭാവത്തിനെ റേഡിയോ പൾസ്‌ ഉപയോഗിച്ച് ട്രാൻസ്വേഴ്‌സൽ പ്രതലത്തിലേയ്ക്ക് പൂർണമായും ചെരിയ്ക്കുന്ന ഒരു പടി ഉണ്ടെന്നു കണ്ടല്ലോ. എന്നാൽ ഒരു വോക്സെലിന്റെ ആകെ കാന്തികപ്രഭാവം ചുറ്റുമുള്ള കാന്തികമണ്ഡലത്തിന് നേരെ തിരിഞ്ഞു നിൽക്കുന്ന വളരെ കുറച്ചു എണ്ണം അധിക പ്രോട്ടോണുകളുടെ കാന്തികപ്രഭാവത്തിൽ നിന്നും ഉണ്ടായതാണെന്നും കണ്ടു. സ്പിൻ അച്ചുതണ്ടിനു ചുറ്റും പുരസ്സരണം നടത്തുന്ന ഈ പ്രോട്ടോണുകൾ തുടക്കത്തിൽ വിവിധ ഫേസുകളിൽ ആയാണ് ഈ പുരസ്സരണം നടത്തുന്നത്. അതായത് പുരസ്സരണ വൃത്തത്തിന് മുകളിൽ നിന്ന് നോക്കിയാൽ ഇവ ഒരേ സമയം ഈ വൃത്തത്തിന്റെ പല ഭാഗങ്ങളിലായി കാണാം. ഈ കാരണത്താൽ ട്രാൻസ്വേഴ്‌സൽ പ്രതലത്തിലെ അവയുടെ കാന്തികത പല ദിശകളിലായി ചിതറിക്കിടക്കുകയും തന്മൂലം വോക്സെലിന്റെ ആകെ കാന്തികത പൂജ്യം ആയിരിയ്ക്കുകയും ചെയ്യും

എന്നാൽ റേഡിയോ പൾസ് പുറപ്പെടുവിയ്ക്കുമ്പോൾ ഇവ എല്ലാം ഒരുമിച്ച് ട്രാൻസ്വേഴ്‌സൽ പ്രതലത്തിലേക്ക് ചെരിയുന്നതിനോടൊപ്പം ഇവയുടെ ഫേസുകൾ എല്ലാം ഒരുമിച്ച് ചേരുന്നു. അതായത് ഇപ്പോൾ ഇവ പുരസ്സരണ വൃത്തത്തിൽ ഒരുമിച്ചുകൂടിയായിട്ടാണ് പുരസ്സരണം നടത്തുക. അതിനാൽ അവയുടെ ട്രാൻസ്വേഴ്‌സൽ പ്രതലത്തിലെ ആകെ കാന്തികത (${M_{x}}_{y}$) ഓരോ പ്രോട്ടോണുകളുടെയും വ്യക്തിഗത ട്രാൻസ്വേഴ്‌സൽ കാന്തികതകളുടെ തുകയായിരിയ്ക്കും. എന്നാൽ റേഡിയോ പൾസ് നിലയ്ക്കുന്നതോടെ ഇവ ആക്സ്യൽ ദിശയിലേക്ക് തിരിച്ചു പോകുന്നതോടൊപ്പം തന്നെ പഴയപടി വ്യത്യസ്ത ഫേസുകളിൽ എത്തിച്ചേരുകയും ചെയ്യും. അതായത് പുരസ്സരണവൃത്തത്തിൽ ഒന്നിച്ചു പുരസ്സരണം നടത്തിയിരുന്ന ഇവ പല വേഗതയിലായി ഫേസ് നഷ്ടപ്പെട്ട് പുരസ്സരണവൃത്തത്തിന്റെ വിവിധ ഭാഗങ്ങളിൽ എത്തിച്ചേരുന്നു. ഇതിനാൽ ഇവയുടെ ട്രാൻസ്വേഴ്‌സൽ കാന്തികതകൾ പല ദിശയിൽ ആയിത്തീരുകയും അവ തമ്മിൽ കൂട്ടി കിട്ടുന്ന ആകെ ട്രാൻസ്വേഴ്‌സൽ കാന്തികത പൂജ്യം ആയിത്തീരുകയും ചെയ്യും. ഇങ്ങനെ ട്രാൻസ്വേഴ്‌സൽ കാന്തികത മാക്സിമം വിലയിൽ നിന്നും (റേഡിയോ പൾസ് നിറുത്തിയ നിമിഷം) ക്രമേണ പൂജ്യം ആയിത്തീരുന്നു പ്രക്രിയയാണ് $T_{2}$ റിലാക്സേഷൻ. ഇതും എക്സ്പോണെൻഷ്യൽ വേഗതയിലാണ് നടക്കുക. ഇതിന് വേണ്ട സമയത്തെ $T_{2}$ എന്ന് രേഖപ്പെടുത്തുന്നു.

$T_{1}$ സമയവുമായി തട്ടിച്ചു നോക്കുമ്പോൾ $T_{2}$ സമയം വളരെ കുറവാണ്. അതായത് ട്രാൻസ്വേഴ്‌സൽ പ്രതലത്തിലെ കാന്തികത വളരെ പെട്ടെന്ന് ഇല്ലാതായി തീരുന്നു. ശരീരത്തിലെ വിവിധ ടിഷ്യുകളിലെ പ്രോട്ടോണുകൾ വിവിധ $T_{2}$ സമയങ്ങളിലാണ് ${M_{x}}_{y}$ കാന്തികത നഷ്ടപ്പെടുത്തുന്നത്. തൽഫലമായി റേഡിയോ പൾസ് നിറുത്തിയ ശേഷം ഇവയുടെ വിതരണത്തിന്റെ ഒരു ഇമേജ് എടുക്കുകയാണെങ്കിൽ ഇത് മറ്റൊരു തരം ജൈവ വിവരം ആണ് ഈ ഇമേജുകളിൽ കാണാൻ കഴിയുക. ജലാംശം, സെറിബ്രൽ സ്പൈൻ ഫ്ലൂയിഡ് തുടങ്ങിയവ വെളുത്ത നിറത്തിലും കൊഴുപ്പ് തുടങ്ങിയവ ചാരനിറത്തിലും കാണാൻ കഴിയും. ഇത്തരം ഇമേജുകളെ $T_{2}$ വെയ്റ്റഡ് എന്ന് വിളിയ്ക്കുന്നു. $T_{1}$ ഇമേജുകൾ ആന്തരികാവയവങ്ങളുടെ ഘടന മനസ്സിലാക്കാനാണ് ഉപയോഗിയ്ക്കുന്നത് എന്ന് കണ്ടല്ലോ. $T_{2}$ ഇമേജുകൾ ശരീരത്തിലെ ആന്തരികക്ഷതങ്ങളും മറ്റു പാത്തോളജിക്കൽ വിവരങ്ങളും കണ്ടെത്താനാണ് ഉപയോഗിയ്ക്കുന്നത്.

വിവിധ ശരീരകലകളുടെ $T_{1}$, $T_{2}$ റിലാക്സേഷൻ സമയങ്ങൾ (1.5 ടെസ്‌ല കാന്തികമണ്ഡലത്തിൽ) താഴെക്കൊടുത്തിരിയ്ക്കുന്ന പട്ടികയിൽ കാണാം.

$T_{1}$, $T_{2}$ റിലാക്സേഷൻ സമയങ്ങൾ, 1.5 ടെസ്‌ല കാന്തികമണ്ഡലത്തിൽ.

ശരീരകല	$T_{1}$ (ms)	$T_{2}$ (ms)
മസ്സിൽ	870	47
കരൾ	490	43
വൃക്ക	650	58
ഗ്രേ മാറ്റർ	920	100
വൈറ്റ് മാറ്റർ	790	92
ശ്വാസകോശം	830	80
സെറിബ്രൽ സ്പൈൻ ഫ്ലൂയിഡ്	2,400	160

എം.ആർ.ഐ സ്കാനറിന്റെ ഭാഗങ്ങൾ

എം.ആർ.ഐ സ്കാനറിന്റെ ഭാഗങ്ങൾ

എം.ആർ.ഐ സ്കാനെറിൽ ഉപയോഗിയ്ക്കുന്ന ഒരു കോയിൽ. ഇതിലെ ആന്റെനകൾ വഴിയാണ് ശരീരത്തിൽ നിന്നുള്ള പ്രോട്ടോണുകളിലെ ഊർജം സ്വീകരിയ്ക്കുന്നത്.

എം.ആർ.ഐ സ്കാനറിലെ ഗ്രേഡിയന്റ്. ഇടതുവശത്തെ ചിത്രത്തിൽ ഗ്രേഡിയന്റ് ഇല്ലാത്ത സ്ഥിരകാന്തികമണ്ഡലം. ഒരു ഗ്രേഡിയന്റ് കൊണ്ടുവരുന്നതിലൂടെ കാന്തികമണ്ഡലത്തിന്റെ ശക്തി ഒരു വശത്തു നിന്നും മറ്റേ വശത്തേയ്ക്ക് ക്രമമായി വർദ്ധിയ്ക്കുന്നു. ഇത് മൂലം പ്രോട്ടോണുകളുടെ പുരസ്സരണ ആവൃത്തിയും വർദ്ധിയ്ക്കുന്നു. ഇതിന്റെ ഫലമായി ഓരോ സ്ഥാനത്തുമുള്ള പ്രോട്ടോണുകളെ അവയുടെ പുരസ്സരണ ആവൃത്തി നോക്കി തരംതിരിയ്ക്കാം.

കാന്തം

മുകളിൽ വിവരിച്ച പ്രകാരം, ശരീരത്തിലെ പ്രോട്ടോണുകളെ ആദ്യം ഒരേ ദിശയിൽ തിരിച്ചു നിറുത്താൻ ശക്തമായ ഒരു കാന്തം ആവശ്യമാണ്. കാന്തത്തിന്റെ ശക്തി അളക്കുന്നത് ടെസ്‌ല എന്ന യൂണിറ്റിൽ ആണ്. 0.5 ടെസ്‌ല മുതൽ 10.5 ടെസ്‌ല വരെയുള്ള കാന്തങ്ങൾ ഉണ്ടെങ്കിലും 1.5 ടെസ്ല ശക്തിയുള്ള കാന്തങ്ങൾ ഉള്ള സ്കാനെറുകൾ ആണ് കൂടുതൽ പ്രചാരത്തിലുള്ളത്. അതിചാലകത അടിസ്ഥാനമായി പ്രവർത്തിയ്ക്കുന്ന കാന്തങ്ങളാണ് ഇവയിൽ അധികവും. അതിചാലകത ഉറപ്പുവരുത്താനായി ഇത്തരം കാന്തങ്ങളിൽ ദ്രവീകൃത ഹീലിയം ആണ് ഉപയോഗിയ്ക്കുന്നത്.

കോയിൽ

ശക്തമായ കാന്തികമണ്ഡലത്തിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന പ്രോട്ടോണുകളെ ഉത്തേജിപ്പിയ്ക്കാനായി അവയുടെ പുരസ്സരണ ആവൃത്തിയിൽ തന്നെയുള്ള റേഡിയോ പൾസുകൾ പുറപ്പെടുവിയ്ക്കണം. കൂടാതെ ഈ ഉത്തേജിപ്പിയ്ക്കപ്പെട്ട പ്രോട്ടോണുകളിൽ നിന്നുള്ള റേഡിയോ ഊർജം ആഗിരണം ചെയ്തു അവയുടെ ഉറവിടം കണ്ടെത്തുകയും വേണം. ഈ രണ്ടു പ്രവൃത്തികളും നിർവഹിയ്ക്കാൻ ഒരു റേഡിയോയുടെ ട്രാൻസ്മിറ്റർ, റീസിവർ(ആന്റെന) എന്നീ ഭാഗങ്ങൾക്ക് സമാനമായ ഒരു മെക്കാനിസം ആവശ്യമുണ്ട്. ഇതിനുപകരിയ്ക്കുന്ന എം.ആർ.ഐ സ്കാനറിലെ ഭാഗങ്ങളെ കോയിലുകൾ എന്ന് വിളിയ്ക്കുന്നു. ട്രാൻസ്മിറ്റർ, റീസിവർ എന്നീ രണ്ടു തരം കോയിലുകൾ ഉണ്ട്. ചില കോയിലുകൾക്ക് രണ്ടു ക്രിയകളും നിർവഹിയ്ക്കാനുള്ള കഴിവുണ്ട്. സ്കാനറിലെ കാന്തത്തിനടുത്തുതന്നെയായി ബോഡി കോയിൽ എന്ന വലിയ കോയിൽ കാണപ്പെടുന്നു. കൂടുതൽ ഗുണനിലവാരമുള്ള ഇമേജുകൾ ലഭിയ്ക്കാൻ ഈ കോയിലുകൾ സ്കാൻ ചെയ്യപ്പെടേണ്ട അവയവത്തിന്റെ ഏറ്റവും അടുത്ത് വരത്തക്ക വിധം സ്ഥാപിയ്ക്കേണ്ടതുണ്ട്.

ഗ്രേഡിയൻറ്

കാന്തികമണ്ഡലത്തിൽ ഗ്രേഡിയന്റ് കൊണ്ടുവന്നപ്പോൾ (ആക്സ്യൽ ദിശയിൽ). കാന്തികമണ്ഡലത്തിന്റെ ശക്തി തലഭാഗത്ത് കൂടുതലും പാദത്തിന്റെ ഭാഗത്തു കുറവുമാണ്.

ശരീരത്തിലെ ഓരോ ഭാഗത്തുമുള്ള പ്രോട്ടോണുകളെ പടിപടിയായി മാത്രമേ ഉത്തേജിപ്പിയ്ക്കാൻ പാടുള്ളൂ. അല്ലാത്തപക്ഷം തിരിച്ചു വരുന്ന റേഡിയോ ഊർജം എവിടെ നിന്നാണെന്ന് കൃത്യമായി കണ്ടുപിടിയ്ക്കാൻ സാധ്യമല്ല. ഇതിനായി സ്കാൻ ചെയ്യേണ്ട ഭാഗത്തെ പല സ്ലൈസുകൾ ആയി സങ്കൽപ്പിച്ച് ഓരോ സ്ലൈസുകൾക്കും വ്യത്യസ്ത പുരസ്സരണ ആവൃത്തിയിലുള്ള റേഡിയോ പൾസുകൾ പുറപ്പെടുവിയ്ക്കുന്നു. പ്രോട്ടോണുകളുടെ പുരസ്സരണ ആവൃത്തി അവ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന കാന്തികമണ്ഡലത്തിന്റെ ശക്തിയെ ആശ്രയിച്ചിരിയ്ക്കുന്നു. എം.ആർ.ഐ സ്കാനറിലെ കാന്തികമണ്ഡലത്തിന്റെ ശക്തി എല്ലായിടത്തും ഒന്ന് തന്നെയായതിനാൽ എല്ലാ പ്രോട്ടോണുകൾക്കും ഒരേ പുരസ്സരണ ആവൃത്തി തന്നെയായിരിയ്ക്കും. ഇതിനെ മറികടന്ന്, ശരീരത്തിന്റെ ഓരോ സ്ലൈസുകൾ വരുന്ന സ്ഥലത്ത് വ്യത്യസ്ത കാന്തികശക്തി വരുത്താനായി കാന്തത്തിന്റെ സ്വാഭാവികമണ്ഡലത്തിൽ മറ്റൊരു കാന്തം ഉപയോഗിച്ച് ഒരു ഗ്രേഡിയന്റ് കൊണ്ടുവരുന്നു. ഈ അവസ്ഥയിൽ ശരീരത്തിന്റെ സ്കാൻ ചെയ്യപ്പെടുന്ന ഭാഗത്തിന്റെ ഒരറ്റത്ത് ഏറ്റവും കൂടുതൽ കാന്തികശക്തിയും മറുവശത്ത് ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ കാന്തികശക്തിയും ആയിരിയ്ക്കും. ഇടയിലുള്ള ഓരോ സ്ലൈസുകൾ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ഭാഗങ്ങളിൽ ക്രമേണ കുറഞ്ഞു വരുന്ന തരത്തിലുള്ള കാന്തികമണ്ഡലം ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കുന്നു(ഈ അവസ്ഥയിൽ കാന്തികമണ്ഡലത്തിന്റെ ശക്തി ഒരു കുന്നിന്റെ ഉയരം എന്ന പോലെ ഇരിയ്ക്കും). ഇതുപോലെ തന്നെ ഒരേ സ്‌ലൈസിനുള്ളിൽ തന്നെ ഓരോ വരിയിലും നിരയിലും(അതായത് ഓരോ വോക്സെലിലും) വ്യത്യസ്ത കാന്തികശക്തി ഉണ്ടെങ്കിലേ വരുന്ന റേഡിയോ ഊർജം കൃത്യമായി അതാതിന്റെ സ്ഥാനത്ത് വെയ്ക്കാൻ സാധിയ്ക്കൂ. ചുരുക്കത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ ഇങ്ങനെ റേഡിയോ ഊർജത്തിന്റെ സ്ഥാനം വ്യക്തമായി കണ്ടെത്താൻ മൂന്നു ദിശയിലും വ്യത്യസ്ത ഗ്രേഡിയന്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച് കാന്തികമണ്ഡലത്തിന്റെ ശക്തി വ്യത്യാസപ്പെടുത്തേണ്ടതുണ്ട്.

രോഗിയെ കിടത്തേണ്ട ടേബിൾ

കാന്തികമല്ലാത്ത (ഇരുമ്പ് തുടങ്ങിയ ലോഹങ്ങൾ ഒട്ടും തന്നെ ഉപയോഗിയ്ക്കാതെ ഉണ്ടാക്കിയ) ഒരു ടേബിളിൽ ആണ് രോഗിയെ കിടത്തുന്നത്. ഇത് സ്കാനറിന്റെ ഉള്ളിലേക്ക് ആവശ്യം പോലെ നീക്കാനും സാധിയ്ക്കണം. ഈ ടേബിളുകളിൽ രോഗിയുടെ ശ്വസനത്തിന്റെ നിരക്ക്, ഹൃദയമിടിപ്പിന്റെ നിരക്ക് തുടങ്ങിയവ അളക്കാനുള്ള സംവിധാനങ്ങളും കോയിലുകൾ പ്ളഗ് ചെയ്യാനുള്ള സംവിധാനങ്ങളും കാണും. ഇത്തരം ജൈവപ്രക്രിയകൾ ശരീരഭാഗങ്ങളുടെ അനൈച്ഛികചലനത്തിന് കാരണമായിത്തീരുകയും തൽഫലമായി ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കുന്ന ഇമേജുകളുടെ ഗുണനിലവാരത്തെ ബാധിയ്‌യ്ക്കുകയും ചെയ്യും (ചലിയ്ക്കുന്ന ഒരു വസ്തുവിന്റെ ഫോട്ടോ എടുത്താൽ ഉണ്ടാകുന്ന ബ്ലറിങ് ഓർക്കുക). സ്കാൻ ചെയ്യപ്പെടുന്ന ഓരോ രോഗിയുടെയും ഇത്തരം ചലനങ്ങൾ രേഖപ്പെടുത്തുന്നതിലൂടെ ഈ വിധ അനൈച്ഛികചലനങ്ങളുടെ പ്രഭാവത്തെ ഒരു പരിധിവരെ ശരിയാക്കിയെടുക്കാൻ സാധിയ്ക്കും. ചില തരം ടേബിളുകൾ സ്കാനിംഗ് റൂമിൽ നിന്നും പുറത്തേയ്ക്ക് കൊണ്ടുവരാൻ സാധിയ്ക്കുന്നതുമാണ്(dock-able).

കമ്പ്യൂട്ടർ

സ്കാനറിന്റെ പ്രവർത്തനങ്ങളെ ഏകോപ്പിയ്ക്കാനും വരുന്ന ഇമേജുകൾ സൂക്ഷിച്ചുവെയ്ക്കാനും, പ്രോസസ്സ് ചെയ്ത് രോഗനിർണയം നടത്താൻ സഹായിയ്ക്കാനും ഒന്നോ അതിലധികമോ കംപ്യൂട്ടറുകൾ ആവശ്യമാണ്. ആധുനിക സ്കാനെറുകൾ വരുന്ന ഇമേജുകളെ പല തരത്തിലുള്ള പഠനങ്ങൾക്ക് വിധേയമാക്കുന്നതിനാൽ ഇത്തരം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾക്ക് അത്യുന്നത പ്രവർത്തനശേഷി അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്.

സുരക്ഷ

മാഗ്നെറ്റിക് റെസൊണൻസ് സ്കാനർ റൂമിനു പുറത്തെ സുരക്ഷാനിർദ്ദേശങ്ങൾ

ശരീരത്തിലെ ഡി.എൻ.എ കളെ അയോണൈസ് ചെയ്യുന്ന റേഡിയേഷൻ (x-റേ ഇത്തരം റേഡിയേഷന് ഉദാഹരണമാണ്) ഒട്ടും തന്നെ ഉപയോഗിയ്ക്കാത്തതിനാൽ മറ്റു സ്കാനിംഗ് രീതികളെ അപേക്ഷിച്ചു് വളരെ സുരക്ഷിതമാണ് എം.ആർ.ഐ. എന്നാൽ ശക്തമായ ഒരു കാന്തികമണ്ഡലം സ്കാനറിലും ചുറ്റും ഉള്ളതിനാൽ വളരെ സൂക്ഷിച്ചുവേണം സ്കാനറിന്റെ അടുത്ത് പ്രവർത്തിയ്ക്കാൻ. കാന്തികമായ (ഫെറോമാഗ്നെറ്റിക്, ഉദാ : ഇരുമ്പ്) ലോഹങ്ങൾ കൊണ്ടുണ്ടാക്കിയ വസ്തുക്കളൊന്നും തന്നെ സ്കാനർ വെച്ചിരിയ്ക്കുന്ന മുറിയിൽ കൊണ്ടുപോകാൻ പാടുള്ളതല്ല. വീൽചെയർ, ഓക്സിജൻ സിലിണ്ടർ തുടങ്ങിയവ ഉദാഹരണങ്ങളാണ്. ഇത്തരം വസ്തുക്കളെ ശക്തമായി സ്കാനറിന്റെ കേന്ദ്രത്തിലേക്ക് വലിച്ചെടുക്കുന്നതിനാൽ അവ ശരീരത്തിൽ കൊണ്ട് പരുക്കുകൾ പറ്റാനുള്ള സാധ്യത ഏറെയാണ്. സ്കാനെറിൽ ഇങ്ങനെ പറ്റിപ്പിടിച്ചുപോയ വസ്തുക്കൾ തിരിച്ചെടുക്കാൻ ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ സ്കാനറിലെ കാന്തം സ്വിച്ച് ഓഫ് ചെയ്ത് ഹീലിയം വാതകാവസ്ഥയിൽ ആക്കിക്കളയേണ്ടി വരും(ഇതിനെ quenching/ക്വെഞ്ചിങ് എന്ന് വിളിയ്ക്കുന്നു). വീണ്ടും ദ്രവീകൃത ഹീലിയം നിറയ്ക്കുക എന്നുള്ളത് വളരെ ചെലവുള്ള പ്രക്രിയയാണ്.

ഇത്തരം ലോഹങ്ങൾ കൊണ്ടുണ്ടാക്കിയ ഇമ്പ്ലാന്റുകൾ ശരീരത്തിൽ ഉള്ളവരും സ്കാനിംഗ് റൂമിൽ കയറുന്നത് സാധാരണയായി വിലക്കിയിരിയ്ക്കുന്നു. പേസ്‌മേക്കർ, കോക്ലിയാർ ഇമ്പ്ലാന്റുകൾ തുടങ്ങിയവയുടെ പ്രവർത്തനവും ശക്തമായ കാന്തികമണ്ഡലത്തിൽ തടസ്സപ്പെടാം എന്നുള്ളതിനാൽ ഇത്തരം ഉപകരണങ്ങൾ ധരിയ്ക്കുന്നവരെയും സാധാരണഗതിയിൽ സ്കാനിംഗ് റൂമിൽ വിലക്കിയിരിയ്ക്കുന്നു. അപകടകരമാണെന്ന് ഇതുവരെ തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ലെങ്കിലും ഗർഭിണികളിലും എം.ആർ.ഐ സ്കാൻ പൊതുവേ നടത്താറില്ല. സ്കാനിംഗ് റൂമിലെ ശബ്ദം (ഗ്രേഡിയന്റുകൾ വളരെ വേഗത്തിൽ മാറിക്കൊണ്ടിരിയ്ക്കുന്നതിലാണ് ഈ ശബ്ദം ഉണ്ടാകുന്നത്) ചിലരിൽ അസ്വസ്ഥതയുണ്ടാക്കിയേക്കാം. അതുപോലെ സ്കാനറിന്റെ ഇടുങ്ങിയ ബോറിൽ വളരെ നേരം കിടക്കേണ്ടത് ചിലർക്ക് അസ്വസ്ഥതയും അകാരണഭയവും ഉളവാക്കിയേക്കാം.

സ്കാനിനിങ്ങിന് വേണ്ടി പുറപ്പെടുവിയ്ക്കുന്ന റേഡിയോഫ്രീക്വെൻസിക്ഷേത്രങ്ങൾ ശരീരത്തിൽ പൊള്ളലിന് കാരണമായേക്കാം. അതിനാൽ സ്കാനെറുകൾ വളരെയധികം മുൻകരുതലുകൾ എടുത്തശേഷമാണ് ഇവ പുറപ്പെടുവിയ്ക്കുന്നത്. താഴെപ്പറയുന്ന കാര്യങ്ങൾ സ്കാനിങ്ങിന് മുൻപ് ചെയ്തിരിയ്ക്കണം.

• രോഗിയുടെ ശരീരത്തിൽ നിന്നും ലോഹം കൊണ്ടുള്ള വസ്തുക്കളെല്ലാം അഴിച്ചുമാറ്റുന്നു.

• സ്കാനർ/കോയിൽ എന്നിവയിലെ ലോഹം കൊണ്ടുള്ള ഭാഗങ്ങളൊന്നും രോഗിയുടെ ശരീരത്തിൽ തട്ടാതിരിയ്ക്കാനായി ഇൻസുലേഷൻ കൊടുത്തിരിയ്ക്കുന്നു. ശരീരഭാഗങ്ങൾ തമ്മിൽ കൂടിച്ചേർന്ന് ഒരു അടഞ്ഞ ലൂപ്പ് ഉണ്ടാകാതെയിരിയ്ക്കാനും ശ്രദ്ധിയ്ക്കുന്നു.

• കൃത്യമായി പരിശോധിയ്ക്കപ്പെട്ട ഉപകരണങ്ങൾ മാത്രമേ സ്കാനിംഗ് റൂമിൽ കയറ്റുകയുള്ളൂ.

എന്നാൽ ഇത്തരം അപകടസാധ്യതകൾ സ്കാനിംഗ് നടത്തേണ്ട അത്യാവശ്യവുമായി തട്ടിച്ചുനോക്കിയാണ് ഇത്തരം രോഗികളെ സ്കാനിങ്ങിനു വിധേയമാക്കേണ്ടതുണ്ടോ ഇല്ലയോ എന്ന് തീരുമാനമെടുക്കുന്നത്. ആധുനിക സ്കാനെറുകളിൽ ഇത്തരം ചില ഇമ്പ്ലാന്റുകൾ അനുവദിയ്ക്കത്തക്ക രീതിയിൽ കാന്തികമണ്ഡലത്തിന്റെയും, റേഡിയോ പൾസുകളുടെയും പ്രഭാവം പരിമിതപ്പെടുത്താനുള്ള സൗകര്യങ്ങളുമുണ്ട്. സ്കാനർ റൂമിനു പുറത്ത് അവിടെ പാലിയ്ക്കേണ്ട സുരക്ഷാസംവിധാനങ്ങളെപ്പറ്റി വ്യക്തമായി എഴുതിവെച്ചിരിയ്ക്കും. ഇത് കൃത്യമായി പാലിയ്ക്കേണ്ടത് അത് നിയന്ത്രിക്കുന്നവരുടെയും അവിടെ വരുന്ന ഓരോരുത്തരുടെയും ചുമതലയാണ്.

തുടർ വായനയ്ക്ക്

• Rinck PA (ed.). "The history of MRI". TRTF/EMRF.
• Eustace SJ, Nelson E (June 2004). "Whole body magnetic resonance imaging". BMJ. 328 (7453): 1387–8. doi:10.1136/bmj.328.7453.1387. PMC 421763. PMID 15191954.
• Pykett IL (May 1982). "NMR imaging in medicine". Scientific American. 246 (5): 78–88. doi:10.1038/scientificamerican0582-78. PMID 7079720.
• Simon, Merrill; Mattson, James S (1996). The pioneers of NMR and magnetic resonance in medicine: The story of MRI. Ramat Gan, Israel: Bar-Ilan University Press. ISBN 978-0-9619243-1-7. {{cite book}}: Unknown parameter |name-list-format= ignored (|name-list-style= suggested) (help)
• Haacke, E Mark; Brown, Robert F; Thompson, Michael; Venkatesan, Ramesh (1999). Magnetic resonance imaging: Physical principles and sequence design. New York: J. Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-35128-3. {{cite book}}: Unknown parameter |name-list-format= ignored (|name-list-style= suggested) (help)
• Lee SC, Kim K, Kim J, Lee S, Han Yi J, Kim SW, Ha KS, Cheong C (June 2001). "One micrometer resolution NMR microscopy". Journal of Magnetic Resonance. 150 (2): 207–13. doi:10.1006/jmre.2001.2319. PMID 11384182.
• Sprawls, Perry (2000). Magnetic Resonance Imaging _{Principles, Methods, and Techniques}. Medical Physics Publishing. ISBN 978-0-944838-97-6. {{cite book}}: Unknown parameter |name-list-format= ignored (|name-list-style= suggested) (help)
• Mansfield P (1982). NMR Imaging in Biomedicine: Supplement 2 Advances in Magnetic Resonance. Elsevier. ISBN 978-0-323-15406-2.
• Fukushima, Eiichi (1989). NMR in Biomedicine: The Physical Basis. Springer Science & Business Media. ISBN 978-0-88318-609-1. {{cite book}}: Unknown parameter |name-list-format= ignored (|name-list-style= suggested) (help)
• Blümich, Bernhard; Kuhn, Winfried (1992). Magnetic Resonance Microscopy: Methods and Applications in Materials Science, Agriculture and Biomedicine. Wiley. ISBN 978-3-527-28403-0. {{cite book}}: Unknown parameter |name-list-format= ignored (|name-list-style= suggested) (help)
• Blümer, Peter (1998). Blümler, Peter; Blümich, Bernhard; Botto, Robert E.; Fukushima, Eiichi (eds.). Spatially Resolved Magnetic Resonance: Methods, Materials, Medicine, Biology, Rheology, Geology, Ecology, Hardware. Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-29637-8. {{cite book}}: Unknown parameter |name-list-format= ignored (|name-list-style= suggested) (help)
• Liang, Zhi-Pei; Lauterbur, Paul C. (1999). Principles of Magnetic Resonance Imaging: A Signal Processing Perspective. Wiley. ISBN 978-0-7803-4723-6. {{cite book}}: Unknown parameter |name-list-format= ignored (|name-list-style= suggested) (help)
• Schmitt, Franz; Stehling, Michael K.; Turner, Robert (1998). Echo-Planar Imaging: Theory, Technique and Application. Springer Berlin Heidelberg. ISBN 978-3-540-63194-1. {{cite book}}: Unknown parameter |name-list-format= ignored (|name-list-style= suggested) (help)
• Kuperman, Vadim (2000). Magnetic Resonance Imaging: Physical Principles and Applications. Academic Press. ISBN 978-0-08-053570-8. {{cite book}}: Unknown parameter |name-list-format= ignored (|name-list-style= suggested) (help)
• Blümich, Bernhard (2000). NMR Imaging of Materials. Clarendon Press. ISBN 978-0-19-850683-6. {{cite book}}: Unknown parameter |name-list-format= ignored (|name-list-style= suggested) (help)
• Jin, Jianming (1998). Electromagnetic Analysis and Design in Magnetic Resonance Imaging. CRC Press. ISBN 978-0-8493-9693-9. {{cite book}}: Unknown parameter |name-list-format= ignored (|name-list-style= suggested) (help)
• Farhat, Imad Akil; Belton, P. S.; Webb, Graham Alan (2007). Magnetic Resonance in Food Science: From Molecules to Man. Royal Society of Chemistry. ISBN 978-0-85404-340-8. {{cite book}}: Unknown parameter |name-list-format= ignored (|name-list-style= suggested) (help)

പുറംകണ്ണികൾ

• Rinck PA (ed.). "MRI: A Peer-Reviewed, Critical Introduction". European Magnetic Resonance Forum (EMRF)/The Round Table Foundation (TRTF).
• A Guided Tour of MRI: An introduction for laypeople National High Magnetic Field Laboratory
• The Basics of MRI. Underlying physics and technical aspects.
• Video: What to Expect During Your MRI Exam from the Institute for Magnetic Resonance Safety, Education, and Research (IMRSER)
• Royal Institution Lecture – MRI: A Window on the Human Body
• A SHORT HISTORY OF MAGNETIC RESONANCE IMAGING FROM A EUROPEAN POINT OF VIEW
• How MRI works explained simply using diagrams
• Real-time MRI videos: Biomedizinische NMR Forschungs GmbH.
• Paul C. Lauterbur, Genesis of the MRI (Magnetic Resonance Imaging) notebook, September 1971 (all pages freely available for download in variety of formats from Science History Institute Digital Collections at digital.sciencehistory.org)