Vài nét lịch sử về chụp cộng hưởng từ

Tạo ảnh cộng hưởng từ (Magnetic Resonance Imaging) là một kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh được ứng dụng trong y học lâm sàng từ đầu thập kỷ 80 của thế kỷ trước. Chính vì những lợi ích to lớn của kỹ thuật đối với chẩn đoán bệnh và tính không độc hại của nó, cho nên công nghệ CHT đã phát triển rất nhanh cả về số lượng và chất lượng.

Từ những năm 1920 – 1930 các nhà vật lí học đã tìm ra nguyên tử Hydrogen và chứng minh nguyên tử Hydrogen là nguyên tử đơn giản nhất chỉ có một proton.

Năm 1924 Otto Stern và Walter Gerlach đã chứng minh sự tồn tại của một mô men từ bên trong các nguyên tử. Sau đó nhà khoa học Isidor Rabin và cộng sự đã xác định được điện tích trong các thành phần của hạt nhân là không đổi và công trình này đã dẫn đến thí nghiệm đầu tiên về đo lường hiện tượng “Cộng hưởng từ hạt nhân”. (Cộng hưởng từ hạt nhân do I. Rabin đặt tên). các phát minh trên đã được trao giải Nobel vật lí năm 1943 cho nhà khoa học O. Stern và năm 1944 cho I. Rabin.

Năm 1983 giáo sư Paul C. Lauterbur ở trường đại học New York đã tạo được hình ảnh cộng hưởng từ đầu tiên đặt tên là Zeugmatography. Từ đó sự phát triển của CHT cũng như việc áp dụng vào thực tế lâm sàng được phát triển một cách rất nhanh chóng cả về số lượng và chất lượng.

Nguyên lý: Hạt nhân nguyên tử gồm hai thành phần là proton và neutron. Proton có điện tích dương và neutron thì trung tính. Quay quanh hạt nhân là điện tử mang điện tích âm. Tất cả các hạt này đều chuyển động. Chúng quay quanh trục của chúng.

Bởi vì một proton có trọng lượng, điện tích dương và quay nên nó tạo ra một từ trường nhỏ, giống như một thanh nam châm. Từ trường nhỏ này của proton được dùng để chỉ momen từ.

Hydro có một momen từ lớn và nó có trong gần 100% các chất của cơ thể. Vì vậy, người ta chỉ dùng proton trong tạo ảnh CHT lâm sàng. Hạt nhân nguyên tử hydro chỉ có một proton nen nó có một momen từ lớn.

Khi đặt bệnh nhân vào một từ trường mạnh ở bên ngoài đã làm từ hóa tổ chức. Khi đó, một số proton sắp xếp song song và một số sắp xếp đối song song với từ trường bên ngoài. các proton, ngoài chuyển động quay còn chuyển động đảo. Tốc độ đảo của proton cực nhanh còn gọi là tần số đảo. Tần số đảo phụ thuộc vào từ trường bên ngoài, từ trường càng mạnh thì tần số đảo càng lớn. Tần số đảo liên quan với hiện tượng cộng hưởng trong máy CHT.

Sóng radio thực ra là một trường điện từ dao động. Khi phát sóng radio có cùng tần số với tần số đảo của các proton, các proton đang đảo theo từ trường bên ngoài được tiếp nhận năng lượng mới tạo nên hiện tượng “cộng hưởng từ”. Khi tắt sóng radio, các proton bị mất năng lượng dần dần trở về trạng thái ban đầu như khi chưa đượ phát sóng radio.

Như vậy, nguyên lý chung của phương pháp này là dựa vào tính cộng hưởng với sóng radio của một số nguyên tố trong cơ thể khi đặt cơ thể trong một từ trường mạnh, người ta có thể điều khiển các nguyên tố đó phát tín hiệu và xử lý các tín hiệu đó để tạo ảnh giúp cho chẩn đoán bệnh.

Thứ tự tiến hành chụp ảnh bằng CHT gồm 5 bước:

– Đặt bệnh nhân vào một từ trường mạnh

– Phát sóng radio

– Tắt sóng radio

– Các tín hiệu từ người bệnh phát ra được hệ thống máy ghi lại

– Dựng ảnh nhờ các tín hiệu đã ghi được

Phương pháp chụp CHT tạo được hình ảnh đầy đủ ở các mặt cắt ngang (axial) và mặt cắt dọc (sagittal, coronal). Vì vậy, nó cho hình ảnh chính xác hơn so với chụp cắt lớp vi tính. Đặc bệt là các mô mềm như tủy sống, đĩa đệm…

Theo: BV 103