Kwalifikacja: MED.08 - Świadczenie usług medycznych w zakresie diagnostyki obrazowej, elektromedycznej i radioterapii

W rezonansie magnetycznym bardzo łatwo pomylić się, bo mamy i elektrony, i protony, i różne pierwiastki w organizmie. Kluczowe jest jednak to, że standardowe kliniczne badania MR oparte są na zjawisku jądrowego rezonansu magnetycznego, a więc dotyczą jąder atomowych, a nie elektronów. Elektrony oczywiście mają własny moment magnetyczny i istnieje coś takiego jak elektronowy rezonans paramagnetyczny, ale nie jest to metoda używana w rutynowej diagnostyce medycznej. W tomografii MR interesują nas przede wszystkim jądra wodoru, czyli protony, bo wodór w organizmie występuje w ogromnej ilości głównie w wodzie i tłuszczu. To zapewnia silny sygnał i dobry stosunek sygnału do szumu, co przekłada się na wysoką jakość obrazu. Wybranie odpowiedzi z elektronami atomów wodoru lub tlenu wynika zwykle z intuicyjnego przekonania, że „coś związanego z magnetyzmem to pewnie elektrony”, bo kojarzymy je z prądem i spinem elektronów. W MR jednak rejestrujemy sygnał z przejść energetycznych jąder w polu magnetycznym, a nie z powłok elektronowych. Z kolei odpowiedzi odwołujące się do protonów atomów tlenu też brzmią na pozór sensownie, bo tlen jest ważnym pierwiastkiem w organizmie, kojarzy się z krwią, utlenowaniem tkanek itd. Problem w tym, że atomów wodoru jest w ciele człowieka znacznie więcej niż tlenu, a dodatkowo właściwości magnetyczne jąder innych pierwiastków (np. tlenu, węgla) są dużo mniej korzystne do klasycznego obrazowania klinicznego: mają słabszy sygnał, inne częstości rezonansowe, trudniejszą technikę pobudzenia i odbioru. Dlatego w codziennej praktyce diagnostycznej bazuje się na protonach wodoru, a nie na tlenie. Typowym błędem myślowym jest też mieszanie pojęcia „magnetyczny” z „elektronowy”, bo w fizyce szkolnej dużo mówi się o elektronach, a mało o jądrze. W medycznym MR trzeba się przestawić: interesuje nas spin jądrowy protonów wodoru w silnym stałym polu magnetycznym i sygnał RF emitowany podczas relaksacji tych protonów. To jest fundament, który potem tłumaczy wszystkie dalsze zagadnienia: dobór sekwencji, kontrast obrazów, wpływ pola magnetycznego i cewek gradientowych.