انواع مگنت در mri

مگنت دائمی (Permanent magnet):

طرح مگنت های ساده ترین روش در ساخت یک میدان مغناطیسی است. این مگنت ها از بلوک ها یا واحدهای بزرگی از موادی که در ساخت مگنت های ساده نعل اسبی به کار می روند، تشکیل شده اند که به صورت دو قطب مغناطیسی با سطح مقطع دایره ای شکل و با فاصله تقریبی 50 سانتی متر در مقابل یکدیگر قرار گرفته اند.

میدان مغناطیسی ایجاد شده بین دو قطب، بدون نیاز به هرگونه منبع انرژی جهت برقراری و پایداری این میدان و نیز بدون نیاز به هرگونه سیستم خنک کننده ای، می تواند مورد کاربرد کلینیکی واقع شود و نام دائمی نیز مبین همین میدان پایدار و غیر قابل انقطاع است. این نوع با توجه به دلایل ذکر شده، قیمت پائین تری داشته و از هزینه پشتیبانی- نگهداری کمتری نیز برخوردارند و نصب آنها نیز برخلاف سیستم های ابررسانا ساده می باشد.

آهن، کبالت و نیکل نمونه ای از اجسام مورد استفاده در تولید مگنت های دائمی می باشند. عمومیترین ماده مورد استفاده جهت تولید مگنت های دائمی آلیاژی از آلمینیوم، نیکل و کبالت است که به alnico معروف است.

مگنت مقاومتی(Resistive magnet):

در این نوع مگنت، سیم های حاوی جریان الکتریکی، میدان مغناطیسی متناسب با مقدار جریان عبوری ایجاد می نمایند. چنانچه سیم ها به شکل حلقه پیچیده شوند، میدان مغناطیسی ایجاد شده در امتداد محور طولی سیم پیچ (سالنوئید) خواند بود ، که به همین جهت الکترومگنت نامیده می شوند. در مگنت های ابررسانا و مقاومتی که اغلب به مگنت های با طرح سالنوییدی شناخته می شوند، میدان مغناطیسی ایجاد شده از حلقه های سیمی، تشکیل یک میدان سالنوییدی شکل را می دهند و علت انتخاب چنین طرحی، ایجاد میدان یکنواخت درون سالنویید به منظور تهییج مناسب پروتون ها و نیز جلوگیری از ایجاد آرتیفکت های احتمالی ناشی از تغییرات شار و یکنواختی میدان است که بر کیفیت تصویر اثرات بسیار نامطلوبی ایجاد می نمایند. مگنت های مقاومتی به دو گونه ساخته شده اند:

  • Air core resistive
  • Iron core resistive

مگنت ابررسانا(Superconductive magnet):

در طبیعت موادی وجود دارند که در دمای بسیار پایین (نزدیک صفر مطلق) تقریبا هیچ مقاومتی در برابر عبور جریان الکتریکی از خود نشان نمی دهند که به این مواد ابررسانا گویند. برخی فلزات مثل حیوه و آلیاژهایی مثل نیبیوم- تیتانیوم، نیوبیوم- قلع و وانادیوم- گالیوم. مقاومت الکتریکی خویش ار در دماهای بسیار پائین از دست داده و ابررسانا می شوند. به دمایی که هر ماده ابررسانا در آن به خاصیت ابررسانایی رسیده و هیچ مقاومتی در برابر جریان ندارد، دمای بحرانی گویند. در اغلب مگنت های ابررسانایی رسیده و هیچ مقاومتی در برابر جریان ندارد، دمای بحرانی گویند. در اغلب مگنت های ابررسانای کلینیکی از نیوبیوم- تیتانیوم استفاده می شود. این آلیاژ در 10 درجه کلیوین بدن حضور میدان مغناطیسی خارجی به حالت ابررسانایی می رسد. در نتیجه مگنت های ابررسانا در دمایی که هلیوم مایع فراهم می نماید، فعال هستند. از لحاظ ساختار، این مگنت ها مشابه مگنت های مقاومتی هستند که در آنها از الکترومگنت های سالنوییدی استفاده شده است.

مگنت های ابررسانا از استوانه هایی از جنس فایبرگلاس یا آلمینیوم همنره با تعداد زیادی سیم پیچ از جحنس آلیاژ مزبور جهت ایجاد کره ایده ال ساخته شده اند و هلیوم مایع به صورت یک پوشش، درجع حرارت سیم ها را نزدیک به صفر مطلق ثابت نگه می دارد. از آنجا که هلیوم مایع بسیار گران قیمت است، برای کاهش تبخیر آن از لایه عایق کنندهای از نیتروژن مایع که ارزان قیمت استریال استفاده می شود. به مایعات موجود در خنک کننده که وضعیت ابررسانایی را حفظ می نمایند، خنک ساز گویند.

چنانچه به علت بالا رفتن دمای سیستم ، حالت ابررسانایی از بین رود، سیستم به اصطلاح خاموش شده یا Quench کرده است. این پدیده حاصل قطع سریع میدان مغناطیسی و آزاد شدن گرما و نیز تبخیر ناگهانی هلیوم و مایعات خنک کننده است. حذف میدان ظرف 20 تا 60 ثانیه رخ می دهد، ولی خطر خاصی برای بیمار اتفاق نمی افتد. به همین دلیل، اغلب مکنت های ابررسانا دارای محفظه ای بزرک در بالای مکنت برای جمع آوری گاز به هنگام وقوع ناگهانی خاموشی هستند.

/ 0 نظر / 52 بازدید