shemaleup.net
xfetish.club
site-rips.club
sexvr.us

2.1 Kateri so viri statičnih magnetnih polj?

Slikanje z magnetno resonanco (MRI) je tehnika, s pomočjo katere je mogoče pridobiti tridimenzionalno sliko notranjosti človeškega telesa. Za uspešno slikanje je potrebno pacienta namestiti v zelo močno statično magnetno polje, ki znotraj MR naprave dosega 1,5 T in več, saj je kakovost slike odvisna prav od jakosti tega polja. Poleg statičnega magnetnega polja je za vzbujanje atomov med slikanjem potreben tudi kratek impulz močnega visokofrekvenčnega EMS (10 – 400 MHz), katerega moč lahko dosega do 35 kW v impulzu, uporabljajo pa se tudi dodatna gradientna magnetna polja, ki sicer sama po sebi niso močna (do 40 mT), a se sorazmerno hitro vklapljajo in izklapljajo (frekvenca do nekaj kHz).

Sevalne obremenitve –magnetno polje

Interakcija med EMS, ki so prisotna med MR slikanjem, in človekom je kompleksna, saj je človek izpostavljen kar trem različnim komponentam EMS: statičnemu magnetnemu polju, pulzirajočemu gradientnemu magnetnemu polju ter pulzirajočemu visokofrekvenčnemu elektromagnetnemu sevanju.

Magnetno polje se v človeku širi enako kot v praznem prostoru, z razliko od visokofrekvenčnega EMS, na širjenje katerega bistveno vpliva človeško telo.

Znotraj naprave za MR slikanje je stalno prisotno močno statično magnetno polje, ki glede na tip naprave zavzema vrednosti med 1,5 in 5 T. Za primerjavo - zemeljsko magnetno polje znaša približno 30 – 60 μT, priporočena mejna vrednost za statično magnetno polje glede na smernice ICNIRP pa je 200 mT. Magnetno polje v okolici naprave upada s kvadratom oddaljenosti, torej sorazmerno hitro. Statično magnetno polje ne povzroča znanih škodljivih bioloških učinkov na človeško telo, znani pa so nekateri biološki učinki, ki pa nimajo škodljivih posledic. Tako se v močnem magnetnem polju nekatere molekule in celice zavrtijo. To velja za celice ali molekule z dia in paramaganetnimi lastnostmi, kot na primer hemoglobinom, kolagenom, fibrinom in podobno. V močnem magnetnem polju deluje na gibajoče ione v žilah elektrodinamična sila. Ta sila povzroči nastanek električnega potenciala preko žile, kar poznamo kot Hallov pojav. Njegov stranski učinek je zmanjšan pretok krvi, ki bi po ocenah znašal 5% za statično polje 10 T in 10% za statično polje 15 T. Na podlagi znane literature velja, da izpostavitve človeka statičnemu magnetnemu polju jakosti do 8 T ne povzročajo škodljivih bioloških učinkov.

Pojavijo pa se težave zaradi gradienta tega polja – njegovega upadanja z oddaljevanjem od MR naprave. Če se v gradientnem magnetnem polju premikamo, se torej magnetno polje znotraj telesa spreminja (pravzaprav je enako, kot da bi mirovali v spreminjajočem se magnetnem polju), zato se v nas inducira električni tok. Pri gibanju s hitrostjo le 0,5 m/s je sprememba polja približno 0,5 T/s in po izračunih se v človeškem telesu inducira tok z gostoto 100 do 200 mA/m2, kar presega priporočeno mejno vrednost smernic ICNIRP (40 mA/m2). Takšnemu premikanju v magnetnem polju so bolj kot sami pacienti izpostavljeni zaposleni, pacienti pa so znotraj naprave za MR slikanje med samim postopkom izpostavljeni pulzirajočim gradientnim magnetnim poljem. Ta znašajo približno 50 mT/m, preklapljajo pa se s hitrostjo 125 – 200 mT/m/ms. Sprememba polja znaša do 40 T/s. Prav tako kot premikanje v magnetnem polju tudi ta pulzirajoča gradientna magnetna polja povzročajo induciran tok v človeškem telesu. Numerični izračuni so pokazali, koliko znašajo največje vrednosti gostote toka zaradi gradientnega polja med MR slikanjem. Dosežejo vrednosti do 1500 mA/m2, kar je precej več od priporočenih mejnih vrednosti smernic ICNIRP (2 mA/m2). Takšne gostote induciranega toka povzročajo biološke učinke (stimulacija perifernih živcev), vendar številne raziskave o tem niso pokazale na možne škodljive učinke na človeški organizem.

SAR

Pacient, ki se med MR slikanjem nahaja v MR napravi, je izpostavljen kratkim visokofrekvenčnim impulzom, zato se del energije visokofrekvenčnih impulzov absorbira v človeškem telesu. Izračunane vrednosti SAR znašajo do 4 W/kg. Številne raziskave so pokazale, da se v človeškem telesu med slikanjem temperatura ne poveča za več kot 1°C, kolikor znaša največje dovoljeno povečanje temperature zaradi izpostavljenosti visokofrekvenčnim EMS.

Visokofrekvenčna EMS slabijo kovinski deli naprave in zelo hitro upadajo, tako da je tik ob zunanjosti naprave že več kot 1000-krat manjše kot v sredini, zato je medicinsko osebje med slikanjem minimalno izpostavljeno visokofrekvenčnim EMS.

Med vsemi napravami, obravnavanimi v tej zloženki, izstopa naprava za MR slikanje. V njej so tako priporočene mejne vrednosti za statično magnetno polje, gostoto induciranega toka ter tudi mejne vrednosti za visokofrekvenčno EMS presežene. Vendar se v napravi za MR slikanje nahaja samo pacient, v primeru aplikacij v medicini pa je pomembno upoštevati, kolikšna je korist zaradi izvedbe nekega postopka v primerjavi s potencialno škodljivostjo. Prav pri MR slikanju je pomembno, da dosedanje raziskave o vplivih MR slikanja na zdravje niso pokazale na škodljive vplive na zdravje, za razliko od drugih slikovnih metod v medicini (CT, rentgen), kjer so ob večkratni ponovitvi dokazani škodljivi učinki. Ob ustreznem znanju in usposobljenosti osebja, ki izvaja preiskavo, zato metoda MR slikanja v medicini velja za varno.

Na vrh

2.2 Katere vplive na zdravje zaradi izpostavljenosti statičnim magnetnim poljem preučujejo znanstveniki?

Adjustable cerebrospinal fluid shunt valves in 3.0-Tesla MRI: a phantom study using explanted devices. dev./impl.
Akbar M, Aschoff A, Georgi JC, Nennig E, Heiland S, Abel R, Stippich C (2010), Rofo 182 (7): 594 - 602

Analysis of the role of lead resistivity in specific absorption rate for deep brain stimulator leads at 3T MRI. techn./dosim.
Angelone LM, Ahveninen J, Belliveau JW, Bonmassar G (2010), IEEE Trans Med Imaging 29 (4): 1029 - 1038

Computational electromagnetic analysis in a human head model with EEG electrodes and leads exposed to RF-field sources at 915 MHz and 1748 MHz. techn./dosim.
Angelone LM, Bit-Babik G, Chou CK (2010), Radiat Res 174 (1): 91 - 100

Vital signs and cognitive function are not affected by 23-sodium and 17-oxygen magnetic resonance imaging of the human brain at 9.4 T. med./biol.
Atkinson IC, Sonstegaard R, Pliskin NH, Thulborn KR (2010), J Magn Reson Imaging 32 (1): 82 - 87

Designing passive MRI-safe implantable conducting leads with electrodes. Bottomley PA, Kumar A, Edelstein WA, Allen JM, Karmarkar PV (2010), Med Phys 37 (7): 3828 - 3843

Exposure limits to magnetic resonance imaging fields: invisible land mines or fields to mine.
Bryan Y, Hoke L, Templeton TW, Templeton L, Taghon TA (2010), Anesthesiology 112 (3): 763 – 764

Burn injury by nuclear magnetic resonance imaging. med./biol.
Eising EG, Hughes J, Nolte F, Jentzen W, Bockisch A (2010), Clin Imaging 34 (4): 293 - 297

Is the Ex-PRESS glaucoma shunt magnetic resonance imaging safe? dev./impl.
Geffen N, Trope GE, Alasbali T, Salonen D, Crowley AP, Buys YM (2010), J Glaucoma 19 (2): 116 - 118

3 Tesla MRI of patients with a vagus nerve stimulator: initial experience using a T/R head coil under controlled conditions. dev./impl.
Gorny KR, Bernstein MA, Watson Jr RE (2010), J Magn Reson Imaging 31 (2): 475 - 481

Analysis of specific absorption rate and current density in biological tissues surrounding energy transmission transformer for an artificial heart: using magnetic resonance imaging-based human body model. techn./dosim.
Higaki N, Shiba K (2010), Artif Organs 34 (1): E1 - E9

Torque measurements of the ossicular chain: implication on the MRI safety of the hearing implant Vibrant Soundbridge. dev./impl.
Jesacher MO, Kiefer J, Zierhofer C, Fauser C (2010), Otol Neurotol 31 (4): 676 - 680

The effect of 2.1 T static magnetic field on astrocyte viability and morphology. med./biol.
Khodarahmi I, Mobasheri H, Firouzi M (2010), Magn Reson Imaging 28 (6): 903 - 909

Temperature elevation in the fetus from electromagnetic exposure during magnetic resonance imaging. techn./dosim.
Kikuchi S, Saito K, Takahashi M, Ito K (2010), Phys Med Biol 55 (8): 2411 - 2426

Acoustic pressure waves induced in human heads by RF pulses from high-field MRI scanners. techn./dosim.
Lin JC, Wang Z (2010), Health Phys 98 (4): 603 - 613

Molecular dynamics simulations of the rotary motor F(0) under external electric fields across the membrane. techn./dosim.
Lin YS, Lin JH, Chang CC (2010), Biophys J 98 (6): 1009 - 1017

Simulated MR magnetic field induces steady-state changes in brain dynamics: Implications for interpretation of functional MR studies. med./biol.
Marino AA, Carrubba S, Frilot 2nd C, Chesson Jr AL, Gonzalez-Toledo E (2010), Magn Reson Med 64 (2): 349 - 357

Electromagnetic interference induced by magnetic resonance imaging. dev./impl.
McIntyre WF, Michael KA, Baranchuk A (2010), Can J Cardiol 26 (2): e64

Evaluation of RF heating on hip joint implant in phantom during MRI examinations. dev./impl.
Muranaka H, Horiguchi T, Ueda Y, Usui S, Tanki N, Nakamura O (2010), Nippon Hoshasen Gijutsu Gakkai Zasshi 66 (7): 725 - 733

Health Effects and Safety of Magnetic Resonance Imaging. other
Ng KH, Faust O, Acharya U R (2010), J Med Syst : in press

Experimental and numerical assessment of MRI-induced temperature change and SAR distributions in phantoms and in vivo. techn./dosim.
Oh S, Webb AG, Neuberger T, Park B, Collins CM (2010), Magn Reson Med 63 (1): 218 - 223

Sensory and motor stimulation thresholds of the ulnar nerve from electric and magnetic field stimuli: Implications to gradient coil operation. med./biol.
Recoskie BJ, Scholl TJ, Zinke-Allmang M, Chronik BA (2010), Magn Reson Med : in press

Exposure to high-field MRI does not affect cognitive function. med./biol.
Schlamann M, Voigt MA, Maderwald S, Bitz AK, Kraff O, Ladd SC, Ladd ME, Forsting M, Wilhelm H (2010), J Magn Reson Imaging 31 (5): 1061 - 1066

Short term effects of magnetic resonance imaging on excitability of the motor cortex at 1.5T and 7T. med./biol.
Schlamann M, Yoon MS, Maderwald S, Pietrzyk T, Bitz AK, Gerwig M, Forsting M, Ladd SC, Ladd ME, Kastrup O (2010), Acad Radiol 17 (3): 277 – 281

A Pilot Study of Human Brain Tissue Post-Magnetic Resonance Imaging: Information from the National Deep Brain Stimulation Brain Tissue Network (DBS-BTN). dev./impl.
Ullman M, Vedam-Mai V, Krock N, Sudhyadhom A, Foote KD, Yachnis AT, Merritt S, Resnick AS, Zeilman P, Okun MS (2010), Neuroimage : in press

New method to monitor RF safety in MRI-guided interventions based on RF induced image artefacts. techn./dosim.
van den Bosch MR, Moerland MA, Lagendijk JJ, Bartels LW, van den Berg CA (2010), Med Phys 37 (2): 814 - 821

Induced magnetic force in human heads exposed to 4 T MRI. techn./dosim.
Wang R, Wang GJ, Goldstein RZ, Caparelli EC, Volkow ND, Fowler JS, Tomasi D (2010), J Magn Reson Imaging 31 (4): 815 - 820

Modification of pulse sequences reduces occupational exposure from MRI switched gradient fields: Preliminary results. techn./dosim.
Wilen J, Hauksson J, Mild KH (2010), Bioelectromagnetics 31 (1): 85 - 87

Magnetic Resonance Imaging in Patients with a Pacemaker System Designed for the MR Environment. dev./impl.
Wilkoff BL, Bello D, Taborsky M, Vymazal J, Kanal E, Heuer H, Hecking K, Johnson WB, Young W, Ramza B, Akhtar N, Kuepper B, Hunold P, Luechinger R, Puererfellner H, Duru F, Gotte MJ, Sutton R, Sommer T (2010), Heart Rhythm : in press

A transmit/receive system for magnetic field monitoring of in vivo MRI. techn./dosim.
Barmet C, De Zanche N, Wilm BJ, Pruessmann KP (2009), Magn Reson Med 62 (1): 269 - 276

Na vrh