Jakie rodzaje magnesów są używane w urządzeniu MRI?

W urządzeniu do obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (MRI) magnesy nadprzewodzące służą do wytworzenia silnego i stabilnego pola magnetycznego niezbędnego do procesu obrazowania. Magnesy te działają w oparciu o zasadę nadprzewodnictwa, która polega na przepływie prądu elektrycznego bez oporu i strat energii po schłodzeniu poniżej określonej temperatury krytycznej.

Istnieją dwa główne typy magnesów nadprzewodzących stosowanych w urządzeniach MRI:

1. Magnesy rezystancyjne: Magnesy te są wykonane z materiału przewodzącego, zazwyczaj ze stopu metalu, który wykazuje spadek oporu elektrycznego wraz ze spadkiem temperatury. Po ochłodzeniu do ekstremalnie niskich temperatur, zwykle bliskich zera absolutnego (-273,15 stopnia Celsjusza), materiał przechodzi w stan nadprzewodzący, umożliwiający przepływ prądu elektrycznego bez oporu. Magnesy rezystancyjne są powszechnie stosowane w systemach MRI o niskim polu, np. działających z mocą 0,5 Tesli (T) lub mniejszą.

2. Magnesy nadprzewodzące: W magnesach tych zastosowano materiały wykazujące nadprzewodnictwo w wyższych temperaturach, zwykle powyżej -268 stopni Celsjusza. Materiały te, często określane jako nadprzewodniki wysokotemperaturowe (HTS), mają tę zaletę, że wymagają mniejszej mocy chłodzenia i działają przy większym natężeniu pola magnetycznego. Magnesy HTS są stosowane w systemach MRI o dużym polu, w zakresie od 1,5 T do 7 T i wyższych.

Rodzaj magnesu stosowanego w aparacie MRI zależy od pożądanego natężenia pola magnetycznego i specyficznych wymagań aplikacji obrazowania. Wyższe natężenia pola zapewniają lepszą rozdzielczość i czułość obrazu, ale wymagają również bardziej zaawansowanej technologii magnesów i stwarzają pewne wyzwania, takie jak zwiększona podatność na zakłócenia magnetyczne i względy bezpieczeństwa pacjenta.