Giáo án chuyên đề Vật lí 12 kết nối Bài 8: Chụp cộng hưởng từ

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV hướng dẫn HS tìm hiểu SGK để tìm hiểu về khái niệm chụp cộng hưởng từ.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK sau đó trao đổi, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

- GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện HS trả lời.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- Từ kết quả các hoạt động, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ.

- GV kết luận.

I. Khái niệm chụp cộng hưởng từ

Chụp cộng hưởng từ MRI (Magnetic Resonance Imaging) là một kĩ thuật giúp ta thu được những hình ảnh có độ phân giải cao của các bộ phận cơ thể nhờ từ trường và sóng vô tuyến.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

-  GV sử dụng Hình 8.2 SGK để mô phỏng cho HS tưởng tượng các proton (được coi là các nam châm nhỏ) trước khi đặt trong từ trường và sau khi đặt trong từ trường.

- GV dẫn dắt để HS hiểu được nguyên lí chụp cộng hưởng từ.

- GV nêu thêm về thời gian phục hồi các mô khác nhau trong Ví dụ SGK.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK sau đó trao đổi, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

- GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện HS trả lời.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- Từ kết quả các hoạt động, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ.

- GV kết luận về nguyên lí chụp cộng hưởng từ.

II. Nguyên lí chụp cộng hưởng từ

- Hình ảnh về các proton (được coi là các nam châm nhỏ) trước khi đặt trong từ trường và sau khi đặt trong từ trường.

- Nguyên lí của chụp cộng hưởng từ dựa trên hiện tượng cộng hưởng từ hạt nhân.

- Nguyên lí chụp cộng hưởng từ:

• Mỗi nam châm siêu nhỏ sẽ có xu hướng định hướng theo hướng hợp với phương của từ trường ngoài một góc sao cho hệ ở mức năng lượng thấp, đồng thời trục này luôn quay quanh một trục (tiến động) theo một tần số xác định gọi là tần số Larmor.

• Khi một sóng vô tuyến với tần số trùng với tần số Larmor thì sẽ có hiện tượng cộng hưởng xảy ra. Đây chính là hiện tượng cộng hưởng từ hạt nhân.

• Khi ngắt sóng vô tuyến, các proton sẽ dần trở về trạng thái trước khi có cộng hưởng từ và phát ra sóng vô tuyến. Thời gian trở về này gọi là thời gian hồi phục.

Từ các thông tin thời gian hồi phục thu được, máy tính sẽ phân tích dữ liệu thời gian hồi phục ở từng vị trí trên cơ thể để dựng thành hình ảnh gọi là ảnh cộng hưởng từ hạt nhân.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- Từ Hình 8.4 SGK, GV chỉ cho HS thấy một số bộ phận chính của một máy chụp cộng hưởng từ.

- Tổ chức hoạt động để HS thảo luận và nêu được chức năng của từng bộ phận của máy chụp cộng hưởng từ.

- HS thảo luận, suy nghĩa trả lời Câu hỏi (SGK tr.46).

1. Nêu một số ưu, nhược điểm của chụp cộng hưởng từ.

2. So sánh ưu, nhược điểm của chụp cộng hưởng từ so với chụp CT.

III. Cấu tạo máy chụp cộng hưởng từ

- Cấu tạo một loại máy chụp cộng hưởng từ, gồm bộ phận chính:

• Bộ phận tạo từ trường chính.

• Cuộn dây tạo từ trường biến thiên.

• Bộ phận phát sóng vô tuyến có tần số thay đổi.

• Bộ phận thu sóng vô tuyến.

Câu hỏi (SGK tr.46)

Câu 1:

Ưu điểm:

- Tạo ra hình ảnh có độ phân giải cao, rõ ràng, dễ đọc, giúp bác sĩ chẩn đoán chính xác tình trạng bên trong cơ thể.

- Sử dụng thay thế khi bệnh nhân có chống chỉ định với chụp CT có cản quang.

Chụp dựng hình mạch máu không cần sử dụng thuốc tương phản.

- Không sử dụng tia bức xạ, rủi ro xảy ra khi chụp cộng hưởng từ là cực kì hiếm. Do đó, chụp cộng hưởng từ được lựa chọn khi cần chụp thường xuyên để chẩn đoán hoặc điểu trị, đặc biệt là bệnh lí não,...

- Chụp cộng hưởng từ có nhiều góc chụp (cắt ngang, đứng dọc và đứng ngang).

Nhược điểm:

- Thời gian chụp cộng hưởng từ lâu, không thích hợp sử dụng cho trường hợp khẩn cấp.

- Trong một số trường hợp vì tính an toàn nên không thể chụp cộng hưởng từ, ví dụ trong người bệnh nhân có đặt máy tạo nhịp tim.

- Chụp cộng hưởng từ gây ra phản ứng với kim loại, vì vậy những người cấp ghép kim loại trong cơ thể không thể chụp cộng hưởng từ.

Máy chụp cộng hưởng từ phát ra tiếng ồn lớn.

- Chi phí chụp cộng hưởng từ khá cao.

- Thời gian chụp cộng hưởng từ lâu hơn chụp CT, không thích hợp sử dụng cho trường hợp khẩn cấp.

Câu 2. So sánh ưu nhược điểm của chụp cộng hưởng từ so với chụp CT.