Giáo án điện tử chuyên đề Vật lí 12 chân trời Bài 6: Chụp ảnh cộng hưởng từ (MRI)

CHÀO MỪNG CÁC EM ĐẾN VỚI LỚP HỌC VẬT LÍ!

KHỞI ĐỘNG

Để chẩn đoán những bất thường của não và tuỷ sống; các bệnh liên quan đến tim mạch; các cơ quan nội tạng như gan, lá lách, phổi,... bác sĩ thường tư vấn và yêu cầu bệnh nhân chụp ảnh cộng hưởng từ (MRI - Magnetic Resonance Imaging) để thu được những hình ảnh chi tiết hơn các kĩ thuật chụp ảnh khác.

Kĩ thuật chụp cộng hưởng từ là gì và hoạt động dựa trên những cơ sở vật lí nào?

BÀI 6: CHỤP ẢNH

CỘNG HƯỞNG TỪ (MRI)

NỘI DUNG BÀI HỌC

01

Sơ lược về chụp ảnh cộng hưởng từ MRI

02

Cấu tạo của máy chụp MRI

01

SƠ LƯỢC VỀ CHỤP ẢNH CỘNG HƯỞNG TỪ MRI

Chụp ảnh cộng hưởng từ MRI (Magnetic Resonance Imaging):

Máy chụp cộng hưởng từ

Là một kĩ thuật chẩn đoán hình ảnh tiên tiến, giúp tạo hình ảnh ba chiều với độ phân giải cao của các cơ quan trong cơ thể, nhờ từ trường và sóng vô tuyến.

THẢO LUẬN NHÓM

Nghiên cứu SGK, thảo luận để trả lời câu Thảo luận 1 (SGK - tr.39) và trình bày tóm tắt nguyên lí chụp cộng hưởng từ vào giấy khổ A1 hoặc trình chiếu Powerpoint.

Gợi ý một số câu hỏi tìm hiểu bài học:

• Hiện tượng cộng hưởng từ hạt nhân là gì?
• Làm cách nào ta có thể tạo ra hiện tượng cộng hưởng từ hạt nhân trong cơ thể của chúng ta?
• Làm cách nào để phân biệt được tín hiệu ghi nhận được từ hiện tượng cộng hưởng từ hạt nhân tại những vùng khác nhau trong cơ thể của chúng ta?

Thảo luận 1 (SGK - tr.39)

Giải thích và tìm hiểu vì sao ta luôn tìm thấy proton trong cơ thể sống.

proton

Trong cơ thể của chúng ta có khoảng 60% - 70% là nước.

Mỗi phân tử nước có cấu tạo từ 2 nguyên tử hydrogen và 1 nguyên tử oxygen.

Hydrogen có hạt nhân nguyên tử chính là hạt proton

Proton luôn được tìm thấy trong cơ thể của chúng ta (luôn tìm thấy proton trong cơ thể sống).

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

NGUYÊN LÍ:

Hình 6.3a. Các proton sắp xếp ngẫu nhiên khi không có từ trường ngoài

Hình 6.3b. Hầu hết các proton sẽ được định hướng có trật tự dưới tác động của từ trường ngoài

• Khi sóng vô tuyến trong máy MRI được bật lên với tần số bằng tần số Larmor, các proton đang được đặt trong từ trường ngoài sẽ nhận năng lượng và chuyển lên trạng thái có mức năng lượng cao hơn.

Chuyển động tuế sai

• Khi ngắt sóng vô tuyến kích thích, các proton chuyển về trạng thái trước đó và phát ra sóng vô tuyến với cùng tần số.

Tần số Lamor:

Đây chính là hiện tượng cộng hưởng từ hạt nhân.

Nguyên lí hoạt động của máy chụp cộng hưởng từ

02

CẤU TẠO

MÁY CHỤP MRI

Mô tả sơ lược cấu tạo của máy chụp MRI.

▲Hình 6.5. Một số bộ phận chính của máy chụp MRI

Các nam châm siêu dẫn.

Các cuộn dây hiệu chỉnh từ trường.

Một cuộn dây thu tín hiệu sóng vô tuyến.

Một máy tính điều khiển quá trình hoạt động của các bộ phận và xử lí kết quả thu được.

Cấu tạo:

Cấu tạo máy chụp MRI gồm 5 bộ phận chính:

Một cuộn dây phát tín hiệu sóng vô tuyến.

▲ Hình 6.6. Hình ảnh đầu gối phải được chụp bằng máy MRI

Thảo luận 2 (SGK - tr.41)

Giải thích vì sao cần phải che chắn phòng đặt máy MRI khỏi sóng vô tuyến.

Vì sóng vô tuyến bên ngoài có thể làm nhiễu tín hiệu sóng vô tuyến kích thích được phát ra từ cuộn dây trong máy chụp MRI, dẫn đến các tín hiệu cộng hưởng từ bị sai lệch, ảnh hưởng đến sự chính xác trong chẩn đoán hình ảnh MRI.

Luyện tập (SGK - tr.41)

Tìm hiểu và trình bày ngắn gọn ưu và nhược điểm của kĩ thuật chụp MRI.

Gợi ý

Ưu điểm:

• Hình ảnh của phim chụp MRI có độ phân giải cao, sắc nét hơn so với các kĩ thuật chụp ảnh tiên tiến khác.
• Không sử dụng các bức xạ nguy hiểm, không xâm lấn nên không gây cảm giác đau hoặc tổn hại sinh học đến cơ thể người bệnh.

Nhược điểm:

Không phù hợp với người mắc hội chứng sợ không gian kín, chật hẹp.

Cho kết quả kém chính xác nếu người bệnh có sử dụng các thiết bị phụ trợ trong cơ thể bằng kim loại.

Máy chụp MRI phát ra tiếng ồn lớn, bệnh nhân phải nằm bất động tuyệt đối trong thời gian chụp.

Chi phí chụp cộng hưởng từ khá cao.

--------------------------------------

--------------------- Còn tiếp ----------------------