Časopis podružnice srpskog lekarskog društva u leskovcu

pa rafina u čvrstom stanju, dok je Feliks Bloh

pri kazao rad NMR u vodonikovim jezgrima dva

kubna santimetra (2 cm

3

) vode. Za ovo otkriće

Edvard Parcel i Feliks Bloh su 1952. godine

dobili Nobelovu nagradu za fiziku.

Pol Kristian Loterbur (engleski: Paul Chris ti -

an Lauterbur) i ser Piter Mensfild (engleski: Sir

Peter Mansfield) su prvi, nezavisno jedan od

dru  gog, MR primenili u dijagnostičke svrhe kod

ljudi i za to otkriće su 2003. godine podelili No -

be lovu nagradu za fiziologiju i medicinu. 

9,16,17

Od 1950. do 1970. godine NMR je neprekid-

no razvijana i korišćena samo za hemijske i fi zi -

č ke analize. Prvi MR snimci su načinjeni i ob -

jav ljeni 1973. Prvi MR tomogram živog miša

ob javljen je januara 1974. Prva studija MR na

čo 

 

veku objavljena je 1977. godine. Prvi MR

apa rat za komercijalne svrhe dizajniran je 1980.

godine, koji nikada nije prodat. Kod ovog apara-

ta za jedan presek (tomogram) čekalo se 5 min-

uta. Karakteristike ovog aparata su poboljšane,

pa se za jedan presek čekalo 5 sekundi (1986).

MR angiografija u primeni je od 1988. kojom su

se po prvi put mogli vizualizovati krvni sudovi i

sr ce i protok krvi kroz njih bez primene kontras -

t nog  sredstva.

Američko udruženje radiologa je 1983. pre d-

 ložilo da se iz naziva, nuklearna magnetna rezo-

nanca, izostavi naziv nuklearna. Tako je NMR

dobila novi naziv - magnetna rezonantna tomo-

grafija (MRT) ili samo, magnetna rezonanca

(MR). To je učinjeno da bi se otklonile negativ -

ne predrasude prema jonizujućem zračenju i

strah od radijacije tokom radiološkog pregleda,

rada nuklearnih elektrana, eksplozije atomske

bom be, već vidjenih slika od bačene atomske

bombe na Hirošimu (6. avgust 1945.) i Nagasaki

(9. avgust 1945.), nuklearne katastrofe na ostrvu

Tri Milje (1979), Černobilj (1986) i nuklearnih

ka ta strofa novijeg datuma Fukušima (2011) i sl.

9

Kod nas, u našoj sredini, prvi opis rada i pri -

me ne MR u dijagnostičke svrhe dao je profesor

radiologije Medicinskog fakulteta Univeziteta u

Nišu dr Radomir Babić u radovima: "Kom pju te -

ri 

zovana medicinska slika. Naučni podmladak

1982; 14 (3-4): 123-130." 18, "Nuklearno mag-

netska rezonancija. Acta medica Medianae

1983; 22(1): 121-124" 19 i "Mogućnosti pri me -

ne NMR u medicini. Naučni podmladak 1983;

14 (1-2): 111-115" 20,21. U štampanju i reali za -

ci ji ovih radova prof. dr Radomira Babića po -

ma gao je tada student, danas doktor, patolog Mi -

lorad Pavlović, tada glavni i odgovorni urednih

studentskog časopisa Naučni podmladak – sve s-

ka za medicinu, a danas glavni i odgovorni ured-

nik časopisa Okružne podružnice SLD u Les -

kovcu Apollineum medicum et aesculapium.

Tesla (T)

Jačina magnetnog polja MR aparata izražava

se jedinicom tesla (T).

9,22,23

Oznaka jedinice – T,

kao i kod svih drugih SI jedinica koje su nazva -

ne po imenima poznatih naučnika, piše se ve li -

kim slovom, dok se naziv piše malim početnim

slovom – tesla, osim ako se ne nalazi na početku

rečenice. Tesla je SI izvedena jedinica za mag-

netnu rezonancu (gustinu magnetnog fluksa).

Jedinica je nazvana u čast Nikole Tesle, koji je

otkrio obrtno magnetno polje (1882. Bu 

di 

m 

-

pešta, Austrougarska Carevina).

23-27

U čast Ni ko -

le Tesle jedinica za magnetnu indukciju nalazi se

na papirnatoj novčanici od 100 dinara Narodne

banke Srbije.

9,23

Tesla je:

Veza izmedju tesle i gausa je:

1 tesla = 10.000 gaus

U prirodi magnetno polje od 0,2 T je slabo

magnetno polje, od 0,2-0,6 T je srednje magnet-

no polje, a od 1,0-1,5 T je visoko magnetno

polje.

Prema jačini magnetskog polja MR aparati se

dele na:

-  MR aparate niske jačine magnetnog polja -

do 0,5 T

-  MR aparate srednje jačine magnetnog polja -

od 0,5 T do 1 T

- MR aparate visoke jačine magnetnog polja -

preko 1 T (mogu biti 1,5 T, 2 T, 3 T,....7 T, 8,5

T..).

46

APOLLINEM MEDICUM ET AESCULAPIUM

Vol. 12  -  Broj 1

januar-mart/2014.

---

U dijagnostičke svrhe koriste se MR aparati

od 0,1 T do 4 T, najčešće od 0,5 T do 1,5 T, dok

se MR aparati preko 4 T koriste u eksperimen-

talne svrhe.

Radi uporedjenja ističemo da je Zemljino

ma gnetno polje 50 µT (0,000 005 T), dok MR

aparat od 1,5 T ima magnetno polje 30.000 jače

od magnetnog polja Zemlje.

Fizički principi magnetne rezonance

Nukleo magnetna rezonanca (danas: magnet-

na rezonanca) bazira na tri momenta:

- Nuklearni – radi se o spinovima atomskog

jezgra;

- Magnetni – homogeno magnetno polje sa

magnetnim prelazima spinova nukleusa;

- Rezonantni – elektromagnetnim talasom spin

nukleusa se dovodi u rezonancu.

9,18-20

Osnovi interakcije

Nukleus vodonika (

1

H

1

), tj. proton, poseduje

ugaoni (mehanički) moment i magnetni mo me -

nt, koji zajedno predstavljaju spin (slika 2), ma -

da se spin protona (nukeleusa) odnosi na njegov

mehanički (ugaoni) moment.

1,2,4,5,9

Medjutim, na -

ziv spin se često koristi za česticu kao celinu, tj.

za kombinaciju magnetnog i mehaničkog mo -

me n ta. Spin jezgra atoma je zbir spinova proto -

na i neutrona koji ulaze u njegov sastav. Me ha -

ni čki moment i magnetni moment atoma jezgra

je univerzalna osobina hemijskih elemenata.

Spin atoma jezgra, i njemu pridruženi magnetni

moment, su osobina protona i neutrona, poput

mase ili naelektrisanja.

Slika 2. Proton vodonika poseduje spin (µ + I), tj. ugaoni

mo ment (I) i magnetni moment (µ). Kada se jezgro vo do -

ni ka nadje u magnetnom polju obrtni moment deluje na

pro ton vodonika i uzrokuje spin u magnetnom polju (zbog

kvantne prirode) i orjentiše ga samo u smeru polja (para-

lelno) ili suprotno magnetnom polu (antiparalelno)

Atomska jezgra sa parnim brojem protona i

pa r nim brojem neutrona nemaju magnetni mo -

me nt, kao što su helijum (

4

He), ugljenim (

12

C),

kiseonik (

16

О) i dr. Medjutim, za svaki element

sa parnim rednim brojem (parnim redom proto -

na) može se naći stabilan izotop sa neparnim

ma senim brojem (sa neparnim brojem neutrona)

iz kojeg se MR signal može detektovati, na pri -

mer izotopi 

3

He, 

13

C, 

17

О i dr.

Nuklearni spin u spoljašnjem 

magnetnom polju

Van magnetnog polja energija izolovanog nu -

k leusnog spina ne zavisi od njegove orijentacije.

To je hipotetička pretpostavka jer su nukleusni

spinovi okruženi elektronima, koji predstavljaju

ma le magnete. Oko elektrona se prostire magne -

t no polje koje potiče od sopstvenog spina i od

nje 

govog orbitalnog kretanja. Magnetna polja

ele ktrona moga se zanemariti (slika 3).

U odsustvu spoljašnjeg magnetnog polja nu -

kle arni spin je praktično nevidljiv. Unet u mag-

netno polje, nuklearni spin se orijentiše, poput

ma gnetne igle kompasa u magnetnom polju Ze -

m lje. Zbog kvantne prirode moguće su samo di -

s kretne orjentacije spinova čiji je broj definisan

spi nskim kvantnim brojem.

Slika 3. Protona vodonika (

1

H

1

) okružen je jednim elek-

tronom. Oko elektrona se prostire magnetno polje koje

potiče od sopstvenog spina i od njegovog orbitalnog kre-

tanja. Magnetna polja elektrona moga se zanemariti.

Spin poseduje mehanički moment, dakle po -

na ša se kao čigra. Po analogiji, kao što Zemljino

gravitaciono polje ne može da obori čigru dok se

ok reće već je navodi na procesiono kretanje, ta -

ko i spoljašnje magnetno polje ne može u potpu -

no sti da orijentiše spin već ga navodi na proce-

si o no kretanje (slika 2). Dakle, u spoljašnjem

ma 

g 

netnom polju spin precesuje oko pravca

polja na gnutog pod odredjenim uglom. Pri tome

je pro 

c 

esiona frekvencija jednaka rezonantnoj

fre k venciji.

januar-mart/2014.

Vol. 12  -  Broj 1

47

APOLLINEM MEDICUM ET AESCULAPIUM

---