Η μαγνητική τομογραφία — συντομογραφία για την απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού — οι μηχανές χρησιμοποιούν μαγνήτες υψηλής ισχύος για να δημιουργήσουν απίστευτα λεπτομερείς εικόνες του σώματος. Ένας ισχυρός πρωτεύων μαγνήτης δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο που είναι πολύ ισχυρότερο ακόμη και από το μαγνητικό πεδίο που εκπέμπεται από τη γη. Το έντονο μαγνητικό πεδίο κάνει τα άφθονα άτομα υδρογόνου στο σώμα μας να διατάσσονται ομοιόμορφα κατά μήκος της άκρης του μαγνητικού πεδίου. Στη συνέχεια, μικρότεροι μαγνήτες κλίσης πάλλονται με χειρουργική ακρίβεια μαγνητικά πεδία, τα οποία διασκορπίζουν τα άτομα υδρογόνου και τα αναγκάζουν να περιστρέφονται προς διαφορετικές κατευθύνσεις. Καθώς το πρωτεύον μαγνητικό πεδίο τραβά τα άτομα υδρογόνου πίσω στον ομοιόμορφο σχηματισμό τους, η κίνησή τους και οι εναλλακτικές κατευθύνσεις περιστροφής εκπέμπουν ενέργεια, που ονομάζεται συντονισμός, η οποία μπορεί να μεταφραστεί σε εικόνες με τη βοήθεια ραδιοσυχνοτήτων.
Τα μηχανήματα μαγνητικής τομογραφίας είναι σωληνοειδή, με ένα άνοιγμα αρκετά μεγάλο ώστε να επιτρέπει σε ένα άτομο να χωράει μέσα. Οι εικόνες που ερμηνεύονται από μαγνητικά πεδία είναι απίστευτα ευαίσθητες σε παραμόρφωση που προκαλείται από την κίνηση. Ως αποτέλεσμα, οι ασθενείς πρέπει να παραμείνουν όσο το δυνατόν πιο κοντά στο τέλειο ακίνητο ενώ η σάρωση βρίσκεται σε εξέλιξη. Για μερικούς ανθρώπους, αυτό μπορεί να είναι αρκετά δύσκολο και άβολο, καθώς μπορεί να χρειαστεί έως και μία ώρα ή περισσότερο για να ολοκληρωθεί η διαδικασία σάρωσης. Η διαδικασία είναι επίσης αρκετά δυνατή, λόγω της περιστροφής διαφόρων μαγνητών. Για να βοηθήσουν τους ασθενείς να περάσουν την ώρα τους χωρίς να ακούνε απαίσιους ήχους, οι γιατροί συχνά επιτρέπουν στους ασθενείς να έχουν ακουστικά για να ακούνε μουσική.
Οι σαρώσεις μαγνητικής τομογραφίας μπορούν να επιτευχθούν χρησιμοποιώντας μια ποικιλία από πρωτεύοντες μαγνήτες για τη δημιουργία μεγάλου μαγνητικού πεδίου. Ένας υπεραγώγιμος μαγνήτης, που αποτελείται από περιελιγμένο, ηλεκτρισμένο σύρμα, είναι ένας από τους πιο ισχυρούς κύριους μαγνήτες που χρησιμοποιούνται. Καθώς η ηλεκτρική ενέργεια διέρχεται μέσω των καλωδίων, δημιουργούν υπεραγωγιμότητα, η οποία οδηγεί σε ένα αρκετά μεγάλο μαγνητικό πεδίο. Ένας υπεραγώγιμος μαγνήτης λειτουργεί, ωστόσο, μόνο εάν τα καλώδια διατηρούνται σε εξαιρετικά ψυχρά επίπεδα – κάτω από το μηδέν – χρησιμοποιώντας υγρό ήλιο.
Ορισμένοι σαρωτές μαγνητικής τομογραφίας χρησιμοποιούν το ίδιο σύνολο ηλεκτρισμένων πηνίων και καλωδίων που χρησιμοποιούνται για τους υπεραγώγιμους μαγνήτες, αλλά χωρίς το υγρό ήλιο για να διατηρούνται δροσεροί. Με αυτόν τον τρόπο, τα πηνία και τα καλώδια δημιουργούν έναν ωμικό μαγνήτη αντί για έναν υπεραγώγιμο μαγνήτη. Χωρίς την ψυκτική επίδραση του υγρού ηλίου, η υπεραγωγιμότητα δεν επιτυγχάνεται. Αντίθετα, πολύ βαρύτερα ρεύματα ηλεκτρισμού χρησιμοποιούνται για να δημιουργηθεί ένα κάπως ασθενέστερο, αλλά ακόμα αποτελεσματικό μαγνητικό πεδίο. Το άλλο είδος πρωτεύοντος μαγνήτη που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για σάρωση μαγνητικής τομογραφίας είναι ένας μόνιμος μαγνήτης. Οι μόνιμοι μαγνήτες είναι κυριολεκτικά γιγάντιοι μαγνήτες που εκπέμπουν συνεχώς μαγνητικό πεδίο. Λόγω του μεγέθους τους και του συντριπτικού τους βάρους, δεν είναι ο πιο αγαπημένος τύπος μαγνήτη για χρήση σε μηχανές μαγνητικής τομογραφίας.
Οι μαγνήτες κλίσης είναι σε θέση να περιστρέφονται πλήρως γύρω από το σώμα ενός ατόμου. Τα μικρότερα μαγνητικά πεδία που εκπέμπονται από μαγνήτες βαθμίδωσης μπορούν να εντοπίσουν με εκπληκτική ακρίβεια και σαφήνεια ποιο μέρος του σώματος χρειάζεται να σαρωθεί. Αυτοί οι μαγνήτες λειτουργούν σε συνδυασμό με πηνία και καλώδια που εκπέμπουν ραδιοσυχνότητες, οι οποίες επηρεάζουν επίσης τα άτομα υδρογόνου με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να συλλέγουν λεπτομερείς μετρήσεις από διάφορα μέρη του σώματος. Αυτός ο συνδυασμός μαγνητικών πεδίων και ραδιοσυχνοτήτων επιτρέπει στους ειδικούς να σαρώνουν “φέτες” του σώματος ενός ατόμου από οποιαδήποτε γωνία, παρέχοντας μια απαράμιλλη ματιά στο τι συμβαίνει στο εσωτερικό του σώματος.
Αν και η σάρωση με μαγνητική τομογραφία είναι από πολλές απόψεις ανώτερη από άλλες μεθόδους σάρωσης, η κουραστική λειτουργία των μηχανών μαγνητικής τομογραφίας δεν είναι πραγματικά απαραίτητη για την ανίχνευση των περισσότερων τραυματισμών. Τα σπασμένα οστά, για παράδειγμα, συχνά εμφανίζονται καθαρά στις ακτίνες Χ, οι οποίες είναι πολύ λιγότερο επίπονες και δαπανηρές στη λειτουργία τους. Αυτό που οι ακτίνες Χ δεν μπορούν να συλλάβουν τόσο καλά, ωστόσο, είναι οι εικόνες από μαλακούς ιστούς. Για αυτούς, οι μηχανές μαγνητικής τομογραφίας είναι μία από τις πιο προτιμώμενες μεθόδους σάρωσης εικόνας.
Τα μηχανήματα μαγνητικής τομογραφίας είναι ικανά να δίνουν λεπτομερείς εικόνες μαλακών ιστών οπουδήποτε στο σώμα. Αυτό τα καθιστά ιδανικά για την ανίχνευση καταστάσεων μαλακών μορίων, όπως αιμορραγίες στον εγκέφαλο, καρκίνο του μαστού και τραυματισμούς των συνδέσμων. Ένα άλλο θετικό των μηχανών μαγνητικής τομογραφίας είναι ότι δεν εκπέμπουν καμία ακτινοβολία. Παρόλο που η ακτινοβολία από μεθόδους σάρωσης όπως οι ακτίνες Χ δεν έχει αποδειχθεί επιβλαβής, συχνά παρέχει στους ασθενείς λίγη ηρεμία να γνωρίζουν ότι δεν θα εκτεθούν σε καμία ακτινοβολία.
Λόγω των ισχυρών μαγνητικών πεδίων που δημιουργούνται από τα μηχανήματα μαγνητικής τομογραφίας, πρέπει να λειτουργούν προσεκτικά υπό στενή επίβλεψη και πρέπει να λαμβάνονται ορισμένες προφυλάξεις για την αποφυγή τραυματισμού. Οι ασθενείς που υποβάλλονται σε μαγνητική τομογραφία δεν πρέπει να έχουν μεταλλικά αντικείμενα στο πρόσωπό τους και πρέπει να αποκαλύψουν εάν έχουν ποτέ τοποθετηθεί χειρουργικά μεταλλικά αντικείμενα στο σώμα τους. Ακόμη και οι χώροι που φιλοξενούν μηχανές μαγνητικής τομογραφίας πρέπει να στερούνται χαλαρών μεταλλικών αντικειμένων ενώ το μηχάνημα χρησιμοποιείται, καθώς τα μαγνητικά πεδία είναι γνωστό ότι έλκουν αντικείμενα από μεγάλη ακτίνα.