MRI মেশিন তৈরি ও ব্যবহার
Magnetic Resonance Imaging-কে সংক্ষেপে MRI বলে। এই মেশিন তৈরির প্রক্রিয়া বেশ জটিল। নিচে ধাপে ধাপে সংক্ষিপ্ত আলোচনা করা হলো —
দেহের অভ্যন্তরে প্রোটনদের সজ্জিত করতে অত্যন্ত শক্তিশালী সুপারকন্ডাক্টিং ম্যাগনেট, ছবির রেজোলিউশন ও অবস্থান নির্ধারণে গ্রেডিয়েন্ট কয়েল, রেডিও তরঙ্গ পাঠানো ও গ্রহণ করার জন্য RF কয়েল, চুম্বকে ~ ৪.২ কেঃ বা –২৬৯° সেঃ তাপমাত্রা বজায় রাখতে ক্রায়োজেনিক কুলিং সিস্টেম এবং ইমেজ রিকনস্ট্রাক্ট, কন্ট্রোল ও ডিসপ্লের জন্য কম্পিউটার সিস্টেম ইত্যাদি একটা MRI মেশিন তৈরিতে প্রয়োজন হয়। এ সবের সাথে AI যোগ করে স্বয়ংক্রিয় করতে পাইথনের matplotlib, numpy, pypulseq ইত্যাদি দিয়ে প্রোগ্রামিং করা যেতে পারে।
MRI-এর সুপারকন্ডাক্টিং ম্যাগনেট তৈরিতে সাধারণত Niobium-Titanium (NbTi) ব্যবহার করা হয়। এ জন্য প্রথমে ভ্যাকুয়াম ইন্ডাকশন মেল্টিং (VIM) বা আর্ক মেল্টিং পদ্ধতিতে Nb (~ ৫৩℅) এবং Ti (~ ৪৭℅) মিশিয়ে ১৭০০–২০০০° সেঃ তাপমাত্রায় অর্গনপূর্ণ ফার্নেসে গলিয়ে অ্যালয় তৈরি করা হয়। ফার্নেসে অক্সিজেন, নাইট্রোজেন, হাইড্রোজেন বা জলীয় বাষ্প ইত্যাদি না থাকায় অক্সিডেশন না হওয়ায় NbTi-এর গুণগত মান অক্ষুন্ন থাকে।
তামা বা অ্যালুমিনিয়ামের মতো কন্ডাক্টরের পক্ষে সম্ভব নয় কিন্তু NbTi সুপারকন্ডাক্টিং অবস্থায় অত্যন্ত বেশি পরিমাণ বৈদ্যুতিক কারেন্ট পরিবহন করতে পারে এবং নিম্ন তাপমাত্রায় শূন্য রেজিস্ট্যান্স দেখায়।
Nb হলো মাঝারি ধরনের একটা ductile ধাতু কিন্তু Au (50–70%), Cu (30–50%) বা Al (10–40%) এর মতো অতোটা নয় আর Ti (10–30%) এর ductility অতি সামান্য। Nb (40–60% ) সব সময় ductile গুণ সম্পন্ন, room temp থেকে high temp পর্যন্ত সামান্য ductility বৃদ্ধি পায়। কিন্তু Ti ধাতু room temp এ কম ductile, কিন্তু ≈882°C এ α→β phase transition এর পরে ductility দ্রুত বৃদ্ধি পায়। ফলে MRI এর NbTi ফিলামেন্ট তৈরিতে ঠান্ডা অবস্থায় Nb দিয়ে ductility পাওয়া সহজ এবং Ti দিয়ে structure ও strength বৃদ্ধি করা যায়। NbTi (30–50%) অ্যালয়ের ductility মাঝামাঝির চেয়ে সামান্য কম, গড়ে 40℅ ধরা চলে।
তাই NbTi দিয়ে সুপারকন্ডাক্টিভ ফিলামেন্ট তৈরি করে কপার মেট্রিক্সে ভরে বা এক সঙ্গে এক্সট্রুড করে তারে রূপান্তর করা হয়।
ফলে NbTi থাকে তারের ভেতরে এবং তামার প্রলেপ থাকে তারের বাইরে। তামার প্রলেপ থাকায় ফিলামেন্টের ductility বজায় থাকে এবং কোন কন্ডাকশন লস হলে তা শোষণ করতে পারে। এই তারের ব্যাস সাধারণত ০.১ হতে ১ মিমি পর্যন্ত হয়ে থাকে। এই ফিলামেন্ট ~ 10^5 A/cm² পর্যন্ত সুপারকন্ডাক্টিভ কারেন্ট পরিবহন করতে পারে।
এরপর তামার কভার বেষ্টিত NbTi তারকে ইনসুলেটিভ কোটিং দিয়ে আবৃত করা হয়। কোটিং হিসেবে পলিমাইড (ক্যাপটন), গ্লাস ফাইবার ব্রেইড, অ্যানোডাইজড অক্সাইড (Nb₂O₅) ইত্যাদি ব্যবহার হয়। কোটিং স্প্রে করে বা ডিপ-কোটিং প্রক্রিয়ায় দেওয়া হয়। এরপর হিট-কিওরিং করে শুকানো হয়। কোটিং থাকায় কয়েলের ফাঁকে শর্ট সার্কিট এড়ায়, কুইঞ্চ (quench) সুরক্ষা নিশ্চিত করে এবং সুপারকন্ডাক্টিং ফিলামেন্টকে স্ট্যাবিলিটি ও নির্ভরযোগ্যতা দেয়।
সাধারণত 1.5–3T MRI মেশিনের ক্ষেত্রে NbTi ব্যবহার হয়। কিন্তু 7T বা আরও শক্তিশালী যেমন 12-15T ম্যাগনেটিক ফিল্ড তৈরিতে Nb₃Sn এবং ভবিষ্যতে Nb₃Al ব্যবহারের সম্ভাবনা হয়েছে। NbTi সাধারণত 10T এর উপরে Jc (Critical Current Density) দ্রুত কমে যায় Nb₃Sn যেখানে 12–15T পর্যন্ত কার্যকর থাকে।
Nb₃Sn (Niobium-Tin) সুপারকন্ডাক্টিং ফিলামেন্ট তৈরিতে মূলতঃ Nb এবং Sn এর মধ্যে একটি intermetallic compound গঠন করতে হয়। Nb₃Sn ভঙ্গুর তাই সাধারণত composite approach ব্যবহার হয়। এখানে ধাপে ধাপে প্রক্রিয়াটি ব্যাখ্যা করছি —
বিশুদ্ধ Nb rods বা tubes এবং Sn (Tin) বা Cu-Sn alloy rods নেওয়া হয়। এগুলো Cu matrix (তামার আবরন) দিয়ে এক সাথে assemble করে একটি composite billet বানানো হয়। কিছু ক্ষেত্রে কপার বা ব্রোঞ্জ ব্যবহার করা হয় Nb এবং Sn এর মধ্যে diffusion barrier হিসেবে।
Nb ফিলামেন্টের চারপাশে Sn থাকে একে Internal Tin process এবং Cu–Sn alloy ব্যবহার করে Nb ফিলামেন্ট diffusion এর মাধ্যমে Nb₃Sn তৈরিকে Bronze process বলা হয়।
কিছু ক্ষেত্রে powder-in-tube (PIT), Modified Jelly-Roll (MJR), Advanced Rod-Restack Variants ইত্যাদি process ব্যবহার করা হয়। MRI সহ accelerator এর ম্যগনেট তৈরিতেও সাধারণত Multi-Stage Rod-Restack পদ্ধতি অনুসরণ করা হয়। এই ধাপে Nb ফিলামেন্ট ও Sn বা Sn–Cu মিশ্র ধাতুকে বান্ডিল করে কপার ম্যাট্রিক্সের মধ্যে রাখা হয়।
Nb {~70.1%) এবং Sn (~29.9%) একত্রে প্রায় 650–750°C তাপমাত্রায় হিট করে Nb₃Sn ফেজ গঠন করা হয়। এই পর্যায়ে Nb এবং Sn ধাতুর মধ্যে diffusion ঘটে এবং brittle Nb₃Sn phase তৈরি হয়।
internal tin process প্রক্রিয়ায় 700–750°C পর্যন্ত তাপমাত্রা বাড়ানো হয়। দীর্ঘ সময় ধরে এই তাপমাত্রায় রাখা হয় যাতে Nb₃Sn-এর crystalline structure সম্পূর্ণ হয় এবং উচ্চ Jc পাওয়া যায়। উভয় ক্ষেত্রে ফিলামেন্টের ব্যাস অনুসারে কয়েক ঘণ্টা বা দিন ধরে তাপমাত্রার প্রয়োজন পড়ে।
Nb₃Sn এর ইনসুলেশনে সাধারণত Alumina (Al₂O₃), S-glass fiber with ceramic binder বা mica tape ইত্যাদি ব্যবহার হয়। কারণ Nb₃Sn heat treatment-এর সময় polymer পুড়ে যাবে তাই শুধু মাত্র heat-resistant (ceramic বা inorganic) ইনসুলেশন লাগে।
সুপারকন্ডাক্টিং তারগুলোকে স্পেশাল মেশিন দিয়ে হেলিক্যাল বা সলেনয়েড ফর্মে ঘুরিয়ে ম্যাগনেট কয়েল তৈরি করা হয়। এই উইন্ডিং উচ্চ নির্ভুলতায় করতে হয় যাতে ফিল্ড ইউনিফর্মিটি বজায় থাকে।
হঠাৎ করে যদি ম্যাগনেটের সুপারকন্ডাক্টিং গুণ হারিয়ে যায় তবে প্রচুর পরিমাণে শক্তি তৎক্ষণাৎ তাপে পরিবর্তিত হয় একে কুইঞ্চ বলে। এতে তরল হিলিয়ামও গ্যাসে পরিণত হয়ে বিশাল চাপ তৈরি করে। এ জন্য কোয়েঞ্চ পাইপ, প্রেসার ভাল্ব এবং ইমার্জেন্সি ভেন্ট থাকে। পাশাপাশি সুপারকন্ডাক্টিং ম্যাগনেট ইনস্টল করার সময় শক্তিশালী ক্যালিব্রেশন করতে হয় যাতে ইমেজিং সঠিক হয়।
যদি মূল চুম্বক ক্ষেত্র B₀ একটু বেশি বা কম হয় তবে রেজোন্যান্স ফ্রিকোয়েন্সি বদলে দুর্বল সিগন্যাল দেওয়ার ফলে ইমেজ বিকৃত হতে পারে। তাই MRI সিস্টেম চেষ্টা করে B₀ ক্ষেত্রকে ±1ppm (parts per million)-এর মধ্যে ইউনিফর্ম রাখতে। যেমন 1.5T বা 3.0T এর field strength হলো ± 1ppm।
ম্যাগনেটের ম্যাগনেটিক ফিল্ড বিচ্যুতি (leak) ঠেকাতে লোহার কাঠামো দিয়ে ঘেরা হয় যাকে প্যাসিভ শিল্ডিং বলে। অতিরিক্ত কয়েল ব্যবহার করে বাইরের ফিল্ড নুলিফাই করা হয় যাকে এক্টিভ শিল্ডিং বলে।
এই কয়েল হিলিয়াম-কুলড ক্রায়োস্ট্যাটে রাখা হয় যাতে সুপারকন্ডাক্টিং অবস্থা বজায় থাকে। সাধারণত হিলিয়াম, ভ্যাকুয়াম, ইনসুলেশন ও ঢাকনার বহুস্তর বিশিষ্ট ট্যাঙ্ক সিস্টেম দিয়ে ক্রায়োস্ট্যাট তৈরি করা হয়। চুম্বক ঠাণ্ডা রাখার জন্য কম্প্রেসার স্থাপন করা হয়। আধুনিক MRI-তে তরল হিলিয়ামের অপচয় এড়াতে জিরো বয়ল-অফ ক্রায়োকুলার ব্যবহৃত হয়।
ম্যাগলেভ ট্রেনের সুপারকন্ডাক্টিং ম্যাগনেট তৈরিতেও NbTi বা Nb₃Sn ফিলামেন্ট ব্যবহার হয়, কিন্তু হিলিয়ামের পরিবর্তে খরচ বাঁচাতে নাইট্রোজেন ব্যবহার করা হয়।
এখানে একটি এক্সটারনাল হিলিয়াম গ্যাস কম্প্রেসার থাকে যা MRI মেশিনের বাইরের অংশে ইনস্টল করা হয়। এটি হিলিয়াম গ্যাস সংকোচন করে চুম্বক সংলগ্ন কুল হিট পর্যন্ত পাঠায় এবং সেই কুল হিট তরল হিলিয়ামের পাশে বসানো থাকে। অর্থাৎ কম্প্রেসার রিজার্ভারের ভেতরে না বসিয়ে বাইরে থাকে। এটি হিলিয়াম সার্কিটে গ্যাস চলাচলের মাধ্যমে ঠাণ্ডা বজায় রাখে।
MRI মেশিনে একটি স্থির ও শক্তিশালী চুম্বক ক্ষেত্র থাকে যা একটি ইউনিফর্ম ম্যাগনেটিক ফিল্ড (B₀) তৈরি করে। কিন্তু এই ক্ষেত্রটি একদম সমান হলে বোঝা যাবে না কোন সিগনাল শরীরের কোন অংশ থেকে এসেছে। তাই গ্রেডিয়েন্ট কয়েল ব্যবহার করে B₀ ফিল্ডে নির্দিষ্ট অক্ষ বরাবর ছোট ছোট পরিবর্তন (gradients) আনা হয়। কিন্তু শুধু B₀ থাকলে শরীরের সব অংশ একই ফ্রিকোয়েন্সিতে সিগনাল পাঠানোয় ইমেজ তৈরি করা যেতো না। এই কয়েলগুলো কোন RF ফ্রিকোয়েন্সি উৎপন্ন করে না বরং প্রধান চৌম্বক ক্ষেত্রকে অবস্থান অনুযায়ী সামান্য পরিবর্তন করে। গ্রেডিয়েন্ট কয়েল সাধারণত তামার তার কুন্ডলি পাকিয়ে (winding) তৈরি করে।
MRI মেশিনে সাধারণত তিনটি গ্রেডিয়েন্ট কয়েল থাকে। X-Coil বাম ↔ ডানের ফ্রিকোয়েন্সি এনকোডিং করে Readout করে। Y-Coil সামনে ↔ পেছনের ফেজ এনকোডিং করে ফেজ এনকোড করে। Z-Coil উপর ↔ নিচের স্লাইচ সিলেকশন করে এনকোড করে। এই তিনটি একত্রে শরীরের ত্রিমাত্রিক স্থানাঙ্ক (3D coordinates) নির্ধারণ করে।
প্রথমে স্লাইস নির্ধারণের জন্য Z-অক্ষ বরাবর গ্রেডিয়েন্ট চালু করা হয়। এর ফলে বিভিন্ন Z-অবস্থানে ভিন্ন ভিন্ন রেজোন্যান্স ফ্রিকোয়েন্সি তৈরি হয়। এরপর নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সির RF পালস প্রয়োগ করায় শুধু সেই অংশই উত্তেজিত হয়। এ ভাবে স্লাইস নির্ধারণ করে।
দ্বিতীয় ধাপে ফেজ এনকোডিংয়ের জন্য Y-অক্ষ বরাবর সাময়িক ভাবে গ্রেডিয়েন্ট প্রয়োগ করা হয়। এটি সিগনালের ফেজ পরিবর্তন করে প্রত্যেক লাইনের মাঝে পার্থক্য তৈরি করে।
সিগনাল রেকর্ড হওয়ার সময় ফ্রিকোয়েন্সি এনকোডিংয়ের জন্য X-অক্ষ বরাবর গ্রেডিয়েন্ট চালু থাকে। এই গ্রেডিয়েন্ট অনুযায়ী প্রতিটি অবস্থান ভিন্ন ভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সিতে সিগনাল দেয়, এ ভাবে লাইন স্ক্যান করা হয়।
X, Y, Z অক্ষের জন্য আলাদা আলাদা গ্রেডিয়েন্ট কয়েল তৈরি করে তা প্রধান সুপারকন্ডাক্টিং ম্যাগনেটের ভেতরে কিন্তু বোরের দেয়ালের ঠিক পাশে shim কয়েলের ভেতরে এবং RF কয়েলের বাইরে ইনস্টল করা হয়। ছবির রেজোলিউশন ও শরীরের নির্দিষ্ট অংশের অবস্থান নির্ধারণে গ্রেডিয়েন্ট কয়েল গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। গ্রেডিয়েন্ট যতো বেশি লাইনার হয় ততো বেশি ইমেজ ক্লিয়ার হয়।
শরীরের ভেতরে হাইড্রোজেনের প্রোটনকে উত্তেজিত করতে RF পালস পাঠায় যাতে তারা শক্তি শোষণ করে উচ্চ শক্তিস্তরে পৌঁছায়। উত্তেজনা শেষ হলে প্রোটনরা তাদের মূল অবস্থায় ফিরে আসার সময় যে রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যাল নির্গত করে তা গ্রহণ করে। বিভিন্ন অঙ্গের জন্য আলাদা আলাদা RF কয়েল বানানো হয় (যেমন হেড, অ্যাবডোমেন, স্পাইন) যা রোগির শরীরে RF তরঙ্গ পাঠায় ও প্রোটনদের থেকে রেসপন্স সংগ্রহ করে।
কাজের ধরনের উপর নির্ভর করে MRI মেশিনে সাধারণত কয়েক ধরনের RF কয়েল ব্যবহৃত হয়। যেমন শুধু RF পালস পাঠাতে ট্রান্সমিট-অনলি, সিগন্যাল গ্রহণ করতে রিসিভ-অনলি, একই কয়েল দিয়ে প্রেরণ ও গ্রহণ উভয়ই করতে ট্রান্সসিভ (Transmit & Receive), হাত-পা-ঘাড় ইত্যাদি ছোট ছোট অংশের জন্য উচ্চ সংবেদনশীলতা তৈরি করতে সারফেস কয়েল, একাধিক ছোট কয়েল এক সাথে ব্যবহার করে SNR বাড়ানো ও দ্রুত ইমেজিংয়ের জন্য অ্যারে কয়েল ইত্যাদি।
ডেটা প্রসেসিংয়ের জন্য ডিজিটাল সিগন্যাল প্রসেসর (DSP), ইমেজ প্রসেসিং অ্যালগরিদম এবং 3D রিকনস্ট্রাকশন সফটওয়্যার সংযুক্ত করা হয়। বাহ্যিক তরঙ্গ প্রতিরোধে RF শিল্ডিং এবং ফ্যারাডে কেজ ব্যবহার হয়। MRI মেশিন চালাতে প্রচুর শক্তি (50 kW+) লাগে।
MRI মেশিনের সফটওয়্যার ও কন্ট্রোল সিস্টেম হলো এমন একটি সমন্বিত সফটওয়্যার প্ল্যাটফর্ম যা পুরো মেশিনের কাজ নিয়ন্ত্রণ করে — যেমন স্ক্যান শুরু, চিত্র প্রক্রিয়াকরণ, ব্যবহারকারির ইন্টারফেস, রোগি পজিশনিং ও নিরাপত্তা সিস্টেম ইত্যাদি।
PyPulseq হলো Siemens MRI সিকোয়েন্স ডিজাইন করার জন্য পাইথন লাইব্রেরির একটি ওপেন সোর্স। এটি MATLAB-এর Pulseq-এর বিকল্প হিসেবে ব্যবহার হয়। T1-weighted সিকোয়েন্সের জন্য —
import pypulseq as pp
import numpy as np
# স্ক্যানার সেটিং
system = pp.Opts(max_grad = 33, grad_unit = 'mT/m', max_slew = 130)
# স্ক্যান টাইমিং
TR = 5.0 # ms
TE = 2.5 # ms
# RF Pulse তৈরি
rf, gz, _ = pp.make_sinc_pulse(flip_angle = 90*np.pi/180, duration = 2e-3, slice_thickness = 5e-3, apodization = 0.5, time_bw_product = 4, system = system)
# ADC & রিডআউট গ্রাডিয়েন্ট
gx = pp.make_trapezoid(channel = 'x', flat_area = 4, flat_time = 2e-3, system = system)
adc = pp.make_adc(num_samples = 256, duration = 2e-3, delay = gx.rise_time, system = system)
# সিকোয়েন্স তৈরি
seq = pp.Sequence()
seq.add_block(rf, gz)
seq.add_block(gx, adc)
seq.add_block(pp.make_delay(TR - TE))
# সেভ করুন
seq.write("t1_spin_echo.seq")
মানব দেহে পানি বা জলের পরিমাণ ৭০% এর বেশি এবং এর প্রতিটি অণুতে থাকে ২টি হাইড্রোজেন পরমাণু। প্রতিটি হাইড্রোজেনের নিউক্লিয়াসে ১টি করে প্রোটন থাকে যা মূলতঃ চার্জযুক্ত (চুম্বকীয়) কণা এবং নিজস্ব স্পিন (Spin Angular Momentum) আছে। অর্থাৎ প্রতিটি প্রোটন হলো ছোট্ট একেকটা চুম্বক।
1.5 Tesla MRI মেশিনে যদি 63.9 MHz-এর (Larmor Frequency ≈ 63.9 MHz) RF পালস পাঠানো হয় তখন হাইড্রোজেনের প্রোটন উত্তেজিত হয়।
MRI-তে যখন একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সির RF পালস প্রোটনে প্রয়োগ করা হয় তখন তা উত্তেজিত হয়। এর ফলে প্রোটন ঘুরে গিয়ে শক্তি শোষণ করে এবং পরে সেই শক্তি আবার ফিরিয়ে দিয়ে ইমেজ তৈরিতে সাহায্য করে। কিন্তু অন্য কোন পরমাণুর প্রোটন হাইড্রোজেনের মতো এতো স্বচ্ছ হয় না।
k-space ডেটা হলো complex matrix যার উপর 2D ইনভার্স FFT প্রয়োগ করে এবং ifft2() দিয়ে সিমুলেশন করে ইমেজ তৈরি করা হয়। ব্লোক সমীকরণ ব্যবহার করে পালস সিমুলেশনের সরলীকৃত উদাহরণ —
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# Constants
gamma = 2 * np.pi * 42.58e6
# gyromagnetic ratio for hydrogen [rad/T/s]
B1_max = 1e-5
# Tesla (10 uT)
flip_angle_deg = 30
# Desired flip angle in degrees
flip_angle_rad = np.deg2rad(flip_angle_deg)
# Time setup
T = 2e-3
# Pulse duration in seconds (2 ms)
N = 1000
# Number of time steps
t = np.linspace(0, T, N)
# Time array
dt = t[1] - t[0]
# Time step
# RF Pulse shape (simple sinc pulse)
sinc_pulse = np.sinc(10 * (t - T/2) / T)
rf_pulse = B1_max * sinc_pulse / np.sum(sinc_pulse) * flip_angle_rad / (gamma * dt)
# প্রাথমিক চুম্বককরণ
M = np.zeros((N, 3))
M[0]
MRI মেশিনের RF পালস, গ্রেডিয়েন্ট কয়েল, টাইমিং (TE/TR) ও সিকোয়েন্স ফ্লো নিয়ন্ত্রণের জন্য সফটওয়্যার ডিজাইন —
RF পালস, গ্রেডিয়েন্ট পালস এবং ডিলে নির্ধারণের জন্য পালস সিকোয়েন্স ম্যানেজার ব্যবহার হয়। FPGA, ADC বা DAC ইন্টারফেসের জন্য হার্ডওয়্যার ইন্টারফেস কন্ট্রোলার পালস থাকে। সঠিক সময়ে পালস ট্রিগার ও অধিগ্রহণের জন্য রিয়েল-টাইম সিডিউলার এবং সিকোয়েন্স নির্বাচন ও কাস্টমাইজ করার জন্য ইউজার ইন্টারফেস থাকে। Signal, Error, SAR log করার জন্য মনিটরিং ও লগিং থাকে।
পালস সিকোয়েন্স ম্যানেজার (PSM) বা পালস সিকোয়েন্স কন্ট্রোলার (PSC) হলো MRI মেশিনের মস্তিষ্ক সদৃশ একটি সফটওয়্যার বা হার্ডওয়্যার সিস্টেম যা RF পালস, গ্রেডিয়েন্ট পালস এবং সময়ের বিলম্বগুলো নির্ভুল ভাবে নির্ধারণ ও নিয়ন্ত্রণ করায় অবশেষে সঠিক ভাবে ইমেজ তৈরি করা যায়।
FPGA (Field Programmable Gate Array) একটি শক্তিশালী হার্ডওয়্যার প্ল্যাটফর্ম যা বাস্তব-সময়ের (real-time) উচ্চ গতির ডেটা প্রসেসিংয়ের জন্য ব্যবহার হয়। FPGA দিয়ে আপনি সরাসরি ADC (Analog-to-Digital Converter) বা DAC (Digital-to-Analog Converter) এর সাথে ইন্টারফেস করে রিয়েল-টাইম ডেটা প্রসেস করতে পারেন।
MRI-এর সবচেয়ে বড় সুবিধা হলো এটি X-ray বা CT স্ক্যানের মতো আয়নাইজিং রেডিয়েশন ব্যবহার করে না। বরং শক্তিশালী ম্যাগনেটিক ফিল্ড ও রেডিও ওয়েভ দিয়ে অভ্যন্তরের বিস্তারিত ছবি তৈরি করে। MRI বেশি চিকিৎসা ক্ষেত্রে ব্যবহারিত। তবে গবেষণা, শিল্প ও বিশেষ কিছু ক্ষেত্রেও এই মেশিনের ব্যবহার হয়।
fMRI-এর সাহায্যে মস্তিষ্কের স্ট্রোক, টিউমার, মাল্টিপল স্ক্লেরোসিস, ইনফেকশন, স্নায়ুর গঠন ও কার্যকলাপ নির্ধারণ করা হয়।
হাড় ও জয়েন্টের ক্ষেত্রে যেমন হাঁটু, কাঁধ, কোমরের লিগামেন্ট বা কার্টিজের ইনজুরি শনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়। হাড়ের ভেতরের টিউমার বা সংক্রমণ এবং মেরুদণ্ডের ডিস্ক প্রলাপ্স (Slip disc) ও নার্ভের চাপ নির্ণয়ে MRI করা হয়।
মেরুদণ্ডের হাড়গুলোর মাঝে থাকে নরম কুশনের মতো ডিস্ক। কোন কারণে সেই ডিস্কের নরম অংশ বাইরে বেরিয়ে এলে বা সরে গেলে সেটাকেই স্লিপ ডিস্ক বলা হয়। এতে নার্ভে চাপ পড়ে ব্যথা ও অসাড়তা হয়।
(ক্রমাগত)
#বিজ্ঞান