5.1: Прелюдія до визначення структури

Last updated
Save as PDF

Page ID: 20758

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Одного ранку в передмісті Единбурга, Шотландія, активний, спортивний підліток на ім'я Чарлі виявив, що у неї немає звичного апетиту до сніданку. Вона зрозуміла, що вона просто відчуває себе трохи під погодою, і не хвилювалася. Але з плином днів апетит у неї не повертався. Незадовго вона перестала їсти обід, і врешті-решт вона майже нічого не їла. Їй довелося вийти зі своєї футбольної команди, тому що вона не мала достатньо енергії, щоб зробити це через практику. Коли її вага почав тривожно знижуватися і вона почала страждати від калічачих головних болів, батьки відвезли її до лікаря, у якого діагностували розлад залоз.

Щоб погіршити ситуацію, Чарлі почала дражнити у своїй школі, витримуючи постійні коментарі інших дітей про її втрату ваги та плітки про розлад харчової поведінки. Минуло майже два роки, наповнені візитами лікарів та різними діагнозами та лікуваннями, жоден з яких не був ефективним.

Нарешті, у вересневий день, коли Чарлі було п'ятнадцять, справи прийшли в голову. Вона була доставлена до лікарні після перенесеного масового інсульту. Після того, як вона стабілізувалася, її лікарі замовили МРТ її мозку. Зображення показали, що у неї була велика пухлина в мозку - вона була доброякісною, але її розміру та тиску, який вона чинила, було достатньо, щоб викликати руйнівні симптоми, якими Чарлі страждав протягом останніх півтора років. Її лікарі сказали їй, що якби пухлина не була виявлена, вона в кінцевому підсумку могла стати смертельною. Провівши 8-годинну операцію на мозку, Чарлі нарешті змогла почати свій шлях до одужання. Розмовляючи пізніше з журналістом, Чарлі сказала про свій інсульт: «це було найкраще, що коли-небудь траплялося зі мною».

В Остіні, штат Техас, 28-річному чоловікові на ім'я Алекс набридли болі в спині, який він страждав, результат, як він припустив, пошкодження від деяких старих спортивних травм, що наздоганяють його. Його друг Джон, який був рентгенологічним техніком, переконав його прийти на МРТ на шанс, що лікарі зможуть виявити щось, що може призвести до лікування. Олексій погодився, і взяв вихідний день, щоб прийти в клініку свого друга. З Джоном на контролі Алекс намагався розслабитися, коли він повільно закочувався в клаустрофобну камеру МРТ. Закінчивши сканування спини свого друга та збереження зображень, Джон вирішив попросити трохи прихильності. Він щойно встановив нове програмне забезпечення для сканування голови і потрібно було перевірити його на фактичному предметі, тому він запитав Алекса, якщо він буде проти лежати ще кілька хвилин більше, щоб він міг взяти тестове сканування своєї голови. На відміну від рентгенівських променів і CAT, процедура МРТ не піддає пацієнтів потенційно шкідливому випромінюванню - лише сильним, але нешкідливим магнітним полям у поєднанні з радіохвилями - тому ризику пройти непотрібне сканування не було. Алекс погодився, і Джон приступив до тестового сканування.

Коли з'явився перший образ, Джона насторожило побачене. Нове програмне забезпечення працювало просто чудово, але за правим оком Алекса була злісна грудка, яка не повинна була бути там. Не хотів надмірно налякати свого друга, він просто згадав, що думав, що, можливо, бачив щось, що повинен перевірити невролог. Алекс відчував себе добре, крім болю в спині - ніяких головних болів, затуманення зору або запаморочення, тому, мабуть, було нічого не про що турбуватися.

Виявилося, що у Алекса була пухлина мозку розміром з м'яч для гольфу. Його невролог сказав йому, що оскільки він знаходився в області мозку, яка не відповідала за будь-які критичні функції, він ще не відчував жодних симптомів. Але якби пухлина залишалася непоміченою ще кілька років, вона продовжувала б рости і почала тиснути на інші ділянки мозку Алекса - і в цей момент, ймовірно, було б дуже важко безпечно видалити.

Алекс переніс успішну операцію з видалення пухлини і зміг продовжити своє життя, завдяки наявності спостережливого друга в потрібному місці в потрібний час, з доступом до потужної діагностичної технології.

Спільним знаменником у цих двох історіях - і в незліченній кількості інших з усього світу - це сила МРТ для виявлення прихованих, але смертельних медичних проблем, не завдаючи шкоди чи болю пацієнту. У цьому розділі ми дізнаємось про аналітичний інструмент, який використовують хіміки-органіки під назвою спектроскопія ядерного магнітного резонансу (ЯМР), який працює за тими ж принципами, що і МРТ-сканер в лікарні. Поки лікарі використовують МРТ однолітків всередині людського тіла, ми побачимо, як ЯМР дозволяє хімікам з'єднуватися, атом за атомом і зв'язати зв'язком, структуру органічної молекули.