体の問題を識別する磁石の科学

磁気共鳴イメージングスキャナーの中心には、液体ヘリウムで-452.4度まで冷却され、地球の60,000倍の磁場を生成できる超伝導磁石があります。国立高磁場研究所によると、これらの医療機器は、2003年に世界中の6,000万人のスキャンを実施するために使用されました。 MRIスキャナーは、手術を必要とせずに、あらゆる角度と深さで画像を作成できます。医師は画像を使用して、多発性硬化症、腫瘍、脳卒中などの病状を診断するのに役立ちます。

1. 水素の原子構造

   • 体全体に見られる水分子には、それぞれ2つの水素原子が含まれています。水素のユニークな原子構造により、MRIスキャナーは詳細な画像を作成できます。他の原子とは異なり、水素には中心に中性子、または核 - は単一のプロトンのみがありません。このプロトンは子供の上部のように回転し、磁場を作成します。これにより、コンパスの針の端のような正と負の極が得られます。

   磁気引力

   • 水素原子がMRIスキャナーによって作成されたもののように、より大きな磁場内に配置されると、プロトンはより大きなフィールドに並んでいます。これは、コンパスの針が地球の磁場と並ぶ方法に似ています。わずかに多くのプロトンは、高エネルギーの方向ではなく、低エネルギーの方向になります。水素と同様に、不均等な数の陽子と中性子を持つすべての原子は同じ方法で磁場の影響を受けますが、水は体内に非常に豊富であるためMRIに使用されます。

   無線信号

   • MRIスキャナーは、大きな磁場の作成に加えて、FM無線信号と同様に、無線周波数信号を送信します。この「パルス」により、余分な低エネルギープロトンが高エネルギー方向に変化します。信号が停止すると、これらのプロトンは低エネルギー方向に戻り、電流に変換される信号を消します。 MRIコンピューターは、各原子からの信号を分析して、体の画像を作成します。

   層とスライス

   • 体組織にもっと水が存在する場合、シグナルを発射できる水素原子も増えます。コンピューターはこの情報を使用して組織の密度を決定し、身体の構造を示す画像を作成します。 MRIスキャナーは、3つの飛行機で画像をキャプチャできます。軸、頭からつま先まで。矢状、左右に。冠状、前から後ろまで。