你知道核磁共振的工作原理是什么嗎

　　核磁共振掃描儀(MRI)是使用非常強的磁場(chǎng)和無(wú)線(xiàn)電波，這些磁場(chǎng)和無(wú)線(xiàn)電波與組織中的質(zhì)子相互作用，產(chǎn)生一個(gè)信號，然后經(jīng)過(guò)處理，形成人體圖像。質(zhì)子(氫原子)可以被認為是微小的條形磁鐵，有北極和南極，繞軸旋轉——就像行星一樣。正常情況下，質(zhì)子是隨機排列的，但當施加強磁場(chǎng)時(shí)，質(zhì)子磁場(chǎng)方向會(huì )與這個(gè)磁場(chǎng)方向對齊。

　　用正確頻率的無(wú)線(xiàn)電波脈沖激發(fā)質(zhì)子，使它們產(chǎn)生共振，擾亂磁性排列。被激發(fā)的質(zhì)子以射頻信號的形式釋放吸收的能量，發(fā)射物被掃描儀上的接收線(xiàn)圈接收。引起質(zhì)子共振的無(wú)線(xiàn)電頻率取決于磁場(chǎng)的強度。在核磁共振掃描儀中，梯度線(xiàn)圈被用來(lái)改變整個(gè)身體的磁場(chǎng)強度。這意味著(zhù)身體的不同部位會(huì )以不同的頻率共振。因此，通過(guò)按順序應用不同的頻率，你可以分別對身體的各個(gè)部分進(jìn)行成像，并逐漸形成一幅圖像。

　　當無(wú)線(xiàn)電源關(guān)閉時(shí)，質(zhì)子將恢復到原來(lái)的不受干擾的狀態(tài)(與磁場(chǎng)對齊)，并在此過(guò)程中發(fā)射無(wú)線(xiàn)電波，被接收線(xiàn)圈接收到。不同的組織會(huì )以不同的速度放松，例如脂肪和水有不同的放松時(shí)間，所以放松時(shí)間可以揭示被成像的組織類(lèi)型。

　　核磁共振(MRI)掃描儀需要非常強的磁場(chǎng)驅動(dòng)；一般在1.5特斯拉左右，但也可以是7特斯拉。相比之下，地球的磁場(chǎng)只有0.00005特斯拉。磁鐵是由多圈導電導線(xiàn)組成的，電流通過(guò)這些導線(xiàn)產(chǎn)生磁場(chǎng)。為了達到所需的高磁場(chǎng)強度，用液氦將磁體冷卻到10k以下(-442 / -263oC)。這使得超導性成為可能，使得電流在線(xiàn)圈中流動(dòng)而不產(chǎn)生電阻，這意味著(zhù)當磁鐵被過(guò)冷時(shí)，它能夠傳導更大的電流，因此能夠產(chǎn)生更強的磁場(chǎng)。

　　核磁共振(MRI)在醫學(xué)診斷中應用廣泛，與x射線(xiàn)和CT掃描不同，它的優(yōu)點(diǎn)是不暴露于電離輻射中。然而，高磁場(chǎng)對人體的影響仍然是未知的。MRI掃描儀特別適合于神經(jīng)系統的掃描，對于小腫瘤、癡呆、癲癇和中樞神經(jīng)系統的其他疾病的可視化效果也非常好。掃描需要15到90分鐘，這取決于區域的大小和拍攝的圖像數量。這些機器噪音非常大，發(fā)出的聲音和噴氣式發(fā)動(dòng)機發(fā)出的聲音一樣大。

　　核磁共振掃描儀有非常大的潛在危險，在這些機器附近必須遵守嚴格的安全程序，因為已經(jīng)發(fā)生過(guò)了幾起死亡事故。由于所涉及的強磁場(chǎng)，該設備不能用于心臟起搏器可能會(huì )被破壞的患者，或金屬植入物或彈片可能會(huì )在手術(shù)過(guò)程中被磁鐵吸引和移動(dòng)的患者。此外，鐵磁性物體會(huì )被磁鐵強烈吸引，并對拋射物造成嚴重的危險。因為這些原因，這些物體被禁止靠近核磁共振設備。