磁氣共鳴映像

實時間心臟 MRI

磁氣共鳴映像 (磁氣共鳴映像, 英語 : Magnetic Resonance Imaging , 醫學 : MRI), 또는 核磁氣共鳴 (Nuclear Magnetic Resonance, NMR)은 映像技術中 하나로 核磁氣共鳴原理를 使用한다. 磁氣共鳴映像裝置에 人體가 들어가게 되면 裝置의 走者長에 依해 人體의 물分子를 構成하는 水素分子는 特定周波數로 歲差運動을 하게 되는데, 여기에다가 같은 周波數의 電磁氣波를 加하게 되면 水素分子는 共鳴을 하면서 에너지를 吸收하게 된다. 이렇게 吸收된 에너지가 放出되면서 나오는 信號가 磁氣共鳴信號인데, 이 信號를 物體空間마다의 周波數와 位相을 測定하고 컴퓨터 를 통해 再構成하여 映像化시키면 우리가 볼 수 있는 自己共鳴映像이 된다.

自己共鳴映像은 X線 을 使用해 人體에 有害한 X線 컴퓨터 斷層撮影 (CT)과 달리 身體에 無害하다는 게 特徵이다. 또한 CT가 橫斷面映像이 株價되는 反面 MRI는 方向에 자유롭다. MRI를 利用하면 血液의 酸素含有量을 測定할 수 있고, 이를 통해 腦속의 血流에 關한 情報를 얻을 수 있다.

槪要 [ 編輯 ]

MRI(磁氣共鳴映像)는 體內의 病變 (腫瘍等)의 位置를 分明히 밝힐 뿐만 아니라, 그것이 癌 과 같은 惡性(惡性)인지 아닌지까지 밝혀 낼 수 있는 診斷裝置이다.

歷史 [ 編輯 ]

醫學映像技術의 始初는 1972年 X船을 利用한 X線斷層撮影期으로 볼 수있다. 그 前까지는 2次元敵人斷面만을 볼 수 있었던 映像技術이 X線斷層撮影技法을 통해 3次元 으로 볼 수 있게 된 것이다. 이 技術을 始作으로 많은 2世代映像技術이 發展하게 되었는데 그中 첫째는 核意學部分에서 發展한 同位元素를 利用한 PET(陽電子斷層撮影期)이고 또 다른 것이 核磁氣共鳴原理를 利用한 MRI이다. 現代에 들어서는 神經活動을 알아볼 수 있는 腦機能映像 ( fMRI )이나 擴散 텐서 映像 (DTI)과 같은 方法도 發展하였다.

'MRI의 아버지'로 불리는 레이먼드 多마디언 (Raymond Damadian, 1936.03.16 ~ 2022.08.03)李 1971年 MRI에 對한 特許를 世界最初로 獲得함으로써 實用化되었다.

原理 [ 編輯 ]

磁氣共鳴映像은 水素原子核이 磁氣場內에서 磁氣場과 相互作用하며 特定周波數의 電磁波를 吸收·放出하는 패턴을 測定함으로써 映像을 形成한다. 成人의 境遇體重의 約 70%는 體液 (體液)인데, 그 大部分은 물이다. 물의 水素原子의 原子核인 陽性子는 任意的方向의 스핀 을 가지고 있는데, 强力한 磁氣場 (磁氣場)에 들어가면 水素原子核의 스핀 方向이 磁氣場의 方向을 따라 가지런히 놓이게 된다. 이 狀態에서 垂直의 方向을 가진 高周波 의 電磁氣 펄스를 걸어주면 水素原子核은 電磁波의 에너지를 吸收해 磁氣場의 反對方向으로 스핀을 바꾸게 된다. 그 다음 펄스를 끊으면 逆方向 스핀을 가진 水素原子核은 元來狀態로 되돌아가는데, 이 때 弱한 電磁波 를 放出한다. 이 電子波를 檢出해 電子波가 放出된 水素原子核의 位置를 追跡해 映像化 할 수 있다. 그리고 逆方向 스핀을 가진 水素原子核이 元來狀態로 되돌아가는 時間(緩和時間)은 스핀의 緩和要因에 따라 'T1'과 'T2' 두 가지 값을 가진다. 水素原子核의 스핀이 周邊의 水素原子核의 스핀과의 相互作用에 依해 緩和되는 것을 스핀-스핀 緩和라고 하고, 이에 依한 時間 상수를 T2라고 한다. 이와 달리, 스핀이 周邊組織의 格子構造와의 相互作用에 依해 緩和되는 것을 스핀-格子緩和라고 하고, 이 時間 상수를 T1이라고 한다. T1과 T2는 水素原子核의 周邊組織에 따라 크게 다르게 나타나는데, 이 緩和時間을 平面畫像으로 만드는 것이 自己共鳴映像이다. 例를 들어 癌의 境遇 T1 緩和時間이 正常細胞보다 길기에, T1 緩和時間을 밝기로 나타나면 病變이 周邊보다 밝게 나타난다는 點을 利用해 쉽게 診斷할 수 있다. ^[1]

長短點 [ 編輯 ]

磁氣共鳴映像은 一般 CT과 比較하여 다음과 같은 長點과 短點이 있다.

長點 ^[1]

放射線 의 影響에 對한 憂慮가 全혀 없다.
一般 CT의 弱點(空氣가 많은 곳·뼈로 둘러싸인 部分)에 對해서도 效果的이다.
組織이 變形되지 않은 病變(病變)도 찾아낼 수 있다.
病變의 位置뿐만 아니라 性質까지도 알아낼 수 있다.

短點

磁氣共鳴映像에도 費用과 時間側面에서 問題點이 있다.

一般 CT에 비해 診斷時間이 오래 걸린다는 點이다. ^[1]
現在의 自己共鳴映像技術로는 水素原子의 分布 밖에 알 수 없다. 나트륨 , 人 , 炭素等 다른 原子가 지니는 情報도 病變의 發見, 診斷에 有用하므로, 이를 통한 自己共鳴映像技術이 硏究되고 있다.
磁氣共鳴映像裝備를 設置하는데 많은 費用이 들고 强한 磁氣場을 만들고 維持하는 데에도 많은 費用이 든다.
診斷時 소리가 크기 때문에 聽力에 問題를 겪는 患者들도 있다.
特定形態의 金屬保形物이 있는 境遇熱火傷을 일으킬 수 있다. ^[2]^[3]^[4]
心臟이나 肺等 크게 움직이는 臟器에 對해서는 火傷이 일그러질 수 있다. ^[1]

癌豫防診斷 [ 編輯 ]

磁氣共鳴映像은 癌診斷 및 豫防에 큰 進展을 가져왔다. 磁氣共鳴映像은 從來 X선 CT로는 뼈에 妨害되어 화상을 얻기가 어려웠던 骨盤 (骨盤) 內의 癌等에 對해 威力을 發揮한다. 그리고 從來의 CT로는 組織이 變形하기 始作해야만 비로소 癌이라는 것을 알았는데, 이 裝置로는 그 以前의 前癌症狀(前癌症狀)의 段階에서 診斷할 수 있다. 코일을 液體 헬륨 으로 冷却해 더 强力한 磁氣場을 利用하는 超傳導 (超電導) 磁氣共鳴映像은 더욱 좋은 映像을 얻을 수 있다. 心臟이나 肺等 크게 움직이는 臟器에 對해서는 火傷이 일그러지는 問題가 있는데, X선 CT 로 먼저 撮影하고, 그것으로 確認한 位置를 基準으로 磁氣共鳴映像을 撮影하는 方式을 통해 向上된 映像을 얻는 方法도 있다. ^[1]

같이 보기 [ 編輯 ]

各州 [ 編輯 ]

↑ ^가 ^나 ^다 ^라 ^마 《 글로벌 世界대백과사전 》, 〈核磁氣共鳴映像裝置〉
↑ Mattei E, et al. Temperature and SAR measurement errors in the evaluation of metallic linear structures heating during MRI using fluoroptic probes. Phys Med Biol. 2007;52:1633-46.
↑ Yamazaki M, et al. Investigation of local heating caused by closed conducting loop at clinical MR imaging: Phantom study. Nippon Hoshasen Gijutsu Gakkai Zasshi. 2008; 20;64:883-5.
↑ “MRIsafety.com. MRI safety, bioeffects and patient management.” . 2013年 5月 21日에 原本文書 에서 保存된 文書 . 2014年 1月 7日에 確認함 .

參考文獻 [ 編輯 ]

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Eustace SJ, Nelson E (June 2004). “Whole body magnetic resonance imaging” . 《BMJ》 328 (7453): 1387?88. doi : 10.1136/bmj.328.7453.1387 . PMC 421763 . PMID 15191954 .
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外部 링크 [ 編輯 ]

위키미디어 共用 에 關聯된
미디어 分類가 있습니다.

磁氣共鳴映像

Rinck PA (編輯.). “MRI: A Peer-Reviewed, Critical Introduction” . 《European Magnetic Resonance Forum (EMRF)/The Round Table Foundation (TRTF)》.
A Guided Tour of MRI: An introduction for laypeople Archived 2021年 4月 27日 - 웨이백 머신 National High Magnetic Field Laboratory
The Basics of MRI . Underlying physics and technical aspects .
Video: What to Expect During Your MRI Exam from the Institute for Magnetic Resonance Safety, Education, and Research (IMRSER)
Royal Institution Lecture ? MRI: A Window on the Human Body
A Short History of Magnetic Resonance Imaging from a European Point of View
How MRI works explained simply using diagrams Archived 2015年 2月 6日 - 웨이백 머신
Real-time MRI videos: Biomedizinische NMR Forschungs GmbH .
Paul C. Lauterbur, Genesis of the MRI (Magnetic Resonance Imaging) notebook, September 1971 (all pages freely available for download in variety of formats from Science History Institute Digital Collections at digital.sciencehistory.org )

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[:0-1] 가 ^나 ^다 ^라 ^마 《 글로벌 世界대백과사전 》, 〈核磁氣共鳴映像裝置〉

[2] Mattei E, et al. Temperature and SAR measurement errors in the evaluation of metallic linear structures heating during MRI using fluoroptic probes. Phys Med Biol. 2007;52:1633-46.

[3] Yamazaki M, et al. Investigation of local heating caused by closed conducting loop at clinical MR imaging: Phantom study. Nippon Hoshasen Gijutsu Gakkai Zasshi. 2008; 20;64:883-5.

[4] “MRIsafety.com. MRI safety, bioeffects and patient management.” . 2013年 5月 21日에 原本文書 에서 保存된 文書 . 2014年 1月 7日에 確認함 .

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