안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
질문자님 말씀처럼 요즘은 병원에서 정밀검사에 사용되는 핵심장비가 MRI로 정말 중요한 것 같아요. MRI는 인체 성분의 대부분을 차지하는 수소 원자핵의 자성 특성을 강한 자기장과 무선주파수로 제어하여, 위치별 신호 차이를 고해상도 단면 영상으로 재구성하는 기술입니다. 이와 관련하여 좀 더 자세히 설명해 드릴게요.
인체를 강력한 주자기장 내부에 넣으면 무작위로 배열되어 있던 수소 원자핵의 스핀축이 자기장 방향으로 정렬하고 원자핵들은 일정한 주파수로 회전하는 운동을 시작하는데, 이 회전 속도를 라모어 주파수라고 합니다. 라모어 주파수와 정확히 같은 주파수의 무선주파수 펄스를 몸에 쏘아주면, 수소 원자핵이 이 에너지를 흡수하여 자기장 방향에서 수직 횡축으로 기울어집니다.
신체 x, y, z 축 방향으로 미세하게 세기가 달라지는 경사자기장을 순간적으로 가해주면 머리부터 발끝까지 위치마다 수소 원자핵의 라모어 주파수가 달라지므로, 수신 안테나에 잡힌 신호가 신체 어느 부위에서 나왔는지 구별할 수 있게 됩니다. 수집된 복합 주파수 신호를 계산하여 각 위치의 신호 강도를 밝기로 전환함으로써 컴퓨터 화면에 정밀한 단면 영상으로 나타나게 됩니다.