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심심한고라니209
MRI 영상 진단 장비가 강력한 자기장과 음파를 이용해 인체 내부 장기와 연부 조직의 단면을 정밀하게 촬영해 내는 물리학적 의료 기술 원리는 무엇인가요?
MRI 영상 진단 장비가 강력한 자기장과 음파를 이용해 인체 내부 장기와 연부 조직의 단면을 정밀하게 촬영해 내는 물리학적 의료 기술 원리는 무엇인가요?
5개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. MRI(자기공명영상)는 강력한 자기장과 라디오파를 이용해 인체 내부를 촬영하는 기술입니다. 여기서 중요한 점은 MRI가 음파를 이용하는 것이 아니라는 것입니다. MRI는 인체의 물과 지방에 풍부한 수소 원자핵의 특성을 이용하며, X선처럼 방사선을 사용하지 않고도 뇌와 근육, 인대 같은 연부 조직을 정밀하게 관찰할 수 있습니다.
MRI 장비의 강력한 자기장은 인체 내부 수소 원자핵의 방향을 일정하게 정렬시킵니다. 이후 특정 주파수의 라디오파를 보내면 수소 원자핵이 에너지를 흡수하고, 라디오파를 끄면 원래 상태로 돌아가면서 신호를 방출합니다. 이 신호가 조직마다 다르게 나타나는 특성을 활용해 정상 조직과 이상 조직을 구분합니다.
마지막으로 MRI는 자기장의 세기를 위치에 따라 미세하게 변화시키는 경사자장 코일을 이용해 신호가 발생한 위치를 구별합니다. 컴퓨터는 수집된 신호를 수학적으로 처리해 인체의 단면 영상을 재구성합니다. 참고로 MRI 검사 중 들리는 큰 두드리는 소리는 음파로 인체를 촬영하기 때문에 발생하는 것이 아니라, 자기장 변화를 빠르게 만드는 코일이 진동하면서 발생하는 소리입니다.
채택된 답변안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.
MRI는 음파가 아니라 강력한 자기장과 라디오파를 이용합니다.
인체 수소 원자핵을 자기장으로 정렬시킨 뒤 같은 주파수의 라디오파로 공명시켜 방출되는 신호를 받아
단면 영상을 만듭니다. 검사 중 들리는 큰 소리는 음파가 아니라 자기장 코일이 진동하며 나는 소음이랍니다.
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
MRI는 음파가 아니라 FM 라디오와 비슷한 대역의 전파(RF)를 써요. 촬영 중 들리는 쿵쿵 소리는 자기장 코일이 진동하며 나는 소음이에요.
몸의 60~70%는 물이고, 물속 수소 원자핵은 작은 자석처럼 행동해요. 지구 자기장의 수만 배인 1.5~3테슬라 자기장 안에 들어가면 이 핵들이 자기장 방향으로 조금씩 정렬하고, 팽이처럼 세차운동을 해요. 회전 진동수는 자기장 세기에 비례해 1.5T에서 약 64MHz예요. 여기에 같은 진동수의 전파를 쏘면 공명이 일어나 핵들이 옆으로 눕고, 전파를 끄면 원래 상태로 돌아가며 약한 신호를 내보내 수신 코일이 이를 받아요.
조직마다 원래 상태로 돌아오는 시간(T1, T2)이 달라요. 지방, 물, 뇌의 회백질과 백질, 종양이 이 차이로 밝기가 달라져, CT로는 잘 안 보이는 연부 조직이 선명하게 나와요.
위치는 경사 자기장 코일로 알아내요. 자기장 세기를 위치에 따라 조금씩 다르게 걸면 부위마다 신호 진동수가 달라지니, 받은 신호를 푸리에 변환해 위치별로 나누면 단면 영상이 돼요. X선 같은 전리 방사선이 없어서 반복 촬영해도 피폭 걱정이 없어요 :)
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
MRI는 강력한 자기장으로 인체 내 수소 원자핵의 자전축을 일정한 방향으로 정렬시키는 원리를 기반으로 합니다. 여기에 특정 주파수의 고주파 에너지를 가해 원자핵을 공명시키고 에너지를 흡수하게 만들어 자전축을 일시적으로 틀어줍니다. 고주파 공급을 중단하면 원자핵이 원래 상태로 돌아오며 방출하는 전자기 신호를 수신 코드로 감지합니다 이때 미세한 자기장 경사자장을 함께 사용하여 신호가 발생한 정확한 3차원 공간적 위치 정보를 정밀하게 인코딩합니다. 최종적으로 조직별 수분 함량과 이완 시간의 차이를 컴퓨터로 분석하여 뼈가 없는 연부 조직과 장기의 단면을 고해상도 영상으로 구현합니다
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.
MRI는 강력한 자기장으로 몸속에 있는 수소 원자핵을 정렬을 시킵니다. 그다음에 고주파를 쏴서 공명을 시키는 원리를 이용합니다. 참고로 음파가 아니라 고주파를 쓰는 겁니다. 왜냐하면은 원자핵이 다시 제자리로 돌아오면서 방출하는 미세한 신호를 감지하죠. 그래서 인체 내부를 들여다보기 때문입니다.
그리고 이때 위치마다 자기장을 미세하게 다르게 걸어 주면은 신호의 위치를 정확하게 찾아낼 수가 있죠. 그래서 수분이 많은 연부 조직을 뼈보다 훨씬 선명하게 구분해서 촬영할 수가 있는 겁니다.