MRIってなに?-その1-

Aさん
先日、脳の MRI の検査を受けたんだけど、MRI  ってレントゲンとは違うの?
MRIとは、磁気共鳴画像といって、X線を使うレントゲンの検査や超音波診断とは違って磁気を使って体の中をみるものです。
Aさん
なんで磁気を使うと体の中が見えるのでしょうか?

私たちの体は水分でできています。その水分の中の水素の陽子は、上のコマのようにくるくる回っていると考えられています。電気的な性質を持った物体が回転するので周囲に磁場がつくられ、結果として自ら磁石のようにふるまうようになります。MRI 画像の基本であるプロトン(ここでは陽子と思っていただいてけっこうです)密度強調画像では体の中のこの小さな磁石の密度をみているのです。
Aさん
ふーん。MRIってこのくるくる回る小さな磁石がカギなんですね。

つづく

(参考)

磁場、磁場と言っても目に見えないので、磁石の上に砂鉄をのせて磁場(磁力線)を可視化してみました。

これだけでもわかるように、磁石には必ず二つの極が「必ず一緒に」出現します。磁気を帯びた物質(この場合は砂鉄)は、これら両極を結ぶ磁力線(実際には磁場が生じている)から力を受けます。二つの極というのは学校理科以来おなじみのN極とS極です。


補足説明】物質を構成する素粒子は、「質量」だとか「(電荷の)+属性」だとか基本的な属性を持っています。電磁気学が学問的にまとめられるにしたがって、素粒子の中には単独で「N属性」・「S属性」だけをもつもの(モノポール=磁気単極子という)があるのではないかと考えられるようになり、実際、そのような物質(素粒子)探しも行われました。が、いくら実験をしてもモノポールは見つからず、現在では磁性の起源は「運動する荷電粒子によって生じる磁場だ」と考えられるようになっています。
このことを理解した上で次の「スピン」に関する記事を読んでみてください。

監修:猪股弘明(理学士: 物理、精神科医師)

 

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