佐々木1

外部の磁場が特定の原子核に影響を与える能力のこと

反磁性物質、常磁性物質、非磁性体、強磁性物質の4種類

磁石を使って被検体の内部の画像を作成する医療技術

MRIは磁石を使い、任意の方向で断面図が得られる。CTはX線を使い、任意の断面を得るには再成が必要である。

軟部組織のコントラスト分解能が高く、任意の断面で撮像ができ、撮影の自由度が高い。

動きによるアーチファクトが生じやすい

撮像時間が長い(1つの撮像で数分)

得られない

ある

費用が高い(装置価格と運転費用が高い)

ペースメーカや人工内耳、体内金属などを埋め込んでいる患者は基本的には検査できない。ただし、対応しているものもある。

原子の核スピンは、スピンの強さと方向をベクトルで表現したものである。

原子核は電荷を持ち、スピンはその軸のまわりを流れる電流と同じ効果を持つ。これはコイルに電流が流れる現象と同じで、等価的に棒磁石のような性質を持つ。

陽子には正電荷を持つため、スピンによって環状電流が流れる効果を持つ。右ねじの法則より環状電流と垂直の向きに磁場が発生する。

受信コイルが横磁化平面に置かれ、共鳴現象によって巨視的磁化が平面内を回転してコイルを横切ると、コイルに誘電流が発生し、ファラデーの電磁誘導の法則によって誘導起電カ（正弦波の電圧）が発生する。これがMR信号である。

RFパルスによって原子核がエネルギーを吸収し、高いエネルギー準位へと遷位した核スピン（巨視的磁化ベクトル）は、RFパルスの照射を止めると、これまで吸収してきた余剰なエネルギーを放出しながら元の平衡状態に戻っていく。この過程を緩和（relaxation）と呼び、縦磁化の回復を縦緩和、またはT1緩和、またはスピン-格子緩和という。横磁化の消失を横緩和、またはT2緩和、またはスピン-スピン緩和という。

スピンが周囲の分子の乗境（格子）とエネルギーを交換する過程であるスピン-格子相互作用によって、縦磁化が最初の値（Mo）の1-1/e（約63%）に回復するまでの時間をT1緩和時間、または縦緩和時間、またはT1値という。スピンがエネルギーを放出後、磁気モーメントは縦磁化（Mz）方向に戻る。この過程を時定数T1で表し、RFパルス（SE法の場合90°パルス）によって減少する。

縦緩和の時間はプロトンの置かれた環境によって違いがある。格子が中位の大きさの分子（脂肪など）の場合、分子運動が遅く、プロトンのラーモア周波数に近いためエネルギーを吸収しやすく、T1緩和時間は非常に短い。格子が水（自由水）の場合、分子運動が速く、プロトンのラーモア周波数より速いため、エネルギーを受け取る効果が非常に悪く、T1緩和時間は非常に長い。また、静磁場強度が大きいほど、T1値は長くなる。T1値はBoの1/3に比例する。高磁場ほどプロトンのラーモア周波数が高くなるため、ゆっくりと波動している磁場を持つ格子へのエネルギー移行が難しくなるためである。

(隣接するスピン同士)の局所的な磁場の影響により、位相分散が起こり、スピンの位相のコヒーレンスが失われ、(横磁化平面 (Mxy)) の巨視的磁化が減少する。この過程は指数関数的で、その速度は組織によって異なる(組織に固有)の値。この過程を(時定数Ta)で表し、信号(Mxy)が最初の値(Mo)の(1/e(37%)まで減少)する時間を(Ta緩和時間)または(横緩和時間)、または(Ta値)という。

短く

長い

磁場の不均一性により、実際のスピンの位相のズレはT2よりもはるかに(速く)なる。信号の減衰は速くなり、このような減衰で表す時定数を(Ta*)という。

Ta*値はT2値よりも(常に小さい)

共鳴現によって巨視的磁磁化が平面内を回転して受コイルを横切ると、電磁誘導によって誘導起電カ(MR 信号)が発生。RF パルスを短時間照射して切断すると、受信コイルに誘導された電圧が低下し始める。(巨視的磁化の位相がばらけてインコヒーレントになるため)→(FID 信号)となる。

傾斜磁場コイル

傾斜磁場コイルに流す(電)の量で決まる

立ち上がり時間あるいは(スルーレート(slew rate))

1mの位置における最大の傾斜磁場の強度

mT / (m·ms)

X軸、Y軸、Z軸

8本

スライス選択傾斜磁場

共鳴周波数

RFパルスを加えると同時にスライス方向に傾斜磁場を印加

目的のスライス

RFパルスの送信バンド幅を変えるか、または勾配を変える

位相エンコード傾斜磁場

X-Y平面上のある1方向の位置情報

位相シフトの大きさ

周波数エンコード傾斜磁場(読み取り傾斜磁場)