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26-06-30 15:37 微博认证:中国科学院科普云平台

【核磁共振是如何把我们“看穿”的?】在医院里,我们常常听到医生说:“你去做个核磁共振吧。”那这项被广泛用于检查脑部、脊柱、关节甚至内脏的技术,到底是怎么把我们“看穿”的?

首先要说明,虽然“核磁共振”里带有“核”字,但它和核辐射、核能毫无关系,这里的“核”指的是原子核,特别是我们身体中最常见的原子——氢原子。

人体绝大部分是水,水的分子由两个氢原子和一个氧原子组成,因此我们体内遍布氢原子。氢原子的原子核只有一个质子,它本身就像一个小小的磁铁,在磁场中会发生非常有规律的“共振”行为。

当人体置于一个超强磁场中时(这正是MRI机器内部的环境),氢原子的“磁针”们会整齐地排列起来。随后,如果再给它们施加特定频率的射频脉冲,这些原子核就会被激发,进入“共振”状态。

等脉冲停止后,它们会慢慢恢复原状,并释放出能量。这种释放出的能量会被机器探测接收,并通过计算机重建出一个细致的图像。

由于人体不同组织中的氢原子密度不同、释放能量的速度也不同,因此MRI能够根据这些差异画出不同组织、不同状态下的影像图。这就像是在黑暗中根据回声判断房间里都有什么一样,MRI靠的是“磁回声”来画出我们“身体的地图”(力学科普)#中国科普博览#