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核磁気共鳴画像法 - Wikipedia
核磁気共鳴画像法
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核磁気共鳴画像法（かくじききょうめいがぞうほう、英語: magnetic resonance imaging, MRI）とは、核磁気共鳴 (nuclear magnetic resonance, NMR) 現象を利用して生体内の内部の情報を画像にする方法である。
断層画像という点ではX線CTと一見よく似た画像が得られるが、CTとは全く異なる物質の物理的性質に着目した撮影法であるゆえに、CTで得られない三次元的な情報等（最近のCTでも得られるようになってきている）が多く得られる。また、2003年にはMRIの医学におけるその重要性と応用性が認められ、"核磁気共鳴画像法に関する発見"に対して、ポール・ラウターバーとピーター・マンスフィールドにノーベル生理学・医学賞が与えられた。
頭部のMRI(T1)画像
頭の頂部から下へ向けて連続撮影し、映像化したもの
目次
1 原理
2 歴史
3 画質
4 利点・欠点
4.1 利点
4.2 副作用・欠点
5 T1強調・T2強調画像
6 MRIを用いた一般的な画像診断学
7 核磁気共鳴画像法のいろいろ
8 心臓MRI検査
9 脚注
10 参考文献
11 関連項目
12 外部リンク
原理
詳細は「核磁気共鳴」を参照
電子とともに原子を構成する原子核の中には、その原子核スピン（以下「核スピン」）により磁石の性質を持つものが多く存在する。しかし、（物質全体として自発的に磁化されていない限り）それぞれの核スピンの向きはばらばらであり全体でキャンセルされる結果、磁化を発生しない。ここに外部から（強い）静磁場を作用させると、核スピンの持つ磁化は磁場をかけた向きにわずかにそろう。これにより、全体として磁場をかけた向きに巨視的磁化ができる。（以降、巨視的磁化を考える）
この核磁化を、特定の周波数のラジオ波を照射することにより、静磁場方向から傾けると、核磁化は、静磁場方向を軸として歳差運動を行う。歳差運動とは、コマの首振り運動と同様な運動である。その運動の周波数はラーモア周波数と言われ、各原子核に固有の周波数であり、かけた磁場の強さに比例する。通常のMR撮像では、10 - 60MHzほどである。これは電磁波で言えばラジオ波の範囲にあたる。
さて、そのパルスの照射をやめれば徐々に元の状態に戻る。重要なのは、このパルスをやめて定常状態に戻るまでの過程（緩和現象(relaxation) ）で、それぞれの組織によって戻る速さが異なる。核磁気共鳴画像法では、各組織における戻りかたの違いをパルスシーケンスのパラメータを工夫することにより画像化する。
しかしこのままでは、どこがどのような核磁気共鳴信号（NMR信号）を発しているのかという位置情報に欠ける。そこで静磁場とは別に、距離に比例した強度を持つ磁場（勾配磁場）をかける。一般的に、勾配磁場を印可するコイルのことは勾配磁場コイルと呼ばれている。勾配磁場によって原子核（通常は1H）の位相や周波数が変化する。実際に観測するのは個々の信号の合成されたものであるから、得られた信号を解析する際に二次元ないし三次元のフーリエ変換を行うことで個々の位置の信号（各位置における核磁化に比例）に分解し、画像を描き出す。
医療用MRIでは、ほとんどすべての場合、水素原子1Hの信号を見ている。ところが、上記のMRIの原理を満たす原子核（核スピンが0以外）であれば、全て画像にすることが可能であり、そのような原子核は1H以外にもたくさんある。しかし、それらは1Hと比べれば極微量であり、画像にするには少なすぎる。これに対し、1Hは水を構成する原子核であるが、人間の体の2/3は水であることを考慮すると、人間の体は1Hだらけであるといえる。1Hは水以外の人体を構成する物質（たとえば脂肪）の中にも含まれている。故に、1Hを画像化することは、人体（の中身）を画像にすることに近い。1H以外の原子核（炭素(13C)、リン(31P)、ナトリウム(23Na)など）に関しては、研究レベルでは画像化が行われているが、臨床診断にはあまり用いられていない。
歴史
医療現場に利用され始めた当初は、核磁気共鳴（NMR）現象を利用したCT（英: computer tomography、コンピュータ断層撮影）であったので、NMR-CTと言った。日本語での呼称として当初は核磁気共鳴CT検査と言っていたが、病院内で「核」という文字を使用することに抵抗があり、またMRIには放射線被曝がないという利点を誤解されかねないという懸念があり、MR-CTという呼称が考えられ、最終的には、現在のMRIという呼称に落ちついた。
出典:Wikipedia
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