MRIの撮影原理を小学生でも分かるように解説してみた!

MRIの撮影原理、仕組み。

撮影音は大きい・検査時間は長い・撮影前にやたらと体をチェックされる
などなど謎が多いMRIという機械。見た目はCTと似てますが全く別物です。
この記事ではMRIで体内画像が撮影できる原理について
小学生でも分かるように解説をしていきます!  

放射線技師会の少し自虐的な特設ホームページである
「みんなに知ってもらいたい診療放射線技師のこと」 では、
MRIについてこんな風に解説されています。

人の体の70%を占める水に含まれる水素原子が、強い磁場に反応する性質を 利用して、人体のあらゆる方角の断面を撮影する検査です。X線と比べて骨や 空気の影響を受けにくく、脳や柔らかい組織の検査に適しています。

分かるような分からないようなですね。。。
体内の70%は水:エイチツーオー(H2O)だから、水素原子Hを利用して画像化
しているよ!っていうことを言っています。要は体の水分を利用しています。

ただこの後の強い磁場に反応する性質ってのが、意味不明ですね。
投げやり感が半端なく伝わってきます。
この部分をイメージしやすいように解説してみます。  

そもそもMRIって何の略?

MRIとはagnetic esonance magingの頭文字をとった略称です。
日本語で言うと「核磁気共鳴画像法」
英語でも日本語でも意味が分かりませんね(x_x;)

ここで知っておいて欲しいのが最初の単語であるagnetic!
日本語に直訳すると「磁石の・磁気の~」って意味になります。
要は磁石を使った撮影装置だよ!ということです。これだけ知ったらあとは簡単!?  

MRIの撮影原理は磁石の力!

小学生の理科でお馴染みの砂鉄をイメージすると分かりやすいと思います。
理科の実験で紙の上に砂鉄を巻いて、裏からマグネットを当てると下の画像のように
なりますよね?これが磁場です!

MRI原理は砂鉄で分かる

磁石による磁場

マグネットの磁場に沿って砂鉄が規則正しく整列をしています。
MRIもこの原理を利用しています。あとは人体に当てはめて考えるだけ!  

マグネット=MRIの装置   砂鉄=体内の水分

このように考えます。
マグネットの磁場の力(MRI)を利用し、体内の水分を規則正しく整列させることで、
コンピューターが読み取り画像化することができるのです!  

MRIの撮影時間が長いのは、水分を整列させるのに時間がかかるからです。
30分ぐらいかかっても怒らずに、動かないでいて下さい。
せっかく整列しそうだった水:H2OのHがバラバラになって、
今までの時間が台無しになってしましますので。。。  

そして磁場のかけ方によって整列の仕方も変わるので、
CTと違って色々な撮影法があります。
撮影中に音が「ギーギーギー」・「キィーキィーキィー」とか変わる理由です。
さらに骨を白く写したり、黒く写したりっていうことが可能。
もちろん水分もね! この撮影法を駆使して対象疾患に適した検査を実施します。  

水分を利用するから椎間板が写る

ヘルニアで有名な椎間板。よくスポンジにたとえられますね。
レントゲンではスカスカすぎてX線が透過してしまい、画像になりませんが、
MRIは水分を利用しているので、椎間板でも画像化することができます!

血管を造影剤を使わずして、3D化できるのは水分の微妙な差でも
コントラストを付けることができるからです。

あと放射線を使わないので、もちろん被曝はしません。
産婦人科領域では超音波と並んでメジャーな検査方法です。  

以上、MRIの撮影原理でした。

頭でイメージしやすいように説明できたとは思いますが、、、
実際はもっと複雑ですね。画像化するにはフーリエ変換がどうたらこうたらとか。
数学好きな人は調べてみると面白いかもしれません!  
今回の僕の説明はあくまで技師会の説明に補足を 勝手にしてみたということでお許しを。

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