MRI(자기공명영상)의 원리 - NMR(핵자기공명), MRI의 물리학적 기초

소개

MRI(자기공명영상)의 원리: NMR(핵자기공명), MRI의 물리학적 기초를 바탕으로 MRI의 원리를 설명한 보고서입니다. 물리 교과의 자기장 단원, ‘전류에 의한 자기장’에서 MRI가 언급된 것(‘자기 공명 영상(MRI)은 몸을 구성하는 특정한 원자를 강한 자기장으로 진동시켜 인체 내부를 영상으로 나타낸다’)을 보고, 핵자기공명(NMR)과 자기공명영상(MRI)의 원리에 초점을 맞추어 작성한 보고서입니다. 핵자기공명의 원리에서부터 MRI T1, T2 강조영상까지 다루고 있습니다. [물리세특] [탐구수행 보고서]로 적극 추천합니다.

목차

Ⅰ. 탐구 동기 및 활동 정리

Ⅱ. 탐구 내용
1. MRI(자기공명영상)이란
2. MRI의 물리학적 기초
(1) 핵자기공명 이론
(2) 원자핵의 자화
(3) 원자핵의 공명
(4) 원자핵의 이완
3. MRI의 원리
(1) 자기공명영상의 원리
(2) T1 이완, T2 이완
(3) T1 강조영상, T2 강조영상

Ⅲ. 참고문헌

본문내용

Ⅰ. 탐구동기 및 활동정리

‘양자컴퓨터와 양자물리학’에 대한 이전 탐구를 통해, 핵자기공명 양자컴퓨터에 자기공명 기술이 사용되며 의학적 진단에 사용되는 자기공명영상(MRI) 장치도 핵자기공명 기술 덕분에 개발된 것임을 알게 되면서, 핵자기공명(NMR)이란 무엇인지 그리고 자기공명기술이 어떻게 MRI에 적용되는지 그 원리가 궁금하여, NMR의 원리와 활용에 대해 탐구하고 1차 보고서를 작성하였다. 이후, NMR의 원리를 바탕으로 자기공명영상(MRI)의 원리에 대한 심화탐구를 진행하여 이번 탐구수행에서는 MRI의 물리학적 기초, 핵자기공명(NMR) 이론을 중심으로 MRI의 원리에 대한 2차 보고서를 작성하였다. 이전 탐구에서 알게 된, 원자핵의 스핀(회전성)과 자화, 세차운동 및 공명, 이완 등 NMR의 기본 원리를 바탕으로 MRI의 물리학적 기초를 설명하고, 이를 기반으로자기공명영상의 원리를 깊이 이해하였다.

Ⅱ. 탐구내용

자기공명 기술은 자기장을 이용하여 스핀의 방향을 돌리는 기술로, 전자스핀에도 적용할 수 있고, 핵이 갖는 스핀인 핵스핀에도 적용할 수 있다. 핵스핀에 자기공명 기술을 적용한 핵자기공명 기술을 MRI 장치에 사용할 때에는 인체를 구성하는 수소의 핵스핀을 이용한다.수소 원자핵이 자기장 내에서 자기장과 상호작용하며 특정 주파수의 전자파를 흡수하고 방출하는 패턴을 측정함으로써 영상을 형성하는 것인데, 수소원자핵으로부터 얻는 신호의 강도를 측정하여 생체내 조직의 정보를 얻는다. 이러한 MRI의 원리와 물리학적 기초에 대해 알아보자.

1.MRI(자기공명영상)이란

자기공명영상(Magnetic resonance imaging,MRI)은 자장(자기장)을 발생하는 커다란 자석통 안에 인체를 들어가게 한 다음 고주파를 발생시켜, 신체부위에 있는 수소원자핵을 공명시킨 후 각 조직에서 나오는 신호의 차이를 측정하고, 이 신호를 컴퓨터를 통해 재구성하여 영상화하는 기술이다.

참고자료

· 진단방사선학 (연세대학교 의과대학 진단방사선학교실,고려의학)
· NMR: 핵자기공명 분광학 (이석근, 자유아카데미)
· 의학속의물리학, 자기공명영상, 1999년7/8월 제8권7/8호, 송인찬
· 분자세포생물학뉴스 제17권, 제3호, 2005년 9월, 조장희: 분자영상시대의 퓨전영상 PET-MRI