抄読記録：fMRI　原理と実践　第2章①　(静磁場)

今日から、心理系の先輩でMRIに触れてみたい方と修士１年のコロナの第一回緊急事態宣言中に読み漁ったfMRI 原理と実践の抄読会を行いました。

この抄読会は週１で行います。
先輩は日本語が母語ではないので用語の説明等、自分でも「なんとなく」のイメージで覚えていたことが開けっ広げになるので、とっても勉強になります！ありがたい。

記念すべき第一回は、第二章の静磁場の部分。

まとめが以下の部分です。

MRIの主要な基本構造はＭとＲとIからなる。

Ｍ：Static Magnetic field(静磁場)
スキャナーのボアの周りの電磁気コイルに大きな電流が流れることによって、主静磁場が生じる。
静磁場は時間的に均一な磁場を指す。

R：Resournance frequency (共鳴周波数)
共鳴周波数を照射することによって、標的原子核(多くのMRIでは体内の水素原子が標的原子核)のエネルギー状態が遷移する。

I: Image formation (画像形成)
傾斜磁場コイルによって傾斜磁場をかけることによって、空間上の磁場強度を変化させて、位置情報を持った画像を得ることができる。

もちろんMRIスキャナーの基本構造は、上記の三つの構成要素だけではない。
例えば静磁場を一定に保つシミングコイルや、スキャナーの制御を行うコンピューターシステムなどもfMRIには重要である。

MRIにおける最適な磁場の二つの基準

一般的なMRIにおける最適な磁場の二つの基準は

• 磁場均一性

• 磁場強度

である。

磁場均一性：MRIでは空間かつ時間的に均一な磁場であることが求められる。MRIスキャナーによるものや磁場内の生体の位置に依存しない画像の入手が可能になる。
ただあえて強度を場所ごとによって変えることによって、測定された信号を生体内の位置に依存して変化させる方法を実際には利用している。

均一な磁場の生成にはヘルムホルツペアが用いられている。

現在のMRIスキャナーでは、超電導電磁石が用いられていて、この電磁石のワイヤーを絶対零度に冷却するため、多数の寒剤が使用されている。　

今日いただいたご質問

• コイルって？

• プロトンスピンって？

• 傾斜磁場アンプって？

• ラジオ波って？

• 磁場内に入ってスピンが同じ方向を向いて、傾斜磁場もかけるのになぜ励起させる必要があるのか？

意外と説明が難しかったのは、コイルってなにか。(笑)
もはやMRIとか磁気とかのレベルではない質問が、一番答えにつまりました。

ワイヤとの違いは？
おそらく、
ワイヤが金属の線みたいなもの。
コイルはワイヤがくるくる回転しているもの。
という答えにたどり着きました。
合ってるかな？

そして、次の項目につながるのが最後の質問。なぜスピンを励起させる必要があるのか。
確かに、スピンの向きが一致して傾斜磁場かければ、画像出てきそうだけどなぜ出てこないのか。
時間もなくあまり納得してもらえる答えをgiveできなかった気がします。
きちんと次の項目の後に説明できるのか？？

物理系科目、唯一中高で赤点を取った科目の私、頑張れ。