MRI 机器的工作原理 自动翻译

磁共振成像 (MRI) 是一种复杂的医学成像技术，用于生成人体内部结构的详细图像。MRI 机器的基本工作原理是磁场和无线电波与身体组织中存在的氢核（质子）的相互作用。这个复杂的过程产生高分辨率图像，有助于诊断多种疾病。

MRI机器的发明历史可以追溯到20世纪中叶，许多科学家和研究人员参与了它的创造。20 世纪 70 年代初，医生兼科学家 Raymond Damadian 对使用核磁共振 (NMR) 检测人体癌组织的概念进行了开创性研究。他的工作为创建第一台 MRI 扫描仪奠定了基础。与此同时，化学家 Paul Lauterbur 和物理学家 Peter Mansfield 爵士通过开发 NMR 产生的信号的空间编码方法，在改进成像过程方面取得了重大突破。他们的共同努力创造了现代 MRI 机器，彻底改变了医学成像。

MRI 机器的操作涉及几个复杂的步骤，最终获得准确的解剖图像。首先，将患者放置在 MRI 扫描仪的开口中，其中包含强大的磁铁。这种磁铁会产生强磁场，通常在 0.5 到 3 特斯拉 (T) 之间，具体取决于 MRI 机器的类型。磁场使体内的氢原子核沿其方向排列，赋予这些原子核磁矩。

然后将射频 (RF) 脉冲施加到身体上，使氢原子核吸收能量并转移到更高的能量状态。射频脉冲关闭后，原子核以电磁辐射（称为核磁共振信号）的形式释放吸收的能量。这些信号由 MRI 机器中的专用线圈检测，这些线圈拾取由激发的氢核发出的微弱射频信号。

检测到的核磁共振信号经过复杂的处理，包括傅里叶变换，以恢复有关体内氢核分布的空间信息。通过在扫描过程中操纵磁场梯度，MRI 机器可以生成具有异常清晰度和细节的身体横截面图像。此外，现代 MRI 序列（例如 T1 加权、T2 加权和扩散加权图像）可以深入了解各种组织特征和病理变化。

MRI 的主要优点之一是能够以无与伦比的精度对大脑、脊髓、肌肉和器官等软组织进行成像。与 X 射线和 CT 扫描等其他成像技术不同，MRI 不使用电离辐射，因此可以安全地重复使用，特别是对于儿童和孕妇。此外，MRI 的多平面功能使医生能够从多个角度研究解剖结构，从而促进准确的诊断和治疗计划。

多年来，MRI 技术的进步促进了专为特定临床应用而设计的专业成像技术的发展。例如，功能性 MRI (fMRI) 可以通过检测血流量和氧饱和度水平的变化来可视化大脑活动。弥散张量成像绘制大脑中的白质束，有助于评估中风和多发性硬化症等神经系统疾病。

总之，应该指出的是，MRI机器的工作原理是基于核磁共振和电磁感应原理。经过先驱科学家和工程师的共同努力，MRI 已成为一种具有广泛临床应用的多功能成像方式。从最初的卑微到今天的能力，MRI 继续在现代医学中发挥着关键作用，提供对人体内部运作的非侵入性详细观察。