Câu hỏi mở đầu trang 44 Chuyên đề học tập Vật lý 12 Kết nối tri thức: Chụp cộng hưởng từ là một phương pháp chẩn đoán hình ảnh hiện đại và hiệu quả...

Chụp cộng hưởng từ là một phương pháp chẩn đoán hình ảnh hiện đại và hiệu quả, mang đến hình ảnh rõ nét nhằm hỗ trợ chẩn đoán chính xác tình hình bệnh. Chụp cộng hưởng từ là một kỹ thuật hiện đại dựa trên hiệu ứng vật lý mới giúp chẩn đoán nhiều bệnh lý hiệu quả. Vậy nguyên lý chụp cộng hưởng từ như thế nào?

Tìm hiểu qua sách, báo và internet về chụp cộng hưởng từ

Nguyên lý chụp cộng hưởng từ dựa trên hiện tượng cộng hưởng từ hạt nhân. Trong tất cả các mô trên cơ thể người đều có hydrogen (proton). Mỗi hydrogen này được coi như một nam châm siêu nhỏ với cặp cực từ Bắc - Nam. Khi các nguyên tử hydrogen được đặt trong từ trường mạnh và không đổi, chúng định hướng sao cho trục của chúng có xu hướng hợp với phương của từ trường bên ngoài một sóc sao cho hệ ở mức năng lượng thấp. Đồng thời, trục của các nam châm luôn quay quanh một trục song song với từ trường ngoài theo một tần số xác định gọi là tần số Larmor.

Khi một sóng vô tuyến với tần số trùng với tần số Larmor thì sẽ có hiện tượng cộng hưởng xảy ra. Lúc này các proton sẽ nhận năng lượng để chuyển lên trạng thái có mức năng lượng cao hơn. Đây chính là hiện tượng cộng hưởng từ hạt nhân.

Khi ngắt sóng vô tuyến, các proton sẽ dần trở về trạng thái trước khi có cộng hưởng từ và phát ra sóng vô tuyến. Thời gian trở về này gọi là thời gian hồi phục.

Sóng vô tyến do quá trình hồi phục của proton phát ra sẽ được thu lại và xử lý để cho thông tin về thời gian hồi phục của proton.

Các bộ phận trong cơ thể người có thời gian hồi phục khác nhau. Máy tính sẽ phân tích dữ liệu thời gian hồi phục ở từng vị trí trên cơ thể để dựng thành hình ảnh gọi là ảnh cộng hưởng từ hạt nhân.