MRI-fysik: Hvorfor en supraledende magnet er essentiel

MRI kan ikke fungere uden et kraftfuldt statisk magnetfelt (B₀). Magneten justerer en lille brøkdel af hydrogen-protoner (¹H) i kroppen parallel eller anti-parallel til B₀, skabende net longitudinal magnetisering.

Sekvens

1. Justering: B₀ (1,5T–3T klinisk; 7T+ forskning) justerer proton-spin.
2. Ekitation: RF-puls (Larmor-frekvens: 63,8 MHz ved 1,5T) tipper magnetisering i transversalt plan.
3. Relaxation: Protoner vender til ligevægt (T1-genopretning, T2-afklingning), udsender RF-signal.
4. Rumlig kodning: Gradient-spoler varierer B₀ lineært → frekvens/fase-kodning → 2D/3D billedrekonstruktion via Fourier-transform.

Magnet-teknologier

• Supraledende (NbTi, Nb₃Sn): Kølet til 4K (flydende He); persistent mode — stabilt, højt felt (1,5T, 3T). Standard.
• Permanent magnet: 0,2–0,5T; åben geometri; lavere SNR, begrænsede sekvenser.
• Resistiv elektromagnet: <0,5T; højt strømforbrug/varme; forældet til klinisk MRI.

Ingen magnet = Ingen MRI

Uden B₀, ingen net magnetisering, ingen signal, ingen billede. Magneten er den definerende, ikke-forhandelbare komponent.