2．原理・装置・取り扱い

原理

1．原子核のスピン

　NMR現象は，磁場中に置かれた特定の条件を満たす原子核が，特定周波数の電磁波を照射されることによって生じる現象である．特定の条件を満たす原子核とは「原子核を構成する陽子と中性子の数がともに偶数ではないこと」である．このような条件の原子核は磁気的性質（スピン）を有し，微小な磁石（磁気双極子）と考えることができる．人体を構成する原子では¹H，¹³C，³¹Pなどが条件に該当するが，¹Hは水素原子の同位元素中で占める割合が極めて高く，また感度も高いことから，MRIで対象となるのは通常¹Hである．¹Hの原子核は言うまでもなく陽子1個で構成されており，MRIではプロトンと呼びならわされている．

　人体中の水素原子は無数に（単位体積当たり約10の23乗個）存在する．外部磁場の存在しない場合には，原子核の磁気モーメントの方向はばらばらであり，全体としては磁気的性質を持たない（図1）．