Физика повседневности. От мыльных пузырей до квантовых технологий — страница 27 из 30

МРТ заглядывает внутрь нас

«И зеркало поставлю перед вами, где вы себя увидите насквозь…» – говорит Шекспир устами Гамлета. Современная медицина обладает многочисленными ресурсами для наблюдения за тем, что происходит в теле человека. Например, уже более века для его просвечивания используются рентгеновские лучи, немногим меньше того органы и ткани исследуют с помощью ультразвуковых волн… Совсем недавно в медицинской диагностике произвело революцию еще одно открытие – магнитно-резонансная томография (МРТ).

Изобретение МРТ

Магнитно-резонансная томография основана на явлении ядерного магнитного резонанса (ЯМР), то есть способности некоторых ядер при помещении в магнитное поле поглощать излучение определенной частоты.

Первые сигналы ядерного магнитного резонанса были зафиксированы в 1946 году независимо друг от друга группами американских физиков Феликса Блоха (1905–1983) и Эдварда Парселла (1916–1997). В то время исследователи сталкивались с огромными техническими трудностями, и все необходимое оборудование для своих лабораторий им приходилось создавать самостоятельно. Например, магнит, использованный в экспериментах Парселла, был взят из утилизированного оборудования трамвайной компании Бостона! Кроме того, он был неправильно откалиброван, так что истинное магнитное поле было сильнее, чем требовалось для попадания в резонанс на производимой генератором частоте 30 МГц. Поэтому Парселл и его молодые коллеги не сумели получить искомый сигнал. После нескольких дней неудачных экспериментов крайне разочарованный Парселл смирился с поражением и отключил питающий электромагнит ток. По мере того как магнитное поле уменьшалось, исследователи с грустью смотрели на экран осциллографа, на котором они на протяжении нескольких дней надеялись увидеть сигнал. Поскольку радиочастотный генератор они не выключили, то, когда величина убывающего магнитного поля все же достигла значения, соответствующего резонансу, и ожидаемый сигнал ненадолго отобразился на экране… За открытие явления ядерного магнитного резонанса Парселл и Блох в 1952 году разделили Нобелевскую премию по физике.

Магнитный момент и ядерный магнитный резонанс

Не все ядра способны к ядерному магнитному резонансу. В этой главе особенное внимание будет уделено ядрам водорода (протонам), которые составляют заметную часть массы организма человека. Для нас будет важным тот факт, что эти ядра обладают магнитным моментом (см. главу 22).

Какой механизм лежит в основе атомного магнетизма? Наиболее понятным примером является электрон, вращающийся вокруг ядра (илл. 1). Он эквивалентен электрическому току в металлическом витке и, следовательно, порождает магнитное поле. Кроме того, подвергаясь воздействию внешнего магнитного поля B, он будет реагировать определенным образом – как именно, мы увидим далее.


1. Вращающийся вокруг точки O со скоростью v электрон создает магнитный момент (зеленая стрелка), параллельный оси вращения


Магнитный момент частицы не обязательно связан с ее вращением. Электрон, протон и нейтрон обладают собственными магнитными моментами, называемыми спином. Слово spin в переводе с английского означает «вращаться», потому что когда-то Луи де Бройль полагал, что спин частиц связан со «своего рода внутренним вращением». Однако такое внутреннее вращение в природе обнаружить не удалось. Сегодня физики считают, что электрон, несмотря на наличие спина, является точечным и не имеет внутренней структуры. Поэтому спин элементарной частицы следует воспринимать как ее врожденное свойство, такое как масса или заряд.

Вектор магнитного момента в микромире подчиняется правилам квантовой механики. Согласно им при помещении частицы во внешнее поле B параллельная полю составляющая магнитного момента может принимать только конечное число значений. В частности, для спина протона (а также электрона и нейтрона) возможны только две его проекции (см. главу 22, «Квантование магнитного момента»): магнитный момент μ может ориентироваться относительно B только параллельно полю, что более выгодно энергетически, или антипараллельно (илл. 2). Разность энергий, соответствующих этим двум направлениям, составляет

ΔE = 2Bμ. (1)

Именно эта величина ΔE измеряется путем облучения образца электромагнитным полем соответствующей частоты.


2. Возможные состояния магнитного момента протона в магнитном поле. В состоянии равновесия он либо параллелен (с определенной вероятностью), либо направлен противоположно (с меньшей, зависящей от температуры, вероятностью)


Принцип протонной ЯМР-спектроскопии

Рассмотрим протон, первоначально находящийся в состоянии с проекцией магнитного момента, направленной вдоль приложенного постоянного магнитного поля. При облучении электромагнитной волной соответствующей частоты он может поглотить квант энергии, равный ΔE, при этом переходя в состояние с противоположной проекцией момента. Таким образом, условие поглощения такого кванта излучения есть

hυ = 2Bμ, (2)

где υ – это частота излучения и h – постоянная Планка. Это равенство не является строгим: поглощение остается заметным, даже если значения правой и левой частей уравнения немного различаются. Но в постоянном магнитном поле B при изменении частоты излучения υ наблюдается острый максимум поглощения («пик», обычно называемый сигналом) вокруг определенной частоты: тот самый «резонанс» в физическом смысле (см. главу 11, «Струны и резонатор») (илл. 3). В этом и заключается принцип действия ЯМР-спектрометрии, которая изучает спектр поглощения образца, сформированный этими сигналами. Вместо изменения частоты можно менять и значение поля B при фиксированной частоте: тогда в зависимости сигнала от магнитного поля наблюдаются острые максимумы.


3. Энергия, поглощаемая ядром при перевороте его магнитного момента в зависимости от частоты падающего на него излучения


Магнитный момент протона μ = 1,41·10–26 Дж·Tл–1. Таким образом, при внешнем магнитном поле в 1 Тл поглощение будет происходить на частоте около 42 МГц. Соответствующая длина волны λ = c/υ составляет 7 м, что примерно в 50 раз превышает длину излучения в микроволновой печи (см. главу 16, «Микроволновая печь») и относится к области радиочастот.

В первых ядерных магнитно-резонансных спектрометрах, созданных в 1960-х годах, использовались относительно слабые магнитные поля. Сегодня многие спектрометры работают со столь высокими полями, что протонный магнитный резонанс происходит на частотах около 900 МГц, благодаря чему существенно улучшилось их разрешение. Первое устройство для наблюдения ЯМР Парселла существенно отличалось от современных, в которых помимо прочего используются мощные сверхпроводящие магниты (илл. 4). Тем не менее протокол измерений остается похожим: питаемая от батареи катушка генерирует радиочастот-ное электромагнитное поле величиной порядка 1/1000 Тл. Исследуемый образец (содержащий ядра) располагают на оси катушки, перпендикулярной статическому магнитному полю. Последнее генерируется «классическим», или сверхпроводящим, электромагнитом и находится в диапазоне от 1 до 23 Тл (см. главу 24).


4. ЯМР-спектрометр среднего размера для лабораторных измерений. Образец для исследования помещают в трубку, которую располагают в верхней части устройства. Находящийся справа резервуар с жидким азотом охлаждает сверхпроводящий магнит


Принцип действия ЯМР-спектроскопии

Как интерпретировать спектр ЯМР? В формуле (1) известен ядерный магнитный момент μ и действующее магнитное поле B. Обнаружив резонансную частоту, можно вычислить ΔE… что, казалось бы, не представляет большого интереса! Но на самом деле воздействующее на ядро водорода магнитное поле в веществе – это не совсем то магнитное поле, которое прикладывается к образцу. Необходимо учесть поправки из-за наличия в веществе других ядер и электронов: в зависимости от обстоятельств они могут представлять собой своеобразный «экран» для внешнего поля или, напротив, усиливать его. В зависимости от движения электронов в непосредственной близости от рассматриваемого ядра резонанс может сдвигаться по частоте. Обычно, чтобы избавиться от значения магнитного поля, положения различных резонансных линий задаются безразмерным числом: химическим сдвигом. Таким образом, химический сдвиг становится характеристикой окружающей среды вокруг ядра.

Например, ЯМР-спектр этанола CH3–CH2–OH (илл. 5) имеет три группы сигналов. Эти группы соответствуют ядрам водорода молекулярных групп CH3, CH2 и OH соответственно. Сложная структура сигналов, соответствующих группам CH3 и CH2, обусловлена взаимодействием между магнитными моментами атомов водорода, принадлежащих к одной и той же группе данного атома углерода.


5. Протонный ЯМР-спектр этанола СH3–СH2–OH. Три группы пиков соответствуют протонам в различных группах, поэтому соответствующие им химические сдвиги разные. Интегральная кривая (черная) показывает относительную интенсивность каждой группы пиков. Исходная точка 0 химического сдвига соответствует резонансу протонов тетраметилсилана Si (CH3)4, или ТМС, который служит стандартом. Химическое смещение ppm означает, что расстояние сигнала в Гц от точки отсчета (ТМС) равно трем миллионным долям частоты сигнала стандарта


И это не все! Относительная интенсивность резонансных сигналов дает информацию еще и о том, сколько ядер задействовано в резонансе. Кроме того, в данной молекуле ядро водорода может быть заменено одним из его изотопов, имеющим другой магнитный момент, и таким образом можно получить информацию о каждом ядре молекулы. Эта информация зависит от температуры: исследование спектров, полученных при разных температурах, показывает, как изменяется окружающая ядро среда.

Таким образом, протонная ЯМР-спектрометрия предоставляет ценную информацию о локальной среде вокруг ядер водорода, то есть может служить методом для выяснения структуры молекул и их идентификации (см. врезку). Напомним, что многие другие ядра также обладают магнитным моментом и изучаются в лабораториях: это ЯМР-спектрометрия углерода-13, фосфора-31 и др.


6. Прецессия магнитного момента. В магнитном поле в положении равновесия магнитный момент либо параллелен, либо направлен противоположно. После выводящего из равновесия взаимодействия с радиочастотным импульсом магнитный момент начинает вращаться c определенной угловой скоростью. На рисунке показано два возможных угла магнитного момента относительно магнитного поля


Особый метод ядерного резонанса: FID

Современные методы ядерного магнитного резонанса стали более эффективными: теперь не нужно изменять частоту излучения или силу внешнего магнитного поля. Действие на образец радиочастотного поля (приводящего к резонансному переходу ядра между двумя состояниями) ограничено конечным промежутком времени: это называется радиочастотным импульсом. После действия импульса поле остается постоянным и равным B. Ядерные магнитные моменты, которые до импульса были либо параллельны полю, либо направлены противоположно, импульсом выводятся из равновесия и начинают вращаться с равномерной скоростью (илл. 6). Такое вращение вокруг направления поля, называемое «прецессией Лармора» (см. врезку «Несколько слов о прецессии»), порождает электрический сигнал, который можно обнаружить. Обычно для прекращения импульса использующий катушку для возбуждения магнитных моментов радиочастотный генератор резко выключают. Затем мгновенно приводят в действие радиочастотный приемник, который использует ту же катушку, но уже для записи сигнала, связанного с прецессией ядер. Этот сигнал, обусловленный электродвижущей силой, индуцируемой «свободной» прецессией ядер, называется FID (аббревиатура от Free Induction Decay – «убывание свободной индукции») (илл. 7). Затем сигнал обрабатывается компьютером и на его основании восстанавливается ЯМР-спектр. Таким образом, та же информация, что и при анализе поглощения излучения в зависимости от частоты или интенсивности магнитного поля, может быть получена гораздо быстрее.


7. Сигнал свободной прецессии ядер в зависимости от времени. Y-компонента µy ядерного магнитного момента вращается с частотой ν0 (определяемой формулой hν0 = 2Bµ). Интенсивность сигнала постепенно ослабевает из-за явления релаксации. Метод FID обычно измеряет огибающую этого сигнала, как это показано на рисунке (красный пунктир)


ЯМР на службе энологии: технология SNIF

ЯМР служит не только химикам, но еще и ценителям хорошего вина! С его помощью можно определять происхождение вина – такой метод называется SNIF. Предполагалось, что эта аббревиатура расшифровывается как Specific Natural Isotope Fraction (конкретная доля природных изотопов), но в переводе с английского to sniff означает «нюхать». ЯМР позволяет в некотором роде «понюхать» вино.

Метод SNIF был изобретен химиками Жераром и Маривонн Мартен в Нанте в 1980-х годах, первоначально с целью определения того, добавляли ли в вино сахар (см. главу 14). Кроме того, этот метод дает информацию о географическом происхождении этанола! В самом деле, в разных регионах процессы фотосинтеза и метаболизма для водорода 1H и его изотопа дейтерия 2H протекают по-разному, о чем и позволяет судить конкретный спектр ЯМР. Магнитный момент дейтерия меньше, чем у водорода, поэтому химические сдвиги их ЯМР-сигналов отличаются. Измеряя интенсивность сигналов, вычисляют дозу дейтерия, сравнивают ее с имеющейся картой распределения дейтерия по винодельческим районам и таким образом получают представление о происхождении вина. В природе доля дейтерия очень мала и измеряется в миллионных частях (ppm). Так, она составляет 90 ppm на Южном полюсе и в среднем 160 ppm на экваторе. Отметим, что на Венере она составляет 16 000 промилле, то есть водород там содержит 1,6 % дейтерия.

На происхождение вина указывает еще один фактор – это локализация дейтерия в различных группах. Молекула этанола CH3–CH2–OH может превратиться в CH2D – CH2–OH, или CH3–CHD – OH, или CH3–CH2–OD (буква D означает дейтерий)…

Раскрывая состав и происхождение вин, метод SNIF усложняет жизнь мошенникам: добавить сахар, разбавить вино или подменить этикетку становится невозможно!

8. МРТ-аппарат. Лежащего пациента помещают внутрь рабочего цилиндра


Несколько слов о прецессии

Под термином «прецессия» в механике подразумевается изменение направления вектора момента импульса, или, проще говоря, направление оси вращения вращающегося объекта. Например, Земля вращается вокруг оси, которая со временем проворачивается, что приводит к смещению дат равноденствий. Волчок незадолго до падения также демонстрирует явление прецессии: его ось вращения отклоняется от вертикали (см. главу 17, «Волчок и момент вращения»).

Но вернемся к теме этой главы – ядерному магнитному моменту. Представление о простейшем атоме можно получить на примере точечного электрического заряда q, описывающего под действием электростатического притяжения окружность вокруг неподвижного заряда противоположного знака (илл. а).

Пусть на этот заряд также воздействует магнитное поле B (илл. b). Теперь, кроме электростатической силы притяжения к неподвижному центру, на движущийся заряд воздействует еще и сила Лоренца, направленная перпендикулярно полю и вектору скорости v и равная по модулю Bνsinα, где α – угол между B и v. В терминах векторного произведения (см. главу 4, врезку «Смысл силы Кориолиса и векторное произведение») силу Лоренца можно записать как F = qv × B. Это выражение напоминает о силе Кориолиса, появляющейся при написании уравнений движения для тела в системе отсчета, которая сама вращается вокруг оси с угловой скоростью Ω. Как мы уже знаем, в этом случае в баланс воздействующих на тело сил необходимо добавить фиктивную силу, равную mv × Ω, где Ω – вектор угловой скорости, параллельный оси вращения (см. главу 4). Выражения для двух сил, Кориолиса и Лоренца, очень схожи! Особенно если векторы Ω и B параллельны. В этом случае можно даже сделать такой трюк, чтобы обе силы скомпенсировали друг друга! Для этого достаточно выбрать Ω = –qB/m. Иначе говоря, надо перейти в систему координат, которая вращается вокруг вектора B с угловой скоростью – qB/m. В этой системе отсчета магнитное поле и сила Лоренца сокращаются, и все происходит так, как будто заряд A испытывает лишь электростатическое притяжение. То есть его орбита во вращающейся системе отсчета оказывается неподвижной, в то время как в фиксированной системе координат она вращается с угловой скоростью qB/m. А вместе с ней вращается и магнитный момент. Вот вам и прецессия! Этот результат остается неизменным и в квантовой механике: магнитный момент спина в магнитном поле также подвержен прецессии.

Хотя в системе, которую мы только что изучили, имеет место прецессия, ей не подвержен намагниченный стержень (например, стрелка компаса)! Пребывая в магнитное поле, будучи отклоненным от своего положения равновесия и отпущенным без какой-либо начальной скорости, магнитный стержень колеблется без вращения вокруг поля. В конце концов его колебания из-за трения затухнут, и стержень принимает направление север – юг.

Ларморовская прецессия. а. Заряд q, вращаясь вокруг точки O, создает магнитный момент (фиолетовая стрелка). b. При воздействии на него внешнего поля B возникает сила Лоренца (красная стрелка), которая посредством перехода во вращающуюся систему координат может быть скомпенсирована возникающей при этом силой Кориолиса. Таким образом, в этой системе магнитный момент (фиолетовая стрелка) оказывается неподвижным. Однако при этом относительно неподвижного наблюдателя он вращается. В этом и заключается явление прецессии

От ЯМР к МРТ

После открытия Блоха и Парселла ядерная магнитно-резонансная спектрометрия стала бурно развиваться. Во Франции и Италии появились крупные исследовательские группы по ЯМР. Французские физики Анатоль Абрагам и Ионель Соломон, итальянец Луиджи Джулотто основали всемирно известные научные школы в Париже и Павии. Подобные группы стали движущей силой запуска объединения Ampère (Ампер), которое способствовало научному прогрессу в этой области. ЯМР повсеместно применяется в физике твердых тел, химии, биологии, метрологии. И, конечно же, физики не стали тянуть с началом применения ЯМР в медицине. Первое двумерное изображение двух образцов с водой было получено в 1973 году американским химиком Полом Лотербуром. В 1976 году американский ученый Реймонд Дамадья представил первое ЯМР-изображение опухоли животного. Сегодня многие больницы оснащены аппаратами МРТ для медицинской диагностики (илл. 8).

Принцип формирования изображения ЯМР

Опишем принцип формирования изображения методом магнитно-резонансной томографии. Этот метод, использующий неоднородное в пространстве магнитное поле B, был предложен Полом Лотербуром (илл. 9) в 1973 году. В результате зависящая от значения поля B (см. формулу (2)) резонансная частота ядра оказывается зависящей от положения ядра в пространстве.


9. Пол Лотербур (1927–2007). В 2003 году он получил Нобелевскую премию в области медицины за вклад в разработку МРТ


Чтобы разобраться с новой постановкой задачи, рассмотрим простой одномерный случай с группами маленьких заполненных водой сфер, расположенных вдоль оси x (илл. 10). При однородном магнитном поле все они дают сигнал на одной и той же частоте. Теперь предположим, что с помощью дополнительных катушек создается магнитное поле, зависящее от x, то есть у магнитного поля появляется градиент. Тогда ЯМР-сигнал для разных групп будет возникать на различных частотах. Например, для пяти групп сфер получается набор из пяти максимумов поглощения. Важно, что интенсивность каждого из них пропорциональна количеству участвующих в резонансе сфер, то есть соответствующему количеству воды. Поскольку градиент поля (то есть производная dB/dx) известен, возможно установить точную корреляцию между резонансными частотами и положением соответствующих сфер в пространстве. Таким образом, различные сигналы уже можно привязать к расположению их источников в пространстве и судить об относительном содержании водорода вдоль оси x. Создавая градиенты поля вдоль разных осей, можно анализировать и более сложное распределение атомов водорода.


10. Пример ЯМР в одномерном пространстве. Заполненные водой сферы в разном количестве расположены в разных точках пространства

a. Прикладывая однородное магнитное поле, получаем единственный резонансный ЯМР-сигнал на частоте, определяемой формулой (2), то есть ħω0 = μB0.

b. При наличии градиента поля резонансные сигналы от различных точек образца происходят на разных частотах, а их интенсивность зависит от количества возбужденных протонов. Благодаря этому ЯМР-спектр (то есть совокупность сигналов поглощения) воспроизводит расположение заполненных водой сфер в пространстве


В МРТ применяется этот же принцип, только в трех измерениях! Однако в пространстве все оказывается куда сложнее нашей одномерной модели. Для визуализации распределения плотности водорода требуются мощные компьютеры, управляющие радиочастотными полями. Для усовершенствования конструкции профиля магнитного поля и выработки методик обработки полученных ЯМР-сигналов потребовались годы исследований. Весьма упрощенно можно сказать, что компьютерная обработка позволяет отображать распределение водорода в пространстве: интенсивность сигнала, испускаемого определенной областью пространства, пропорциональна количеству атомов водорода в этой области, что и позволяет получить информацию о локальной плотности ткани. Посредством применения методов томографии тело пациента «разрезают» по «сечениям» таким образом, чтобы получить трехмерную картину того или иного внутреннего органа (илл. 11).


11. Томография головного мозга. Томография – это трехмерное обобщение примера, рассмотренного на илл. 10. Она позволяет получить тот же результат, как если бы объект (здесь – мозг) был рассечен слоями, однако бескровно, безболезненно и без повреждения тканей!


Спиновое эхо

Исследуемые материалы обычно содержат неоднородности. Из этого следует, что частота прецессии для разных ядер различна, поэтому FID-сигнал после подачи импульса со временем все больше и больше искажается. Такое искажение возможно исправить с помощью специальной техники, называемой «спиновым эхом». Суть ее заключается в следующем. Созданный в начальный момент времени радиочастотный импульс длительностью t1 заставляет магнитные моменты выстроиться перпендикулярно внешнему магнитному полю B. По истечении времени tD (в течение которого произошло определенное изменение FID) подается второй импульс, удвоенной длительности 2t1. Этот импульс обращает магнитные моменты в противоположную сторону (так как два поворота на 90° эквивалентны инверсии направления). Магнитные моменты, которые на протяжении временного интервала tD вращались более быстро и потому были впереди, теперь запаздывают. Однако поскольку они продолжают вращаться быстрее, то вскоре нагоняют запоздание. Поэтому в течение следующего интервала времени tD все магнитные моменты выравниваются. Таким образом, сигнал, который был изменен, подобно эху, восстанавливается в своей первоначальной форме.

Поразительные снимки

Чтобы оценить МРТ по достоинству, следует понимать, что она позволяет получить реальные изображения внутренних органов человека а не их «тени», как на изображениях, получаемых с помощью рентгеновских лучей (действительно, приемник собирает рентгеновские лучи после прохождения сквозь тело, где они в большей или меньшей степени поглощаются костями и тканями).

Человеческий глаз чувствителен к электромагнитным волнам видимой области (см. главу 3, «Цветовое зрение»). К сожалению (или к счастью), глаза не способны воспринять излучение внутренних органов наших тел: мы видим только внешнюю оболочку. В условиях ЯМР ядра излучают электромагнитные волны в диапазоне радиочастот (на частотах куда меньших, чем видимый свет). Поэтому такие волны, пройдя сквозь тело, доходят до измерительного прибора, который в сочетании с высокопроизводительным компьютером превращает полученные сигналы в видимое изображение, уже доступное нашему зрению.

Физики и математики во многом поспособствовали этому удивительному достижению медицины благодаря пониманию квантово-механических свойств ядерных магнитных моментов, теории взаимодействия вещества и излучения, а также созданию цифровой электроники и принципов математической обработки сигналов.

Преимущества МРТ по сравнению с другими методами диагностики многочисленны и значительны. Оператор легко визуализирует необходимое для анализа сечение тела пациента; он также может регистрировать сигналы из нескольких сечений одновременно. В частности, при необходимой настройке градиентов магнитного поля изображение можно получить под желаемым углом, что затруднительно для рентгеноскопии. К тому же исследователь имеет возможность ограничить поле наблюдения, тем самым визуализируя конкретный орган (или его часть) с большим разрешением.

Дополнительным достоинством МРТ является также и возможность измерения вязкости жидкости непосредственно в месте исследования. Для этого используется спиновое эхо – сигнал, на который влияет скорость, с которой ядра перемещаются в градиенте поля. В результате становится возможным измерять скорость течения крови или других жидкостей в организме.

Варьируя различные параметры, например длину и частоту импульсов или время, в течение которого накапливается ядерный отклик, оператор может изменять характер отклонений ядерных магнитных моментов и, таким образом, в поисках аномалий увеличивать контрастность изображения. Выбирая соответствующие радиочастотные катушки, можно детализировать разрешение изображения вплоть до столь малых объемов, как 2 мкм в плоскости и 200 мкм в глубину. При подходящем разрешении можно получить и информацию о концентрациях содержания в организме различных химических веществ.

Увидеть биение сердца… и прочесть мысли

Чтобы получить пригодное изображение, нужно успешно преодолеть сложнейшие проблемы, связанные с чувствительностью прибора, то есть отношением сигнал/шум. Для этого собирают воедино множество FID-сигналов или сигналов спинового эха. Для этого необходимо довольно длительное время: обычно оно составляет порядка десяти минут.

В 1977 году английский физик Питер Мэнсфилд (в 2003 году получил Нобелевскую премию совместно с Лотербуром) разработал специальную комбинацию градиентов поля. Она не дает никаких специфических изображений, ее главное качество – необыкновенная скорость. Начиная с одного FID-сигнала она обеспечивает изображение примерно за 590 миллисекунд! Сегодня при помощи этой техники (так называемого плоского эха) можно визуализировать даже сердцебиение.

Наконец, упомянем функциональные методы МРТ, которые открывают путь к глубокому пониманию наших когнитивных процессов. С их помощью можно обнаружить активные области мозга (активность связана с изменениями кровотока).

Могли ли врачи древности предположить, что когда-нибудь появится возможность проникнуть в самые сокровенные глубины человеческого тела и сознания?

Глава 28