En MR-scanner (magnetisk resonans) laver detaljerede tværsnit af kroppen ved hjælp af kernemagnetisk resonans — helt uden røntgenstråling. I denne interaktive gennemgang bygger du hele maskinen fra bunden: et stærkt magnetfelt B₀ retter hydrogenkernerne (protonerne) i vævet ind, en radiopuls med Larmor-frekvensen f = γ·B₀ vipper dem ud af kurs, og det lille signal, de afgiver når de slapper af igen, omsættes til et billede. Du lærer, hvorfor scanneren skal bruge en superledende magnet, hvad T1- og T2-relaksation er, og hvordan gradientfelter og en Fourier-transformation genskaber billedet.
En MR-scanner bruger et stærkt magnetfelt til at rette hydrogenkernerne i kroppen ind og sender derefter en radiopuls med Larmor-frekvensen ind, der slår dem ud af kurs. Når kernerne retter sig ind igen, inducerer de et lille signal i en spole; gradientmagneter giver hver position sin egen frekvens, og en Fourier-transformation samler signalerne til et billede.
Larmor-frekvensen er den frekvens, hvormed hydrogenkernerne præcesserer (drejer) omkring hovedfeltet B₀, og den er givet ved f = γ·B₀ med γ ≈ 42,58 MHz/T for hydrogen. Ved et klinisk felt på 1,5 T giver det cirka 63,9 MHz, og det er derfor en MR-scanner bruger radiobølger til at ramme protonerne.
T1 er den tid, det tager magnetiseringen at genoprette sig langs hovedfeltet B₀ (longitudinal relaksation), mens T2 er den tid, det tager spinnene at miste fasen i det transversale plan (transversal relaksation). Forskellige væv har forskellige T1- og T2-værdier, og ved at vælge repetitionstiden TR og ekkotiden TE omsættes de forskelle til kontrast i billedet.
Fordi det kræver et felt på 1-3 tesla at rette hydrogenkernerne ind, og en almindelig kobberspole ville smelte af I²R-varmeudviklingen længe før den nåede dertil. En niob-titan-superleder, der køles ned til cirka −269 °C med flydende helium, har nul elektrisk modstand, så en meget stor strøm kan cirkulere uden at afgive effekt som varme.
Gradientspoler lægger et positionsafhængigt felt oven på B₀, så hvert sted præcesserer ved sin egen Larmor-frekvens og får sin egen frekvenskodning. Scanneren optager signalerne som data i k-rummet, og en Fourier-transformation omsætter dem til det gitter af pixels, der udgør det færdige billede.