의료 영상 및 치료에서 자기 유도는 MRI와 같은 장비를 이용해 내부 장기를 정확히 스캔하고 암세포를 치료하는 데 활용됩니다.
의료 영상 및 치료에서 자기 유도는 어떻게 사용될까?
자기 유도(Induction)는 전기와 자기를 이용하여 물체 내부를 비침습적(non-invasive)으로 조사할 수 있는 강력한 도구입니다. 특히, 의료 영상과 치료에서 자기 유도의 원리를 활용하는 기술들은 많은 환자들에게 큰 혜택을 주고 있습니다. 여기서는 자기 유도가 의료 영상과 치료에 어떻게 사용되는지 알아보겠습니다.
자기 공명 영상(MRI)
가장 잘 알려진 자기 유도 기술 중 하나는 자기 공명 영상(MRI)입니다. MRI는 강한 자기장과 라디오 주파수를 이용하여 인체 내부의 이미지를 생성합니다. 다음은 MRI의 기본 구성 요소들입니다:
- 고정된 강한 자기장: 보통 초전도 자석을 사용하여 1.5T(Tesla)에서 3.0T(또는 그 이상)의 자기장을 생성합니다.
- RF 코일: 라디오 주파수 신호를 송신 및 수신하여 수소 원자의 스핀을 조절합니다.
- 그라디언트 코일: 공간적으로 변하는 자기장을 생성하여 정확한 위치 정보를 제공합니다.
이 시스템은 인체 내부 수소 원자의 정렬과 궤도 변화를 측정하여 상세한 이미지를 생성합니다. 이로 인해 뇌, 척수, 근골격계 등의 다양한 체내 구조를 고해상도로 관찰할 수 있게 됩니다.
자기 유도 치료법
자기 유도는 또한 특정 치료법에도 활용됩니다. 특히, 암 치료와 같은 분야에서는 전력 유도 치료법이 유용하게 사용됩니다.
- 온열 치료(Hyperthermia): 암세포를 선택적으로 가열하여 파괴하는 치료법으로, 고주파 전자기장을 사용합니다. 이 방식은 정상 세포에 비해 열에 더 민감한 암세포를 표적으로 합니다.
- 자기 입자 치료(Magnetic Particle Therapy): 나노 입자를 종양 부위에 주입한 후 자기장을 이용하여 입자를 가열하여 종양을 파괴합니다.
전기 자극 및 재활
전기자극 치료는 전기 유도 원리를 적용하여 신경과 근육을 자극하는 방법입니다. 이는 물리 치료 및 재활 분야에서 자주 사용됩니다:
- 체외 자기 자극(Transcranial Magnetic Stimulation, TMS): 두개골을 통과하는 자기장을 이용하여 뇌의 특정 부위를 자극하며, 주로 우울증 및 기타 신경계 질환 치료에 사용됩니다.
- 기능적 전기 자극(Functional Electrical Stimulation, FES): 전기 신호를 사용하여 마비된 근육을 자극하고, 운동 기능을 회복하거나 유지하는 데 도움을 줍니다.
결론
자기 유도는 의료 영상과 치료에서 중요한 역할을 하고 있으며, 그 응용 범위는 계속해서 확장되고 있습니다. MRI, 온열 치료, 전기 자극 등의 기술은 환자의 상태를 정확하게 진단하고 효율적으로 치료하는 데 필수적인 도구들입니다. 이처럼 자기 유도 기술은 의료 현장에서 혁신적인 변화를 이끌어 내고 있습니다.
