Để chẩn đoán những bất thường của não (Hình 6.1) và tuỷ sống; các bệnh liên quan đến tim mạch; bệnh liên quan đến các cơ quan nội tạng như gan, lá lách, phổi, ... bác sĩ thường tư vấn và yêu cầu bệnh nhân chụp ảnh cộng hưởng từ (MRI - Magnetic Resonance Imaging) để thu được những hình ảnh chi tiết hơn các kĩ thuật chụp ảnh khác như siêu âm, chụp ảnh cắt lớp (CT). Từ đó góp phần đáng kể giúp quá trình chẩn đoán của bác sĩ được chính xác hơn. Vậy kĩ thuật chụp cộng hưởng từ là gì và hoạt động dựa trên những cơ sở vật lí nào?

Kĩ thuật chụp cộng hưởng từ là: một kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh sử dụng từ trường và sóng radio để tạo ra hình ảnh giải phẫu của người bệnh.

Hoạt động trên những cơ sở vật lí là: dựa trên hiện tượng cộng hưởng từ hạt nhân. Trong y học, kĩ thuật này thu nhận thông tin từ proton của hạt nhân nguyên tử hydrogen vì hạt nhân nguyên tử hydrogen chỉ chứa 1 proton và hydrogen có trong hầu hết các mô của cơ thể người. Mỗi proton này được coi như một nam châm siêu nhỏ với cặp cực từ Bắc-Nam. Khi các proton đặt vào từ trường mạnh và không đổi, các nam châm siêu nhỏ sẽ định hướng sao cho trục của chúng có xu hướng định hướng theo hướng hợp với phương của từ trường ngoài một góc sao cho hệ ở mức năng lượng thấp. Đồng thời trục của các nam châm luôn quay quanh một trục song song với vecto cảm ứng từ của từ trường ngoài theo tần số Larmor. Khi sóng vô tuyến kích thích trong máy MRI được bật lên với tần số bằng tấn số Larmor thì các proton ở trong từ trường ngoài sẽ nhận năng lượng và chuyển lên trạng thái có mức năng lượng cao hơn. Đây chính là hiện tượng cộng hưởng từ hạt nhân.