Billeder i uset detaljegrad af kroppens indre skabt via magnetisk resonans har reddet tusinder af liv, men hidtil har forskerne ikke ordentligt forstået teknikken bag.

Nu er forskere fra Ohio State University, Centre National de la Recherche Scientifique, Université d'Orléans og Université de Lyon klar med et svar. Det kan lede til endnu skarpere billeder og gøre MR-scannere mindre, skriver Journal of Chemical Physics.

MR-scannerne benytter sig af, at vores krop er opbygget af atomer med elektrisk ladede enheder. Scannerens elektromagnet udsender et meget kraftigt magnetfelt, som påvirker protonerne i brintatomerne og får dem til at rotere og lægge sig i en kæde, så de nærmest udgør en mængde minimagneter.

Lige før billedet skal tages, bliver minimagneterne vendt i den modsatte retning ved hjælp af radiobølger. På grund af magnetfeltet udsender alle cellekernerne i det øjeblik data om sig selv. De oplysninger leverer et signal, som maskinen kan sammenstykke og omdanne til et to- eller tredimensionelt billede.

Fremgangsmåden er fortrinlig, fordi den ikke udsender radioaktiv stråling og leverer en større kontrast mellem de forskelle typer af væv i kroppen end nogen anden teknik. Det er især brugbart til undersøgelser af hjerner eller tumorers vækst, hvor det er væsentligt at identificere forskellige kemiske miljøer eller molekylære strukturer.

Fremherskende teori med fejl i protoners bane
Måden hvormed de magnetiserede protoner bliver fastlåst, er hvad forskerne kalder for en "adiabatic"-proces. Den beskriver, at en kraft bliver udnyttet til at låse et system og hive det ind i en anden tilstand.

Her dikterer de fremherskende teorier, at processen skal udføres nænsomt. Hensynet er til for, at de magnetiserede protoner vendes langsomt for at undgå, at de bliver skruet ud af kontrol. Den forsigtighed kræver så igen større og dyre magneter.

»Det forbløffende er blot, at i flere årtier har denne adiabatic-proces fungeret i mange situationer, hvor teorierne ellers har forudsagt, at den ikke burde. Den uoverensstemmelse mente majoriteten ikke udgjorde et problem, idet de fleste hældte til, at den teoretiske tilgang ville munde ud i en optimal adiabatic-proces. Efter vi nu for alvor har forstået, at årsagen til denne uoverensstemmelse skyldtes, at teorierne indeholdte en fejl, kan vi forstå, at teorierne ligefrem kunne forhindre, at den optimale adiabatic-proces i det hele taget blev opdaget,« siger kemiker Philip Crandinetti fra Ohio State University i en pressemeddelelse.

Forventer bedre MR-billeder om et par år
Fejlen bestod i, at man formodede, at protoner tager en direkte vej, når de bliver vendt i magnetfeltet med radiobølgerne.

Rent faktisk vælger protonerne påvirket af flere kræfter sommetider en tilsyneladende ulogisk, men lettere vej tilbage til deres oprindelige position.

De forskellige veje forsøger Philip Crandinetti og hans kolleger nu at kortlægge.

Bliver kortlæggelsen af protonernes ved første øjekast kaotiske dans færdig, kan det betyde bedre billeder via en mere præcis indstilling af magnetfeltet i MR-scanneren. Dette burde lade sig gøre i løbet et par år, vurderer Philip Crandinetti.