חקר התהודה המגנטית במכון ויצמן למדע נמצא בחוד החנית של תחום זה כבר עשרות שנים. בימים אלה מותקנים במכון ארבעה מכשירים חדשים לתהודה מגנטית, מהעוצמתיים ביותר הקיימים כיום בעולם, ובעזרתם יתאפשר מחקר קליני וביולוגי חסר-תקדים. “עם זאת”, אומר פרופ’ לוסיו פרידמן מהמחלקה לפיסיקה כימית וביולוגית, “גם כאשר אנו חוקרים רקמות ואיברים מסוימים באמצעות MRI, אפילו במערכות החזקות ביותר, ניצבים בפנינו אתגרים משמעותיים, ואנו פועלים במרץ כדי להתגבר עליהם”.
יש לדעת, כי מכשיר ה-MRI פועל בצורה מיטבית כאשר מדובר בהדמיה של רקמות הומוגניות; כלומר, רקמות שבהן מולקולות מים ומטבוליטים מפוזרים באופן אחיד בשדה המגנטי. אולם, לא כל חלקי הגוף הם הומוגניים, וחלקם אף כולל לעיתים חללי אוויר; כאלה הם, למשל, מעברי האף ומערות הפנים, אזורי בסיס המוח, האזורים הסמוכים לעצבי הראייה ולפקעת הריח, ומרבית חלל הבטן. בדרך כלל, מערכות MRI אינן מצליחות להתגבר על העיוותים בשדה המגנטי הנובעים מהיעדר הומוגניות, ובעיה זו אף מחריפה ככל שגוברת עוצמת השדה המגנטי. משום כך, בעצם עוצמתו של המיכשור החדיש אין כל יתרון במובן זה. מגבלות אלה בולטות במיוחד בטכניקות סריקה המסתמכות לא רק על מיקום המולקולות, אלא גם על מיפוי הדיפוזיה שלהן, כלומר מיפוי היקף תנועת המים ברקמות וכיוונה. ניתוחי דיפוזיה הם בעלי חשיבות רבה, מפני שהם יכולים ללמד אותנו על מבנה המוח, ולהצביע על הימצאותם של גידולים קטנים או על התפתחות תאי עצב. אבל, כאמור, ברקמות לא-הומוגניות, כמו אלו במוח, ההדמיות יציגו לרוב נתונים מעוותים.
