MRI(Magnetic Resonance Imaging,核磁共振成像),是利用核磁共振原理,依�(jù)所釋放的能量在物質(zhì)�(nèi)部不同結構環(huán)境中不同的衰減,通過外加梯度磁場檢測所�(fā)射出的電磁波,即可得知構成這一物體原子核的位置和種類,�(jù)此可以繪制成物體�(nèi)部的結構圖像�
1930年代,物理學家伊西多·拉比�(fā)�(xiàn)在磁場中的原子核會沿磁場方向呈正向或反向有序平行排列,而施加無線電波之后,原子核的自旋方向�(fā)生翻�(zhuǎn)。這是人類關于原子核與磁場以及外加射頻場相互作用的最早認�� 1946年兩位美國科學家布洛赫和珀塞爾�(fā)�(xiàn),將具有奇數(shù)個核子(包括�(zhì)子和中子)的原子核置于磁場中,再施加以特定頻率的射頻場,就會�(fā)生原子核吸收射頻場能量的�(xiàn)�,這就是人們最初對核磁共振�(xiàn)象的認識� 人們在�(fā)�(xiàn)核磁共振�(xiàn)象之后很快就�(chǎn)生了實際用�,化學家利用分子結構對氫原子周圍磁場�(chǎn)生的影響,發(fā)展出了核磁共振譜,用于解析分子結�,隨著時間的推移,核磁共振譜技術不斷發(fā)�,從最初的一維氫譜發(fā)展到13C譜、二維核磁共振譜等譜�,核磁共振技術解析分子結構的能力也越來越�,進入1990年代以后,人們甚至發(fā)展出了依靠核磁共振信息確定蛋白質(zhì)分子三級結構的技�,使得溶液相蛋白�(zhì)分子結構的精確測定成為可能� 1946年,美國哈佛大學的珀塞爾和斯坦福大學的布洛赫宣布,他們發(fā)�(xiàn)了核磁共振NMR。兩人因此獲得了1952年諾貝爾�。核磁共振是原子核的磁矩在恒定磁場和高頻磁場(處在無線電波波段)同時作用�,當滿足一定條件時,會�(chǎn)生共振吸收現(xiàn)�。核磁共振很快成為一種探�、研究物�(zhì)微觀結構和性質(zhì)的高新技�� 目前,核磁共振已在物�、化�、材料科�、生命科學和�(yī)學等領域中得到了廣泛應用。原子核由質(zhì)子和中子組成,它們均存在固有磁矩??赏ㄋ椎睦斫鉃樗鼈冊诖艌鲋械男袨榫拖褚桓〈裴?。原子核在外加磁場作用下,核磁矩與磁場相互作用導致能級分�,能級差與外加磁場強度成正比。如果再同時加一個與能級間隔相應的交變電磁場,就可以引起原子核的能級躍遷,產(chǎn)生核磁共振�
1、對軟組織有極好的分辨力。對膀�、直腸、子�、陰�、骨、關節(jié)、肌肉等部位的檢查比CT�(yōu)��
2、各種參�(shù)都可以用來成�,多個成像參�(shù)能提供豐富的診斷信息,這使得醫(yī)療診斷和對人體內(nèi)代謝和功能的研究方便、有�。例如肝炎和肝硬化的T1值變大,而肝癌的T1值更�,作T1加權圖像,可區(qū)別肝部良性腫瘤與惡性腫��
3、通過�(diào)節(jié)磁場可自由選擇所需剖面。能得到其它成像技術所不能接近或難以接近部位的圖像。對于椎間盤和脊�,可作矢狀靀冠狀�、橫斷面成像,可以看到神�(jīng)�、脊髓和神經(jīng)節(jié)�。不像CT只能獲取與人體長軸垂直的橫斷��
4、對人體沒有電離輻射損傷�
5、原則上所有自旋不為零的核元素都可以用以成�,例如氫�1H�、碳�13C�、氮�14N�15N)、磷�31P)等�
1、MRI在醫(yī)學上的應�
原理概述:氫核是人體成像的核種:人體各種組織含有大量的水和碳氫化合物,所以氫核的核磁共振靈活度高、信號強,這是人們氫核作為人體成像元素的原因。NMR信號強度與樣品中氫核密度有關,人體中各種組織間含水比例不同,即含氫核�(shù)的多少不�,則NMR信號強度有差�,利用這種差異作為特征�,把各種組織分開,這就是氫核密度的核磁共振圖像。人體不同組織之�、正常組織與該組織中的病變組織之間氫核密�、弛豫時間T1、T2三個參�(shù)的差�,是MRI用于臨床診斷最主要的物理基��
當施加一射頻脈沖信號�,氫核能�(tài)�(fā)生變�,射頻過�,氫核返回初始能�(tài),共振產(chǎn)生的電磁波便�(fā)射出�。原子核振動的微小差別可以被精確地檢測到,經(jīng)過進一步的計算機處�,即可能獲得反應組織化學結構組成的三維圖像,從中我們可以獲得包括組織中水分差異以及水分子運動的信息。這樣,病理變化就能被記錄下來。人�2/3的重量為水分,如此高的比例正是磁共振成像技術能被廣泛應用于�(yī)學診斷的基礎。人體內(nèi)器官和組織中的水分并不相�,很多疾病的病理過程會導致水分形�(tài)的變化,即可由磁共振圖像反應出來�
MRI所獲得的圖像非常清晰精�,大大提高了�(yī)生的診斷效率,避免了剖胸或剖腹探查診斷的手術。由于MRI不使用對人體有害的X射線和易引起過敏反應的造影�,因此對人體沒有損害。MRI可對人體各部位多角度、多平面成像,其分辨力高,能更客觀更具體地顯示人體�(nèi)的解剖組織及相鄰關系,對病灶能更好地進行定位定�。對全身各系�(tǒng)疾病的診�,尤其是早期腫瘤的診斷有很大的價��
2、MRI在化學領域的應用
1.在高分子化學領域,如碳纖維增強環(huán)氧樹脂的研究、固�(tài)反應的空間有向性研�、聚合物中溶劑擴散的研究、聚合物硫化及彈性體的均勻性研究等�
2.在金屬陶瓷中,通過對多孔結構的研究來檢測陶瓷制品中存在的沙��
3.在火箭燃料中,用于探測固體燃料中的缺陷以及填充物、增塑劑和推進劑的分布情況;
4.在石油化學方�,主要側重于研究流體在巖石中的分布狀�(tài)和流通性以及對油藏描述與強化采油機理的研究�
1.選片梯度場Gz�
2.相編碼和頻率編碼�
3.圖像重建�
快速掃描技術的研究與應�,將使經(jīng)典MRI成像方法掃描病人的時間由幾分�、十幾分鐘縮短至幾毫�,使因器官運動對圖像造成的影響忽略不�;MRI血流成像,利用流空效應使MRI圖像上把血管的形態(tài)鮮明地呈�(xiàn)出來,使測量血管中血液的流向和流速成為可能;MRI波譜分析可利用高磁場實現(xiàn)人體局部組織的波譜分析技�,從而增加幫助診斷的信息;腦功能成像,利用高磁場共振成像研究腦的功能及其�(fā)生機制是腦科學中最重要的課��
維庫電子�,電子知識,一查百��
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