什么是核磁共振?

问题1:核磁共振的基本原理是什么?将人体置于特殊的磁场中,通过射频脉冲激发人体内的氢核,使氢核振动并吸收能量。停止射频脉冲后,氢核以特定的频率发出无线电信号,并释放出吸收的能量,由体切的接收器收集,经电子计算机处理后得到图像,称为核磁共振成像。

磁共振成像在医学成像中的应用:

1.脑部疾病:脑血管疾病、颅内肿瘤、脑部炎症性疾病、创伤性脑损伤、先天性脑畸形、退行性脑部疾病、脑白质疾病、鼻和眼眶疾病。

2.脊柱和脊髓疾病:脊髓空洞症、脊髓损伤、脊髓肿瘤等。

3、颈部:淋巴结病变、喉部病变、甲状腺肿瘤等。

4.胸部:纵隔及肺门肿块、胸腺病变、肺癌晚期、胸膜病变等。

5.腹部:肝囊肿、肝硬化、肝肿瘤、胆囊炎等。

6、盆腔:子宫和卵巢肿瘤、前列腺肥大、前列腺肿瘤和精索病变。

7.肌肉骨骼系统:骨创伤、肿瘤、膝关节、半月板损伤等。

问题2:什么是“核磁共振”?核磁共振(MRI)又称核磁共振成像技术。这是继CT之后医学影像学的又一重大进步。自20世纪80年代应用以来,发展速度极快。其基本原理是将人体置于特殊磁场中,通过射频脉冲激发人体内的氢核,使氢核振动并吸收能量。氢核在停止射频脉冲后,以特定频率发出无线电信号,并释放吸收的能量,由体外的接收器收集,经电子计算机处理后获得图像,称为核磁共振成像。

磁矩是由许多原子核的内部角动量或自旋引起的,研究磁矩的技术从1940开始发展。物理学家所从事的核理论基础研究为这项工作奠定了基础。1933,g?o?斯特恩和我。埃斯特曼第一次粗略地测量了核粒子的磁矩。我在美国哥伦比亚?我?拉比的实验室(拉比出生于1898)在这方面取得了进展。这些研究对核理论的发展起了很大的作用。

当被强磁场加速的原子束被施加一个已知频率的弱振荡磁场时,原子核会吸收一些频率的能量,同时跳入更高的磁子层。通过测量频率逐渐变化的磁场中原子束的强度,可以确定原子核的吸收频率。这项技术最早应用于气态物质,后来经过斯坦福的F . Bloch(Bloch生于1905)和E?m?Puccell(生于1912)的工作扩展到了液体和固体。Bloch的团队首先测量了质子在水中的* *振动吸收,而purcell的团队首先测量了质子在固体烷烃中的* *振动吸收。自1946开展这些研究以来,该领域发展迅速。物理学家用这种技术来研究原子核的性质,化学家用它来识别和分析化学反应,以及研究复合物、受阻旋转和固体缺陷。1949,w?d?奈特证实了原子核在外磁场中的* * *振动频率有时是由原子的化学形态决定的。例如,我们可以看到乙醇中的质子显示出三个独立的峰,对应于CH3、CH2和OH键中的几个质子。这种所谓的化学位移与价电子对外磁场的屏蔽作用有关。

(1)自20世纪70年代以来,核磁共振在阐明有机化合物尤其是天然产物的结构方面发挥了极其重要的作用。目前,利用化学位移、裂解常数和H-′H―′HCosy光谱来获取有机化合物的结构信息已经成为一种常规的测试方法。近20年来,核磁共振技术在谱仪性能和测量方法上取得了很大的进步。在谱仪硬件方面,由于超导技术的发展,磁体的磁场强度平均每五年增加1.5倍。到80年代末,600 MHz频谱仪已经投入实际使用。由于各种先进复杂的射频技术的发展,核磁共振振动的激发和检测技术有了很大的提高。此外,随着计算机技术的发展,不仅可以对激发核振动的脉冲序列和数据采集进行严格精细的控制,还可以对大量数据进行各种复杂的转换和处理。分光计软件最突出的技术进步是二维核磁共振(2D-NMR)的发展。它从根本上改变了核磁共振技术解决复杂结构问题的方式,大大提高了核磁共振技术提供的分子结构信息的质量和数量,使核磁共振技术成为解决复杂结构问题的最重要的物理方法。

① 2D核磁共振技术可以提供分子中各种原子核之间的各种相关信息,如原子核之间通过化学键的自旋耦合关联、通过空间的偶极耦合关联、同质核之间的耦合关联、异质核之间的耦合关联、原子核之间的直接关联和远程关联等。根据这些相关信息,分子中的原子可以通过化学键或空间关系相互连接,这不仅大大简化了分子结构的分析过程,而且使其成为一种直接可靠的逻辑推理方法。

②2D核磁共振的发展,不仅大大提高了大量* * *振动信号的分离能力,而且减少了* * *振动信号之间的重叠,可以提供很多1d-NMR谱图无法提供的结构信息,比如重叠* * *振动信号中的各组信号...>;& gt

问题3:CT和MRI有什么区别?适用范围是什么?CT扫描仪可用于扫描人体全身,而MRI扫描仪主要用于扫描人体软组织。通过这两种仪器,医生可以获得详细的三维人体断层图像,清晰地看到人体组织的细微变化,为科学诊断提供有力证据。CT扫描仪和MRI扫描仪的外观非常相似,获得的三维图像也非常相似,但需要指出的是,这两种仪器的成像原理是完全不同的。CT扫描仪的原理比较简单。它是利用不同密度的人体组织对X射线的吸收率不同的原理设计的。众所周知,X射线是一种波长较短的电磁波,沿直线传播。由于能量高,可以穿透人体所有组织。由于人体内不同组织的密度不同,它们对X射线的吸收率也不同。如果平行或以一定角度向外发散的X射线穿过人体,然后曝光摄影胶片,就可以清楚地看到人体肋骨和某些软组织的分布。这是最常用的X射线透视法的基本原理。x射线透视法发明于20世纪初,它的发明为医学诊断提供了极其重要的信息源。但很遗憾的是,X射线透视是一个平面图形,因为人体组织的重叠会造成X射线吸收的重叠效应,所以很多细节在X射线透视照片中看不到。为了了解一些三维细节,必须从不同角度进行X射线透视,但无法获得人体的三维图像。为了获得人体组织的细节,获得人体组织的三维图像,我们不得不依靠现代的CT扫描仪和核磁共振扫描仪。CT扫描仪是汉斯菲尔德在1971年发明的,汉斯菲尔德在1979年获得了诺贝尔奖。CT扫描仪和X线透视有很多相似之处,但也有很多不同之处。相同的是,它们都是以人体组织中密度不同的器官对X射线的吸收率不同为仪器设计的基本原则。他们使用的X射线源可以是平面波前的X射线面源,也可以是球面波前的X射线点源。两者的区别是:1)X射线透视接收器是一片胶片,而CT扫描仪使用的是一组圆形的电子接收器,一般由准直器隔开的晶体组成。这个电子接收器位于X射线源的正对面。2)X射线透视工作时,其射线源和胶片处于固定位置,而CT扫描工作时,不仅被扫描人体会在扫描仪的圆孔内来回运动,而且X射线源和电子接收装置也会在CT扫描仪的圆环内高速旋转。在CT扫描仪上,两个方向的移动都由复杂的编码器监控。3)两种仪器的最后一个区别是,X线透视不需要计算机处理,而CT扫描仪需要使用计算机对图像进行更复杂的计算和处理,从而形成人体组织的三维细节图像。为了进一步理解CT扫描仪的原理,有必要了解X射线透视的透射和吸收。如果材料的吸收系数为0,则在材料中经过一定距离后,材料对X射线的透射率为0。当X射线胶片或接收器的平面与X射线的发射平面平行时,X射线被人体各部位吸收后,胶片上各点的透过率分布为:(1)透过率与X射线源强度的乘积为X射线到达感光胶片或接收器时的能量。假设X射线的波前为平面,X射线的原始强度为,考虑到接收器上的背景噪声为,如果将介质的吸收系数离散为介质中每个离散点的长度,则最终落在接收器上对应点上的辐射强度为:(2)考虑到X射线的散射等因素,这个公式经过了简单的变换:(3)注意,当X射线发散传播时,我们要注意。X射线的强度与X射线传播距离的平方成反比。从上式可以看出,X射线通过吸收系数不同的结构后,产生的信息可以形成一个线性方程组。CT扫描仪通常...> & gt

问题4:核磁共振是什么?核磁共振振动现象来源于原子核在外磁场作用下自旋角动量的进动。

核磁共振

根据量子力学原理,原子核和电子一样,也有自旋角动量,其自旋角动量的具体值由原子核的自旋量子数决定。实验结果表明,不同类型原子核的自旋量子数也不同:

质量和质子数均为偶数的原子核,自旋量子数为0,即I=0,如12C、16O、32S等。这种原子核没有自旋现象,被称为非磁性原子核。奇数质量数的原子核有半整数自旋量子数,如1H、19F、13C等。,并且它们的自旋量子数不为0,所以称为磁核。质量数为偶数,质子数为奇数,自旋量子数为整数的原子核也是磁核。但到目前为止,只有自旋量子数等于1/2的原子核才能被人们使用。人们常用的原子核有:1H,11B,13C,17O,65438。当把原子核放在外磁场中时,如果原子核的磁矩与外磁场的方向不同,原子核的磁矩就会绕着外磁场的方向旋转,类似于陀螺旋转轴在旋转过程中的摆动,称为进动。进动有能量,有一定的频率。

原子核进动的频率是由外磁场的强度和原子核本身的性质决定的,也就是说,对于特定的原子,在一定的外磁场强度下,原子核自旋进动的频率是固定的。

核进动的能量与磁场、核磁矩以及磁矩与磁场的夹角有关。根据量子力学原理,原子核磁矩与外磁场的夹角不是连续分布的,而是由核的磁量子数决定的,而原子核磁矩的方向只能在这些磁量子数之间跳跃,而不能平滑变化,从而形成一个级数。

* * *核磁共振光谱

能量水平。当原子核在外磁场中接受其他来源的能量输入时,会发生能级跃迁,即原子核磁矩与外磁场的夹角会发生变化。这种能级跃迁是获得核磁共振信号的基础。

为了使核自旋进动发生能级跃迁,需要给核提供跃迁所需的能量,这种能量通常由外加射频场提供。根据物理学原理,当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同时,射频场的能量可以被原子核有效吸收,为能级跃迁提供帮助。因此,在给定的外磁场中,特定的原子核只吸收某一频率射频场提供的能量,从而形成核磁共振信号。

编辑此段落

技术应用

NMR技术,即核磁共振光谱学,是一种将核磁共振现象应用于确定分子结构的技术。对于有机分子结构的确定,核磁共振谱起着非常重要的作用。核磁共振光谱与紫外光谱、红外光谱、质谱一起被有机化学家称为“四大著名光谱”。目前核磁共振谱的研究主要集中在1H和13C核的谱。

对于孤立核,同种核在相同强度的外磁场中,

核磁共振碳谱

仅对某一频率的射频场敏感。但由于分子中电子云分布等因素的影响,实际感受到的外磁场强度往往会有一定程度的变化,分子结构中不同位置的原子核感受到的外磁场强度也是不同的。分子中的电子云对外界磁场强度的影响,会使分子中不同位置的原子核对不同频率的射频场敏感,从而导致核磁共振信号的差异。这种差异是通过核磁共振产生的。原子核附近化学键和电子云的分布称为原子核的化学环境,由化学环境的影响引起的核磁共振信号频率位置的变化称为原子核的化学位移。

耦合常数是核磁共振谱提供的除化学位移以外的另一个重要信息。所谓耦合,是指相邻原子核的自旋角动量相互作用,会改变外磁场中原子核自旋进动的能级分布.....>;& gt

问题5:核磁共振可以检查什么?磁共振成像(MRI)也叫核磁共振,英文缩写为MRI。其基本原理是记录氢原子在强磁场作用下在组织器官中的核运动,经过计算处理后获得检查部位的图像。

检查目的:脑、脊柱和脊髓疾病、五官科疾病、心脏病、纵隔肿块、骨和关节及肌肉疾病、子宫、卵巢、膀胱、前列腺、肝、肾和胰腺疾病。

优点:1。核磁共振对人体没有伤害;

2.MRI可以获得大脑和脊髓的三维图像,不像CT可能会漏诊病变;

3.可以诊断心脏疾病,CT扫描速度慢,无法胜任;

4.膀胱、直肠、子宫、* * *、骨骼、关节、肌肉等部位的检查优于CT。

缺点:1。和CT一样,MRI也是一种影像学诊断,很多病变仅靠MRI仍难以确诊,不像内镜可以同时获得影像学和病理诊断;

2.肺部的检查并不优于x光或CT,肝脏、胰腺、肾上腺、前列腺的检查也不优于CT,但费用要高很多;

3.胃肠道病变不如内镜检查;

4.体内有金属物体的人不应该接受核磁共振成像。

注意事项:1。所有含金属的物品,如金属手表、眼镜、项链、假牙、假眼、纽扣、腰带、助听器等。,检查前必须拆除;

2.禁止带心脏起搏器的患者做核磁共振检查;

3.做盆腔检查时,膀胱需要充盈,检查前不允许排尿。金属宫内节育器必须取出后才能进行;

4.体内有弹片残留者,一般不能做核磁共振;;

5.带金属银夹的患者术后能否做核磁共振,要由医生慎重决定;

6.胸腹检查时,保持呼吸平稳,检查时避免咳嗽或吞咽;

7.核磁共振对饮食和药物没有特殊要求;

8.与已做的其他检查资料核对,如b超、x光、CT报告等。

问题6:什么是磁共振成像?磁共振成像(MRI)是一种新的检查技术,其原理是具有磁距的原子核在磁场的作用下会产生能级跃迁。MRI有助于检查癫痫患者的脑能量状态和脑血流,对退行性疾病的诊断有重要价值。核磁共振是通过外部高频磁场实现的,信号是体内物质向周围环境辐射能量产生的。成像过程类似于图像重建和CT,只是MRI不依赖于外界的辐射、吸收和反射,也不依赖于体内放射性物质的伽马辐射,而是利用外界磁场与物体的相互作用来成像,高能磁场对人体无害。所以核磁共振检查是安全的。临床上常用MRI来发现继发性癫痫的脑结构改变。如果癫痫综合征的分类不明确,核磁共振可以确定患者是否由脑结构改变引起。颅内肿瘤常引起癫痫,MRI对脑内低级别星形细胞瘤、神经节、胶质瘤、动静脉畸形、血肿的诊断确诊率非常高。MRI能清晰显示癫痫患者的脑萎缩,脑实质和脑脊液显示程度极佳。

与CT相比,MRI有以下主要优点:

①电离辐射对脑组织无放射性损伤或生物损伤。

②可直接制作横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的断层图像。

③CT图像无射线硬化等伪影。

④不受骨像干扰,能满意地显示后颅窝底部和脑干的小病灶,对颅顶、矢状窦旁、侧裂结构和广泛转移的肿瘤有较高的诊断价值。

⑤疾病的病理过程比CT更广泛,结构更清晰。我们可以发现CT表现完全正常的等密度病变,尤其是脱髓鞘疾病、脑炎、感染性脱髓鞘、缺血性病变和低级别胶质瘤。

问题7:什么核磁共振检查?

1.全身软组织病变:无论肿瘤、感染、退行性病变等。从神经、血管、淋巴管、肌肉、结缔组织,可以做出更准确的定位和定性诊断。

2.骨与关节:对骨内感染、肿瘤、外伤的诊断及病理范围有重要价值,尤其对骨挫伤等一些细微改变,关节内软骨、韧带、半月板、滑膜、滑膜囊、骨髓病变有较高的诊断价值。

三、胸部病变:纵隔内的肿瘤、淋巴结、胸膜病变,可显示肺部肿块与较大气管、血管的关系。

第四,盆腔器官;子宫肌瘤、其他子宫肿瘤、卵巢肿瘤、盆腔肿块定性定位、直肠、前列腺和膀胱肿瘤等。

腹部脏器:肝癌、肝血管瘤、肝囊肿的诊断与鉴别诊断,腹部肿块尤其是腹膜后病变的诊断与鉴别诊断。

6.神经系统疾病:脑梗塞、脑肿瘤、炎症、退行性疾病、先天畸形、外伤等。目前已经积累了丰富的应用最早人体系统的经验,对疾病的定位和定性诊断更加准确及时,可以发现早期疾病。

7.心血管系统:可用于心脏病、心肌病、心包肿瘤、心包积液、附壁血栓、内膜剥离等的诊断。

问题8:磁振动是什么意思?本来叫核磁共振* * *振动,就是在你的身体上施加一个磁场,让你体内的氢原子核都在磁场的方向上,然后去掉磁场,捕捉这些原子核恢复原状释放的能量,这样你就可以知道你体内的水分分布,因为不同器官的含水量是一样的,所以你可以清楚的分辨出不同的器官,这就是一个水成像。