核磁共振基本知识
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MR检查的科普小知识MR检查的全称核磁共振检查,临床中又称为核磁共振成像技术。
检查过程是将人体放置于一个特定的强大磁场仪器中,通过射频脉冲激发人体内氢质子发生核磁共振现象,然后获得核磁共振信号,再经过专业计算软件的运算,从而得到包含人体信息的图像。
核磁共振虽然有个“核”字,指的是人体内的原子核,不是核辐射的“核”,因此磁共振是没有辐射的,完全不存在核辐射现象及放射性物质,检查过程非常安全,患者和家属无需担心和恐惧。
一、磁共振的优点和主要检查范围1.磁共振的检查过程不会对患者产生任何创伤和辐射,由于采用的是空间三维梯度磁场,可以在不移动患者和扫描床的情况下实现任何角度扫描和图像重建,对一些行动不便或身体有创伤的患者特别友好。
2.磁共振检查在不使用对比剂的情况下,能直接显示人体心脏和血管结构;对人体软组织有高分辨率,后期成像更清晰、准确,帮助医生掌握一些不易察觉的早期病变。
在进行骨骼检查时,不会产生伪影干扰,对颅脑后部的病变有着清晰的辨认。
在检查患者身体的同时,还能提供机体功能、组织化学和生物化学方面的研究。
3.磁共振的主要检查范围包括:颅脑、脊髓和椎管内疾病的诊断,脊椎及椎间盘的诊断,腹部及盆腔脏器的诊断,骨关节韧带半月板的诊断,心脏、大血管疾病的诊断,孕妇、胎儿疾病的诊断。
二、磁共振检查的禁忌对象1.磁共振检查的受检者不能装有心脏起搏器,由于检查中会产生强大的磁场,心脏起搏器、ICD等包含金属的物质有可能出现装置移位、起搏信号异常、电极升温等异常现象,会引起受检者心律失常甚至死亡等严重后果。
2.受检者身体内有骨科植入物要告知医生,根据植入物材质属性判断可不可以进行MRI检查。
目前临床使用的骨科植入物大多由纯钛或钛合金制成,不会与磁场产生磁性,但是有可能会造成图像伪影,影响周围组织的观察,因此也需提前告知影像医生。
如内固定物是由不锈钢等材质制成,是绝对禁止进行磁共振检查。
3.受检者佩戴输液泵和留置导管是可以进行MRI检查的,输液泵材料没有金属,不会呈现非铁磁性和弱磁性,而使用胰岛素泵的患者应在检查前移除胰岛素泵,避免强磁场破坏胰岛素功能。
磁共振的基础知识1、核磁共振核,不是核辐射,而是原子核,用得最多的是氢(人体最多)。
磁,磁场也。
共振,一定频率的射频脉冲激发原子核,使之共振,从而产生信号,转换成图像。
2、磁共振成像简单过程如果给人体施加一个外来的静磁场,再给予一个短暂的、与质子共振相同频率的旋转磁场(即射频脉冲),之后采集电磁波信号,就可以获得人体的磁共振信号。
对磁共振信号的采集过程给予一个形象的比喻,可以把质子比喻成卫星,我们从发射电台发送信号,卫星获得信号,再重新发射出来,地面的收音机就可以收听到节目了。
通过对接受到的磁共振信号进行空间编码和图像重建等处理,即产生MR图像。
3.磁共振检查的特点1)磁共振没有X线、CT检查的辐射,对身体不产生辐射危害。
2)磁共振采用空间三维梯度场,在不移动患者和扫描床的情况下实现任何角度扫描和图像重建。
3)无骨质伪影。
4)软组织对比度良好。
5)对病变显示更加敏感,可使病灶显示更早更清楚。
6)磁共振的DWI(扩散加权成像)序列,是唯一能够无创检测活体组织内水分子扩散运动的成像方法。
7)磁共振的PWI(灌注加权成像)序列,能够显示脑组织血流动力学信息。
8)磁共振的MRS(波谱分析)序列,是唯一能够无创检测活体组织内化学物质、反应组织代谢的方法。
4、图像分析过程中,有个非常重要的概念必须了解——部分容积效应。
在CT扫描,凡小于层厚或该层仅包含部分的病灶,其CT值受层厚内其它组织的影响,所测出的CT值不能代表该病变的真正的CT值。
MRI也一样,凡小于层厚或该层仅包含部分的病灶,图像表现出来的,不仅仅是病灶的影像,而是重叠了层厚内部分病变外结构的影像。
5、部分容积效应会让你看到的影像变得“不真实”,从而可能会使你做出错误的判断。
6、宽窗位技术,更是数字影像时代,每一名影像医生必须掌握的、最基本的技能!窗宽窗位技术源于CT,磁共振可能用对比度更合适。
不同器官、不同部位,有着不同的合适的窗宽窗位。
同一区域,由于观察的内容不同,合适的窗宽窗位也不同。
MRI检查知识小科普医学影像技术在现代医疗中起着至关重要的作用,其中磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种非常常见且广泛应用的影像技术。
MRI利用核磁共振现象,通过对人体内部的信号进行扫描和分析,生成高分辨率的影像,可以提供有关人体内部结构和功能的详细信息。
一、MRI查的原理核磁共振(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种常用的医学影像技术,通过利用核磁共振现象,可以获取人体内部的详细结构和功能信息。
MRI检查的原理主要包括核磁共振现象的解释、MRI扫描的基本步骤以及MRI扫描的主要参数和影像构成。
1.核磁共振现象的简要解释核磁共振现象是指在强磁场中,原子核的自旋会在一定条件下发生共振。
人体组织中的水分子中含有氢原子核,而氢原子核又是唯一具有自旋的核素。
当人体置于强磁场中时,水分子中的氢原子核的自旋会与磁场方向产生相互作用,形成两种能量状态,即低能级和高能级。
这两种能级之间的转变,会释放出一定的能量,这种能量就是核磁共振信号。
2.MRI扫描的基本步骤MRI扫描的基本步骤包括磁场建立、激发和信号检测三个主要过程。
首先,通过产生强大的静态磁场,使得人体内的氢原子核自旋在磁场中定向。
然后,通过向患者体内注入一定频率和方向的无线电波,激发患者体内氢原子核的自旋状态发生共振。
最后,通过接收和处理患者体内产生的核磁共振信号,生成图像。
3.MRI扫描的主要参数和影像构成MRI扫描的主要参数包括磁场强度、脉冲序列和图像对比等。
磁场强度是指MRI设备所产生的静态磁场的强度,通常以特斯拉(Tesla,T)为单位。
不同磁场强度的MRI设备对图像分辨率和信噪比有不同的影响。
脉冲序列是指用于激发和检测核磁共振信号的无线电波脉冲的时间序列。
常见的脉冲序列包括快速自旋回波(Fast Spin Echo,FSE)和梯度回波(Gradient Echo,GRE)等。
第一章核磁共振基础知识核磁共振(NMR)是指核磁矩不为零的核,在外磁场的作用下,核自旋能级发生塞曼分裂,共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。
核磁共振是波谱学的一个分支,研究核磁共振现象与原子所处环境如分子结构,构象,分子运动的关系及其应用。
生物化学,分子生物学的发展对生物大分子空间结构的测定提出越来越高的要求,而逐渐形成一门新兴的交叉学科即结构生物学。
结构生物学已成为生命科学研究的前沿领域和热点。
核磁共振波谱学是结构生物学的一种重要的研究手段,核磁共振波谱学各种最新技术的出现和发展往往与结构生物学密切相关。
如3D,4DNMR。
简史:1924 Pauli从光谱的超精细结构推测某些原子核有核磁距,能级裂分,共振吸收1936 Gorter试图观察LiF中7Li的吸收,未能成功,因样品弛豫时间太长1945-1946 F.Bloch(Stanford), H2O 感应法E.M.Purcell(Harvard), 石蜡吸收法1946-1948 奠定了理论基础1952年共得诺贝尔物理奖1951 Arnold et al 乙醇1H化学位移精细结构1957 Saunders et al 核糖核酸酶40 MHz的1H谱(1965 Cooley, Tukey FTT)1966 R.R. Ernst 脉冲NMR理论1971 Jeener 2DNMR原理1984 K. Wuethrich用NMR解蛋白质溶液结构1945-1951 奠定理论和实验基础1951-1965 CW-NMR发展,双共振技术1965-1970~PFT-NMR发展1970~--- 2D-NMR,MQT-NMR,SOLID-NMR,自旋成象技术核磁共振可以用于研究有机分子的化学结构,代谢途径,酶反应的立体化学信息,生物大分子的溶液构象,分子间相互作用的细节,化学反应速率,平衡常数,还可用来研究分子动力学,包括分子内的基团运动,以及生物膜的流动性。
细胞和活组织中化学成分的分布及交换过程,等等。
磁共振成像(MRI)知识讲座引言我们将磁共振成像(MRI)的基本知识向大家略做介绍,希望能有所帮助。
第一章磁共振成像(MRI)基础知识一、磁共振成像(MRI)基本原理1、人体组织的化学特性人体内最多的分子是水,约占人体重量的65%,其次为脂肪成份。
此外,还有大量有机分子,如蛋白质、酶、磷酯等。
这些物质中都含有大量的氢原子。
因此,氢原子是人体中含量最多的原子。
2、磁共振成像(MRI)原理目前的磁共振成像是氢原子的成像,实际上是脂肪和水为主的软组组成像,或者说磁共振成像(MRI)是利用身体细胞中的氢原子在磁场内共振产生信号,通过精密的电脑系统重建而获得高清晰的影像,以达到诊断目的的一种技术。
二、磁共振成像(MRI)技术的发展概况1、1977年:初期MRI全身图像产生;2、1980年:首台商品磁共振成像系统问世;3、1981年:首台超导全身磁共振成像系统建立;4、1983年:获准进入市场;5、1989年:我国0.15T永磁型磁共振成像系统(ASM-015P)问世;6、1992年:我国0.60T超导型磁共振成像系统(ASM-060S)问世;7、1999年:我国0.35T永磁型磁共振成像系统(NOVUS系列)开发成功;8、2000年:我国1.5T超导型磁共振成像系统(NOVUS系列)开发成功;9、目前: 3.0T超导磁共振应用于临床;10、目前:7.0T、10.0T磁共振进入临床前研究;三、磁共振成像(MRI)的一些基本概念1. 什么是Tesla?Tesla(T)是一个磁场强度单位,中文译为特斯拉,一单位T等于10000Gause,Gause中文译为高斯,地球的自然磁场强度为0.3~0.7Gs,南北极有所不同。
2. 什么是共振?共振是一种自然界普遍存在的物理现象,物质是永恒运动着的,物体的运动在重力作用下将会有自身的运动频率。
当某一外力作用在某一物体上时,而且有固定的频率,如果这个频率恰好与物体自身运动频率相同,物体将不断吸收外力,转变为自身运动的能量,随时间的积累,能量不断被吸收,最终导致物体的颠覆而失去共振状态。
核磁共振的基本原理知识点总结小伙伴们!今天咱们来唠唠核磁共振这个超酷的东西的基本原理。
咱先来说说原子核这小玩意儿。
原子核啊,就像一个个小小的粒子球,它们在原子的中心待着呢。
这些原子核啊,本身就带有电荷,而且还会像小陀螺一样自转,这个自转就叫做自旋。
不同的原子核,自旋的情况还不太一样呢。
有些原子核的自旋量子数是整数,有些则是半整数。
就像不同性格的小娃娃,各有各的特点。
那这个自旋和核磁共振有啥关系呢?这就有趣啦。
当原子核自旋的时候,就会产生一个小小的磁场,就像它自己带着一个小磁棒一样。
在没有外界磁场干扰的时候,这些原子核的自旋方向是杂乱无章的,就像一群调皮的小孩子在操场上乱跑,没有什么规律。
可是啊,一旦把这些原子核放到一个强大的外磁场中,就像是给这些调皮的小孩子划了一个跑道,它们就会乖乖听话,按照外磁场的方向排列起来。
不过呢,它们可不是完全听话,而是有两种状态,一种是顺着外磁场方向,一种是逆着外磁场方向。
这两种状态的能量可不一样哦,顺着的能量低,逆着的能量高。
就像在山坡上,在坡底的状态能量低,在坡顶的状态能量高。
这时候呢,如果再给这些原子核一个特定频率的射频脉冲。
这个射频脉冲就像是一个魔法信号,当这个信号的频率刚好和原子核在两个能量状态之间跃迁所需要的频率一样的时候,原子核就像听到了最爱的音乐一样,开始从低能量状态跳到高能量状态。
这个过程就叫做共振啦,就像两个频率相同的音叉,一个振动了,另一个也跟着振动起来。
当原子核吸收了这个射频脉冲的能量跃迁之后呢,过一会儿它又会回到原来的低能量状态,这个过程就会释放出能量。
我们就是通过检测这个释放出来的能量,来得到关于原子核的各种信息的。
比如说这个原子核周围的化学环境啊之类的。
再说说这个核磁共振成像吧。
它就是利用不同组织中的氢原子核在磁场中的表现不一样来成像的。
咱们人体大部分都是水嘛,水里就有好多氢原子核。
不同的组织,像肌肉、脂肪、骨头这些,它们里面的氢原子核所处的化学环境不同,在磁场中的共振频率啊、弛豫时间啊这些就不一样。