质子CT成像

磁共振成像是利用原子核在磁场内共振所产生信号经重建成像的一种成像技术。

核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）是一种核物理现象。

早在1946年Block与Purcell就报道了这种现象并应用于波谱学。

Lauterbur1973年发表了MR成像技术，使核磁共振不仅用于物理学和化学。

也应用于临床医学领域。

近年来，核磁共振成像技术发展十分迅速，已日臻成熟完善。

检查范围基本上覆盖了全身各系统，并在世界范围内推广应用。

为了准确反映其成像基础，避免与核素成像混淆，现改称为磁共振成像。

参与MRI 成像的因素较多，信息量大而且不同于现有各种影像学成像，在诊断疾病中有很大优越性和应用潜力。

一、磁共振现象与MRI含单数质子的原子核，例如人体内广泛存在的氢原子核，其质子有自旋运动，带正电，产生磁矩，有如一个小磁体。

小磁体自旋轴的排列无一定规律。

但如在均匀的强磁场中，则小磁体的自旋轴将按磁场磁力线的方向重新排列。

在这种状态下，质子带正电荷，它们像地球一样在不停地绕轴旋转，并有自己的磁场. 正常情况下，质子处于杂乱无章的排列状态。

当把它们放入一个强外磁场中，就会发生改变。

它们仅在平行或反平行于外磁场两个方向上排列用特定频率的射频脉冲（radionfrequency，RF）进行激发，作为小磁体的氢原子核吸收一定量的能而共振，即发生了磁共振现象。

停止发射射频脉冲，则被激发的氢原子核把所吸收的能逐步释放出来，其相位和能级都恢复到激发前的状态。

这一恢复过程称为弛豫过程（relaxationprocess），而恢复到原来平衡状态所需的时间则称之为弛豫时间（relaxationtime）。

有两种弛豫时间，一种是自旋-晶格弛豫时间（spin-lattice relaxationtime）又称纵向弛豫时间（longitudinal relaxation time）反映自旋核把吸收的能传给周围晶格所需要的时间，也是90°射频脉冲质子由纵向磁化转到横向磁化之后再恢复到纵向磁化激发前状态所需时间，称T1。

磁共振技术1•磁共振简介磁共振指的是自旋磁共振(spinmagneticresonance)现象。

它是指磁矩不为零的原子或原子核在稳恒磁场作用下对电磁辐射能的共振吸收现象，其意义上较广，包含有核磁共振(nuclearmagneticresonance,NMR)、电子顺磁共振(electronparamagneticresonance,EPR)或称电子自旋共振(electronspinresonance,ESR)。

用于医学检查的主要是磁共振共像(MagneticResonanceImaging，MRI)。

磁共振是在固体微观量子理论和无线电微波电子学技术发展的基础上被发现的。

1945年首先在顺磁性Mn盐的水溶液中观测到顺磁共振，第二年，又分别用吸收和感应的方法发现了石蜡和水中质子的核磁共振；用波导谐振腔方法发现了Fe、Co和Ni薄片的铁磁共振。

1950年在室温附近观测到固体Cr2O3的反铁磁共振。

1953年在半导体硅和锗中观测到电子和空穴的回旋共振。

1953年和1955年先后从理论上预言和实验上观测到亚铁磁共振。

随后又发现了磁有序系统中高次模式的静磁型共振(1957)和自旋波共振(1958)。

1956年开始研究两种磁共振耦合的磁双共振现象。

这些磁共振被发现后，便在物理、化学、生物等基础学科和微波技术、量子电子学等新技术中得到了广泛的应用。

2•电子顺磁共振电子顺磁共振(ElectronParamagneticResonance简称EPR)，或称电子自旋共振(ElectronSpinResonance简称ESR)。

它主要研究化合物或矿物中不成对电子状态，用于定性和定量检测物质原子或分子中所含的不成对电子，并探索其周围环境的结构特性。

2.1电子顺磁共振的发展史EPR现象首先是由前苏联物理学家 E.K.扎沃伊斯基于1945年从MnCl2、CuCl2等顺磁性盐类发现的。

物理学家最初用这种技术研究某些复杂原子的电子结构、晶体结构、偶极矩及分子结构等问题。

磁共振(MRI)检查为何时间那么长在医院放射科的各项检查中，磁共振(MRI)检查老是要排很长时间的队，有些医院甚至要预约到两周或更长时间。

所以经常会有患者或家属提出疑问，做个CT检查分分钟就好了，怎么做磁共振检查要那么长的时间呢？磁共振(MRI)检查磁共振作为放射科的常规检查之一，有着非常明显的优势，比如无电离辐射，软组织对比度高，多参数、多方位成像，可以无需对比剂进行血管成像、灌注扫描等，在这众多的优点中，磁共振检查有两个至今无法避免的缺点：噪音与检查时间长。

今天我们就一起来谈谈磁共振检查为何时间较长。

磁共振成像一般都是利用氢质子成像，那么为什么选择氢质子而不是其他呢?因为原子核中的质子并非是静止状态，以自身的旋转轴作自旋运动，是原子核的一种特性。

自旋与质子数目有关。

质子和中子只有在基数和偶数不一样的情况下它核才有自旋（如果质子中子都是偶数这个原子核就可能是没有自旋，如果是基数可能有也可能没有）。

我们需要的是质子和中子不一样的情况下才是有价值的。

只有奇数质子元素具备了磁共振研究条件的碳13、磷31、钠23、氟19、H1。

氢质子只有一个质子，即角动量最强，而且在人体中占的比例最高达65％以上,因此医学磁共振成像主要利用H1氢质子来完成的。

当人体进入磁场以后，体内的氢质子因具有角动能而具有磁性被磁化，被磁化后的氢质子沿主磁场纵轴方向排列的磁化矢量称纵向磁化矢量。

因与磁场平行处于同一方向的纵向磁化矢量不能直接探测到(因为主磁场的强度太大，微弱的纵向磁化矢量不能被磁共振线圈探测到)。

然而横向磁化矢量与主磁场垂直，其发生弛豫时可以切割线圈产生微弱的电信号(类似于发电机原理)，这个微弱的电信号是可以被探测和记录的。

那么，又如何产生横向磁化矢量呢？这时就需要射频脉冲(RF)来激励氢质子使其产生共振(当RF的频率与氢质子的进动频率一致时，氢质子将产生共振吸收能量，发生能级跃迁)，从而使纵向磁化矢量发生偏转，这样就产生了横向磁化矢量。