核磁共振

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核磁共振

核磁共振

核磁共振(NMR )就是指处于某个静磁场中的物质的原子核系统受到相应频率的电磁辐射时,在它们的磁能级之间发生的共振跃迁现象。它自问世以来已在物理、化学、生物、医学等方面获得广泛应用,是测定原子的核磁矩和研究核结构的直接而准确的方法,也是精确测量磁场的重要方法之一。 一 实验目的

1 了解核磁共振的基本原理和实验方法

2 测量氟核19

F 的旋磁比和g 因子 二 实验原理

其原理可从两个角度阐明。 1. 量子力学观点 1) 单个核的磁共振 实验中以氢核为研究对象。

通常将原子核的总磁矩μ在其角动量P 方向的投影μ称为核磁矩。它们之间关系可写成:

P γμ= (1)

对于质子,式中p

N m e g 2=

γ称为旋磁比。其中e 为质子电荷,p m 为质子质量,N g 为核的

朗德因子。按照量子力学,原子核角动量的大小由下式决定:

)1(+=

I I P (2)

式中 为普朗克常数,I 为核自旋量子数,对于氢核2

1=I 。

把氢核放在外磁场B 中,取坐标轴z 方向为B 的方向。核角动量在B 方向的投影值由下式决定:

m P z = (3)

式中m 为核的磁量子数,可取I I I m -???-=,,1,。对于氢核2

1,21-=m 。 核磁矩在B 方向的投影值

m m e g m m e g P p

N p

N

Z Z )2(

2 ===γμ (4)

将之写为

m g N N Z μμ= (5)

式中p

N m e 2 =

μ=5.050787×10

-27

焦耳/特斯拉,称为核磁子,用作核磁矩的单位。磁矩为

μ的原子核在恒定磁场中具有势能

mB g B E N N z μμμ-=-=?-=B (6)

任何两个能级间能量差为

)(212

1

m m B g E E E N N m m --=-=?μ (7)

根据量子力学选择定则,只有1±=?m 的两个能级之间才能发生跃迁,其能量差为

B g E N N μ=? (8)

若实验时外磁场为B 0,用频率为ν0的电磁波照射原子核,如果电磁波的能量h ν0恰好等于氢原子核两能级能量差,即

00B g h N N μν= (9)

则氢原子核就会吸收电磁波的能量,由2

1=

m 的能级跃迁到2

1-

=m 的能级,这就是核磁

共振吸收现象。式(9)为核磁共振条件。为使用上的方便,常把它写为:

00)(

B h

g N

N μν= 或 00B γω= (10)

上式为本实验的理论公式。对于氢核,H

γ=2.67522╳102MHz/T 。

2) 核磁共振信号强度

实验所用样品为大量同类核的集合。由于低能级上的核数目比高能级上的核数目略微多些,但低能级上参与核磁共振吸收未被共振辐射抵消的核数目很少,所以核磁共振信号非常微弱。

推导可知,T 越低,0B 越高,则共振信号越强。因而核磁共振实验要求磁场强些。另外,还需磁场在样品范围内高度均匀,若磁场不均匀,则信号被噪声所淹没,难以观察

到核磁共振信号。

2. 经典理论观点 1) 单个核的拉摩尔进动

具有磁矩μ的原子核放在恒定磁场B 0中,设核角动量为P ,则由经典理论可知:

0B μP ?=d t

d (11)

将(1)式代入(11)式得:

)(0B μμ?=γd t

d (12) 由推导可知核磁矩μ在静磁场B 0中的运动特点为: a) 围绕外磁场B 0做进动,进动角频率00

B γ?=,跟μ和B 0间夹角θ无关;

b) 它在xy 平面上的投影⊥μ是一常数; c) 它在外磁场B 0方向上的投影z μ为常数;

如果在与B 0垂直方向上加一个旋转磁场B 1,且B 1<

θμc o s B E -=?-=B μ (13) 可知,θ的变化意味着磁势能E 的变化。这个改变是以所加旋转磁场的能量变化为代价的。即当θ增加时,核要从外磁场B 1中吸收能量,这就是核磁共振现象。共振条件是:

001B γωω== (14) 这一结论与量子力学得出的结论一致。

如果外磁场B 1的旋转速度ω1≠ω0,则θ角变化不显著,平均起来变化为零,观察不到核磁共振信号。

2) 布洛赫方程

上面讨论的是单个核的核磁共振,但实验中观察到的现象是样品中磁化强度矢量M 变化的反映,所以必须研究M 在外磁场B 中的运动方程。

在核磁共振时,有两个过程同时起作用,一是受激跃迁,核磁矩系统吸收电磁波能量,其效果是使上下能级的粒子数趋于相等;一是弛豫过程,核磁矩系统把能量传与晶格,其效果是使粒子数趋向于热平衡分布。这两个过程达到一个动态平衡,于是粒子差数稳定在某一新的数值上,我们可以连续地观察到稳态的吸收。

现在首先研究磁场对M 的作用。在外磁场B 作用下,由式(12)可得:

)(B M M ?=γdt

d (15)

可导出M 围绕B 作进动,进动角频率ω=γB 。假定外磁场B 沿z 轴方向,再沿x 轴方向加一线偏振磁场

x 1e B )(cos 21t B ω= (16)

e x 为沿x 轴的单位矢量,2B 1为振幅。根据振动理论,该线偏振场可看作左旋圆偏振场和右旋圆偏振场的叠加,只有当圆偏振场的旋转方向与进动方向相同时才起作用。对于γ为正的系统,只有顺时针方向的圆偏振场起作用。以此为例,B 1=B 1顺。则B 1在坐标轴的投影为

t B B x ωc o s

11= (17) t B B y ωs i n 11-= (18)

当旋转磁场B 1不存在且自旋系统与晶格处于热平衡时,M 只有沿外磁场z 方向的分量M z , 而M x =M y =0则

M z =M 0=0χH=0χB /μ0 (19) 式中0χ为静磁化率,μ0为真空磁导率, M 0为自旋系统与晶格达到热平衡时的磁化强度。

其次考虑弛豫对M 的影响。核磁矩系统吸收了旋转磁场的能量后,处于高能态的核数目增大(M z

1

0)

(T M M dt

dM Z z

--=

(20)

此外,自旋和自旋间也存在相互作用,对每个核而言,都受邻近其它核磁矩所产生局部磁场的作用,而这个局部磁场对不同的核稍有不同,因而使每个核的进动角频率也不尽相同。假若某时刻所有的核磁矩在xy 平面上的投影方向相同,由于各个核的进动角频率不同,经过一段时间T 2后,各个核磁矩在xy 平面上的投影方向将变为无规分布,从而使M x 和M y 最后变为零。T 2称为横向弛豫时间。与M z 类似,假设M x 和M y 向零过渡的速度分别与M x 和M y 成正比,则运动方程可写成:

???

?

???-

=-

=22T M dt

dM T M dt dM

y

y

x x

(21) 同时考虑磁场B =B 0+B 1和弛豫过程对磁化强度M 的作用,如果假设各自的规律性不受另一因素影响,由式(15)、(17)、(18)、(19)、(21),就可简单地得到描述核磁共振现象的基本运动方程:

k j i B M M )(1)(101

2

M M

T M

M T dt

d z

y x --

+-

?=γ (22)

该方程称为布洛赫方程。其中B =i B 1cos ωt -j B 1sin ωt +k B 0。方程(22)的分量式为

??

?

??

?

?????

--

+-=-

-=-+=)(1)c o s s i n ()c o s ()s i n (0112

012101

M M

T

t B M t B M dt

dM T M

B M t B M dt dM T M t B M B M dt dM z

y x z y

x z y x

z y x

ωωγωγωγ (23) 在各种条件下解上述方程,可以解释各种核磁共振现象,一般来说,对液体样品是相当正确的,而对固体样品不很理想。本实验中,质子样品的实验结果就比氟样品精确。

建立旋转坐标系x′,y′,z ′,B 1与x ′重合,⊥M 为M 在xy 平面内的分量,u 和-v 分别为⊥M 在x ′和y ′方向上的分量,推导可知M z 的变化是v 的函数而非u 的函数,而M z 的变化表示核磁化强度矢量的能量变化,所以v 变化反映了系统能量的变化。如果磁场或频率的变化十分缓慢,可得稳态解

????

?

?

??

???

+-+-+=+-+-=+-+-=212

1220220

022212

122022201212

1220220

02

21)(1)](1[)(1)(1)(T T B T M T M T T B T T M B v T T B T M

T B u z γωωωωγωωγγωωωωγ (24)

则可得u ,v 随ω变化的函数关系曲线,如图1所示,(a )称为色散信号,(b )称为吸收信号。可知当外加旋转磁场B 1的角频率ω等于M 在磁场B 0中进动的角频率ω0时,吸收信号最强,即出现共振吸收。

图1核磁共振时的色散信号和吸收信号

此外,在做核磁共振实验时,观察到的共振信号出现“尾波”,这是由于频率调制速度太快,不满足布洛赫方程稳态解的“通过共振“条件。

三 实验装置

核磁共振实验装置由探头、电磁铁及磁场调制系统、磁共振实验仪、外接示波器、频率计数器组成。

1 磁场

磁场由稳流电源激励电磁铁产生,保证了磁场从0到几千高斯范围内连续可调,数字电压表和电流表使得磁场强度的调节得到直观的显示,稳流电源保证了磁场强度的高度稳定。

2 扫场

观察核磁共振信号有两种方法:扫场法,即旋转场B1的频率ω1固定,而让磁场B连续变化通过共振区域;扫频法,即磁场B固定,让旋转磁场B1的频率ω1连续变化通过共振区域。二者完全等效。但后者更简单易行。本实验采用扫频法,在稳恒磁场B0上叠加一个低频调制磁场B’=B?m sinω?t,则样品所在区域为B0+B?m sinω?t,由于B?m很小,总磁场方向保持不变,只是磁场幅值按调制频率在B0-B?m~B0+B?m范围内发生周期性变化。可得相应的拉摩尔进动频率ω0为

ω0= γ(B0+B?m sinω?t)(25)只要旋转场频率ω1调在ω0附近,同时B0-B?m≤B≤B0+B?m,则共振条件在调制场的一个周期内被满足两次。在示波器上将观察到共振吸收信号。

3、边限振荡器

边限振荡器是指振荡器调节至振荡与不振荡的边缘,当样品吸收能量不同亦即线圈Q 值改变时,振荡器的振幅将有较大变化。边限振荡器既可避免产生饱和效应,也使样品中少量的能量吸收引起振荡器振幅较大的相对变化,提高检测共振信号的灵敏度。当共振时样品吸收增强,振荡变弱,在示波器上就可显示出反映振荡器振幅变化的共振吸收信号。

4 示波器触发信号的形式─内扫描和外扫描

示波器用内扫描时,当射频场角频率ω1调节到ω0附近,且B0 B?m≤B≤B0+B?m时,则磁场变化曲线在一周内能观察到两个共振吸收信号。当对应射频磁场频率发生共振的磁

(a)(b)

图2扫场法检测共振吸收信号

场B的值不等于稳恒磁场B0时,出现间隔不等的共振吸收信号。如图2(a)所示。若间

隔相等,则B =B 0,信号相对位置与B ?m 的幅值无关,如图2(b )所示。改变B 的大小或B 1的频率ω1,均可使共振吸收信号的相对位置发生变化,出现“相对走动”的现象。这也是区分共振信号和干扰信号的依据。

示波器用外扫描时,即从扫场分出一路,通过移相器接到示波器的水平输入轴,作为外触发信号。当磁场扫描到共振点时,可在示波器上观察到如图3所示的两个形状对称的信号波形,它对应于磁场B 一周内发生两次核磁共振,再细心地把波形调节到示波器荧光屏的中心位置并使两峰重合,此时共振频率和磁场满足ω0=γB 0。

图3 对称的共振吸收信号波形

四、 实验步骤

1、 打开系统各仪器(磁共振实验仪、频率计数器、示波器)电源开关,示波器置于外扫描状态,把质子样品插入电磁铁均匀磁场中间,预热20分钟。

2、 缓慢调节磁场电源或频率调节旋钮,直至示波器上出现共振信号,调节样品在磁场中的位置使共振信号最强。

3、调节“调相”旋钮,使两波的第一峰重合,并通过调节磁场电流或频率调节旋钮使之位于示波器的中央。此时的f H 即为样品在该磁场电流下的共振频率,记录相应数据I 和f H 。

4、保持磁场电流不变,将示波器改为内扫描状态,微调频率调节旋钮,使共振信号间距相等,此时的f H 即为内扫描时样品在该磁场电流下的共振频率,记录相应数据I 和f H 。

5、改变磁场电流,重复3、4,测定样品在其工作范围内不同磁场电流下的共振频率。

6、把原质子样品更换为氟样品,保持磁场电流与前样品相对应,重复上述步骤2,3,4,5。

7、处理实验数据。当质子共振磁场B H 与氟共振磁场B F 相等时,有H

H

F F f f γγ=

,式

中,F f 为氟样品的共振频率,H f 为质子样品的共振频率,F γ和H γ分别为氟样品和质子样品的旋磁比,其中,H γ为已知,所以以相同磁场电流下的F f 和H f ,从而求出F γ和g 因子。

8、由于已知H γ=2.67522╳102MHz/T ,所以只要测出与待测磁场相对应的共振频率H f ,即可由公式H

B γ

ω=

0算出待测磁场强度,式中频率单位为MHz 。常用此方法校准

高斯计。

五、思考题

1、什么叫核磁共振?

2、从量子力学角度推导满足核磁共振条件的公式。

3、核磁共振中有哪两个过程同时起作用?

4、观察核磁共振信号有哪两种方法?并解释之。

5、内扫描时,核磁共振信号达到何种形式时,其共振磁场为B 0?

6、外扫描时,核磁共振信号达到何种形式时,其共振磁场为B 0?

7、如何判断共振信号和干扰信号,为什么?

8、利用H

H

F F f f γγ=

时,为什么质子样品的共振频率H f 和氟样品的共振频率F f 必

须在同一磁场电流下测出? 9、怎样利用核磁共振测量磁场强度?

10、布洛赫方程的稳态解是在何种条件下得到的?

磁共振(MRI)检查注意事项

磁共振(MRI)检查注意事项 一、磁共振检查的禁忌症 1.带有心脏起搏器及人工瓣膜的病人; 2.带有神经刺激器(如膈肌刺激器)的病人; 3.术后体内置有动脉瘤止血夹的病人; 4.带有心脏人工瓣膜和人工耳蜗的病人; 5.疑有铁磁性植入者,如枪炮伤后存留及眼内铁磁性金属异物的病人; 6.体内有微量输液泵的病人,如胰岛素或化疗药物微量输液泵等; 7.手术后体内用金属钉缝合切口者及置有大块金属植入物如人工股骨头、人工关节、金属假肢、胸椎矫形钢板等; 8.患有幽闭恐惧症的病人; 9.体内有各种内支架者,如血管内支架、胆道、胃肠道支架、泌尿道等支架; 10.危重病人、昏迷躁动、有不自主运动或精神病不能保持静止不动者; 11.妊娠三个月以内的早孕患者; 二、填写MRI申请单的注意事项 1.详细标明检查部位。对称器官必须标清左右;胸、腹部检查必

须标明具体器官或检查目的;头颈部检查,如欲观察细小结构,如垂体、内耳等,必须明确标出; 2.认真填写病人信息及病史。详细的病人信息及病史对影像技术人员的扫描方案的确立有很大的帮助。门诊患者详细填写患者信息和病史,为日后随访提供了很大的方便; 3.对扫描范围和扫描序列有特殊要求,可以说明。如脊柱检查,可以根据查体情况说明要检查哪几个椎体。如果其它检查怀疑某处有病变,应详细说明,以使MRI操作员扫描时重点观察。对MRI较为熟悉的医生,可以根据自己的习惯要求扫哪个方位、哪个序列。MRA、MRCP、功能成像等特殊检查,因检查时间长,且可能另收费,临床医生如果需要,必须特殊标明。 三、关于增强检查。 一般情况下,是否进行增强检查应咨询MRI医生或技术人员,或在观察平扫图像后决定。有时MRI医生要求病人增强,病人来征求临床医生意见,临床医生应积极配合MRI医生的工作,说明增强检查的必要性。一般而言,肿瘤性病变直接平扫加增强。 四、对病人的检查前交代 1.说明此检查的意义和必要性,以及有可能出现阴性结果,以减少病人和MRI医生的不必要纠纷。 2.如患者手中有既往影像检查资料,应嘱咐病人进行MRI检查时

MRI检查前准备

MRI检查前准备及注意事项 一、适应证与禁忌证 1.适应证:适用于人体大部分解剖部位和器官疾病的检查,应根据临床需要以及MRI在各解剖部位的应用特点选择。 2.禁忌证: (1)体内装有心脏起搏器,除外起搏器为新型MRI兼容性产品的情况; (2)体内植入电子耳蜗、磁性金属药物灌注泵、神经刺激器等电子装置; (3)妊娠3个月内; (4)眼眶内有磁性金属异物。 3.有下列情况者,需在做好风险评估、成像效果预估的前提下,权衡利弊后慎重考虑是否行MRI检查。 (1)体内有弱磁性置入物(如心脏金属瓣膜、血管金属支架、血管夹、螺旋圈、滤器、封堵物等),一般建议在相关术后6~8周再进行检查,且最好采用以下场强设备; (2)体内有金属弹片、金属人工关节、假肢、假体、固定钢板等时,视金属置入物距扫描区域(磁场中心)的距离,在确保人身安全的前提下慎重选择,且建议采用以下场强设备; (3)体内有骨关节固定钢钉、骨螺丝、固定假牙、避孕环等时,考虑产生的金属伪影是否影响检查目标; (4)可短时去除生命监护设备(磁性金属类、电子类)的危重患者;

(5)癫痫发作、神经刺激症、幽闭恐怖症患者; (6)高热患者; (7)妊娠3个月及以上; (8)体内有金属或电子装置植入物者,建议参照产品说明书上的MRI安全提示。 二、MRI对比剂使用注意事项 1.核对受检者基本信息及增强检查申请单要求,确认增强检查为必需检查。 2.评估对比剂使用禁忌证及风险,受检者签署对比剂使用风险及注意事项知情同意书。 3.按药品使用说明书正确使用对比剂。 4. 增强检查结束后,受检者需留观15~30min,无不良反应方可离开。病情许可时,受检者应多饮水以利对比剂排泄。 5.孕妇一般不宜使用对比剂,除非已决定终止妊娠或权衡病情依据需要而定。 6.尽量避免大量、重复使用钆对比剂,尤其对于肾功能不全患者,以减少发生迟发反应及肾源性系统纤维化的可能。 7.虽然钆对比剂不良反应发生率较低,但仍需慎重做好预防及处理措施。 三、检查前准备 1.核对申请单,确认受检者信息、检查部位、目的和方案。 2.确认有无MRI检查禁忌证。

磁共振检查适应症

磁共振检查的适应症 颅脑MR 检查 先天性颅脑发育异常。 1、 脑积水。 2、 脑萎缩。 3、 卒中及脑缺氧:脑梗塞和脑出血等4、 脑血管疾病。 5、 颅内肿瘤和囊肿。 6、 颅脑外伤。 7、 颅内感染和其他炎性病变。 8、 脑白质病。 9、 ? 4眼及眶区MR 检查 眼眶前病变。 1、 肌圆锥内、外病变。 2、 眼外肌病变。 3、 视神经及其鞘病变。 4、 眼球病变。 5、 ? 亠鼻部MR 检查 鼻咽部良性、恶性病变。 1、 2、喉部良性、恶性病变。 四:口腔、颌面部MRI 检查 五:胸部MR 检查

1、肺脏。 2、纵膈及肺门。 3、胸膜与胸壁。 4、乳腺。 5、心脏、大血管。 六:肝脏、胆系胰腺、脾脏MR检查 1、肝脏、胆系、胰腺、脾脏的原发性或转移性肿瘤,以及肝海绵状 血管瘤。 2、肝寄生虫病。 3、弥漫性肝病。 4、肝、胆、脾、胰腺先天性发育异常。 5、胆道梗阻; 6、肝脓肿。 7、肝局限性结节增生和肝炎性假瘤。 8、手术、放疗。化疗及其它治疗效果的随访和观察。 9、胰腺炎及其并发症。 七:盆腔MR检查 1、膀胱、输尿管、前列腺、精囊腺、子宫、卵巢及其附件的病变。 2、骨盆及盆腔脏脏的损伤。 八:肾脏MR检查 九:肾上腺MR检查

十:腹膜腔及腹膜后间隙MR检查 」:脊柱MR检查 1、椎管内肿瘤。 2、脊髓病变。 3、脊柱及脊髓外伤性病变。 4、脊柱及脊髓先天性病变。 5、椎间盘突出。 6、椎管狭窄。 十二:骨关节和肌肉MR检查 十三:胃肠道MR检查 【下载本文档,可以自由复制内容或自由编辑修改内容,更多精彩文章,期待你的好评和关注,我将一如既往为您服务】

磁共振的临床应用价值

磁共振的临床应用价值 1、MRI比较于CT的优势 MRI利用人体中最多的氢质子在磁场中产生的共振效应,通过计算机处理后得到的图像。根据图像的性质不同,一般可分为T1加权像,T2加权像,质子密度像这三种基本图像。而CT是依赖于组织的X线衰减(CT值)。这是它们图像上的基本不同。所以,MRI相对于CT的优势非常明显: 1、MRI有很高的组织对比分辨率:MRI成像主要是考察组织的含水量的多少以及所含水的特性不同。也就是说,含水量不同,MRI图像上就可以明显区分开来,即使含水量一样,由于所含水的特性(比如弛豫特性、流动特性、扩散特性等等)不同,在MRI的图像上,最终表现出来的信号会完全不同。所以MRI的图像在所有的影像学图像中,是最接近于人体实际解剖结构的,甚至可以说和解剖书上的示图完全一样,非常直观。在考察软组织病变,特别是占位性病变比如脑膜瘤,胶质瘤,垂体腺瘤等等时,MRI的优势巨大。MRI图像上病变边缘会较CT 清晰锐利得多,完全可以确定占位性病变的边界,对临床手术及切除后复诊起到极其重要的指导意义。 2、MRI有多种参数的选择与变化从而有可能对各种病变的性质加以判断。CT只能通过CT值的变化来进行诊断,参数只有CT值一个。MRI的参数有几十种之多,经常用到的就有十几种。根据参数选择的不同,MRI的图像就会完全不同。一般可分为T1加权像,T2加权像,质子密度像这三种基本图像。临床上最常用到的是T1加权像(又称解剖像)和T2加权像(又称病理像)。举例来说,脂肪在T1加权像和T2加权像上均为高信号,肌肉、肝脏、胰腺等组织器官在T1加权像上为中等信号,而在T2加权像上则为较低信号,肺组织,大血管,钙化等在上述图像上均为一般均匀低信号,而肾、脾等组织器官在T1加权像上为较低信号,在质子像和T2加权像上均为较高信号。通过选择不同的参数,得到几种不同信号表现的图像,MRI可以将每种组织器官及病变完全区分开来,而不同的组织的CT值有可能完全一样,这时CT的局限性就暴露出来了。 3、MRI没有放射线的损害,MRI使用的是无线电波进行检测,频率也不高,以0.35T为例,频率仅为14.9MHz,并且持续时间很短。MRI只产生非常微量的热效应,人体几乎感觉不到。相对于CT所使用的射线,MRI无疑是一种环保的,

MRI核磁共振成像与CT成像的联系区别

MRI核磁共振成像与CT成像的联系区别 一、定义 MR(MagneticResnane lamge)中文译为核磁共振成像。它是一种生物磁自旋成像技术。工作原理:是将人体置于特殊的磁场中,用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核,引起氢原子核共振,并吸收能量。在射频脉冲停止后,氢原子核按特定频率发出射电信号,并将吸收的能量释放出来,被体外的接收器收录,经电子计算机处理获得图像,这就叫核磁共振成像。 CT(Computed Tomography)中文译为断层扫描。由于X线球管和探测器是环绕人体某一部位旋转,所以只能做人体横断面的扫描成像。工作原理:人体各种组织(包括正常和异常组织)对X 线的吸收不等。CT即利用这一特性,将人体某一选定层面分成许多立方体小块,这些立方体小块称为体素。X线通过人体测得每一体素的密度或灰度,即为CT图像上的基本单位,称为像素。它们排列成行列方阵,形成图像矩阵。分析CT图像, 一方面是观察解剖结构,另一方面是了解密度改变。后者可通过测定CT值而知,亦可与周围组织的密度对比观察。人体内肿瘤组织因部位、代谢、生长及伴随情况不同,其密度变化各异。CT对组织的密度分辨率较高,且为横断面扫描,提高了肿瘤诊断的准确率。 二、区别

1、成像面。CT成像为横断面,而MRI可做横断、矢状、冠状和任意切面的成像。 2、分辨率。CT比MRI的空间分辨率高,但只能辨别有密度差的组织,对软组织分辨力不高。MRI对软组织则有较好的分辨力,如肌肉、脂肪、软骨、筋膜等。 3、各自特点。MRI固然被认为分子水平上的成像有许多优点,但在氢质子缺乏或含量很少的组织如致密的骨骼、钙化、含气的肺部等,皆无法成像。由于MRI成像时间较长,昏迷、躁动病人不能获得清晰的图像,体内有金属异物的患者不能进入磁场,此为禁忌症。所以MRI与CT相互不能取代,二者相辅相成。 三、肺部影像检查举例 对于肺部的影像学检查,CT和MRI诊断价值基本相似,但各有特点。如MRI在明确肺部肿瘤与血管之间关系上要明显优于CT,但在发现肺部小病灶(<5mm)方面则不如CT敏感。此外对于诊断支气管扩张、肺结核、小量气胸等疾病,CT可作为常规检查。而对于肺栓塞患者,其MRI诊断价值高于CT.对于肺部检查到底是CT好还是MRI好,不能一概而论,应根据具体病情及所需要了解的情况进行选择。

核磁共振研究综述

核磁共振技术的综述 一.核磁共振技术的概念 核磁共振是处于静磁场中的原子核在另一交变磁场作用下发生的物理现象。通常人们所说的核磁共振指的是利用核磁共振现象获取分子结构、人体内部结构信息的技术。经过70多年的不断发展,核磁共振技术目前巳被广泛地应用于生命科学,药物分析,石油或水资源勘测,以及医学成像等多个科学领域。核磁共振技术可以提供分子的化学结构和分子动力学的信息,已成为分子结构解析以及物质理化性质表征的常规技术手段。 二、核磁共振技术的基本原理 核磁共振的基本原理是:原子核有自旋运动,在恒定的磁场中,自旋的原子核将绕外加磁场作回旋转动,叫进动(precession)。进动有一定的频率,它与所加磁场的强度成正比。如在此基础上再加一个固定频率的电磁波,并调节外加磁场的强度,使进动频率与电磁波频率相同。这时原子核进动与电磁波产生共振,叫核磁共振。核磁共振时,原子核吸收电磁波的能量,记录下的吸收曲线就是核磁共振谱(NMR-spectrum)。由于不同分子中原子核的化学环境不同,将会有不同的共振频率,产生不同的共振谱。记录这种波谱即可判断该原子在分子中所处的位置及相对数目,用以进行定量分析及分子量的测定,并对有机化合物进行结构分析。 三.核磁共振技术的应用 人们在发现核磁共振现象之后很快就产生了实际用途,化学家利用分子结构对氢原子周围磁场产生的影响,发展出了核磁共振谱,用于解析分子结构,随着时间的推移,核磁共振谱技术不断发展,从最初的一维氢谱发展到13C谱、二维核磁共振谱等高级谱图,核磁共振技术解析分子结构的能力也越来越强,进入1990年代以后,人们甚至发展出了依靠核磁共振信息确定蛋白质分子三级结构的技术,使得溶液相蛋白质分子结构的精确测定成为可能。 3.1核磁共振可分为:固体核磁共振、液体核磁共振以及核磁共振成像。 1.固体核磁共振应用的范围:不溶性的高分子材料、膜蛋白、刚性的金属以及非金属材料。固相核磁(除固体物理用固体核磁外)使用普及率不高。 2、液体核磁共振应用范围(目前是主要的):有机化合物,天然产物,生物大分子。溶液高分辨核磁共振在化学中主要应用:1)基本化学结构的确定、立体构型和构象的确定;2)化学反应机理研究、化学反应速度测定;3)化学、物理变化过程的跟踪;4)化学平衡的研究及平衡常数的测定;5)溶液中分子的相互作用及分子运动的研究(氢键相互作用、分子链的缠结、胶束的结构等);6)混合物的快速成分分析(LC-NMR, DOSY)。液体核磁共振在生物大分子在溶液中的主要应用主要有以下几个方面:1)测定生物大分子在溶液中的三维结构:是目前为止唯一能够准确测定生物大分子在溶液中的三维结构的方法;2)蛋白质与核酸的相互作用:分子生物学、分子遗传学、基因调控、药物设计等领域中都要涉及的重大问题;3)蛋白质卷曲和折叠研究:研究卷曲和折叠的动力学过程;4)药物设计:研究激素-受体复合物;酶与底物的复合物;功能蛋白与靶分子复合物,特别是关于结合点的结构信息。 3、核磁共振成像技术主要是临床诊断的成像、研究动植物形态的微成像、功能成像和分子成像。

磁共振检查能吃饭吗

全国体检预约平台 全国体检预约平台 磁共振检查能吃饭吗? 现代人热衷于磁共振检查,为了检查结果的准确性,医生总会叮嘱检查者各种注意事项。那么,磁共振检查能吃饭吗?这是不少人关心的话题。 做腹部肝、胆、胰、脾、肾等检查时,请于检查前4小时禁食;并需要您检查过程中保持呼吸平稳,切忌咳嗽或进行吞咽动作。以下就是核磁共振成像检查注意事项: 1.核磁共振检查由于检查时间相对较长,每日检查人数有限,为核磁共振成像。避免您长时间等待,需要医生开单预约,按预约时间前去检查。 2.检查前请取下一切含金属的物品,如金属手表、眼镜、项链、义齿、义眼、钮扣、皮带、助听器等;否则,检查时可能影响磁场的均匀性,造成图像的干扰,形成伪影,不利于病灶的显示,并可能造成个人财物不必要的损失及磁共振机的损伤。 3.如果您装有心脏超搏器、人工心脏金属瓣膜、血管金属夹、眼球内金属异物、体内有铁质异物、胰岛素泵、神经刺激器,以及妊娠三个月以内,不能做此检查,以免发生意外。 4. 昏迷、危重及不能配合的患者不能进行核磁共振检查。 5.做盆腔部位检查时,需要膀胱充盈,请检查前不要解小便。 6.做腹部肝、胆、胰、脾、肾等检查时,请于检查前4小时禁食;并需要您检查过程中保持呼吸平稳,切忌咳嗽或进行吞咽动作。 7.头颅及神经系统检查时,不需要特殊准备。 8.核磁共振检查对饮食、药物没有特别要求。 9.完成一次磁共振检查需要半小时左右,检查过程中,您会听到机器发出的嗡嗡声,此时请尽量静卧,平衡呼吸,身体勿做任何移动,以免影响图像质量。 10.磁共振扫描过程中请身体(皮肤)不要直接触磁体内壁及各种导线,防止皮肤灼伤。 大家在做磁共振前一定要有思想准备,不要急躁,害怕,要听从医生的指导,耐心配合。 本文来源:深圳入职体检https://www.360docs.net/doc/d016290847.html,/0755/cl/t40

磁共振检查的适应症及临床应用价值

磁共振检查的适应症 及临床应用价值 磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)是一种安全可靠的高科技检查设备,无X线辐射,对人体无危害。MRI图像非常精细、清晰、逼真。不用对比剂即可清楚显示心脏、血管和体内腔道,可进行任意方位断层扫描,定位精确。MRI临床适应症广泛,是颅脑、脊髓、骨与关节软骨、滑膜、韧带等部位病变的首选检查方法。 一、颅脑MRI检查 (一)适应症 1、先天性颅脑发育异常:包括器官源性畸形和组织源性畸形,MRI可确诊。 2、脑积水。 3、脑萎缩。 4、卒中及脑缺氧:脑梗塞和脑出血等。 5、脑血管疾病:高磁场的MR通过血管成像(MRA)技术显示。 6、颅内肿瘤和囊肿。 7、颅脑外伤。 8、颅内感染和其他炎性病变。 9、脑白质病。 (二)临床应用价值 1、MRI对颅脑疾病诊断的重要性,在一定程度上已超过螺旋CT。目前,螺旋CT和MRI对脑部疾病的诊断作用仍互为补充。 2、MRI之所以优于CT,是因为MRI软组织对比度高,能

准确地分辨脑皮质(灰质)、髓质(白质)和神经核团,尤其是脑髓质疾病、肿瘤、水肿等诊断的敏感度更高。 3、MRI能进行任意方位断层扫描,定位准确。 4、MRI无骨性伪影的干扰,是诊断垂体、颅神经、脑干、小脑等部位病变的首选影像检查方法。 5、应用对比剂可以鉴别肿瘤和水肿。 6、头颅外伤的诊断MRI不及螺旋CT敏感。MRI难以发现新鲜出血,不能显示外伤性蛛网膜下腔出血;MRI检查时间长,容易产生运动伪影;带有监护仪的急症、危重病人不能做MRI检查。 (三)注意要点 1、MRI对钙化与颅骨病变的诊断能力较差。 2、急诊、重危病人,监护仪和急救装置不能带入磁共振机房,限制了MRI在上述病人中的应用。 3、体内有金属植入物或金属异物者慎用。 4、安装有心脏起搏器的病人,禁忌做MRI检查。 二、眼及眶区MRI检查 (一)适应症 1、眼眶前病变。 2、肌圆锥外病变。 3、肌圆锥内病变。 4、眼外肌病变。 5、视神经及其鞘病变。 6、眼球病变:主要是球内肿瘤。 (二)临床应用价值 1、MRI检查,无X辐射损害、无痛苦,尤其适合于小儿眼疾的多次随访检查。 2、软组织对比度好,眼眶解剖显示清晰;可任意方位倾斜扫描成像,视神经病变较其他影像学检查方法显示更准确。 3、皮样囊肿、黑色素瘤、血管畸形等眼眶疾患,具有特

MRI中T1和T2的含义与区分

MRI名词解释 T1加权像、T2加权像为磁共振检查中报告中常提到的术语,很多非专业人士不明白是什么意思,要想认识何为T1加权像、T2加权像,请先了解几个基本概念: 1、磁共振(mageticresonanceMR);在恒定磁场中的核子,在相应的射频脉冲激发后,其电磁能量的吸收和释放,称为磁共振。 2、TR(repetition time):又称重复时间。MRI的信号很弱,为提高MR 的信噪比,要求重复使用同一种脉冲序列,这个重复激发的间隔时间即称TR。 3、TE(echo delay time):又称回波时间,即射频脉冲放射后到采集回波信号之间的时间。 4、序列(sequence):指检查中使用的脉冲程序-组合。常用的有自旋回波(SE),快速自旋回波(FSE),梯度回波(GE),翻转恢复序列IR),平面回波序列(EP)。 5、加权像(weight image.WI):为了评判被检测组织的各种参数,通过调节重复时间TR。回波时间TE,可以得到突出某种组织特征参数的图像,此图像称为加权像。 6、流空效应(flowingvoid effect):心血管内的血液由于流动迅速,使发射MR信号的氢质子离开接受范围,而测不到MR信号。 7、MR血管成像:有两种血管成像的模式,一是时间飞越法time Offlight即TOF法;二是相位对比法phase contrast即PC法。前者通过血流的质子群与静止组织之间的纵向矢量变化来成像,后者通过相

位对比变化而区别周围静止组织,突出重建血管图像。目前以TOP 法临床应用较广泛。 8、MR水成像:根据TW2图像,可以抑制其它的组织,只显示静止的水份,这一技术可作脑室成像、胆道成像、尿路成像等。 9、弛豫:在射频脉冲的激发下,人体组织内氢质子吸收能量处于激发状态。射频脉冲终止后,处于激发状态的氢质子恢复其原始状态,这个过程称为弛豫。? 了解了以上概念后,描述磁共振成像过程大致如下: 人体组织中的原子核(含基数质子或中子,一般指氢质子)在强磁场中磁化,梯度场给予空间定位后,射频脉冲激励特定进动频率的氢质子产生共振,接受激励的氢质子驰豫过程中释放能量,即磁共振信号,计算机将MR信号收集起来,按强度转换成黑白灰阶,按位置组成二维或三维的形态,最终组成MR图像。 总之,磁共振成像是利用原子核在磁场内共振产生的信号经重建成像的成像技术。 B. T1和T2解释 了解了以上基本概念后我们就可以进一步了解何为?T1加权成像、T2加权成像了。 所谓的加权就是“突出”的意思 T1加权成像(T1WI)----突出组织T1弛豫(纵向弛豫)差别 T2加权成像(T2WI)----突出组织T2弛豫(横向弛豫)差别。 在任何序列图像上,信号采集时刻横向的磁化矢量越大,MR信号越

磁共振成像的基本原理和概念

磁共振成像的基本原理和概念 第一节磁共振成像仪的基本硬件 医用MRI仪通常由主磁体、梯度线圈、脉冲线圈、计算机系统及其他辅助设备等五部分构成。 一、主磁体 主磁体是MRI仪最基本的构件,是产生磁场的装置。根据磁场产生的方式可将主磁体分为永磁型和电磁型。永磁型主磁体实际上就是大块磁铁,磁场持续存在,目前绝大多数低场强开放式MRI仪采用永磁型主磁体。电磁型主磁体是利用导线绕成的线圈,通电后即产生磁场,根据导线材料不同又可将电磁型主磁体分为常导磁体和超导磁体。常导磁体的线圈导线采用普通导电性材料,需要持续通电,目前已经逐渐淘汰;超导磁体的线圈导线采用超导材料制成,置于液氦的超低温环境中,导线内的电阻抗几乎消失,一旦通电后在无需继续供电情况下导线内的电流一直存在,并产生稳定的磁场,目前中高场强的MRI仪均采用超导磁体。主磁体最重要的技术指标包括场强、磁场均匀度及主磁体的长度。 主磁场的场强可采用高斯(Gauss,G)或特斯拉(Tesla,T)来表示,特斯拉是目前磁场强度的法定单位。距离5安培电流通过的直导线1cm处检测到的磁场强度被定义为1高斯。特斯拉与高斯的换算关系为:1 T = 10000 G。在过去的20年中,临床应用型MRI仪主磁体的场强已由0.2 T以下提高到1.5 T以上,1999年以来,3.0 T的超高场强MRI仪通过FDA 认证进入临床应用阶段。目前一般把0.5 T以下的MRI仪称为低场机,0.5 T到1.0 T之间的称为中场机,1.0 T到2.0之间的称为高场机(1.5 T为代表),大于2.0 T的称为超高场机(3.0 T为代表)。 高场强MRI仪的主要优势表现为:(1)主磁场场强高提高质子的磁化率,增加图像的信噪比;(2)在保证信噪比的前提下,可缩短MRI信号采集时间;(3)增加化学位移使磁共振频谱(magnetic resonance spectroscopy,MRS)对代谢产物的分辨力得到提高;(4)增加化学位移使脂肪饱和技术更加容易实现;(5)磁敏感效应增强,从而增加血氧饱和度依赖(BOLD)效应,使脑功能成像的信号变化更为明显。 当然MRI仪场强增高也带来以下问题:(1)设备生产成本增加,价格提高。(2)噪音增加,虽然采用静音技术降低噪音,但是进一步增加了成本。(3)因为射频特殊吸收率(specific absorption ratio,SAR)与主磁场场强的平方成正比,高场强下射频脉冲的能量在人体内累积明显增大,SAR值问题在3.0 T的超高场强机上表现得尤为突出。(4)各种伪影增加,运动伪影、化学位移伪影及磁化率伪影等在3.0 T超高场机上更为明显。由于上述问题的存在,3.0 T的MRI仪在临床应用还有一定限制,尽管其在中枢神经系统具有优势,但是在体部应用还不太成熟,因此,目前以1.5 T的高场机最为成熟和实用。 MRI对主磁场均匀度的要求很高,原因在于:(1)高均匀度的场强有助于提高图像信噪比,(2)场强均匀是保证MR信号空间定位准确性的前提,(3)场强均匀可减少伪影(特别是磁化率伪影),(4)高度均匀度磁场有利于进行大视野扫描,尤其肩关节等偏中心部位的MRI检查,(5)只有高度均匀度磁场才能充分利用脂肪饱和技术进行脂肪抑制扫描,(6)高度均匀度磁场才能有效区分MRS的不同代谢产物。现代MRI仪的主动及被动匀场技术进步很快,使磁场均匀度有了很大提高。 为保证主磁场均匀度,以往MRI仪多采用2m以上的长磁体,近几年伴随磁体技术的进步,各厂家都推出磁体长度为1.4m~1.7m的高场强(1.5T)短磁体,使病人更为舒适,尤其适用于幽闭恐惧症的患者。 随介入MR的发展,开放式MRI仪也取得很大进步,其场强已从原来的0.2T左右上升到0.5T以上,目前开放式MRI仪的最高场强已达1.0T。图像质量明显提高,扫描速度更快,已经几乎可以做到实时成像,使MR“透视”成为现实。开放式MR扫描仪与DSA的一体

MRI也就是核磁共振成像

MRI也就是核磁共振成像,英文全称是:nuclear magnetic resonance imaging,之所以后来不称为核磁共振而改称磁共振,是因为日本科学家提出其国家备受核武器伤害,为表示尊重,就把核字去掉了。 核磁共振是一种物理现象,作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域,到1973年才将它用于医学临床检测。为了避免与核医学中放射成像混淆,把它称为核磁共振成像术(MR)。 MR是一种生物磁自旋成像技术,它是利用原子核自旋运动的特点,在外加磁场内,经射频脉冲激后产生信号,用探测器检测并输入计算机,经过处理转换在屏幕上显示图像。 MR提供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像术,而且不同于已有的成像术,因此,它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。它可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像,不会产生CT检测中的伪影;不需注射造影剂;无电离辐射,对机体没有不良影响。MR对检测脑内血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅内动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管内肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效,同时对腰椎椎间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也很有效。 MR也存在不足之处。它的空间分辨率不及CT,带有心脏起搏器的患者或有某些金属异物的部位不能作MR的检查,另外价格比较昂贵。 磁共振成像是断层成像的一种,它利用磁共振现象从人体中获得电磁信号,并重建出人体信息。1946年斯坦福大学的Flelix Bloch和哈佛大学的Edward Purcell各自独立的发现了核磁共振现象。磁共振成像技术正是基于这一物理现象。1972年Paul Lauterbur 发展了一套对核磁共振信号进行空间编码的方法,这种方法可以重建出人体图像。 磁共振成像技术与其它断层成像技术(如CT)有一些共同点,比如它们都可以显示某种物理量(如密度)在空间中的分布;同时也有它自身的特色,磁共振成像可以得到任何方向的断层图像,三维体图像,甚至可以得到空间-波谱分布的四维图像。

磁共振的临床应用价值

磁共振的临床应用价值1、MRI比较于CT的优势 MRI利用人体中最多的氢质子在磁场中产生的共振效应,通过计算机处理后得到的图像。根据图像的性质不同,一般可分为T1加权像,T2加权像,质子密度像这三种基本图像。而CT是依赖于组织的X线衰减(CT值)。这是它们图像上的基本不同。所以,MRI相对于CT的优势非常明显: 1、MRI有很高的组织对比分辨率:MRI成像主要是考察组织的含水量的多少以及所含水的特性不同。也就是说,含水量不同,MRI图像上就可以明显区分开来,即使含水量一样,由于所含水的特性(比如弛豫特性、流动特性、扩散特性等等)不同,在MRI的图像上,最终表现出来的信号会完全不同。所以MRI的图像在所有的影像学图像中,是最接近于人体实际解剖结构的,甚至可以说和解剖书上的示图完全一样,非常直观。在考察软组织病变,特别是占位性病变比如脑膜瘤,胶质瘤,垂体腺瘤等等时,MRI的优势巨大。MRI图像上病变边缘会较CT 清晰锐利得多,完全可以确定占位性病变的边界,对临床手术及切除后复诊起到极其重要的指导意义。 2、MRI有多种参数的选择与变化从而有可能对各种病变的性质加以判断。CT只能通过CT值的变化来进行诊断,参数只有CT值一个。MRI的参数有几十种之多,经常用到的就有十几种。根据参数选择的不同,MRI的图像就会完全不同。一般可分为T1加权像,T2加权像,质子密度像这三种基本图像。临床上最常用到的是T1加权像(又称解剖像)和T2加权像(又称病理像)。举例来说,脂肪在T1加权像和T2加权像上均为高信号,肌肉、肝脏、胰腺等组织器官在T1加权像上为中等信号,而在T2加权像上则为较低信号,肺组织,大血管,钙化等在上述图像上均为一般均匀低信号,而肾、脾等组织器官在T1加权像上为较低信号,在质子像和T2加权像上均为较高信号。通过选择不同的参数,得到几种不同信号表现的图像,MRI可以将每种组织器官及病变完全区分开来,而不同的组织的CT值有可能完全一样,这时CT的局限性就暴露出来了。 3、MRI没有放射线的损害,MRI使用的是无线电波进行检测,频率也不高,以为例,频率仅为,并且持续时间很短。MRI只产生非常微量的热效应,人体几乎感觉不到。相对于CT所使用的射线,MRI无疑是一种环保的,绿色的影像学

磁共振成像概述

磁共振成像概述 磁共振成像( Magnetic Resonance Imaging )是利用人体内氢原子核在强磁场内共振产生影像的一种医学检查和诊断的方法。 ?MRI是什么? –——无线电波成像 ?MRI的特点? –——是软组织分辨率最高的影像检查手段 ?MRI的适应症? –——可适用全身检查 ?功能MRI是什么? –——可提供活体的结构、代谢信息 磁共振信号=无线电波 依据质子拉莫尔频率,其波长位于短波或超短波。 如:0.5T 拉莫尔频率为21.3MHz, 波长为14.08m(短波) 1.5T 拉莫尔频率为63.9MHz, 波长为4.69m(超短波) 磁共振成像的定义: 磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)是利用射频(radio frequency,RF)电磁波对置于磁场中的含有自旋不为零的原子核的物质进行激发,发生核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR),用感应线圈采集磁共振信号,按一定数学方法进行处理而建立的一种数字图像。 核磁共振的含义:

核—磁共振现象涉及原子核(特别是氢原子核) 磁—磁共振过程发生在强大静磁场的巨大磁体内在静磁场上叠加射频场按时做激励诱发共振叠加梯度磁场进行空间标记并控制成像 共振—借助宏观世界自然现象解释微观世界的物理学原理(如音叉振动),核子间能量吸收与释放可产生共振(磁场中) 共振现象的三个基本条件 (1) 必须有一个主动振动的频率 (2)主动振动频率与被动振动的物体固有频率必须相同 (3) 主动振动物体具有一定强度并与被振动物体保持一定距离 磁共振具备三种磁场才能完成:即静磁场,梯度磁场,射频脉冲磁场。磁共振现象: 处于恒定磁场中的氢原子核,在特定频率(拉摩尔Larmor )的射频脉冲( RF ) 影响下交替吸收、释放能量的过程。 什么是核磁共振现象? 位于静磁场中的人体组织受到射频场的作用产生磁共振信号并利用梯度场进行空间编码实现对信号的定位,通过计算机的重建处理,从而得到图像。 1.人体磁共振的基本成像过程:人体未进入静磁场,体内氢质子群 磁矩自然无规律排列; 2. 进入静磁场,所有自旋的氢质子重新排列定向,磁矩指向N 或S 极; 3. 通过射频线圈与静磁场垂直方向施加射频脉冲,受检部位氢质子

核磁共振成像医学检测

核磁共振---其基本原理:是将人体置于特殊的磁场中,用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核,引起氢原子核共振,并吸收能量。在停止射频脉冲后,氢原子核按特定频率发出射电信号,并将吸收的能量释放出来,被体外的接受器收录,经电子计算机处理获得图像,这就叫做核磁共振成像。 它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。它可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像,不会产生CT检测中的伪影;不需注射造影剂;无电离辐射,对机体没有不良影响。MR对检测脑内血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅内动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管内肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效,同时对腰椎椎间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也很有效。 CT成像与核磁共振区别 CT成像是在X射线的基础上运用计算机技术,使平面重叠的X像可以清晰一个平面一个平面的扫描.磁共振是原子核在强磁场中共振所得到的信号,然后经过图象重建得到的,它可以在人体的各个平面成像.说白了,它的成像和扫描部位质子的多少有关.他们的区别主要是原理,设备,其成像特点,检查技术,图象的分析与诊断,及他们在临床的应用. CT的基本原理一、CT成像过程:X线成像是利用人体对X线的选择性吸收原理,当X线透过人体后在荧光屏上或胶片上形成组织和器官的图像,CT的成像也与之相仿。 CT扫描的过程是由高度准直的X线束环绕人体某一检查部位作360度的横断面扫描的过程。检查床平移时,X线从不同方向照射病人,穿过人体的X线束因有部分光子被人体吸收而发生衰减,未被吸收的光子穿透人体再经后准直由探测器接收。探测器接受了穿过人体以后的强弱不同的X线,转换为自信号由数据采集系统(data acquisition system,DAS)进行采集。大量接收到模拟信号信息通过模数(A/D)转换器转换为数字信号输入电子计算机进行处理运算。经过初步处理的成为采集的原始数据(raw data),原始数据经过卷曲、滤过处理,其后称为滤过后的原始数据(6lteredrawdata)。由数模(D/A)转换器通过不同的灰阶在显示屏上显像从而获得该部位横断面的解剖结构图象,即CT横断面图象。 因此,CT检查得到的是反应人体组织结构分布的数字影象,从根本上克服了常规X线检查图像前后重叠的缺陷,使医学影像诊断学检查有了质的飞跃。 二、CT成像的基本原理 通常,探测器所接受到的射线信号的强弱,取决于该部位的人体截面内组织的密度。密度高的组织,例如骨骼吸收X线较多,探测器接收到的信号较弱;密度较低的组织,例如脂肪、空腔脏器等吸收X线较少,探测器获得的信号较强。这种不同组织对X线吸收值不同的性质可用组织的吸收系数μ来表示,所以探测器所接收到的信号强弱所反映的是人体组织不同的μ值。而CT正是利用X线穿透人体后的衰减特性作为其诊断疾病的依据。 X线穿透人体后的衰减遵守指数衰减规律I=I0e-μd。 式中:I为通过人体吸收后衰减的X线强度;I0为入射X线强度;μ为接收X线照射组织的线性吸收系数;d为受检部位人体组织的厚度。 通过电子计算机运算列出人体组织受检层面的吸收系数,并将之分布在合成图象的栅状阵列即矩阵的方格(阵元)内。矩阵上每个阵元相当于重建图象上的一个图象点,称为像素(pixel)。CT的成像过程就是求出每个像素的衰减系数的过程。如果像素越小、探测器数目越多,计算机所测出的衰减系数就越多、越精确,重建出的图象也就越清晰。目前,CT机的矩阵多为256×256,512×512,其乘积即为每个矩阵所包含的像素数 核磁共振成像 人脑纵切面的核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging,简称NMRI),又称自旋成像(spin imaging),也称磁共振成像、磁振造影(Magnetic Resonance Imaging,简称MRI),是利用核磁共振(nuclear magnetic resonnance,简称NMR)原理,依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减,通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波,即可得知构成这一物体原子核的位置和种类,据此可以绘制成物体内部的结构图像。 将这种技术用于人体内部结构的成像,就产生出一种革命性的医学诊断工具。快速变化的梯度磁场的

核磁共振成像MRI

核磁共振成像MRI 名片:核磁共振成像也称磁共振成像,是利用核磁共振原理,通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波,据此可以绘制成物体内部的结构图像,在物理、化学、医疗、石油化工、考古等方面获得了广泛的应用 概要 在磁场的作用下,一些具有磁性的原子能够产生不同的能级,如果外加一个能量(即射频磁场),且这个能量恰能等于相邻2个能级能量差,则原子吸收能量产生跃迁(即产生共振),从低能级跃迁到高能级,能级跃迁能量的数量级为射频磁场的范围。核磁共振可以简单的说为研究物质对射频磁场能量的吸收情况。 定义 核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging?,简称NMRI?),又称自旋成像(spin imaging?),也称磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging ?,简称MRI?),台湾又称磁振造影,是利用核磁共振(nuclear magnetic resonnance?,简称NMR?)原理,依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减,通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波,即可得知构成这一物体原子核的位置和种类,据此可以绘制成物体内部的结构图像。 将这种技术用于人体内部结构的成像,就产生出一种革命性的医学诊断工具。快速变化的梯度磁场的应用,大大加快了核磁共振成像的速度,使该技术在临床诊断、科学研究的应用成为现实,极大地推动了医学、神经生理学和认知神经科学的迅速发展。 物理原理 核磁共振成像是随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。它是利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核(即H+)发生章动产生射频信号,经计算机处理而成像的。原子核在进动中,吸收与原子核进动频率相同的射频脉冲,即外加交变磁场的频率等于拉莫频率,原子核就发生共振吸收,去掉射频脉冲之后,原子核磁矩又把

磁共振(MRI)检查的适应症及临床应用

磁共振(MRI)检查的适应症及临床应用价值 MRI是一种安全可靠的高科技检查设备,无X线辐射,对人体无危害。作为医学影像学的高端核心技术,MRI已有近30年临床应用历史,技术得到了迅速发展,硬件平台和软件技术不断更新,临床应用领域逐步扩大。 MRI图像非常精细、清晰、逼真。MRI检查具有无X 线辐射,不用对比剂清楚显示心脏、血管和体内腔道,可进行任意方位断层扫描定位精确等优点。MRI临床适应症广泛,是颅脑、脊髓、骨与关节软骨、滑膜、韧带等部位病变的首选检查方法。 一、颅脑MRI检查 (一)适应症 1.先天性颅脑发育异常:包括器官源性畸形和组织源性畸形,MRI可确诊 2.脑积水 3.脑萎缩 4.卒中及脑缺氧:脑梗塞和脑出血等 5.脑血管疾病:高磁场的MR通过血管成像(MRA)技术显示 6.颅内肿瘤和囊肿 7.颅脑外伤 8.颅内感染和其他炎性病变 9.脑白质病 (二)临床应用价值 1.MRI对颅脑疾病诊断的重要性,在一定程度上已超过螺旋CT。目前,螺旋CT和MRI 对脑部疾病的诊断作用仍互为补充。 2.MRI之所以优于CT,是因为MRI软组织对比度高,能准确地分辨脑皮质(灰质)、髓质(白质)和神经核团,尤其是脑髓质疾病、肿瘤、水肿等诊断的敏感度更高。 3. MRI能进行任意方位断层扫描,定位准确。 4. MRI无骨性伪影的干扰,是诊断垂体、颅神经、脑干、小脑等部位病变的首选影像检查方法。

5.应用对比剂可以鉴别肿瘤和水肿。 6.头颅外伤的诊断MRI不及螺旋CT敏感。MRI难以发现新鲜出血,不能显示外伤性蛛网膜下腔出血;MRI检查时间长,容易产生运动伪影;带有监护仪的急症、危重病人不能做MR检查。 (三)注意要点 1.MRI对钙化与颅骨病变的诊断能力较差。 2.急诊、重危病人,监护仪和急救装置不能带入磁共振机房,限制了MRI在上述病人中的应用。 3.体内有金属植入物或金属异物者慎用。 4.安装有心脏起搏器的病人,禁忌做MRI检查。 二、眼及眶区MR检查 (一)适应症 1.眼眶前病变。 2.肌圆锥外病变。 3.肌圆锥内病变。 4.眼外肌病变。 5.视神经及其鞘病变。 6.眼球病变:主要是球内肿瘤。 (二)临床应用价值 1.MRI检查,无X辐射损害、无痛苦,尤其适合于小儿眼疾的多次随访检查。 2.软组织对比度好,眼眶解剖显示清晰;可任意方位倾斜扫描成像,视神经病变较其他影像学检查方法显示更准确。 3.皮样囊肿、黑色素瘤、血管畸形等眼眶疾患,具有特征性信号强度,易于定性诊断。 4.很少使用对比剂,安全性高。 5.无骨性伪影,图像细腻清晰。

磁共振检查前准备应注意哪些

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磁共振检查前准备应注意哪些 20世纪80年代初,作为医学新技术的MRI应用临床。MRI对人体没有电离辐射损伤;能获得原生三维断面成像而无需重建就可获得多方位的图像;软组织结构显示清晰,对、膀胱、直肠、子宫、阴道、关节、肌肉等检查优于CT;多序列成像、多种图像类型,提供更丰富的影像信息。该项检查技术被广泛应用于临床,是疾病诊断的一种重要检查手段,为临床的治疗和手术提供着很大帮助。为了规范磁共振检查工作的开展,那么,对于磁共振检查前的注意事项,国内相关专家参考文献并结合临床制定的MRI检查专家共识,供广大医务工作者及患者参考。 一、适应症: 磁共振检查适用于人体大部分解剖部位和器官疾病的检查,根据临床需要以及MRI在各解剖部位的应用特点进行选择。 二、禁忌症: ①体内装有心脏起搏器,除外起搏器为新型MRI兼容性产品; ②体内植入电子耳蜗、磁性金属药物灌注泵、神经刺激器等电子装置; ③眼眶内磁性金属异物; ④妊娠3个月内。 注:有下列情况者,需在做好风险评估、成像效果预估的前提下,权衡利弊后慎重考虑是否行MRI检查。 ①体内有弱磁性置入物(如心脏金属瓣膜、血管金属支架、血管夹、螺旋圈、滤器、封堵物等)时,一般建议在相关术后6~8周再进行检查,且最好采用以下场强设备; ②体内有金属弹片、金属人工关节、假肢、假体、固定钢板等时,视金属置入物距扫描区域(磁场中心)的距离,在确保人身安全的前提下慎重选择,且建议采用以下场强设备; ③体内有骨关节固定钢钉、骨螺丝、固定假牙、避孕环等时,考虑产生的金属伪影是否影响检查目标; ④可短时去除生命监护设备(磁性金属类、电子类)的危重患者; ⑤癫痫发作、神经刺激症、幽闭恐怖症患者; ⑥高热患者;

磁共振临床应用手册

磁共振成像技术(核磁共振,MRI)是与CT几乎同步发展起来的医学成像技术。MRI 作为最先进的影像检查技术之一,在许多方面有其独到的优势,尤其是近年来高场磁共振超 快速成像与功能成像的出现,使得MRI的优势更为明显。但是,由于国情所限,MRI远没有CT普及,实际工作中,大量的病例本应首选MRI检查,却都进行了CT检查,因此造成的误诊及漏诊屡见不鲜。除病人经济情况的原因之外,临床医生对MRI的了解不足也是一个重要原因。 目前关于磁共振成像的书籍虽很多,专业性均很强,信息量也非常大,临床医生很难有时间仔细翻阅,但临床医生又急需了解磁共振的相关知识。鉴于此,我们编写了这本小册子,以期临床医生在阅读之后能够了解磁共振成像的临床应用价值、哪些情况下应当建议病人进 行MRI检查、以及一些磁共振基本读片知识。 1 磁共振成像的特点 一、无损伤性检查。CT、X线、核医学等检查,病人都要受到电离辐射的危害,而MRI 投入临床20多年来,已证实对人体没有明确损害。孕妇可以进行MRI检查而不能进行CT 检查。 二、多种图像类型。CT、X线只有一种图像类型,即X线吸收率成像。而MRI常用的图像类型就有几十种,且新的技术和序列不断更新,理论上有无限多种图像类型。可根据组织特意性用不同的技术制造对比,制造影像,力求诊断疾病证据充分、客观、可靠。有更丰 富的细节和依据方便医师作出明确的诊断,对疾病的治疗前及愈后作出更详细、系统的评估。 三、图像对比度高。磁共振图像的软组织对比度要明显高于CT。磁共振的信号来源于氢原子核,人体各处都主要由水、脂肪、蛋白质三种成分构成,它们均含有丰富的氢原子核 作为信号源,且三种成分的MRI信号强度明显不同,使得MRI图像的对比度非常高,正常 组织与异常组织之间对比更显而易见。CT的信号对比来源于X线吸收率,而软组织的X线吸收率都非常接近,所以MRI的软组织对比度要明显高于CT。 四、任意方位断层。由于我院MRI拥有 1.5T高场强主磁体及先进的三维梯度系统逐点 获得容积数据,所以可以在任意设定的成像断面上获得图像。 五、心血管成像无须造影剂增强。基于MRI特有的时间飞逝法(TOF)和相位对比法(PC)血流成像技术,磁共振血管成像(MRA)与传统的血管造影(DSA)相比,对人体无损伤性(不需要注射造影剂)、费用低、检查方便等优点。且随着MRI技术的不断进步,我院磁共振MRA的图像质量与诊断能力已与DSA非常接近,基于以上MR血管成像特性,MRA完全可作DSA术前筛查以及血管手术后复查。 六、代谢、功能成像。MRI的成像原理决定了MRI信号对于组织的化学成分变化极为 敏感。我院在高场MRI系统上拥有丰富磁共振功能成像技术,划时代地实现了对于功能性 疾病、代谢性疾病的影像诊断,同时也大大提高了对一些疾病的早期诊断能力,甚至可达到分子水平。 2 磁共振成像的原理 想获得人体的体层图像,任何成像系统都需要解决三方面问题:图像信号的来源、图像组织对比度的来源、图像空间信息的来源。磁共振成像也同样要解决这些问题。现对磁共振成像的原理作一简单介绍。 2.1 核磁共振信号的来源 磁共振成像,是依靠核磁共振现象来成像的。核磁共振现象,是指处于静磁场中的原子核系统受到一定频率的电磁波作用时,将在他们的磁能级间产生共振跃迁。 上述过程,是原子核与磁场发生的共振,所以称为核磁共振,因为“核”字涉嫌核辐射,