磁共振的优缺点
磁共振（MRI）的优缺点
MRI即磁共振共像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）。它是80年代初才正式推出的当代最先进的医学影像学检查方法之一。MRI 集当今物理学、化学、生物学和医学的最新研究成果于一体，结构复杂，技术先进。概括地说，它具有以下几项优点：
1.在医学影像学检查方法中。其最突出的优点，就是具有良好的软组织分辨力，对比分辨率高。例如：它可以清楚地分辨肌肉、肌腱、筋膜、脂肪等软组织结构，并可准确区分脑灰质和白质。
2.具有多方位任意切层的能力（包括横轴位、冠状位、矢状位及任意斜位，而不必变动被检查者的体位）。多平面，多参数成像技术，因此可清楚地显示病变所在的部位、范围以及和周围组织器官的相互关系，即可精确定出病灶。故对许多病变的定性、定位和定量诊断有其独特的优越性，且无观察死角。这是其他影像学检查方法对此目前只能是望尘莫及。
3.属无创性技术，并且无X线辐射损害，真正避免了其他影像学检查，如X线或放射性核素扫描显像等射线辐射对人体的损害。
4.无需造影剂即可清楚地显示心脏和血管，免去了病人在接受插管和静脉注射造影剂时所要承担的额外痛苦和风险。
但MRI也有其不足和禁忌：
1.MRI设备和检查费用昂贵，是目前影像学检查中费用较高的，仅次于PET。
2.MRI检查持续时间长，扫描速度远不如CT，一般头部扫描需30分钟左右，特殊部位及脏器检查时间更长。
3.对病人的身体移动非常敏感，易产生伪影，故不适于对急诊和危急重病人进行检查。
4.MRI扫描仓内有明显噪声，需病人密切合作，保持平静，以免产生幽闭恐惧症，从而导致检查失败。
5.MRI对钙化、结石及骨皮质不敏感，由于钙化灶、结石及骨皮内质不含质子或含量极少，故不能产生足够的MRI信号，不利于诊断和鉴别诊断。
6.带有心脏起搏器的患者绝对禁忌，因干扰可致停搏。
7.体内有金属，如假肢、弹片、止血夹、人工心瓣膜、固定用钢板、螺钉、人工股骨头等，不可进行检查，因金属异物的移动可能损害重要脏器和大血管。
中国医用磁共振产业和技术发展现状
·5· https://www.360docs.net/doc/421850874.html, 中国医用磁共振产业和技术发展现状 李坤成 目前，由于医学影像学技术的快速发展，尤其CT 装机数量显著增加，已经普及到县级以下医院，普通X 线的应用范围逐渐缩小，超声成为临床主要筛选检查手段，需求大量增加，伴随其小型化进程，有可能成为临床医师的工具，PET 和SPECT 的临床需求有所增加，但设备仅装备到三级医院。而MRI 具有软组织对比分辨力最高，无创伤、无射线辐射危害，可直接行任意方位层面成像，成像参数多、信息量大，一次检查可获得解剖、生理、病理、器官运动、组织灌注及活性、代谢、心理和认识等信息，实现“一站式”检查。所以，MRI 具有极强的研究能力，伴随其技术进展，MRI 的临床应用范围不断扩大，全球装机量逐年增加。 我国首台MRI 设备于1985年安装于广州解放军第一军医大学南方医院，我国第一台永磁型MRI 扫描仪由深圳安科公司1989年生产，20多年来虽然先后曾经有个别国内公司组织生产场强1.5 T 的超导型设备，但是时间不长，生产数量有限，没有形成批量生产规模。迄今为止，国内厂商仍然以生产永磁型低场强(多数场强为0.3 T 左右，低于0.5 T)磁共振机为主。 1 MRI设备和技术的发展 回顾MRI 设备和技术的发展历程，可见MRI 设备和技术发展有以下趋势： (1)MRI 的主磁场强度不断提高，20世纪80年代从最初0.16 T(甚至0.04 T)，逐步升高至0.35 T ，再经0.5 T 升至1.0 T ，然后在相当长的时期内(上世纪90年代)稳定在1.5 T(个别公司曾经生产过2.0 T 的设备)，而21世纪初3.0 T 磁共振问世，经过10年发展，技术逐渐成熟，我国2002年装备首台3.0 T 设备，至2010年末全国装机量已经达到近200台。 (2)伴随主磁场强度的不断提高，其接受线圈也历经体线圈、表面线圈、正交线圈、相控阵线圈、多通道(甚至全身一体化)线圈的发展历程。 (3)虽然MRI 具有多优点，但是其扫描速度较慢，为其主要不足之处。近年来MRI 的扫描速度逐年加快，主要通过梯度场场强不断提高，切换率逐渐加快和并行采集技术来实现秒级、屏气扫描或者获得实时动态图像。扫描速度慢是制约MRI 临床应用的瓶颈问题，科学家仍然进行不懈的努力以缩短总检查时间。期间还出现过双梯度发射场技术。 (4)目前MRI 技术进步主要体现在磁体方面，包
磁共振成像技术参数及其对图像质量的影响
4.4磁共振成像技术参数及其对图像质量的影响 4.4.1层数 SE序列多回波多层面（MEMP）二维采集时，脉冲重复期间最多允许层数（NS）由TR和最大回波时间TE决定。 NS = TR / （TEma +K）（公式4-1） 公式4-1中：NS为最多允许层数； TR为重复时间；TEma 为最大回波时间；K 为额外时间，根据所用参数不同而变化，一般用SAT和Flow Comp时K值就大。另外特殊吸收率（SAR）也是层数的主要限制因素。 4.4.2层厚 层厚取决于射频的带宽和层面选择梯度场强。层厚越厚，激发的质子数量越多，信号越强，图像的信噪比越高。但层厚越厚，采样体积增大，容易造成组织结构重叠，而产生部分容积效应。层厚越薄，空间分辨力越高，而信噪比降低。扫描时要根据解剖部位及病变大小来决定扫描层厚。 4.4.3层面系数 层面系数的大小取决于层间距和层面厚度。 层面系数=层间距/层面厚度′100% 上式表明，层面系数与层间距成正比，而与层面厚度成反比。当层面厚度固定时，层间距越大，层面系数越大。当层间距固定时，层面厚度越厚，层面系数越小。层面系数小时，相邻层面之间会产生干扰，从而影响T1对比。 4.4.4层间距 层间距（GAP）即不成像层面。选用一定带宽的射频脉冲激励某一层面时，必然
影响邻近层面的信号，为了杜绝成像之间层面的干扰，通常采用如下解决办法：（1）增加层间距：一般要求层间距不小于层厚的20%。层间距过大，容易漏掉微小病变；层间距越大，图像信噪比越高。（2）如果扫描部位或病变较小，不能选择过大层间距或无层间距时，应采用间插切层采集法而不选择连续切层法，以克服相邻层间的相互干扰，提高信噪比。 4.4.5接收带宽 接收带宽是指MR系统采集MR信号时所接收的信号频率范围。减少接收带宽可以提高图像的信噪比，但可导致图像对比度下降。同时，减少扫描层数，扫描时间延长，并增加化学位移伪影。 MR激发脉冲使用的是射频波，其频率范围称为射频带宽或发射带宽。射频脉冲的持续时间越短，即脉冲的形状越窄，傅里叶变换后其频带带宽越宽。层面厚度与带宽成正比，即层厚越厚，带宽越宽。人体组织信号为不同频率信号的叠加，包括被激励的组织和噪声。射频带宽越宽，信号采集范围就越大，噪声也越大。4.4.6扫描野（FOV） 扫描野也称为观察野，它是指扫描时采集数据的范围，它取决于频率编码和相位编码梯度强度。采集矩阵不变时，FOV越小，则体积单元（体素）越小，空间分辨力越高，但信号强度减低，信噪比越低。 检查部位超出FOV时，会产生卷褶伪影。因此，选择FOV时要根据检查部位决定。 4.4.7相位编码和频率编码方向 在频率编码方向上的FOV缩小时不减少扫描时间。而在相位编码方向上的FOV缩小时，可以减少扫描时间。因此，在扫描方案的设置上，应该注意两个问题。·相位编码方向FOV应放在成像平面最小径线方向，不但能节省扫描时间，又可
核磁共振发展现状
1）核磁共振测井的未来发展方向决定于其真正解决油气勘探开发问题的能力和潜力。为了提高力。油气勘探开发效益,它必定在满足解决日益复杂的油气地层评价问题需要的基础上,充分发挥在流体识别和岩石物理评价中的独特优势,不断地向前发展。 2）鉴于核磁共振测井的独特优越性,各油公司将会建立以核磁共振为中心的油气评价技术体系,包括随钻核磁共振测量、电缆核磁共振测井、与地层测试结合在一起的核磁共振流体分析以及系统的数据处理和综合解释方法系列。随钻核磁共振测井技术将备受关注。该技术是在钻井过程中实现对地层的核磁共振测量,提供地层的孔隙度、束缚水孔隙体积以及T1分布等信息,其应用前途是不可估量的 3）当前核磁共振测井自身存在的一些问题,可能会成为新仪器研制和应用研究的突破口。例如,MRIL 与CMR 的探测深度都仍然较浅,对于泥浆侵入比较深的轻质油和气层,NMR 测井在评价含烃性时将遇到困难;再如,在碳酸盐岩地层,T2分布与孔径分布及油气赋存状态的关系不像砂泥岩地层那么明确。这些都将给核磁共振测井的应用带来挑战。 俄罗斯ⅡMK 型 （大地电磁型） 斯伦贝谢公司CMR 型 （脉冲强磁场贴井壁型） NUMAR 公司MRIL-C 型（成像测井型） 测量原理 预极化-自由进动测量 永久磁铁局部均匀磁场-脉冲方式 偶极梯度-脉冲方式 观测方式 预极化-FID 自旋回波 自旋回波 提供信息 自由流体指数等(FFI) FFI 、束缚水等 FFI 、渗透率、扩散系数、束缚水 探测深度 150 cm(从井轴起) 2.5 cm(从井壁起) 19.7~21.6 cm(从井轴起) 纵向分辨率 30 cm 25 cm(慢速)，15 cm(点测) <50 cm
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。
功能性磁共振成像的应用和发展前景_final
功能性磁共振成像的应用和发展前景 王君1*刘嘉1，2 1认知神经科学与学习国家重点实验室，北京师范大学，100875 2中国科学院研究生院，北京，100049 摘要：功能性磁共振成像（functional Magnetic Resonance Imaging ，fMRI）是当代 医学影像技术应用于脑神经科学研究最为迅速的领域之一。本文首先简要介绍功能 性磁共振成像的基本原理，然后着重叙述该技术在临床和基础研究中的应用和发展 前景。 关键词：功能性磁共振成像脑神经科学临床应用基础研究 Applications of fMRI in Clinical Medicine and Brain Neuroscience Jun Wang1*, Jia Liu1，2 1State Key Lab of Cognitive Neuroscience and Learning，Beijing Normal University, Beijing, 100875 2Graduate University of Chinese Academy of Sciences，Beijing，Beijing, 100049 Abstract: Now functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) has been more rapidly applied in clinical medicine and brain neuroscience than some other modern medical imaging techniques. This paper first briefly introduces the principle of fMRI, and then its some applications in clinical medicine and brain function research are described in details together with its some recent developments. Key words: fMRI Brain Neuroscience Clinical application Basic Research 20世纪90年代以来，在传统磁共振成像（Magnetic Resonance Image， MRI） 技术的基础上发展的功能磁共振成像（functional Magnetic Resonance Image , fMRI） 技术已广泛应用于脑功能的临床和基础研究。fMRI结合了功能、解剖和影像三方面 的因素，为临床磁共振诊断从单一形态学研究到与功能相结合的系统研究提供了强 有力的技术支持。该技术具有无创伤性、无放射性、可重复性、较高的时间和空间 分辨率、可准确定位脑功能区等特点，为脑神经科学提供了广阔的应用前景。 1.fMRI的基本原理 1990年, Ogawa等人根据脑功能活动区氧合血红蛋白（HbO2）含量的增加导 致磁共振信号增强的原理得到了关于人脑的功能性磁共振图像[1]，即血氧水平依赖 的脑功能成像(Blood Oxygen Level Dependent fMRI, BOLD fMRI) 。由于血液动力学
核磁共振成像技术原理及国内外发展
核磁共振成像技术原理及国内外发展 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?），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。 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，原子核磁矩又把所吸收的能量中的一部分以电磁波的形式发射出来，称为共振发射。共振吸收和共振发射的过程叫做“核磁共振”。核磁共振成像的“核”指的是氢原子核，因为人体的约70%是由水组成的，MRI即依赖水中氢原子。当把物体放置在磁场中，用适当的电磁波照射它，使之共振，然后分析它释放的电磁波，就可以得知构成这一物体的原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的精确立体图像。通过一个磁共振成像扫描人类大脑获得的一个连续切片的动画，由头顶开始，一直到基部。 核磁共振成像是随着电脑技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发
MRI现状及未来发展
磁共振设备的现状及未来发展磁共振成像（MRI）是继CT、B超、核医学ECT、PET等医学影像学检查手段后又一新的断层成像方法，在脑、脊髓、骨关节、腹部、盆腔等病变的诊断中有极高的价值，它对医学诊断、治疗与随访等均具有划时代的意义。由于MRI具有多参数多功能成像．对软组织分辨能力强和对病变显示有很高的敏感性和特异性．特别是高场MRI。它有更高的信噪比以及更加先进的检查序列．为其在临床上开拓了更为广阔的应用领域。放射科MRI现状：目前我科磁共振只能做头部、鼻烟部、脊柱及膝关节等部位的检查，且具有图像分辨率、信噪比较差，成像时间长、噪声大等缺点。虽然能开展FLAIR 、脂肪抑制等技术，但图像质量差，不能满足临床诊断需求。同时该设备的呼吸门控技术、心电门控技术对腹部、胸部成像效果差，且不能开展脑功能成像、MR波谱成像、弥散加权成像(DWI和DTI)、灌注成像等新技术。现在我科MRI已不能适应临床科室的需要。目前超导MRI系统中以 1.5T、3.0TMRI机为主，其中以1.5TMRI更成熟、更稳定，现已在全国各大医院普及。1.5TMRI 的检查适应范围及在我院各科室中的应用前景： (1)颅脑和脊髓：清楚显示颅脑，后颅凹、五官、脊髓各种病变，确定肿瘤的位置和范围，短期内快速检出脑梗塞、亚急性脑出血或蛛网膜下腔出血，早期发现脱髓鞘病变。这对于我院神经内科、脑外科
疾病的诊断能提供重大帮助。对于脑外科而言，1.5TMRI术前能明确肿瘤的位置和范围。(2)胸部：对纵隔病变的诊断有独特的优点，能清楚显示纵隔肿瘤及其与血管间的关系，帮助诊断肺部疾病，更好地显示肺癌、肺门淋巴结和胸膜侵犯情况。并能对乳腺疾病具有较好效果。这将有助于胸外科、乳腺外科更好地开展手术，减少术后复发几率。(3)心血管：可确切地看到心脏和血管内部的结构，观察心肌梗死的范围和并发症。电影MRI可适用于瓣膜病变、缺血性心脏病和先天性心脏病的功能研究。心血管内科为我院重点科室，因此MRI对心血管疾病的诊断显得尤为重要。(4)腹部和盆腔：广泛地应用于腹部疾病的诊断和治疗效果的观察，对于肝、肾、膀胱、前列腺、子宫等脏器的疾病均有相当的诊断价值。以后能进一步为肝胆外科、消化内科及肿瘤科病人服务。 (5)软组织：具有高分辨率和对比度，优于CT，可观察软组织肿瘤存在与否、部位、大小、程度、与周围骨骼、血管、神经束之间的关系。 (6)骨关节：显示椎间盘、膝关节半月板的变性、撕裂、脱位、关节肌腱、韧带的撕裂、骨挫裂伤等优于CT与X光片。能为骨科医生提供丰富的影像资料，为进一步治疗提供帮助。 1.5TMRI最新成像技术1、脑功能成像①术前即可提供肿瘤和肿瘤样病变与皮质功能区的相互关系，补充或代替神经外科靠电刺激进行脑功能区定位的方法；②对执行不同任务的功能区了解和认识更深入直观； ③解释非肿瘤性病变所致临床症状与脑激活区域变化的相关性；
磁共振成像mri诊断学总结
磁共振成像mri诊断学总结 一、鼻窦炎症 一、概述按病因分为：过敏性、化脓性、肉芽肿性；按发展过呈分为急性、慢性 二、病理急性期：粘膜充血、肿胀，炎症细胞渗出，脓性分泌物产生；慢性期：粘膜肥厚、息肉变性；粘膜萎缩、乳头状增生 三、临床表现：鼻塞、脓涕、头痛、 四、MRI表现： 1、鼻甲肥厚、鼻窦粘膜增厚; 2、窦内分泌物潴留，可现气液平面。分泌物呈T1低，T2高信号；蛋白含量较高时，T1高，T2高或低。 3、增强扫描，慢性期窦壁粘膜轻－中度强化。 4、可致骨壁骨质吸收或骨质增厚、硬化。 二、鼻窦囊肿 一、概述：分为粘液囊肿、粘膜囊肿。 二、病理粘液囊肿：鼻窦开口阻塞，窦内分泌物潴留致窦腔膨胀性扩大行成囊性肿物。多见于额窦、筛窦。粘膜囊肿：粘膜腺体分泌物在腺泡内潴留，又称粘膜下囊肿。一般较小，多见于上颌窦。
三、临床粘液囊肿：病程进展缓慢，膨胀姓生长，早期可无症状,增大后压迫窦壁可引起疼痛。囊肿突入眶内则出现眼球突出、眼球移位、视力障碍等。局部膨隆或触及有弹性肿块，额窦及筛窦分别位于额窦底及内眦部。鼻腔检査：额、筛寒囊肿突向中鼻道呈一隆起，蝶窦囊肿后鼻镜检查鼻咽顶壁向下突出，上颌窦囊肿可见下鼻道外侧壁向鼻腔内移位。粘膜囊肿：平时无症状,常在检查中偶然发现、偶有头痛，有时囊肿自行破溃从鼻腔中流出黄液体。鼻腔检查正常 四、MR(1)粘液囊肿： 1、多见于筛窦及额窦。 2、窦腔呈类圆形膨胀扩大，有环形均匀薄层囊壁包围。 3、囊内液体信号取决于囊液中的蛋白含量、水含量和水化状态以及粘稠度，如含粘蛋不太多，含水较多而粘度较低则T1WI为中等信号，T2WI为高信号号；若含粘蛋白较多时T1及T2加权像均为中等或高信号：若水分吸收，囊内分泌物分粘稠时，T1WI及T2WI均为低信号。增强扫描后囊壁增强。 4、窦壁弧形变薄或外移，向外膨隆，但无虫蚀样破坏。 5、囊肿侵犯眼致眼球突出、移位，眼外肌、视神精受压移位。额窦粘液囊肿常先向眼眶内上方扩展。筛窦囊肿易向眶内壁及鼻腔顶部膨隆。(2)粘膜囊肿： 1、多见于上颌窦等大窦腔，常多发。
核磁共振的发展史
微波顺磁共振的发展及其应用 程亚超 摘要微波顺磁共振是指在微波波段的电子自旋共振，与射频段的电子自旋共振一样，只是用微波磁场取代射频场，因而磁共振灵敏度和分辨率都较高,可以获得自旋共振的超精细结构谱线。 关键词微波顺磁共振电子自旋共振微波磁场射频场 电磁波的发展应用已经人尽皆知，但微波传输技术应用不是谁都清楚，本文主要讲述微波传输技术特别是微波顺磁共振的的应用技术，并对此作一个详细的介绍、分析、总结。 1.电磁波简介 1.1 电磁波传输技术 （1）电磁波的分类 微波是电磁波的一部分，通常是指波长范围为1mm至1m，即频率范围为300GHz至300MHz的电磁波【1】。电磁波波段的分类及应用见表1： 波段波长范围频率范围应用范围 超长波100000-10000m 3-30kHz 1.海岸——潜艇通信；2.海上导航。 长波10000-1000m 30-300kHz 1.大气层内中等距离通信；2.地下岩层通信；3.海上导航。 中波1000-100m 300kHz-3MHz 1.广播；2.海上导航。 短波100-10m 3-30MHz 1.远距离短波通信；2.短波广播。 超短波10-1m 30-300MHz 1.电离层散射通信（30-60MHz）；2.流星余迹通信（30-100MHz）；3.人造电离层通信（30-144MHz）； 4.对大气层内、外空间飞行体（飞机、导弹、卫星）的通信；电视、雷达、导航、移动通信。 分米波1-0.1m 300-3000MHz 1.对流层工散射通信（700-1000MHz）；2.小容量（8-12路）微波接力通信（352-420MHz）；3.中容量（120路）微波接力通信（1700-2400MHz）。 厘米波10-1cm 3-30GHz 1.大容量（2500路、6000路）微波接力通信（3600-4200MHz，5850-8500MHz）；2.数字通信； 3.卫星通信； 4.波导通信。 毫米波10-1mm 30-300GHz 穿入大气层时的通信 表1 （2）电磁波的传输 电磁波除了在无限空间或半无限空间遵循某种规律传播外，还可以沿着某种装置传输，这种装置起着引导电磁波传输的作用，这种电磁波称为导行电磁波。该装置称为导
磁共振影像学
磁共振成像诊断学 黑龙江中医药大学临床医学院 姚家琪 第一章总论 第一节概述 一、磁共振的现状与展望 磁共振影像学的重要性 随着医学影像学的迅猛发展，医学影像学，尤其是磁共振影像诊断在医疗诊断中起到了举足轻重的位置。特别在诊断颅脑神经病变、脊髓病变、股骨头病变、肝胆疾病、泌尿系等疾病中有一些是其他仪器设备不可替代的。 历史回顾 1946年美国Stanford大学的Bloch和Harvard大学的purcell同时独立地观察到NMR现象，并因此而获得1952年诺贝尔物理学奖。 1951～1972年间，NMR主要被物理学家和化学家用来研究分子结构。 1972年—纽约州立大学Lauterbur 首先提出了利用磁场和射频相结合的方法来获得核磁共振图像（两个充水试管MR像）。 1974年—Lauterbur 做出活鼠MR像。 1977年—英国阿伯丁大学的Hinshow和Bottomley取得了第一幅人手腕关节剖面MR像。 Damadian 获得胸部MR 像。 1978年—英国阿伯丁大学Mallard 取得了人体头部的磁共振像。 1980年—NMR机成型商品化。 1981年—完成了NMR全身扫描的图像。 1980年Ackerman等首先使用NMR表面线圈进行成像。20世纪80年代中期，为了突出NMR无电离辐射的优点，并避免因“核”而造成“核辐射”的误解，临床医生建议将NMR成像改变MR成像。 1989年—国产MR 机商品化。 1993年—至今，MR 机更新换代发展迅速，目前以形成以下几种形式： 综合型（0.3T—2.0T） 开放式（OPEN以低场为主） 专业型（神经、心脏、骨关节、乳腺等） 超高场机型（3.0T以上） 超高速型（扫描成像速度极快、亚秒级，具有MR实时成像及多种功能） 现状与发展 1984年Schorher和Carr等首先在临床上应用MR造影剂Gd-DTPA。 1986年Hasse等开始应用快速MRI技术。在这之后的十余年间，超快速成像技术如EPI、螺旋MRI和MRI透视技术（MR fluoroscopy,也称MR实时成像real-time MRI、或动态MR扫描技术dynamic MR）也得到了飞速发展。 近些年来又兴起了介入MRI (interventional MRI)治疗技术。 如：MR引导下热消融治疗，在目前影像技术中只有MRI能对组织温度和温度所引起的组织变化进行适当监测。MRI自20世纪80年代用于临床，第一次实现了人体解剖三维成像。 然而MR的发展，就扫描速度、清晰度及临床应用而言，主要的发展是在电子学梯度场、射频场等方面，特别是脉冲序列和实时成像技术的发展。 成像速度从以前的每层以分计算到目前的每层以秒计算，从而实现实时成像显示层面影像，甚至3D、4D等后处理影像及MR透视。 正是有了实时成像技术和其开发的回波平面序列，除提高已有的性能外，MR功能性成像进一步得到了发展。 灌注成像（PWI）、扩散成像（DWI）、血氧水平依赖性成像成为新的成像方式，前二者反应的已不是大体形态学信息，而是分子水平的动态信息，后者可以实施大脑皮质的功能定性，张力成像可测定组织的张力差别。 随着新型磁共振机的开发，揭开了磁共振应用领域新的一页，即运动MR和介入MR的应用和研究。 MR血管成像、MR水成像、MR血流成像、脏器功能的检测、MR波谱分析、动脉血质子标记技术、抗血管生成因子辅助MR功能成像等技术。 磁共振成像进一步突破了影像学仅应用于显示大体解剖和大体病理学改变的技术范围，向显示细胞学的、分子水平的以至基因水平的成像方面发展，未来虚拟现实技术将用于MR成像，为MRI提供便捷、简易和无创伤的影像诊断。
核磁共振的原理及其应用发展
核磁共振的原理及其应用发展 摘要:核磁共振是能够深入到物质内部而不破坏被测量对象的一种分析物质构造的现代技术，它通过利用原子核在磁场中的能量变化来获得关于原子核的信息，具有迅速、准确、分辨率高等优点，因而在科研和生产中获得了广泛的应用。本文主要介绍了核磁共振技术的基本原理，以及核磁共振在化学化工、生物化学、医药等方面的应用，并指出核磁共振波谱技术将成为21世纪一个异常广阔的谱学研究领域. 关键词：核磁共振；NMR谱仪 引言 核磁共振( Nuclear Magnetic Resonance，NMR)波谱学是一门发展非常迅速的科学。核磁共振是根据有磁的原子核，在磁场的作用下会引起能级分裂，若有相应的射频磁场作用时，在核能级之间将引起共振跃迁，从而得到化学结构信息的一门新技术。最早于1946年由哈佛大学的伯塞尔(E. M. Purcell)和斯坦福大学的布洛赫(F. Bloch)等人用实验所证实[1]。两人由此共同分享了1952年诺贝尔物理学奖[2]。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[3]，在物理、化学、生物、医药、食品等领域得到广泛应用，在化学中更是常规分析不可少的手段。从70年代开始，在磁共振频谱学和计算机断层技术等基础上，又发展起一项崭新的医学诊断技术，即核磁共振成像技术，并在医学临床上获得巨大成功。本文主要介绍了核磁共振技术及其在化学领域的应用进展。 1.核磁共振原理 泡利(W.Pauli)在1924年首先提出原子核具有磁矩，并认为核磁矩与其本身的自旋运动相联系，用此理论成功地解释了原子光谱的超精细结构[4]。核磁矩μ与核自旋角动量L之间的关系为：
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，
核磁共振及其发展
核磁共振及其发展 作者： 相关链接： 摘要 1946年，哈佛大学珀赛尔(E.M.Purcell)用吸收发首次观测到石蜡中质子的核磁共振（NMR），几乎同时美国斯坦福大学布洛赫(F.Block)用感应法发现液态水的核磁共振现象。为此，他们分享拉1952年的诺贝尔物理学奖金。核磁共振的方法与技术作为分析物质的手段，由于其可深入物质内部而不破坏样品，并具有迅速、准确、分辨率高等优点而得以迅速发展和广泛应用，已经从物理学渗透到化学、生物、地质、医疗以及材料等学科，在科研和生产中发挥了巨大作用。早期的核磁共振主要采取连续波技术，灵敏度较低，研究的对象是自然丰度高，旋磁比较大的原子核，这就限制拉核磁共振的应用范围。1966年发展起来的脉冲傅立叶变换核磁共振技术，使信号采集由频域变为时域，大大提高拉检测灵敏度，使研究底自然丰度的核成为现实。同时这种方法可以利用不同的脉冲组合来得到所需要的分子信息。1971年，琴纳（E。JEENER）提出拉具有两个独立时间变量的二维核磁共振概念。随后，1971年，恩斯特（R。ERNST）等首次成功实现拉二维核磁共振实验，从此核磁共振技术进入拉一个新时代。 关键词 核磁共振，核自旋，核磁距 引言 核磁共振的方法与技术作为分析物质的手段，由于其可深入物质内部而
不破坏样品，并具有迅速、准确、分辨率高等优点而得以迅速发展和广泛应用，已经从物理学渗透到化学、生物、地质、医疗以及材料等学科，在科研和生产中发挥了巨大作用。本实验的目的是观察核磁共振稳态吸收现象，掌握核磁共振的实验基本原理和方法。 正文 ?磁共振的基本原理 ●核自旋 原子核具有自旋，其自旋角动量为： (1) 其中I是核自旋量子数，其值为半整数或整数，当质子数和质量数均为偶数时，I=0，当质量数为偶数而质子数为奇数时，I=0，1，2，…，当质量数为奇数时，I=n/2（n=1，3，5…）。 ●核磁距 原子核带有电荷，因而具有自旋磁距，其大小为： (2) (3) 式中g为核的朗德因子，对质子，g=5.586，为原子核质量，为核磁子，，令 (4) 显然有