核磁共振专题知识讲座培训课件
合集下载
磁共振成像基本知识PPT课件
波谱成像（Spectroscopic Imaging）：通过分析组 织中的化学成分来提供分子层面的信息，有助于肿瘤 和代谢性疾病的诊断。
靶向成像（Targeted Imaging）：通过使用特异性 标记的分子探针，对特定分子或细胞进行成像，为个 性化医疗和精准诊断提供了可能。
04 磁共振成像应用
医学诊断
成本与普及
磁共振成像设备成本较高，限制了其 在基层医疗机构的普及。未来需要降 低设备成本，提高可及性。
磁敏感加权成像（Susceptibility Weighted Imaging, SWI）：利用组织磁敏感性 的差异进行成像，能够显示脑部微出血、铁沉积等病理变化。
分子成像技术
化学交换饱和转移成像（Chemical Exchange Saturation Transfer, CEST）：利用特定频率的射频 脉冲来检测组织中特定化学物质的变化，对肿瘤和炎 症等疾病的诊断具有潜在价值。
。
快速扫描技术
研究更快的扫描序列和算法，缩短 成像时间，提高检查效率，减轻患 者长时间处于扫描腔内的压力。
多模态成像融合
结合磁共振成像与其他影像技术（ 如CT、PET等），实现多模态成像 融合，提供更全面的医学影像信息 。
新应用活动和功能连接，深入 了解神经系统和认知科学领域。
磁共振成像的优势与局限性
高软组织分辨率
MRI对软组织结构有高分辨率，能够清晰显示脑、关节、肌 肉等组织的细微结构。
无骨伪影干扰
MRI不受骨骼的影响，能够清晰显示周围软组织的结构。
磁共振成像的优势与局限性
01
02
03
检查时间长
由于MRI需要采集大量数 据，检查时间相对较长。
金属植入物限制
核磁共振检查相关知识ppt课件
3
工作原理
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， 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;常规平扫不需注射造影剂;无电离辐射， 对机体没有不良影响。用探测器检测并输入计算机，经过 计算机处理转换后在屏幕上显示图像。
5
磁共振成像的优点
1、软组织分辨率高，明显优于CT。
6
MRI常用检查方式
• 平扫 不注射对比剂直接进行的扫描 • MRI增强扫描 通过注射MRI造影剂，缩短组织在外磁场作用下的共振时
间、增大对比信号的差异、提高成像对比度和清晰度的一类诊断试剂。它 能有效改变生物体内组织中局部的水质子弛豫速率，缩短水分子中质子的 弛豫时间，准确地检测出正常组织与患病部位之间的差异的一种检查方式。
因此在选择核磁共振机房的场地时要尽量远离停车场、公
路、地铁、火车、水泵、大型电机等震动源并且它对电源
供应，承重也有具体的要求
14
５、检查禁忌症 ●带有心脏起搏器的患者；颅脑手术后存有动脉瘤夹的 患者； 铁磁性植入物患者，如枪炮伤弹片存留及眼内含金 属异物等；心脏手术后换有人工金属瓣膜者； 有合金假体， 金属关节患者；体内有胰岛素泵、神经刺激器患者； 三个 月以内的早孕妇女； 各种危重病患者不能做检查：如外伤 或意外发生的昏迷，烦躁不安，心率失常，呼吸功能不全， 失血和二便失禁等患者；幽闭恐惧症患者。
10
磁共振成像的优点
▷ 成像参数多，图像变化多，提供信息量大； ▷ 可以多轴面直接成像，病变定位准确； ▷ 磁共振频谱（MRS）还可以反映组织的生化改变，弥散成（Diffision）可
工作原理
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， 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;常规平扫不需注射造影剂;无电离辐射， 对机体没有不良影响。用探测器检测并输入计算机，经过 计算机处理转换后在屏幕上显示图像。
5
磁共振成像的优点
1、软组织分辨率高，明显优于CT。
6
MRI常用检查方式
• 平扫 不注射对比剂直接进行的扫描 • MRI增强扫描 通过注射MRI造影剂，缩短组织在外磁场作用下的共振时
间、增大对比信号的差异、提高成像对比度和清晰度的一类诊断试剂。它 能有效改变生物体内组织中局部的水质子弛豫速率，缩短水分子中质子的 弛豫时间，准确地检测出正常组织与患病部位之间的差异的一种检查方式。
因此在选择核磁共振机房的场地时要尽量远离停车场、公
路、地铁、火车、水泵、大型电机等震动源并且它对电源
供应，承重也有具体的要求
14
５、检查禁忌症 ●带有心脏起搏器的患者；颅脑手术后存有动脉瘤夹的 患者； 铁磁性植入物患者，如枪炮伤弹片存留及眼内含金 属异物等；心脏手术后换有人工金属瓣膜者； 有合金假体， 金属关节患者；体内有胰岛素泵、神经刺激器患者； 三个 月以内的早孕妇女； 各种危重病患者不能做检查：如外伤 或意外发生的昏迷，烦躁不安，心率失常，呼吸功能不全， 失血和二便失禁等患者；幽闭恐惧症患者。
10
磁共振成像的优点
▷ 成像参数多，图像变化多，提供信息量大； ▷ 可以多轴面直接成像，病变定位准确； ▷ 磁共振频谱（MRS）还可以反映组织的生化改变，弥散成（Diffision）可
磁共振成像医学知识宣讲培训课件
❖ MR血管成像可以清晰显示血管 病变，如动脉硬化、狭窄、动 脉瘤、动静脉畸形、动静脉瘘 等，可以和DSA相媲美
胸主动脉夹层动脉瘤
胸 部 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如C有OM不PA当N之Y
处，请联系网站或本人删除。
LOGO
❖ MRI对纵隔肿瘤、胸膜病变、肺癌分期等 有较高诊断价值
MR水成像 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如C有OM不PA当N之Y
处，请联系网站或本人删除。
LOGO
磁共振胰胆管造影（MRCP）
MRI检查的临床应用 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如C有OM不PA当N之Y
处，请联系网站或本人删除。
LOGO
中枢神经系统 头颈部
心脏大血管 胸部 腹部 盆腔
肌肉、骨关节系统
中枢神经系统 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如C有OM不PA当N之Y
处，请联系网站或本人删除。
LOGO
❖ 在神经系统方面的应用最为成熟 ❖ 适应症：脑、脊髓的各种疾病如脑瘤、脑血管病、脑内感
染性疾病、脑变性疾病、脊髓肿瘤、脊髓空洞、颅脑及脊 髓先天发育异常等
处，请联系网站或本人删除。
LOGO
1、灰阶成像 ❖T1加权像：反映组织间T1的差别，有利
于观察解剖结构
❖ T2加权像：反映组织间T2的差别， 显示 病变组织好
2、流空效应 3、多方位成像 4、运动器官成像
T1WI
T2WI
磁共振检查技术 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如C有OM不PA当N之Y
MRI的基本原理 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如C有OM不PA当N之Y
胸主动脉夹层动脉瘤
胸 部 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如C有OM不PA当N之Y
处，请联系网站或本人删除。
LOGO
❖ MRI对纵隔肿瘤、胸膜病变、肺癌分期等 有较高诊断价值
MR水成像 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如C有OM不PA当N之Y
处，请联系网站或本人删除。
LOGO
磁共振胰胆管造影（MRCP）
MRI检查的临床应用 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如C有OM不PA当N之Y
处，请联系网站或本人删除。
LOGO
中枢神经系统 头颈部
心脏大血管 胸部 腹部 盆腔
肌肉、骨关节系统
中枢神经系统 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如C有OM不PA当N之Y
处，请联系网站或本人删除。
LOGO
❖ 在神经系统方面的应用最为成熟 ❖ 适应症：脑、脊髓的各种疾病如脑瘤、脑血管病、脑内感
染性疾病、脑变性疾病、脊髓肿瘤、脊髓空洞、颅脑及脊 髓先天发育异常等
处，请联系网站或本人删除。
LOGO
1、灰阶成像 ❖T1加权像：反映组织间T1的差别，有利
于观察解剖结构
❖ T2加权像：反映组织间T2的差别， 显示 病变组织好
2、流空效应 3、多方位成像 4、运动器官成像
T1WI
T2WI
磁共振检查技术 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如C有OM不PA当N之Y
MRI的基本原理 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如C有OM不PA当N之Y
核磁共振ppt课件
δ 13C 96.1 192.8 77.1(3) 30.3(7), 207.3 39.5(7)
128.0(3) 67.4 116.5(4), 163.3(4) 26.3(7) 149.3(3),123.5(3), 135.5(3) 49.0(7)
精选ppt
2024/2/24
课件2021
16
7.2 1H-核磁共振波谱
（3）用一个能量恰好等于分裂后相邻能级差的电 磁波照射，该核就可以吸收此频率的波，发生能级 跃迁，从而产生 特征的NMR 吸收。
这就是核磁共振的基本原理。
精选ppt
2024/2/24
课件2021
3
1. 原子核的自旋（atomic nuclear spin ）
（1）一些原子核像电子一样存在 自旋现象，因而有自旋角动量：
精选ppt
2024/2/24
课件2021
25
例题， 某质子的吸收峰与TMS峰相隔134Hz。若 用60 MHz的核磁共振仪测量，计算该质子的化学 位移值是多少？
解： δ = 134Hz / 60MHz 106 = 2.23 (ppm)
改用100 MHz的NMR仪进行测量，质子吸收峰 与TMS 峰相隔的距离，即为相对于TMS的化学 位移值Δν
在有机化合物中，各种氢核周围的化学环境不同，电 子云密度不同，屏蔽效应不同，共振频率有差异，即引起共 振吸收峰的位移，这种现象称为化学位移。
由于化学位移的大小用
与氢核所处的化学环境
密切相关，因此可用来
判断H 的化学环境，从
而推断有机化合物的分
子结构。
精选ppt
2024/2/24
课件2021
21
3. 化学位移的表示方法
[课件]磁共振成像培训讲座 A 磁共振成像原理PPT
![[课件]磁共振成像培训讲座 A 磁共振成像原理PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/29144725eff9aef8941e0643.png)
磁共振成像原理
氢原子核在绕着自身轴旋转的同时，又沿主磁场Bo方向作圆周运 动，将质子磁距的这种运动，称之为进动或旋进(precession)。在 主磁场中，宏观磁矩象单个质子磁距那样作旋进运动，磁矩进动 的频率f(速度)，可用Larmor公式表示： ω=γ*Bo 公式说明：原子核旋进频率与主磁场强度Bo成正比(Bo以 Tesla即T为单位，r对每种原子核是恒定的常数，称为磁旋比。主 磁场为1.0T时，氢原子核的旋进频率为42.5MHz。沿主磁场旋进 着的质子类似在重力作用下旋进进着的陀螺。 ω为共振频率。
OPER 0.2型磁共振成像系统OPER 0Fra bibliotek3型磁共振成像系统
OPER 0.35型磁共振成像系统
磁共振现象 弛豫过程 、弛豫时间 （T1和T2 ）
MRI的成像基本原理
磁共振成像原理
永磁、电磁和核磁
所有物质均具有不同程度的磁性、铁、镍，钻、钆等都是磁性物质， 有很强的磁效应，其特点为自发地产生强磁场，这些物质均为永磁体， 指南针就是一种永磁磁体。 环形线圈如有电流(电子即负电荷流动)则在线圈周围出现类似磁铁棒的 磁场，此为电磁。氢原子核中只有一个质子，质子有沿自身轴旋转(自旋) 的固有本性，质子距原子核中心有一定距离。因此，质子自旋就相当于 正电荷在环形线圈中流动，同样地在其周围也会出现一个磁场，此即核 磁。 不仅质子自旋可产生磁场，中子、质子的自旋也可产生磁场。中子、 质子自旋也相当于电荷在线圈中流动。如原子核含有的质子和中子均为 偶数，则其自旋所产生的磁场相互抵消，为非磁性。原子核含有奇数(不 成对)的质子、中子或质子和中子者，其自旋可产生磁场。
磁共振成像原理
有磁性的元素如：1H、13C、19F、23Na、31P等约百余种，但 在现今MRI中研究和使用得最多的为1H，这有两个原因： 一是 1H为磁化最高的原子核，二是因为它占活体组织原子量的2/3，形 成MR信号的1H原子大部分位于生物组织的水和脂肪中。因1H只 有一个质子，故1H的MRI图像也称质子像，MRI文献中未持别注 明者，均指的是生物组织的1H像。
磁共振基础知识课件
的健康风险较小。
高软组织分辨率
磁共振能够提供高分辨率的软 组织图像，有助于诊断肿瘤、
炎症和其他软组织病变。
多参数成像
磁共振可以获取多种参数的图 像，如T1、T2和质子密度等 ，有助于疾病的鉴别诊断。
无骨伪影干扰
由于磁共振不受骨骼的影响， 因此能够清楚地显示脑部和软
组织结构。
缺点
价格昂贵
磁共振成像设备成本高，导致 检视察肌肉和肌腱的 形态和信号变化，对肌肉和肌腱的 损伤进行诊断。
关节病变
磁共振成像能够检测关节的炎症、 退行性病变以及关节腔内病变，为 关节疾病的诊断和治疗提供重要信 息。
04
磁共振成像的优缺点
优点
01
02
03
04
无电离辐射
磁共振成像技术不使用X射线 ，因此没有电离辐射，对患者
详细描述
传统的单核磁共振只能提供有限的分子结构 和代谢信息，而多核磁共振技术则能够提供 更多的信息。通过利用不同原子核的共振频 率和磁矩差异，多核磁共振技术能够揭示不 同分子之间的相互作用和代谢过程。这有助 于深入了解疾病的发病机制和治疗效果，为 医学研究和临床治疗提供更多有价值的信息
。
THANKS
扩散张量成像（Diffusion Tensor Imaging，DTI）：利用扩 散张量来描述水分子的扩散方向和程度，常用于脑部白质纤 维束的显示。
03
磁共振成像应用
神经系统成像
01
02
03
脑部结构
磁共振成像能够清楚显示 脑部结构，如大脑皮质、 脑沟回、脑白质和脑灰质 等。
脑功能成像
通过磁共振成像技术，可 以视察大脑在特定任务或 刺激下的功能活动变化。
神经退行性疾病
高软组织分辨率
磁共振能够提供高分辨率的软 组织图像，有助于诊断肿瘤、
炎症和其他软组织病变。
多参数成像
磁共振可以获取多种参数的图 像，如T1、T2和质子密度等 ，有助于疾病的鉴别诊断。
无骨伪影干扰
由于磁共振不受骨骼的影响， 因此能够清楚地显示脑部和软
组织结构。
缺点
价格昂贵
磁共振成像设备成本高，导致 检视察肌肉和肌腱的 形态和信号变化，对肌肉和肌腱的 损伤进行诊断。
关节病变
磁共振成像能够检测关节的炎症、 退行性病变以及关节腔内病变，为 关节疾病的诊断和治疗提供重要信 息。
04
磁共振成像的优缺点
优点
01
02
03
04
无电离辐射
磁共振成像技术不使用X射线 ，因此没有电离辐射，对患者
详细描述
传统的单核磁共振只能提供有限的分子结构 和代谢信息，而多核磁共振技术则能够提供 更多的信息。通过利用不同原子核的共振频 率和磁矩差异，多核磁共振技术能够揭示不 同分子之间的相互作用和代谢过程。这有助 于深入了解疾病的发病机制和治疗效果，为 医学研究和临床治疗提供更多有价值的信息
。
THANKS
扩散张量成像（Diffusion Tensor Imaging，DTI）：利用扩 散张量来描述水分子的扩散方向和程度，常用于脑部白质纤 维束的显示。
03
磁共振成像应用
神经系统成像
01
02
03
脑部结构
磁共振成像能够清楚显示 脑部结构，如大脑皮质、 脑沟回、脑白质和脑灰质 等。
脑功能成像
通过磁共振成像技术，可 以视察大脑在特定任务或 刺激下的功能活动变化。
神经退行性疾病
磁共振讲座PPT课件
三叉神经 脑桥
小脑 扁桃体
MRI解剖--经海绵窦层面
眶回
蝶窦
延髓 小脑扁桃体
直回 颞叶 小脑半球
额叶
胼胝体膝 丘脑 中脑 垂体
矢状位
颞叶
顶叶
胼胝体体部
胼胝体压 枕叶 小脑幕 四脑室 小脑 延髓 桥脑
中央沟
外侧裂 垂体
颈内动脉
冠状位
额叶
胼胝体体 尾状核 内囊 丘脑
颞叶
MRA
流动血液的不同磁化性质 检查颅内动脉瘤，AVM、血管狭窄的程度、不同角度呈现 缺点：对狭窄估计过高，区分狭窄与闭塞困难；呈现小血
高信号。
呈 高 信 号 ， ADC 值 明 不表现为高信号，
显降低
ADC值常轻度升高
血管源性水肿
T1WI
T2WI
DWI ADC map
细胞毒性水肿
T2WI
DWI
பைடு நூலகம்
ADC map
基本病变：脑积水
机制：
脑脊液的分泌、循环和吸收任一环节障碍
分类：
交通性脑积水：四脑室出口以后通路受阻，脑膜病 变常见
➢ T2的长短取决于组织内部的局部小磁场 的均匀性对小磁化散相的有效性。
➢ T2与磁场强度无关。 ➢ 不同成分和结构的组织T2不同，例如水
的T2值要比固体的T2值长。
T1加权像： --看正常解剖--脑脊液和房水是黑的 灰质比白质暗
T2加权像： --看病理改变--脑脊液和房水是白的 灰质比白质亮
颅脑正常的MRI信号
看病理改变灰质比白质亮2019121918骨皮质骨髓质脑膜脑脊液脑白质脑灰质血管t1wi低信号高信号低信号低信号高信号等信号流空信t2wi低信号中高信低信号高信号等信号中高信2019121919磁共振颅脑断层解剖2019121920经中央旁小叶上部层面中央沟中央旁小叶2019121921经中央旁小叶下部层面中央沟中央后沟中央前回额上回2019121922经半卵圆中心层面中心扣带回额上沟额上回中央沟2019121923经胼胝体压部层面扣带回侧脑室前角胼胝体压部视辐射距状沟前部外侧裂中央前回中央后回2019121924经上丘和后连合层面扣带回胼胝体膝部背侧丘脑内囊小脑蚓颞上回2019121925经下丘和前连合层面前连合颞上回颞下回小脑半球小脑蚓部内囊前肢2019121926经小脑上脚层面第四脑室小脑蚓部杏仁核海马视束额内侧回额上回2019121927经垂体层面面神经和前庭蜗神经三叉神经小脑扁桃体小脑半球垂体2019121928经海绵窦层面小脑半球延髓小脑扁桃体2019121929垂体丘脑胼胝体膝顶叶枕叶胼胝体体部胼胝体压中脑额叶小脑幕四脑室小脑延髓2019121930额叶胼胝体体外侧裂中央沟颈内动脉丘脑内囊垂体2019121931缺点
小脑 扁桃体
MRI解剖--经海绵窦层面
眶回
蝶窦
延髓 小脑扁桃体
直回 颞叶 小脑半球
额叶
胼胝体膝 丘脑 中脑 垂体
矢状位
颞叶
顶叶
胼胝体体部
胼胝体压 枕叶 小脑幕 四脑室 小脑 延髓 桥脑
中央沟
外侧裂 垂体
颈内动脉
冠状位
额叶
胼胝体体 尾状核 内囊 丘脑
颞叶
MRA
流动血液的不同磁化性质 检查颅内动脉瘤，AVM、血管狭窄的程度、不同角度呈现 缺点：对狭窄估计过高，区分狭窄与闭塞困难；呈现小血
高信号。
呈 高 信 号 ， ADC 值 明 不表现为高信号，
显降低
ADC值常轻度升高
血管源性水肿
T1WI
T2WI
DWI ADC map
细胞毒性水肿
T2WI
DWI
பைடு நூலகம்
ADC map
基本病变：脑积水
机制：
脑脊液的分泌、循环和吸收任一环节障碍
分类：
交通性脑积水：四脑室出口以后通路受阻，脑膜病 变常见
➢ T2的长短取决于组织内部的局部小磁场 的均匀性对小磁化散相的有效性。
➢ T2与磁场强度无关。 ➢ 不同成分和结构的组织T2不同，例如水
的T2值要比固体的T2值长。
T1加权像： --看正常解剖--脑脊液和房水是黑的 灰质比白质暗
T2加权像： --看病理改变--脑脊液和房水是白的 灰质比白质亮
颅脑正常的MRI信号
看病理改变灰质比白质亮2019121918骨皮质骨髓质脑膜脑脊液脑白质脑灰质血管t1wi低信号高信号低信号低信号高信号等信号流空信t2wi低信号中高信低信号高信号等信号中高信2019121919磁共振颅脑断层解剖2019121920经中央旁小叶上部层面中央沟中央旁小叶2019121921经中央旁小叶下部层面中央沟中央后沟中央前回额上回2019121922经半卵圆中心层面中心扣带回额上沟额上回中央沟2019121923经胼胝体压部层面扣带回侧脑室前角胼胝体压部视辐射距状沟前部外侧裂中央前回中央后回2019121924经上丘和后连合层面扣带回胼胝体膝部背侧丘脑内囊小脑蚓颞上回2019121925经下丘和前连合层面前连合颞上回颞下回小脑半球小脑蚓部内囊前肢2019121926经小脑上脚层面第四脑室小脑蚓部杏仁核海马视束额内侧回额上回2019121927经垂体层面面神经和前庭蜗神经三叉神经小脑扁桃体小脑半球垂体2019121928经海绵窦层面小脑半球延髓小脑扁桃体2019121929垂体丘脑胼胝体膝顶叶枕叶胼胝体体部胼胝体压中脑额叶小脑幕四脑室小脑延髓2019121930额叶胼胝体体外侧裂中央沟颈内动脉丘脑内囊垂体2019121931缺点
核磁共振资料ppt课件
随着共轭体系的增大，环电流效应增强，即环平面 上、下的屏蔽效应增强，环平面上的去屏效应增强。
苯环上的6个p电子产生较强的感应磁场，质子位于去 屏蔽区。苯环上的氢吸收峰出现在低场， δ值较大。 苯氢较烯氢位于更低场（7.27ppm）。
cc
b a
a b
Br a
bc CH2CH3
c a
b
小结：
现以CH3CH2―I为例，讨论自旋偶合与自旋裂分 作用：
Ha Hb Ha C C I
Ha Hb
首先，分析―CH3上的氢（以Ha表示）： 它的邻近―CH2―上有两个H核（以Hb表示），Hb对Ha 的影响可表示如下：
∵ H核的自旋量子数I = 1/2，在磁场中可以有两种取 向，即：
+ 1/2（以↑表示）和 －1/2（以↓表示） 这样，Hb的自旋取向的排布方式就有以下几种情况：
3）Ｉ＝1/2，3/2，5/2….的原子核: 1H，13C，19F，31P。 原子核的电
荷均匀分布，并象陀螺一样自旋，有磁矩产生，是核磁共振研究的主 要对象；C，H也是有机化合物的主要组成元素。
自旋角动量：
r = h I (I + 1) 2p
总结： I＝0、1/2、1……
（1）I = 0，ρ=0，无自旋，不能产生自旋角动量，不会产生共
核磁共振已成为最重要的仪器分析手段之一。
核磁共振成像技术
（Nuclear Magnetic Resonance Imaging 简称NMRI）
获取样品平面（断面）上的分布信息，
称作核磁共振计算机断层成象，也就是切片 扫描方式。核磁共振手段可测定生物组织中 含水量分布的图像，这实际上就是质子密度 分布的图像。现已对生物组织的病变和其含 水量分布的关系作过广泛的研究。病变会使 组织中的含水量发生变化，所以，通过水含 量分布的情况就可以把病变部位找出来。
苯环上的6个p电子产生较强的感应磁场，质子位于去 屏蔽区。苯环上的氢吸收峰出现在低场， δ值较大。 苯氢较烯氢位于更低场（7.27ppm）。
cc
b a
a b
Br a
bc CH2CH3
c a
b
小结：
现以CH3CH2―I为例，讨论自旋偶合与自旋裂分 作用：
Ha Hb Ha C C I
Ha Hb
首先，分析―CH3上的氢（以Ha表示）： 它的邻近―CH2―上有两个H核（以Hb表示），Hb对Ha 的影响可表示如下：
∵ H核的自旋量子数I = 1/2，在磁场中可以有两种取 向，即：
+ 1/2（以↑表示）和 －1/2（以↓表示） 这样，Hb的自旋取向的排布方式就有以下几种情况：
3）Ｉ＝1/2，3/2，5/2….的原子核: 1H，13C，19F，31P。 原子核的电
荷均匀分布，并象陀螺一样自旋，有磁矩产生，是核磁共振研究的主 要对象；C，H也是有机化合物的主要组成元素。
自旋角动量：
r = h I (I + 1) 2p
总结： I＝0、1/2、1……
（1）I = 0，ρ=0，无自旋，不能产生自旋角动量，不会产生共
核磁共振已成为最重要的仪器分析手段之一。
核磁共振成像技术
（Nuclear Magnetic Resonance Imaging 简称NMRI）
获取样品平面（断面）上的分布信息，
称作核磁共振计算机断层成象，也就是切片 扫描方式。核磁共振手段可测定生物组织中 含水量分布的图像，这实际上就是质子密度 分布的图像。现已对生物组织的病变和其含 水量分布的关系作过广泛的研究。病变会使 组织中的含水量发生变化，所以，通过水含 量分布的情况就可以把病变部位找出来。
核磁共振基本知识PPT课件
ppt精选版
37
芳烃的各向异性图示
(a)苯环的H处于诱导磁场的去屏蔽区域，因此在低场δ 7.3；
(b)[18]-轮烯的环外H去屏蔽，在低场δ.8.9，环内H屏蔽，在高
场，δ -1.8
ppt精选版
38
双键及三键的各向异性图示
(c)乙烯基H，去屏蔽，δ 5-6，醛Hδ 9-10； (d)炔基H，屏蔽，δ 2-3
ppt精选版
26Biblioteka 4. 实验基本技术常用的 溶剂有：
CDCl3 、CD3COCD3 、CD3OD、DMSO-d6 、C5D5N D2O 氘代质子越少越好，因为氘代不可能完全
CDCl3 ：最好 DMSO-d6：溶解度范围宽，但沸点高，回收困难 C5D5N： 对甙类化合物溶解度好 同种物质，溶剂不同，其NMR谱（尤其氢谱）相差较大
信号裂分的数目和相对强度
ppt精选版
48
氢核间的耦合类型
HH (a) H H
(d)
H H
(b) H
H (e)
H
H
• 2J(a)
(c)
• 3J(b)
H
• 4J(c)
• 苯环上的质子耦合(d-f)
H (f)
ppt精选版
49
典型有机物的质子耦合常数
ppt精选版
50
核磁共振碳谱
ppt精选版
51
13C NMR谱与1H谱的对比
ppt精选版
52
几种常见碳谱
ppt精选版
53
① 宽带去偶
使用一个高功率频率范围较宽的可以覆盖全部质子 Larmor频率范围的去偶场，使样品中所有1H全部共 振→饱和→去偶——使每一个C都出现一个S峰。
➢ 每一种化学等价的碳原子只有一条谱线
核磁共振PPT
三、各类有机化合物的化学位移
1、饱和烃
-CH3: -CH2: -CH:
CH3=0.791.10ppm CH2 =0.981.54ppm CH= CH3 +(0.5 0.6)ppm
O CH3 N CH3
C C CH3 O C CH3
CH3
H=3.2~4.0ppm H=2.2~3.2ppm H=1.8ppm H=2.1ppm H=2~3ppm
2.68
1.65
1.04
0.90
H3C Cl 3.05
Cl H2C Cl
5.33Cl HC ClCl Nhomakorabea..24
2、磁各向异性效应
具有多重键或共轭多重键分子，在外磁场作用下， 电子会沿分子某一方向流动，产生感应磁场。此感应 磁场与外加磁场方向在环内相反（抗磁），在环外相同 （顺磁），即对分子各部位的磁屏蔽不相同。
偶数
偶数
0
偶数
奇数
1，2，3….
奇数
奇数或偶数 1/2；3/2；5/2….
(1) I=0 的原子核O（16）;C（12）;S（32） 等 ，无自旋，没有磁矩，不产生共振吸收。
(2) I=1 或 I >0的原子核 I=1 ：2H，14N I=3/2：11B，35Cl，79Br，81Br I=5/2：17O，127I
由拉莫进动方程：0 = 2 0 = H0 ; 共振条件： 0 = H0 / (2 )
电磁波辐射
共振条件：
(1) 核有自旋(磁性核) ；
(2)外磁场H0，能级裂分；
(3)照射频率与外磁场的比值0 / H0 = / (2 )
信号
共振条件： 0 = H0 / (2 )
吸 收 能
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
12.5 1.63 6.98, 7.35, 8.50
CD3OH
3.35
δ 13C 96.1 192.8 77.1(3) 30.3(7), 207.3 39.5(7)
128.0(3) 67.4 116.5(4), 163.3(4) 26.3(7) 149.3(3),123.5(3), 135.5(3) 49.0(7)
1/25/2021
核磁共振专题知识讲座
14
常用溶剂的化学位移值
溶剂
δ 1H
CCl4
CS2
CDCl3
7.27
(CD3)2CO
2.05
(CD3)2SO D2O 苯d6 (C6D6) 二氧六环d6
2.50 4.8(变化大与样品浓度及温度有关) 7.20 3.55
CF3COOH 还己烷-d12 吡啶-d5
（1）一些原子核像电子一样存在 自旋现象，因而有自旋角动量：
P = h [I(I+1)]1/2 2
I 为自旋量子数，
z轴
（2）由于原子核是具有一定质量的带正电的粒子，
故在自旋时会产生 核 磁 矩： = P
与P方向平行， 磁旋比，不同的核具有不同的磁旋 比，它是磁核 一个特征（固定）值。
（3） 只有自旋量子数（I）不为零的核具有磁矩
1/25/2021
核磁共振专题知识讲座
11
（3） 射频信号接受器
（检测器）：当质子的磁能 级差与辐射频率相匹配时， 发生能级跃迁，吸收能量， 在感应线圈中产生毫伏级信 号。
（4）探头：有外径5mm的玻璃样品管座, 发射线圈，接收
线圈，预放大器和变温元件等。样品管座处于线圈的中心， 测量过程中旋转, 磁场作用均匀。发射线圈和接收线圈相互 垂直。
1/25/2021
核磁共振专题知识讲座
8
总结
（1）在相同 H0 下，不同的核，因磁旋比不同，发 生共振的频率不同，可以鉴别各种元素及同位素。
例如，在 2.3 T 的磁场中，1H 的共振频率为100 MHz ， 13C 的为 25 MHz 只是氢核的1/4，
（2）对同一种核， 一定，当H0 不变时，共振频 率不变；当H0 改变时，共振频率也随之而变。
10
7.1.2 核磁共振波谱仪
（nuclear magnetic resonance spectrometer）
（1）永久磁铁：提供
外磁场，要求稳定性好， 均匀，不均匀性小于六千 万分之一。扫场线圈。
（2） 射频振荡器：线
圈垂直于外磁场，发射一 定频率的电磁辐射信号。 60MHz或100MHz，…….
（2）在很强的外磁场中，具有核
磁矩的原子核产生磁能级分裂，
分裂成两个或更多的量子化能级
（3）用一个能量恰好等于分裂后相邻能级差的电 磁波照射，该核就可以吸收此频率的波，发生能 级跃迁，从而产生 特征的NMR 吸收。
这就是核磁共振的基本原理。
1/25/2021
核磁共振专题知识讲座
2
1. 原子核的自旋（atomic nuclear spin ）
I
=
3 2
,11B5
,
35
Cl17
,
I
=
5 2
,17
O8
12C6,16O8,32S16
I =1,2H1,14N7, I 3,10B5
1/25/2021
核磁共振专题知识讲座
4
讨论:
(1) I=1 或 I >1的原子核 I=1 ：2H，14N I=3/2： 11B，35Cl，79Br，81Br I=5/2：17O，127I 共振吸收复杂，研究应用较少；
例如，氢核在1.409 T 的磁场中，共振频率为60 MHZ ，而在2.350 T 时，为100 MHZ。
1/25/2021
核磁共振专题知识讲座
9
（3）核磁共振产生的条件
① 核有自旋(I不为零) ② 有外磁场,能级裂分;
③ 辐射频率与能级差相等。0 = H0 / (2 )
1/25/2021
核磁共振专题知识讲座
外磁场方向有（2I+1）种能 级。
o P
1/25/2021
核磁共振专题知识讲座
6
(1)与外磁场平行，能量低，
磁量子数ｍ＝I＝＋1/2;
H0
(2)与外磁场相反，能量高，
磁量子数ｍ＝－I＝ －1/2;
o P
(3)自旋角动量P在外磁场的 分量为：Pz＝h m
2
分裂的能级为：E =－uz H0＝－m （h/2 ） H0
(2)Ｉ＝1/2的原子核（重点研究对象）
1H，13C，19F，31P
C，H也是有机化合物的主要组成元素。
1/25/2021
核磁共振专题知识讲座
5
2.核磁能级分裂：（以氢核为例）
氢核（I=1/2），核磁矩不为零，H0
在外磁场作用下绕磁轴转动， 产生能级分裂，分裂能级可 用磁量子数m表示。
m可以取值： I， I－1…..－I，
1/25/2021
核磁共振专题知识讲座
12Βιβλιοθήκη （5）工作方式：0 = H0 / (2 )
• 固定外磁场，扫描辐射频率 • 固定吸收频率，扫描外磁场
1/25/2021
核磁共振专题知识讲座
13
样品的制备
试样浓度：5-10%；需要纯样品15-30 mg； 傅立叶变换核磁共振波谱仪需要纯样品1
mg ； 标样浓度（四甲基硅烷 TMS） ： 1%；外标， 内标 溶剂：1H谱 四氯化碳，二硫化碳；氘代溶剂： 氯仿，丙酮、苯、二甲基亚砜的氘代物；
磁旋比； H0外磁场强度
1/25/2021
核磁共振专题知识讲座
7
H0
P
1H E2 =+ （h/4 ） H0
E
E1 =－ （h/4 ） H0
E= E2 － E1 = （h/2 ） H0
发生核磁共振时： E= h 0
共振频率 0 = （1/2 ） H0
由此可见，核磁共振吸收频率仅和外磁场强度、 核自身的磁旋比相关
7.1 核磁共振波谱
7.1.1 核磁共振基本原理 nuclear magnetic resonance theory
7.1.2 核磁共振波谱仪 nuclear magnetic resonance spectrometer
1/25/2021
核磁共振专题知识讲座
1
7.1.1 核磁共振基本原理：
（生磁1）场原，子具核有带磁有矩正电 ，自旋时产
1/25/2021
核磁共振专题知识讲座
3
具有磁矩的核：
o P
原子核存在自旋，核磁矩不为零，
能与外加磁场相互作用，发生能级 分裂，用于核磁共振分析
质量数（a） 原子序数（Z）自旋量子（I）
例子
奇数
偶数 偶数
奇或偶
偶数 奇数
1 , 3, 5 222
0 1，2，3……
I = 12,1H1, 13C6 ,19F9 ,15N7