Nuclear Medical Imaging
核磁共振成像原理主要依据
核磁共振成像原理主要依据
核磁共振成像（NuclearMagneticResonanceImaging，简称MRI）作为一项新兴的诊断手段，使用自然磁场和射频脉冲对物质进行研究，可以对物体或活体器官进行内部细致的影像检查，进而提供判断和诊断基础。
但是，MRI的原理主要依据是什么？
核磁共振成像的基础原理主要来源于高频电磁场，以及物质中原子核和磁场之间的相互作用。
原子核有一种称为磁性的特性，将它们放入一个外部磁场中，可以改变原子核的极性，引起其它原子核的反应。
经过一系列的激发，原子核将会散发出自身的能量，这些能量是磁场和原子核经过反复激发过程后形成的，它们的特征和参数将取决于激发的物质的类型和核素的数量。
MRI原理中，射频脉冲技术也发挥着非常重要的作用。
在核磁共振之前，需要先用大功率的射频脉冲将检查物质中的各种原子核激发起来。
射频脉冲具有各种不同的参数，例如频率、持续时间、功率和频宽等，这些参数会影响到体系中的磁场分布，并决定了MRI的数据及检查结果。
随着科技的进步，射频脉冲技术也在不断改进，在极小的频宽内传输更多数据，从而改善MRI检查质量和准确性。
另外，新开发的高梯度磁场技术也使得MRI更加清晰，它可以让磁场变得更准确，从而让MRI检查更加清晰细致。
总之，MRI原理主要依据是高频电磁场，以及原子核与磁场之间的相互作用，而射频脉冲和高梯度磁场技术也是MRI检查的重要部分，
它们的改进也让MRI的画质更加清晰，使得精准诊断成为可能。
影像核医学的定义
影像核医学的定义影像核医学（Nuclear Imaging）是一种采用放射性同位素进行医学诊断和治疗的影像技术。
它利用放射性同位素在人体内的分布和代谢等特性，通过探测放射性同位素的辐射来获取影像信息，从而揭示人体内部的生理和病理状态。
影像核医学不同于传统的X射线、CT、磁共振等影像技术，它通过体内注射、摄入或吸入含有放射性同位素的药物，以追踪这些同位素在人体内的分布与代谢情况，从而获得更加准确、全面的诊断信息。
核医学起源于20世纪50年代的美国，随后迅速发展并在医学诊断和治疗中得到广泛应用。
其应用范围涵盖了多个领域，包括但不限于癌症治疗、心血管疾病、神经科学、肾脏疾病和骨科等。
在癌症治疗中，放射性同位素可以用于杀灭恶性肿瘤细胞，或者通过探测体内的肿瘤部位和活动程度，来协助诊断和评估疾病的进展。
在心血管疾病中，核医学可以用于检测心肌缺血、心肌梗死或者评估冠脉血流等。
在神经科学领域，核医学可以揭示脑血流、脑代谢和脑功能的相关信息，帮助了解大脑的结构与功能之间的关系。
影像核医学可以分为单光子发射计算机断层扫描（SPECT）和正电子发射断层扫描（PET）两大类技术。
SPECT技术通过探测同位素的γ射线发出的辐射来获取影像信息。
通常需要注射放射性同位素标记的药物，通过药物在体内的分布来确定损伤或病变的位置。
PET技术则利用正电子发出的正电子湮灭辐射来获取影像信息，通过测量正电子与电子发生湮灭反应的位置，可以揭示组织或器官的代谢情况，从而更加直观地观察疾病的发展和变化。
在影像核医学中，放射性同位素的选择十分关键。
常见的放射性同位素有Technetium-99m、Iodine-131、Fluorine-18等。
这些放射性同位素具有不同的衰变方式、半衰期和发射的射线类型，能够满足不同的医学需要。
放射性同位素必须经过严格的核安全生产和管理，以确保患者和医护人员的安全。
此外，对于医学影像学的解读和诊断，也需要专业的核医学影像科医生进行分析和判断，以便给患者提供准确的诊断结果和治疗建议。
核磁各种峰形的英文全程
核磁各种峰形的英文全程核磁共振（NMRI，Nuclear Magnetic Resonance Imaging）是一种非侵入性的医学成像技术，其主要原理是利用核磁共振现象对人体内的原子核进行探测，从而获得人体内部的结构和功能信息。
在核磁共振成像中，各种峰形的英文全称是非常重要的基础知识之一。
在核磁共振成像中，各种峰形的英文全称涉及到很多的技术术语和缩写，主要包括以下几种：1. T1 relaxation time: T1松弛时间T1弛豫时间是指核磁共振现象中，原子核自发地从能量高的激发态向能量低的基态转移的时间。
T1松弛时间越长，信号强度就越强，因此在核磁共振成像中，对T1松弛时间的测量非常重要。
2. T2 relaxation time: T2松弛时间T2弛豫时间是指原子核从激发态返回到基态时，由于自旋与周围磁环境的相互作用而释放的能量在不同时间内自旋相消失的时间。
T2松弛时间越短，信号强度就越强，因此在核磁共振成像中，对T2松弛时间的测量也非常重要。
3. Chemical shift: 化学位移化学位移是指在不同分子结构中，不同原子核产生的共振频率差异。
在核磁共振成像中，这种差异会导致不同化学物质的原子核处于不同的共振频率处，从而被识别并可视化。
4. Frequency encoding: 频率编码频率编码是指核磁共振成像中，利用不同磁场梯度将不同位置的原子核区分出来的过程。
这种过程会使成像中的空间信息和信号频率产生关联，从而实现原子核在不同位置的成像。
5. Phase encoding: 相位编码相位编码是指核磁共振成像中，利用不同的相位差进行区别成像的过程。
这种过程会使成像中的空间信息和相位差产生关联，从而实现原子核在不同方向上的成像。
总之，在核磁共振成像中，了解各种峰形的英文全称对于正确理解和解读成像结果非常重要。
因此，对于从事医学成像工作的人员来说，建议多学习和掌握相关技术术语和知识，以提高工作效率和成像质量。
医学影像学词汇
医学影像学词汇医学影像学是一门综合性学科，它通过各种成像技术帮助医生进行疾病的诊断和治疗。
在医学影像学领域，有许多专业术语和词汇，下面将对其中一些重要的词汇进行介绍。
一、常用医学影像技术词汇1. 放射学（Radiology）：使用放射线等成像技术来诊断和治疗疾病的学科。
2. 影像学检查（Imaging examination）：通过各种成像技术获取人体内部结构信息的检查。
3. X光摄影（X-ray radiography）：利用X射线对人体进行成像的技术，用于检查骨骼、肺部等。
4. CT扫描（Computed Tomography）：通过连续的X射线照片拍摄并计算机重建形成断层图像的技术，用于全面评估人体内部病变。
5. MRI （Magnetic Resonance Imaging）：利用强磁场和无害的无线电波产生高分辨率图像的技术，可用于检查脑部、关节、脊柱等。
6. 超声检查（Ultrasound examination）：利用超声波在人体组织中的传播和反射进行成像的技术，常用于人体内部器官的检查。
7. 核医学（Nuclear medicine）：利用放射性同位素进行成像和治疗的技术，常用于甲状腺、骨骼等疾病的检查。
二、常见解剖结构和疾病诊断词汇1. 脑部（Brain）：人体重要的中枢神经器官，MRI和CT扫描常用于脑部疾病的诊断。
2. 心脏（Heart）：人体重要的脏器之一，心电图和超声检查可用于心脏病变的检查。
3. 肺部（Lungs）：人体呼吸器官之一，X光和CT扫描可用于肺部疾病的诊断。
4. 肝脏（Liver）：人体最大的内脏器官之一，超声检查和MRI可用于肝脏疾病的诊断。
5. 胃（Stomach）：人体消化器官之一，胃镜检查可用于胃部疾病的诊断。
6. 肠道（Intestines）：人体消化道的一部分，结肠镜检查可用于结肠疾病的诊断。
7. 骨骼系统（Skeletal system）：人体骨骼结构，X光和骨密度检查可用于骨骼疾病的诊断。
医学影像学英语
医学影像学英语Medical imaging refers to the use of various techniques to create visual representations of the interior of the human body for diagnostic and therapeutic purposes. There are several different modalities used in medical imaging, including:1. X-ray: X-ray imaging uses ionizing radiation to create images of bones and tissues. It is commonly used to diagnose fractures, infections, and lung conditions.2. Computed Tomography (CT): CT scans use a series of X-ray images taken from different angles to create cross-sectional images of the body. It provides detailed images of organs, blood vessels, and bones, and is particularly useful for imaging the brain, chest, and abdomen.3. Magnetic Resonance Imaging (MRI): MRI uses a strong magnetic field and radio waves to create detailed images of the body. It is particularly useful for imaging soft tissues, such as muscles, organs, and the brain.4. Ultrasound: Ultrasound imaging uses high-frequency sound waves to create images of the inside of the body. It is commonly used for imaging fetal development during pregnancy, as well as imaging the abdomen, pelvis, and blood vessels.5. Nuclear Medicine: Nuclear medicine imaging involves the use of small amounts of radioactive substances to create images of the body. It is primarily used to diagnose and treat diseases such as cancer, heart disease, and thyroid disorders.In addition to these modalities, there are also various specialized imaging techniques, such as positron emission tomography (PET), mammography, and fluoroscopy, that are used for specific purposes.Medical imaging plays a crucial role in diagnosing and monitoring various medical conditions. It allows healthcare professionals to visualize the internal structures of the body, identify abnormalities, and guide interventions and treatments. Medical imaging reports are often written in English in order to facilitate communication between healthcare professionals and ensure consistent terminology and standards.。
核素显像的名词解释
核素显像的名词解释核素显像（Radionuclide Imaging），又称核医学显像（Nuclear Medicine Imaging），是一种用来观察人体内部和生物体内部分区域的方法。
它通过将放射性核素注入人体或生物体，并利用核技术设备来检测这些核素的分布和代谢，从而生成影像，帮助医生进行疾病的诊断和治疗。
核素显像利用放射性核素的特点进行诊断，这些核素可以发射射线（如γ射线），这样可以通过探测器来获取相关信息。
放射性核素的选择通常取决于疾病的特性以及要观察的器官或组织。
常见的射线示踪剂包括99mTc、123I、18F等。
在核素显像中，病人会被注射相应的放射性示踪剂，该示踪剂会被吸收、分布和排出。
当核素在体内发射射线时，探测器会捕获射线的信息，并转化为图像显示出来。
通过这些图像，医生可以观察到不同组织或器官的功能状态，并对疾病进行准确的诊断。
核素显像在临床上被广泛应用于人体各个器官的疾病诊断和治疗。
这项技术在心脏、肺部、肝脏、脾脏、甲状腺、肾脏等器官的疾病诊断和研究中发挥着重要的作用。
例如，核素心血池显像可以用于评估心脏的收缩功能和心肌供血情况；肺通气灌注显像可用于评估肺部异常和肺动脉栓塞等疾病；骨扫描可用于观察骨骼和关节的疾病情况，以及癌细胞是否扩散至骨骼等。
核素显像因其独特的优点被广泛接受。
首先，它能够提供关于器官和组织功能的信息，而不仅仅是结构。
其次，放射性示踪剂在体内代谢过程中的分布情况可以较早地发现病理变化，有助于早期诊断。
此外，核素显像还可以提供以往各种医学影像技术无法获取的信息，比如骨骼的新陈代谢情况、癌症的远处转移等。
然而，核素显像也存在一些不足之处。
因为核素显像使用放射性核素作为示踪剂，会给人体带来一定的辐射剂量，潜在的辐射风险需要谨慎考虑。
此外，核素显像对设备的要求较高，设备成本昂贵，限制了其普及和应用范围。
因此，在选择使用核素显像时，需要慎重权衡风险和收益，并由专业医生判断是否适用于具体病例。
X光片、CT、核磁有什么区别？看病用哪个好？一个比喻你就明白了
X线、CT、核磁是最常见的影像学检查，但很多人都分不清楚。
它们有什么区别，又有哪些注意事项？会辐射吗？有医生形象地打了一个比喻：X光（平片）好比是你站在这个地方看远处的大楼，可以看清楚大楼的高度外观等大体的特征。
CT相当于你进入这个大楼看每一层的结构，它的承重墙在哪里？他有几个房间。
核磁共振是看每一层，它装修情况怎么样？它的水管电路，以及，窗帘等等。
一、X光也叫平片，一般去骨科或者去运动医学科，第一个给你做的最简单的就是X光。
1、原理：X光是穿透性很强的射线，能够穿透人体，使用X线对人体内部进行透视或摄影的检查方法，其原理是利用了x线的穿透作用。
成人胸骨X线图在穿透人体时，被含钙的成分（骨）、水分（血液等）、软组织（肌肉）等吸收而减弱，因此可以呈现出所检查部位的基本形态。
2、适用情况：X光是观察骨骼简便的检查方式，价格也相对较便宜。
（依据各地区和检测部位决定：50~200元左右）如果怀疑四肢、脊柱等部位出现急性外伤，伤到了骨骼，有突发急性疼痛或是难以控制的慢性疼痛，一般会优先选择X光。
3、缺陷：功能有限，一般多用于粗看骨骼健康。
X光检查只能提供平面影像，成像也容易受衣物、首饰甚至过厚的软组织影响。
有轻度辐射。
过量的X射线照射到生物机体时，可能造成生物细胞受到破坏。
因此，一般情况下，孕妇、备孕人群不建议做X光，以免影响胎儿。
X光关键词：便宜、初步检查、骨骼检查、有轻度辐射二、CTCT一般用处就非常多了，比方说内脏组织、头颅或者骨组织，都会用CT进行观察。
1、原理：CT（Computed Tomography）意为X线计算机断层摄影，是用X线束对人体某部进行断层扫描，获得人体被检部的断面或立体图像。
CT可以提供人体被检查部位的完整三维信息，可使器官和结构清楚显影，清楚地显示病变。
CT扫描2、适用情况：CT在某种意义上可以说是X光的加强版，如果粗看X光片看不清楚，可能得选择CT进一步细看。
一般重要部位的CT检查，如：头颅、胸腹、脊柱、骨盆等优于常规X光检查。
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，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对检测脑血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管肿瘤、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。
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50 mm
30 mm
Good Good Performance, Performance, Inexpensive, Inexpensive, Easy Easy to to Pack Pack
Crystal Crystal Identification Identification with with Anger Anger Logic Logic
General Electric • Cost ~$1 – $2 million. • ~5 mm spatial resolution. • Often sold with x-ray CT attached.
Siemens / CTI
Common Common Clinical Clinical Uses Uses of of Nuclear Nuclear Medicine Medicine
50 mm
Crystal of interaction found with Anger logic (i.e. PMT light ratio). BGO Scintillator Crystal Block (sawed into 8x8 array, each crystal 6 mm square)
15O, 11C, 13N
– 2 to 20 minute half-life. – Cyclotron produced. + Generator produced.
82Rb
– 2 minute half-life. – Chemically OK (acts like Na and K).
Positron Positron Emission Emission Tomography Tomography (PET) (PET)
Profile through Row 2 Uniformly illuminate block. For each event, compute X-Ratio and Y-Ratio, then plot 2-D position. Individual crystals show up as dark regions. Profile shows overlap (i.e. identification not perfect). X-Ratio
Resolution = 2 w L d+ L 2
2 w Efficiency ∝ L
w L t
d
Typical Values: w= 2 mm L= 30 mm t= 0.25 mm Resol. (@5 cm) = 6 mm Efficiency = 0.02%
Collimator Collimator Dominates Dominates Imaging Imaging Performance Performance
• Interesting Chemistry – Easily incorporated into biologically active compounds. • Appropriate Energy – Too low ⇒ absorbed in patient. – Too high ⇒ passes through detector. • 1 Hour Half-Life – Maximum study duration is 2 hours. – Gives enough time to do the chemistry. • Easily Produced – Short half life ⇒ local production.
Ring of Photon Detectors
• Radionuclide decays by emitting a positron (β+ ). • β+ annihilates with e– from tissue, forming back-to-back 511 keV photon pair. • 511 keV photon pairs detected via time coincidence. • Positron lies on line defined by detector pair.
Gamma Camera
••Well Well Established Established Clinical Clinical Technique Technique ••10 10 Million Million Studies Studies Annually Annually
Ideal Ideal Tracer Tracer Isotope Isotope
2-Dimensional Object
1-Dimensional Vertical Projection
1-Dimensional Horizontal Projection
By By measuring measuring all all 1-dimensional 1-dimensional projections projections of of a a 2-dimensional 2-dimensional object, object, you you can can reconstruct reconstruct the the object object
NaI:Tl
Position Position Measured Measured by by PMT PMT Analog Analog Signal Signal Ratio Ratio
SPECT SPECT Camera Camera
• Cost ~$0.5 – $1 million. • Spatial resolution ~1 cm.
Outline:
• • • • Introduction Requirements Opportunities Our Research…
Nuclear Nuclear Medicine Medicine
• Patient injected with small amount of radioactive drug. • Drug localizes in patient according to metabolic properties of that drug. • Radioactivity decays, emitting gamma rays. • Gamma rays that exit the patient are imaged.
••Detects Detects Pairs Pairs of of Back-to-Back Back-to-Back 511 511 keV keV Photons Photons ••No No Collimator Collimator Needed Needed ⇒ ⇒ High High Efficiency Efficiency
MRI MRI & & Nuclear Nuclear Medicine Medicine Images Images of of Epilepsy Epilepsy
MRI
Nuclear Medicine
• MRI “Sees” Structure with 0.5 mm Resolution • Nuclear Medicine “Sees” Metabolism with 5.0 mm Resolution
Computed Computed Tomography Tomography
Planar X-Ray Computed Tomography
Separates Separates Objects Objects on on Different Different Planes Planes
Images courtesy of Robert McGee, Ford Motor Company
• Cancer / Oncology • Heart Tissue Viability • Brain Dysfunction
– Stroke – Epilepsy – Alzheimer’s Disease
Images Images Function, Function, Not Not Structure! Structure!
Counts 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0
Y-Ratio
Can Can Decode Decode Up Up To To 64 64 Crystals Crystals with with BGO BGO
PET PET Cameras Cameras
SPECT SPECT “Anger “Anger Camera” Camera” Detector Detector
PMT
(2" — 3")
PMT
(2" — 3")
PMT
(2" — 3")
Typical “Intrinsic” Resolution: 3.5 mm fwhm 10% fwhm
3/8" — 1/2"
PET PET “Block “Block Detector” Detector” Design Design
4 PMTs (25 mm square) Saw cuts direct light toward PMTs. Depth of cut determines light spread at PMTs.