核磁共振研究综述
医科达直线加速器、西门子30磁共振简介综述
检查室有强磁场，进入该室需取下各种 磁性卡、证件、手机、铁质工具等易被磁 化的物品，避免意外发生。
机房内需保持温度22摄氏度，相对湿度50%以下，应 定期清洗空调过滤网。
2.MRI日常注意 （1）停电 MRI主电源采用三相五线制。如遇停电，设备 配有UPS电源，但仅对操作系统供电，机架、水 冷机、机房配套设备均无电。核磁冷头会停止工 作，冷头主要是对磁体保持一个恒温状态，非常 重要。如果冷头长时间停止工作会导致磁体温度 上升，磁体内液氦挥发，严重时会引起失超，一 旦出现失超现象，设备要整机重新返厂，损失严 重。
XX医院
大型设备简介
一、西门子3.0T MRI
1.设备简介 核磁共振是利用强磁场对人体检查部位 进行成像，适用于人体所有器官包括心脏、 脊柱、腹部、头颅。我院2010年引进西门 子3.0T MRI，设备性能及图像清晰度远远 超于其他核磁设备。整个系统由控制台、 机架、检查床、机房设备及水冷系统等组 成。所谓T,指磁场强度，3.0T属于高场强。
2.直加日常注意 突发性/计划性停电 直线加速器配有多个电源柜，以下依次为：
主电源柜
机房电源柜
直加主电源采用380伏三相五线制，配 有双电源。遇停电或电源故障，设备除操 作台有UPS供电外，机架及水冷机均无电。 加速器严格要求在高真空或超高真空内工 作，一旦停电，真空泵将停止工作，真空 状态无法维持（一般停电不超过8小时）。 如长时间停电，需告知后勤设备保障部相 关部门（水电组）改由发电机组供电。
遇突发性停电或计划性停电均需第一时 间告知临床科室及后勤设备保障部，启动 备用电源，严格按照停电应急预案进行。
图上依次为主电源箱、水冷机电源、水冷机控制箱
（2）停水 冷头正常工作需要循环水支持，如果停 水而冷头正常工作的话，需要关闭进水总 阀保持水箱水位。如遇水冷机电源出现故 障需打开外循环水路，必要时通知后勤设 备保障部相关科室。
核磁共振技术及其应用进展
核磁共振技术及其应用进展一、概述核磁共振（NMR，Nuclear Magnetic Resonance）技术是一种基于原子核自旋磁矩与外加磁场相互作用原理的物理技术，广泛应用于化学、物理、生物、医学等多个领域。
自20世纪40年代该技术被发现以来，经过数十年的发展，核磁共振技术已经从最初的基础研究拓展到了众多实际应用中，成为了现代科学研究和工业生产中不可或缺的重要工具。
核磁共振技术的基本原理是，具有自旋磁矩的原子核在外加恒定磁场的作用下，会发生能级分裂，当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同时，原子核就会吸收射频场能量而发生磁共振现象。
通过检测和分析这种磁共振现象，可以获取原子核种类、数量、位置、运动状态等信息，进而实现对物质结构和性质的深入研究。
随着科学技术的不断进步，核磁共振技术在硬件设备、数据处理方法等方面都得到了极大的提升，使其在应用方面取得了显著的进展。
目前，核磁共振技术已广泛应用于化学分子结构解析、生物医学成像、材料科学研究等领域，并且在石油勘探、食品工业、环境监测等领域也展现出了广阔的应用前景。
本文旨在综述核磁共振技术的基本原理、发展历程以及在各个领域的应用进展，旨在为读者提供一个全面而深入的核磁共振技术及其应用的认识，同时也期望能够推动核磁共振技术的进一步发展与应用。
1. 核磁共振技术的定义与基本原理核磁共振（NMR, Nuclear Magnetic Resonance）技术是一种基于原子核磁矩与外加磁场相互作用的物理现象的分析技术。
其基本原理是，当具有磁矩的原子核被置于一个强大的恒定磁场中时，原子核的磁矩将沿着磁场方向进行排列。
此时，如果向原子核施加一个与恒定磁场方向垂直的射频场，当射频场的频率与原子核的拉莫尔进动频率一致时，原子核就会吸收射频场的能量，发生能级跃迁，这种现象就称为核磁共振。
核磁共振技术的应用广泛，涵盖了化学、物理、医学、生物、材料科学等多个领域。
在医学领域，核磁共振成像（MRI）已经成为一种非常重要的医学影像技术，其无创、无辐射、高分辨率的特性使得它在临床诊断中具有不可替代的地位。
二维核磁共振谱综述
3．二维谱的表达方式
（1）堆积图(stacked plot). • 堆积图的优点是直观,具有立体感.缺点是 难以确定吸收峰的频率。大峰后面可能隐 藏小峰，而且耗时较长。 • (2)等高线（Contour plot） 等高线图类似于等高线地图，这种图的优 点是容易获得频率定量数据，作图快。缺 点是低强度的峰可能漏画。目前化学位移 相关谱广泛采用等高线。
4．2 化学位移相关谱（Correlated Spectroscopy ,COSY）
• 二维化学位移相关谱包括 • 同核化学位移相关谱（Homonuclear correlation） • 1）通过化学键：COSY, TOCSY, 2DINADEQUATE。 • 2）通过空间：NOESY, ROESY。 • 异核化学位移相关谱（Heteronuclear correlation） • 强调大的偶合常数：1H-13C –COSY • 强调小的偶合常数，压制大的偶合常数： COLOC(远程1H-13C –COSY)
MRIL核磁共振成像测井技术综述
２ ０ 年 ４月 ０８
外 测 蚪 技 术
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第 ２ 卷 第 ２明 ３
ＭＲＬ Ｉ核磁 共振成像测井技术综述
先， 它对 于所 观测 的原 子核 具有 选 择性 。 核磁 共振 测
１１１自由感 应 衰 减 ．．
为 了激发 自由进动信号， 可以利用能够使宏观
磁 化 强 度 Ｍ。 对 于静 磁 场 Ｂ 方 向扳 转 ９ｏ 的 各 相 。 Ｏ
种方法， 例如射频脉 冲方法和预极化方法， 最简单的 射频脉冲方法是单脉冲序列， 即利用一个 ９。射频 Ｏ 脉 冲，使 原 来 沿 静 磁 场 方 向 取 向 的磁 化 矢 量 扳 转
射频场 的频 率与 带宽 确定 。基于 梯度磁 场 ， 以做 时 可
隙度 、 束缚水孔隙度 、 孔径分布 以及渗透率等参数 。 在勘 探 阶段 ， 磁共 振成 像测 井 能为 产液 性质 、 核 产层 性质及 可 采储量 等地 层评价 问题 的解 决提 供可 靠 的
信息。 在开发阶段， 则可为油层的强水淹 、 趋替效率 、 剩余 油饱 和度 以及 采 收率等关 键 问题 的评价 和分 析
件 进 行 了实例分析 。
关 键词 ： 磁共 振 ； 核 成像 测井 ： 自旋 回 波； 向弛豫 横 ⅡＭ ２ 。 本 文 将 阐 述 哈 理 伯 顿 公 司 生 产 的 Ｋ９３
Ｏ 引 言
核磁共振成像测井是通过研究地层流体中的氢 核在外加磁场中所表现出来的特性， 来描述储层的 岩石物理 特性 和孔 隙流体特性 的一种新型测井技 术。 它可以直接测量岩石孔隙中流体的信号， 其测量 结果基本上不受岩石骨架的影响而区别于现有其他 测 井方 法 。核磁共 振 成像测 井信 号包 含 十分丰 富 的
磁共振实习报告
磁共振实习报告陈述本篇报告旨在综述笔者在磁共振实习中所获得的经验和知识。
报告包括磁共振原理、实验步骤、数据分析以及实习的总结和启示。
通过本次实习，笔者对磁共振技术有了更深入的了解，并掌握了实验操作和数据分析的基本技能。
1. 磁共振原理磁共振是一种基于原子核或电子自旋在磁场中的共振现象的物理实验。
它能够通过利用核磁共振或电子顺磁共振来获取样品的结构和性质信息。
基于原子核磁共振的技术是磁共振成像（MRI）的基础，而电子顺磁共振则广泛应用于材料科学和生物物理学领域。
2. 实验步骤2.1 样品准备在磁共振实验中，样品的选择和准备是关键。
首先，需要选择具有核磁共振或电子顺磁共振活性的样品。
其次，对于液体样品，应该保证其纯度和浓度，以避免造成实验误差。
2.2 磁场调整实验前需要调整磁场的强度和均匀性。
这可以通过对磁场进行校准，以及调整磁场的非均匀性来实现。
这样可以保证实验的准确性和可重复性。
2.3 信号采集在实验过程中，需要使用射频脉冲对样品进行刺激，激发出核磁共振或电子顺磁共振信号。
通过调整脉冲的时间和强度，可以激发出不同的共振信号。
这些信号会被采集并转换为数字信号，用于后续的数据分析。
3. 数据分析数据分析是磁共振实验中至关重要的一步。
通过对采集到的共振信号进行处理和解析，可以得到样品的结构和性质信息。
常用的数据分析方法包括谱线拟合、图像重建和相位纠正等。
这些方法能够对信号进行处理，并提取出关键的特征。
4. 实习总结和启示通过磁共振实习的学习和实践，我深刻认识到磁共振技术在科学研究和医学诊断中的重要性。
在实习过程中，我不仅学到了磁共振的基本原理和实验操作技巧，还锻炼了实验设计和数据分析的能力。
此外，实习还加深了我对科学研究的热情，并启发了我进一步深入研究磁共振技术的兴趣。
结论本报告综述了笔者在磁共振实习中所学到的知识和经验。
通过实习，我对磁共振原理有了更深入的了解，并掌握了实验操作和数据分析的基本技能。
脊髓损伤核磁共振成像评估研究进展
脊髓损伤核磁共振成像评估研究进展近年来随着交通工具的普及、城市化快速发展，使得临床骨科脊髓损伤患者的发病率逐年上升，交通意外、高处坠落以及重物砸伤和摔伤等成为我国脊髓损伤的主要原因[1]。
相关研究指出X 线平片、螺旋CT、核磁共振成像（MRI）检查是临床影像科中最为常见的检查方法，但螺旋CT 和MRI 检查诊断脊柱骨折均较X线平片更加清晰；其中MRI 检查与螺旋CT相比，不仅准确率更高，而且能够更加清晰地显示患者的各部位损伤[2]。
MRI属于断层成像，利用磁共振获得电磁信号的方式，不仅能够对椎间盘突出、后纵韧带增厚、骨质增生、脊髓受压等信息进行重建和显示，而且还能够为检查者提供直观的纤维束示踪图像和微小病理生理结构变化，因此是目前检测脊髓损伤、病变程度和范围的首选影像检查手段[3]。
随着临床MRI检查的广泛应用，在脊柱病变所引起的脊髓损伤中获得了广泛的应用，如相关研究指出对外伤性颈椎脊髓损伤患者通过开展MRI检查，可根据患者的MRI表现来判断患者预后以及为临床治疗提供依据[4]；也有研究指出在鉴别儿童下腰后脊髓损伤与急性脊髓炎，可以通过MRI特征进行区分，前者包括异常信号胸腰段居多，脊髓出现扁平萎缩，后者仅为多见于颈胸段的异常信号[5]；此外基于MP2RAGE-based T1的MRI检查还能够作为退行性颈椎病变严重程度的重要手段，并且在预测术后效果上具有可行性[6]。
为了进一步探讨脊髓损伤核磁共振成像评估中的应用进展以及为临床相关研究提供参考依据，本文特开展此次综述。
1、MRI与CT在脊髓损伤疾病的诊断价值的应用比较脊柱的组成较为复杂，关节以及附属结构之间相互影响，因此常规的X线平片多因影像重叠而无法有效判断，脊柱外伤后对脊髓造成的损伤包括了骨性改变和组织学改变，这也使得传统的CT检查无法有效显示微小病变。
杨雷振[7]在研究中对脊柱损伤患者进行MRI 检查，选择自旋回波（T1WI）、自旋回波（T2WI）和STIR/T2-FLEX-water序列矢状位扫描，结果与CT检查相比，虽然均可检出椎旁软组织肿胀、韧带损伤、神经根损伤、脊髓损伤、碎骨片、骨折椎体等脊柱损伤不同征象，但MRI的上述征象的诊断符合率均显著高于CT诊断。
基于核磁共振测井的储层渗透率计算方法综述
基于核磁共振测井的储层渗透率计算方法综述摘要：储层渗透率是储层评价的重要参数之一，在油气勘探中发挥着重要的作用，是不可或缺的储层物性参数。
页岩储层由于储集空间多样复杂，使得页岩储层评价和渗透率定量计算变得困难。
而核磁共振测井突破传统测井技术，可以不受岩性影响，直接测量获得地层中的流体体积，能够较为便捷地获取储层渗透率，目前广泛应用于逐步特殊化、复杂化的储层中，成为了众多学者关注研究的焦点。
本文阐述了页岩孔隙结构现状，梳理基于核磁共振计算储层渗透率的研究进展情况，归纳总结核磁共振测井计算渗透率的模型，以期为页岩油储层渗透率评价提供思路。
关键词：核磁共振测井；储层渗透率；孔隙结构引言近年来，我国油气安全形势日益严峻，对外依存度持续攀升，油气勘探开发领域面临着重大挑战。
为此，国家多次作出大力提升油气勘探开发力度、保障国家能源安全的重要指示。
这一重要指示不仅改变了当前我国各大油企的既定目标与整体方向，也将对以后数年的发展战略产生深刻的影响。
中国页岩油气资源丰富，将是未来油气勘探突破和增储上产的重点。
近年来我国页岩油气勘探开发取得了许多突破，尤其在地质认识上取得一些重要的进展。
然而，由于页岩储层地质条件复杂，页岩油气储层甜点评价技术依然存在不足。
作为储层静态特征评价参数，孔隙度、渗透率和饱和度的准确求取，有助于寻找产油气优势层位,推动页岩油气效益开发。
测井技术是实现储层孔、渗、饱三参数精细计算的主要手段，能够根据储层岩石物理响应机理实现井内连续深度的储层参数计算。
作为唯一可以直接探测储层流体信号的测井技术，核磁共振测井已经广泛应用到多种类型的储集层，而且在储层参数计算中取得了较好的成果。
1核磁测井原理核磁共振是指原子核对磁场的响应。
核磁共振信号大小取决于核的数量、核角动量、磁矩及所在的环境。
地层所含有的所有元素中，氢核的旋磁比最大，具有很高的丰度，因此检测氢核的核磁共振信号比较容易。
核磁共振测井就是利用氢核的自身磁性与外加磁场在特定条件下发生共振作用，排除了骨架的影响，能够获取孔隙流体和孔隙结构的相关特征参数，与常规测井相比，可直接提供地层孔隙度、孔隙结构、孔隙流体等信息（图1为核磁共振测井原理图）。
核磁共振谱技术在代谢组学中的应用
核磁共振谱技术在代谢组学中的应用核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance, NMR）谱技术是一种分析物质结构的非常重要的手段，它基于原子核与磁场和电磁波作用的现象，能够分析分子的结构、组成和动力学等。
在生物医学领域中，代谢组学是应用NMR谱技术的主要领域之一。
代谢组学研究通过分析体液样品中代谢产物的谱图，可以发现异常代谢的类型和程度，诊断、预测疾病、评估药物影响等。
本文将从技术原理、研究进展、临床应用等方面综述核磁共振谱技术在代谢组学中的应用。
一、技术原理核磁共振谱技术是利用分子内部的核自旋和分子与周围环境的相互作用和分子运动的特性来探测分子结构和动力学。
当分子置于强磁场之中，分子内部的核自旋将会先沿着磁场方向取向，然后通过与磁场垂直的电磁波的辐射，跳转到另外一个能量势阱，这个能量势阱称为共振态。
分子中的不同原子核具有不同的谱学信号，NMR谱的主要信号来源于氢、碳、氮、磷等核自旋。
二、研究进展1.代谢组学的基础研究核磁共振技术被广泛应用于代谢组学的研究中，通过分析体液样品中代谢产物的谱图，可以快速、直接地了解疾病患者的代谢情况。
鉴定谱图中哪些代谢产物的水平发生改变，并确定这些代谢物与特定生物过程的关系，进而推断出生物学上的变化，从而为疾病发生机理的研究提供新的途径。
2.代谢组学在乳腺癌研究中的应用核磁共振代谢组学技术已经被应用于乳腺癌研究。
在这些研究中，通过NMR技术分析患者血清、尿液和组织样品中的谱图，可以发现一些代谢物在癌症患者的体内水平明显升高或降低，如脂肪酸、糖类和脂类等代谢物。
这些研究结果不仅可以用于乳腺癌患者的诊断和预测，还可以利用代谢组学技术研究乳腺癌发病机制，有助于寻找新的治疗方法。
3.代谢组学在糖尿病研究中的应用核磁共振技术在糖尿病代谢组学研究领域也得到了广泛关注。
通过分析血清、尿液和组织样品的NMR谱图，可以发现糖尿病患者的代谢谱有明显区别。
这些差异可以用于糖尿病的早期诊断和诊断分型，也为糖尿病的研究提供了新的思路和方法。
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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。
核磁共振成像（NMR成像）被广泛地用于医疗诊断上，其中最常用是平面成象，即获取样品平面（断面）上的分布信息，称作核磁共振计算机断层成象，也就是常说的核磁共振CT(computed topography)。
就人体而言，体内的大部分(75%)物质都是水，且不同组织中水的含量也不同。
用核磁共振CT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。
当体内遭受某种疾病时，其含水量分布就会发生变化，利用氢核的核磁共振就能诊断出来。
近年来，随着NMR磁场强度的提高，NMR已经形成了从400兆到950兆一系列的产品。
随着场强的不断提高、以及谱仪自身的改进，NMR对确定物质结构尤其是确定生物大分子蛋白、核酸的物质结构就成为了独一无二的手段。
正因为如此，2002年的诺贝尔化学奖授予瑞士ETH的Wűthrich,表彰他用多维NMR波谱学在测定溶液中蛋白质结构的三维构象方面的开创性贡献。
核磁共振在化学分析中正发挥越来越大的作用，它不仅是一种研究手段，也是常规分析中不可缺少的一种手段。
用它可以对样品进行定性和定量的分析，确定反应过程及反应机理。
用它还可以研究各种化学键的性质，研究溶液中的动态平衡，测量液体的粘度，确定各种物质在生产过程中的一些其它性质和控制生产流程等
材料科学领域：高功率固体NMR是研究高分子聚合物、玻璃、陶瓷、煤、树脂、新型表面活性剂、压电物质的研究等非常重要的、有的时候甚至是唯一的方法。
药物结构研究领域：核磁共振技术在创新药物研究及药物质量控制方面具有广泛的应用，不仅能定性定量分析药物及杂质，而且能建立复杂的中药指纹图谱
物中的有机相酶促反应、药物合成、生化反应及分离过程、杂环化学、电合成化学及环境生物治理等，恰是NMR谱仪在生物学、药物学和环境化学上发挥重要作用的领域。
在膜的研究中，有关膜的制备及分离或合成物质的结构鉴定、物质结构环境的变化及跟踪膜催化的反应机理等需要NMR谱仪。
四．展望
五．核磁共振技术今后最富有前景的应用领域有以下几个方面：
①继续帮助有机化学家从自然界寻找具有生物活性的新颖有机化合物，今后这方面的研究重点是结构与活性的关系。
即研究这些物质在参与生命过程时与生物大分子（如受体）或其它小分子相互作用的结构特征和动态特征。
②更多地用于多肽和蛋白质在溶液中高次构造的解析，成为蛋白质工程和分子生物学中研究蛋白质结构与功能关系的重要工具。
并朝着采用稳定同位素标记光学CIDNP法与2D-核磁共振技术，3D-核磁共振技术相结合的方向发展。
③核磁共振技术将广泛用于核酸化学，确定DNA的螺旋结构的类型和它的序列特异性。
研究课题将集中在核酸与配体的相互作用，其中核酸与蛋白质分子、核酸与小分子药物的相互作用是最重要的方面。
④核磁共振技术对于糖化学的应用将显示出越来越大的潜力，采用核磁共振技术来测定寡糖的序列，连接方式和连接位置，确定糖的构型和寡糖在溶液中的立体化学以及与蛋白质相互作用的结构特征和动态特征将是重要的研究领域。