核磁共振成像

时间:2024-10-26 23:35:05编辑:流行君

MRI的基本原理?要通俗版的

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(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-{zh-tw:电脑;zh-cn: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。医生考虑到患者对“核”的恐惧心理,故常将这门技术称为磁共振成像。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-{zh-tw:电脑;zh-cn: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”。
氢核是人体成像的首选核种:人体各种组织含有大量的水和碳氢化合物,所以氢核的核磁共振灵活度高、信号强,这是人们首选氢核作为人体成像元素的原因。NMR信号强度与样品中氢核密度有关,人体中各种组织间含水比例不同,即含氢核数的多少不同,则NMR信号强度有差异,利用这种差异作为特征量,把各种组织分开,这就是氢核密度的核磁共振图像。人体不同组织之间、正常组织与该组织中的病变组织之间氢核密度、弛豫时间T1、T2三个参数的差异,是MRI用于临床诊断最主要的物理基础。
当施加一射频脉冲信号时,氢核能态发生变化,射频过后,氢核返回初始能态,共振产生的电磁波便发射出来。原子核振动的微小差别可以被精确地检测到,经过进一步的计算机处理,即可能获得反应组织化学结构组成的三维图像,从中我们可以获得包括组织中水分差异以及水分子运动的信息。这样,病理变化就能被记录下来。
人体2/3的重量为水分,如此高的比例正是磁共振成像技术能被广泛应用于医学诊断的基础。人体内器官和组织中的水分并不相同,很多疾病的病理过程会导致水分形态的变化,即可由磁共振图像反应出来。
MRI所获得的图像非常清晰精细,大大提高了医生的诊断效率,避免了剖胸或剖腹探查诊断的手术。由于MRI不使用对人体有害的X射线和易引起过敏反应的造影剂,因此对人体没有损害。MRI可对人体各部位多角度、多平面成像,其分辨力高,能更客观更具体地显示人体内的解剖组织及相邻关系,对病灶能更好地进行定位定性。对全身各系统疾病的诊断,尤其是早期肿瘤的诊断有很大的价值。
系统组成
NMR实验装置
采用调节频率的方法来达到核磁共振。由线圈向样品发射电磁波,调制振荡器的作用是使射频电磁波的频率在样品共振频率附近连续变化。当频率正好与核磁共振频率吻合时,射频振荡器的输出就会出现一个吸收峰,这可以在示波器上显示出来,同时由频率计即刻读出这时的共振频率值。核磁共振谱仪是专门用于观测核磁共振的仪器,主要由磁铁、探头和谱仪三大部分组成。磁铁的功用是产生一个恒定的磁场;探头置于磁极之间,用于探测核磁共振信号;谱仪是将共振信号放大处理并显示和记录下来。
MRI系统的组成
现代临床高场(3.0T)MRI扫描器[编辑]
磁铁系统
静磁场:又称主磁场。当前临床所用超导磁铁,磁场强度有0.5到4.0T(特斯拉),常见的为1.5T和3.0T;动物实验用的小型MRI则有4.7T、7.0T与9.4T等多种主磁场强度。另有匀磁线圈(shim coil)协助达到磁场的高均匀度。
梯度场:用来产生并控制磁场中的梯度,以实现NMR信号的空间编码。这个系统有三组线圈,产生x、y、z三个方向的梯度场,线圈组的磁场叠加起来,可得到任意方向的梯度场。
射频系统
射频(RF)发生器:产生短而强的射频场,以脉冲方式加到样品上,使样品中的氢核产生NMR现象。
射频(RF)接收器:接收NMR信号,放大后进入图像处理系统。
计算机图像重建系统
由射频接收器送来的信号经A/D转换器,把模拟信号转换成数学信号,根据与观察层面各体素的对应关系,经计算机处理,得出层面图像数据,再经D/A转换器,加到图像显示器上,按NMR的大小,用不同的灰度等级显示出欲观察层面的图像。
MRI的基本方法
选片梯度场Gz
相编码和频率编码
图像重建

磁共振成像的优点

与1901年获得诺贝尔物理学奖的普通X射线或1979年获得诺贝尔医学奖的计算机层析成像(computerized tomography‎, CT)相比,磁共振成像的最大优点是它是目前少有的对人体没有任何伤害的安全、快速、准确的临床诊断方法。如今全球每年至少有6000万病例利用核磁共振成像技术进行检查。具体说来有以下几点:
1.对软组织有极好的分辨力。对膀胱、直肠、子宫、阴道、骨、关节、肌肉等部位的检查优于CT;
2.各种参数都可以用来成像,多个成像参数能提供丰富的诊断信息,这使得医疗诊断和对人体内代谢和功能的研究方便、有效。例如肝炎和肝硬化的T1值变大,而肝癌的T1值更大,作T1加权图像,可区别肝部良性肿瘤与恶性肿瘤;
3.通过调节磁场可自由选择所需剖面。能得到其它成像技术所不能接近或难以接近部位的图像。对于椎间盘和脊髓,可作矢状面、冠状面、横断面成像,可以看到神经根、脊髓和神经节等。不像CT只能获取与人体长轴垂直的横断面;
4.对人体没有氢(1H)、碳(13C)、氮(14N和15N)、磷(31P)等。
MRI的缺点及可能存在的危害
虽然MRI对患者没有致命性的损伤,但还是给患者带来了一些不适感。在MRI诊断前应当采取必要的措施,把这种负面影响降到最低限度。其缺点主要有:
1.和CT一样,MRI也是解剖性影像诊断,很多病变单凭核磁共振检查仍难以确诊,不像内窥镜可同时获得影像和病理两方面的诊断;
2.对肺部的检查不优于X射线或CT检查,对肝脏、胰腺、肾上腺、前列腺的检查不比CT优越,但费用要高昂得多;
3.对胃肠道的病变不如内窥镜检查;
4.扫描时间长,空间分辨力不够理想;
5.由于强磁场的原因,MRI对诸如体内有磁金属或起搏器的特殊病人却不能适用。
MRI系统可能对人体造成伤害的因素主要包括以下方面:
1.强静磁场:在有铁磁性物质存在的情况下,不论是埋植在患者体内还是在磁场范围内,都可能是危险因素;
2.随时间变化的梯度场:可在受试者体内诱导产生电场而兴奋神经或肌肉。外周神经兴奋是梯度场安全的上限指标。在足够强度下,可以产生外周神经兴奋(如刺痛或叩击感),甚至引起心脏兴奋或心室振颤;
3.射频场(RF)的致热效应:在MRI聚焦或测量过程中所用到的大角度射频场发射,其电磁能量在患者组织内转化成热能,使组织温度升高。RF的致热效应需要进一步探讨,临床扫描仪对于射频能量有所谓“特定吸收率”(specific absorption rate, SAR)的限制;
4.噪声:MRI运行过程中产生的各种噪声,可能使某些患者的听力受到损伤;
造影剂的毒副作用:目前使用的造影剂主要为含钆的化合物,副作用发生率在2%-4%。


什么是 MRI

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问题描述:

什么是MRI 啊??

解析:

MRI也叫核磁共振,MRI诊断被广泛应用于临床,并日趋完善,时间虽短,也已显出其优越性。

MRI在神经系统应用最早,也较成熟。不仅可显示灰质,白质,还可显示一些神经核,甚至可识别出脑神经、视神经及传导束。三维成像和流空效应,对病变定位不仅准确,还可了解病变与血管关系,给病变定性提供诊断依据。应用MRI诊断颅内原发性肿瘤和转移瘤、颅内感染、脑出血、脑梗塞、脑积水、脑血管畸形、脊髓和脊柱疾病具有特异性,优于CT。对脑外伤有特异性,可检出CT易遗漏的小血肿。在神经系统目前被广泛应用。

纵隔在MRI像上,可观察隔肿瘤及其与周围血管解剖关系,可清楚显示肿留对腋下,臂丛及椎管的侵犯。对肺门淋巴结肿大与中心型肺癌的诊断帮助较大。心脏大血管MRI检查具有快速、省时及病人痛苦小的优点,可显示房室,血管的大小,内腔,并可观察血液动力学改变,有利于功能诊断,也可识别异常组织。



对腹部与盆腔,颈部和乳腺,MRI也具有诊断价值。对早期恶性肿瘤的显示,肿瘤对血管的侵犯及肿瘤的分期均优于CT。MRI对显示骨髓脂肪具有高度敏感性,对侵及骨髓的病变可清楚显示,尤其诊断骨髓炎的敏感性,特异性及准确性优于其它影像学检查,对早期缺血性骨坏死和敏感性和准确性也较高。在显示关节内病变及较组织方面也有优势。

MRI在显示骨骼和胃肠方面受到限制。


核磁共振图像怎么看

问题一:核磁共振的那个图怎么看? 1)首先看有多少种峰,就代表多少种氢
2)看每种峰对应的化学位移,找特征峰 比如 -COOH ,H的化学位移大于12ppm,醛氢-COH 在9ppm左右,小于2ppm的一般都是-CH3 峰 或亚甲基-CH2- ,在4―5ppm的一般就考虑烯烃上的福,-CH=CH- 或和杂原子相连的烷基,例如 -OCH3, 等等还有很多
找出一些片段结构
3)看峰的分裂情况,要知道 n+1 规律 来判断相邻C 上的氢的 个数
最后来对片段结构进行连接,考虑可能会出现的异构体,

问题二:核磁共振图谱怎么看 横坐标在高中阶段不做要求。
各个峰值的比表示不同位置的氢的个数比。
举个例子:如乙醇(CH3CH2OH) ,核磁共振氢谱就有三个峰值,各峰值之比为3 :2 :1;对于丁烷(CH3CH2CH2CH3)只有2个峰值,因为该有机物结构对称,即第一个碳与四个碳、第二个与第三个碳等位。峰值比为3 :2。 追问: 横坐标上面写的那些 1 2 3 4 …… 这些怎么看的 我怎么才知道它的锋面是 几个 回答: 那个数字到几 就有几个峰 就是几种 追问: 汗 丙醇的图谱在2-0间有三个峰啊 不能这么说吧 回答: 对不起 我学的是 看有几个尖 那不是折线状的么你看有几个尖就行了 酷ラ葬ㄋˇ 的感言: 谢谢 这回懂了 2009-09-13

问题三:核磁共振图谱怎麽读? 有几个峰就是有几种氢原子,然后再根据峰的面积,判定每种氢原子的个数比、
所有的等效氢算是一种氢原子。


什么是核磁共振成像?

磁共振成像是用来诊断健康状况的医学成像系统。通过Shutterstock进行的MRI扫描) 磁共振成像(MRI),也称为核磁共振成像,是一种扫描技术,用于生成人体的详细图像。 扫描使用强磁场和无线电波生成身体某些部位的图像,这些部位在X射线下看不见,CT扫描或超声波检查。例如,它可以帮助医生看到关节、软骨、韧带、肌肉和肌腱的内部,这有助于发现各种运动损伤。 MRI还可用于检查身体内部结构和诊断各种疾病,如中风、肿瘤、动脉瘤、脊髓损伤、多发性硬化和眼睛或者内耳问题,根据梅奥诊所的说法。它也被广泛应用于测量大脑结构和功能等方面的研究。纽约曼哈塞特北岸大学医院的诊断放射科医生克里斯托弗·菲利皮博士说: “使核磁共振成像如此强大的原因是,你有非常精致的软组织,解剖结构和细节。”。与其他成像技术(如CT扫描和x射线)相比,MRI最大的好处是,不存在暴露在辐射下的风险,Filippi告诉Live Science, 在MRI中 的期望值,一个人将被要求躺在一张可移动的桌子上,桌子将滑入机器的一个环形开口中,扫描你身体的特定部位。根据梅奥诊所的说法,机器本身会在人的周围产生一个强大的磁场,无线电波会直射人体, 一个人不会感觉到磁场或无线电波,所以手术本身是无痛的。不过,扫描过程中可能会有很大的敲击声或敲击声(听起来像大锤!)因此,人们通常会戴上耳机听音乐,或者戴上耳塞来帮助屏蔽声音。技术人员也可以在测试过程中给你指导。 有些人可以通过静脉注射给你对比剂,一种液体染料,可突出扫描时可能不会出现的特定问题。 儿童以及在封闭场所感到幽闭恐惧的人,可给予镇静药物,帮助他们在扫描过程中放松或入睡,因为尽可能保持静止以获得清晰图像是很重要的。移动会模糊图像。 一些医院可能有一个开放的磁共振成像机,它的两侧是开放的,而不是在传统机器中发现的隧道状管。对于那些害怕密闭空间的人来说,这可能是一个有用的选择。 根据美国家庭医生学会的说法,扫描本身可能平均需要30到60分钟。 放射科医生将查看图像并将检测结果报告给医生。 的工作原理 人体主要是水。水分子(H2O)含有氢原子核(质子),氢原子核在磁场中排列成一列。核磁共振扫描仪施加一个非常强的磁场(大约0.2到3特斯拉,或者大约是普通冰箱磁铁强度的1000倍),使质子“旋转”。 扫描仪还产生一个射频电流,产生一个变化的磁场。质子从磁场中吸收能量并翻转其自旋。当磁场关闭时,质子逐渐回到正常的自旋,这一过程称为进动。Filippi解释说,返回过程产生的无线电信号可以被扫描仪中的接收器测量并制成图像。 核磁共振扫描揭示了人脑的大体解剖结构。(Courtesy FONAR公司)不同人体组织中的 质子以不同的速率恢复到正常的自旋,因此扫描仪可以区分不同类型的组织。扫描仪的设置可以调整,以产生不同身体组织之间的对比。附加磁振子


医学里MRI是什么意思

MRI也就是磁共振成像,英文全称是:MagneticResonanceImaging。经常为人们所利用的原子核有:1H、11B、13C、17O、19F、31P。在这项技术诞生之初曾被称为核磁共振成像,到了20世纪80年代初,作为医学新技术的NMR成像(NMRImaging)一词越来越为公众所熟悉。随着大磁体的安装,有人开始担心字母“N”可能会对磁共振成像的发展产生负面影响。另外,“nuclear”一词还容易使医院工作人员对磁共振室产生另一个核医学科的联想。因此,为了突出这一检查技术不产生电离辐射的优点,同时与使用放射性元素的核医学相区别,放射学家和设备制造商均同意把“核磁共振成像术”简称为“磁共振成像(MRI)”。/iknow-pic.cdn.bcebos.com/7dd98d1001e93901ec0c181474ec54e736d1968a"target="_blank"title="点击查看大图"class="ikqb_img_alink">/iknow-pic.cdn.bcebos.com/7dd98d1001e93901ec0c181474ec54e736d1968a?x-bce-process=image%2Fresize%2Cm_lfit%2Cw_600%2Ch_800%2Climit_1%2Fquality%2Cq_85%2Fformat%2Cf_auto"esrc="https://iknow-pic.cdn.bcebos.com/7dd98d1001e93901ec0c181474ec54e736d1968a"/>扩展资料:磁共振在检查过程中,整个磁场里的粒子都是有序地排列。大体分为两种,低能级的是与大磁场平行同向的,高能级的与大磁场平行反向。当磁场恢复,这些粒子会恢复到原始的状态。不同的组织因为种类不同所以粒子恢复速度不一致。因为可以得出不同的组织。做核磁共振是为了检测身体各个部位是不是出现了异变,从而判断出是否出现肿瘤以及发散和发展的去向和快慢。这项检查可以及早发现病状,做出及时的回应对付病情。治疗期间也可以做到检测监督恢复的状况。对于怀孕的妇女也是很好的检查手段。参考资料来源:/baike.baidu.com/item/MRI/130141?fr=aladdin"target="_blank"title="只支持选中一个链接时生效">百度百科-MRI

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