磁共振成像

课题名称 教师姓名 侯雪坤 学生年级 医学影像成像理论 2016级 课时 2 教学重点 重点：核磁共振原理的初步理解 教学难点 难点：核磁共振原理的初步理解 主题 标内容 题 补充内容 磁共振概述 1.六类人群不适宜进行核磁共振检查：即使安装心脏起搏器的人、有或疑有眼球内金属异物的人、动脉瘤银夹结扎术的人、体内金属异物存留或金属假体的人、有生命危险的危重病人、幽闭恐惧症患者等。不能把监护仪磁1.医院相关科室的设器、抢救器材等带进核磁共振检查室。另外，怀孕不到共置； 3个月的孕妇，最好也不要做核磁共振检查。 振2.磁共振价格、安全性； 2. 由于金属会对外加磁场产生干扰，患者进行核磁共的3.磁共振的应用范围； 振检查前，必须把身体上的金属物全部拿掉。不能佩戴初4.磁共振治疗的注意事如手表、金属项链、假牙、金属纽扣、金属避孕环等磁步项； 性物品进行核磁共振检查。此外，戴心脏起搏器，体内印5.治疗过程； 有顺磁性金属植入物，如金属夹、支架、钢板和螺钉等，象 都不能进行磁共振成像检查。进行上腹部（如肝、胰、肾、肾上腺等）磁共振检查时必须空腹，但检查前可饮足量水，有利于胃与肝、脾的界限更清晰。 磁共振的解释 通俗广场舞大妈求婚仪式 解释 定见百度 义

磁共振成像(MRI)诊断学李绍林 副教授 第一军医大学南方医院影像中心

第一章 总

论

第一节；磁共振成像基本原理

定义：利用人体内固有的原子 核，在外加磁场作用下产生共振 现象，吸收能量并释放MR信号， 将其采集并作为成像源，经计算 机处理，形成人体MR图像。

第一章 总第一节；磁共振成像基本原理

论

成像条件：人体内原子核—氢质子(H) 外加磁场—主磁场(B0) 梯度磁场(Gy Gx Gz) 交变磁场(RF) 中心空制系统—计算机

第一章 总第一节；磁共振成像基本原理

论

决定成像因素 1 组织内质子密度 2 T1值 3 T2值

第一章 总第一节；磁共振成像基本原理

论

信号强度与成像因素的关系 与组织内质子密度成正比 与T1值成反比 与T2值成正比

第一章 总第二节 磁共振成像技术

论

—扫描序列自旋回波序列(快速自旋回波序列) Spin Echo Sequence, SE(TSE,FSE) 梯度回波序列 Gradient Echo Sequence, GRE 反转恢复序列 Inversion Recovery Sequence, IR

第一章 总磁共振成像参数

论

TR值—重复时间 Repetition Time, TR TE值—回波时间 Echo Time, TE

第一章

磁共振成像之——它是如何工作的

磁共振成像设备是一个神奇的工具，它可以使你很清晰地看到身体的内部情况。它的一个很大的优点就是，没有辐射损伤。不幸的是，与磁共振成像相关的理论知识比较神秘和复杂，不能被很好的理解。这里，我们给出一个解释，希望可以帮助你理解它并喜欢上这个令人激动的技术。

磁共振设备能够看到水，而我们人体含有大量的水（70%）。水以不同的方式在我们的

身体里分布着。磁共振设备要做的就是，看到这些水之间的区别，并构建一幅影像图。

水是有水分子组成的，一个水分子由两个氢和一个氧原子组成。

磁共振设备不能看到所有的水分子，而是只能看到水分子中的某部分。看下图所示，

这里有很多的水分子，其中，磁共振设备看不到氧原子，好吧，那我们就先忽略这些氧

原子，剩下的就都是氢原子了。

每个氢原子由氢核和核外电子组成，要说的是，其实，磁共振设备连电子也看不到。

这么说来，磁共振设备能看到的只是氢原子核。

总结一下前面说的内容，MRI

设备只能看到氢原子核（红色部分）。

即下图所示：

磁共振设备显示的，其实就是利用这些氢原子核的一些特点来组成一幅图像。概念可能有些复杂，但是我们一步一步地来学习，应该还是容易理解的。

下面就来说一下相关的一些基本概念：

【话题1】“量子物理世界的奇特”

第二章(物理学原理)第1-4节(物质基础-核磁弛豫)

地球表面带有电荷并自旋-------形成电流环路------产生感应磁场（地磁）。

磁性原子核特性：以一定的频率自旋，由于表面带有正电荷，即形成电流回路，从而产生磁化矢量。我们把这种带有正电荷的磁性原子核自旋产生的磁场称为（核磁）。

但并非所有原子核均能自旋而产生核磁，即并非所有的原子核都为磁性原子核，条件就是中子数和质子数至少有一项是奇数。

一般指的磁共振图像即为1H的磁共振图像。原因是氢质子1、在人体中的摩尔浓度最高，是人体中最多的原子核；2、磁化率最高；3、存在于各种组织中，具有生物代表性。

但并非所有的氢质子都能产生MRI信号。常规MRI的信号主要来源于水分子中的氢质子（简称水质子），部分组织的信号也可来源于脂肪中的氢质子（简称脂质子）。

人体中的水分子可以分为自由水和结合水。所谓结合水是指蛋白质大分子周围水化层中的水分子，这些水分子粘附于蛋白质大分子部分基团上，与蛋白质大分子不同程度的结合在一起，因此被称为结合水，其自由运动将受到限制。自由水和结合水在人体组织中可以互换，处于动态平衡。由于化学位移效应，不同分子中的氢质子进动频率存在差别，蛋白质大分子中氢质子的进动频率大多

第二章(物理学原理)第1-4节(物质基础-核磁弛豫)

地球表面带有电荷并自旋-------形成电流环路------产生感应磁场（地磁）。

磁性原子核特性：以一定的频率自旋，由于表面带有正电荷，即形成电流回路，从而产生磁化矢量。我们把这种带有正电荷的磁性原子核自旋产生的磁场称为（核磁）。

但并非所有原子核均能自旋而产生核磁，即并非所有的原子核都为磁性原子核，条件就是中子数和质子数至少有一项是奇数。

一般指的磁共振图像即为1H的磁共振图像。原因是氢质子1、在人体中的摩尔浓度最高，是人体中最多的原子核；2、磁化率最高；3、存在于各种组织中，具有生物代表性。

但并非所有的氢质子都能产生MRI信号。常规MRI的信号主要来源于水分子中的氢质子（简称水质子），部分组织的信号也可来源于脂肪中的氢质子（简称脂质子）。

人体中的水分子可以分为自由水和结合水。所谓结合水是指蛋白质大分子周围水化层中的水分子，这些水分子粘附于蛋白质大分子部分基团上，与蛋白质大分子不同程度的结合在一起，因此被称为结合水，其自由运动将受到限制。自由水和结合水在人体组织中可以互换，处于动态平衡。由于化学位移效应，不同分子中的氢质子进动频率存在差别，蛋白质大分子中氢质子的进动频率大多

核磁共振波普分析

摘要：核磁共振波谱学是光谱学的一个分支，其共振频率在射频波段，相应的跃迁是核自旋在核塞曼能级上的跃迁。其最基本原理是，原子核在磁场中受到磁化，自旋角动量发生变动，当外加能量（射频场）与原子核震动频率相同时，原子核吸收能量发生能级跃迁，产生共振吸收信号。核磁共振是一种探索、研究物质微观结构和性质的高新技术。此方法专属性强、准确快捷, 可与其它方法相互补充, 用于诸多环节且有很好的应用前景。目前，核磁共振已在物理、化学、材料科学、生命科学和医学等领域中得到了广泛应用。其发展前景也相当可观，但它同样存在着一些不足，在实际的应用中也还存在着一些问题, 有待于我们进一步深入研究。 关键词:核磁共振；应用；发展

1. 核磁共振(NMR)简介

1.1 基本概念

所谓核磁共振就是研究磁性原子核对射频能的吸收在磁场的激励下，一些具有磁性的原子核存在着不同的能级，如果此时外加一个能量，使其恰等于相邻2个能级之差，则该核就可能吸收能量（称为共振吸收），从低能态跃迁至高能态，而所吸收能量的数量级相当于射频频率范围的电磁波。它是对各种有机和无机物的成分、结构进行定性分析的最强有力的工具之一，有时亦可进行定量分析[4]。

与紫外和红外光谱法类似，核

磁共振试题

1 核磁共振的物理现象是哪一年发现的(A )

A.1946年 B.1952年 C.1972 （w D.1977年 E. 1978年 2 第一幅人体头部MR图像是哪一年获取的( E )

A.1946年 B.1952年 C.1972年 （ D.1977年 C.1978年

3 下列哪一项不是MRI的优势(B ) A.不使用任何射线，避免了辐射损伤 B.对骨骼，钙化及胃肠道系统的显示效果 C.可以多方位直接成像 D.对颅颈交界区病变的显示能力 E.对软组织的显示能力. 4 下列元素中哪个不能进行MR成( C) A.13C B.31P C.2H D.23Na E.19F 5 下列哪一项是正确的( D )

A. 由于静磁场的作用，氢质子全部顺磁场排列 B.由于静磁场的作用，氢质子全部逆磁场排列

C.由于静磁场的作用，氢质子顺，逆磁场排列数目各半 D.顺磁场排列的质子是低能稳态质子 E.逆磁场排列的质子是高能稳态质子 6 下列哪一项是正确的( )

A. 逆磁场方向排列的质子是高能不稳态质子

B.顺磁场方向排列的质子是高能稳态质子 C.顺磁场方向排列的质子是高能不稳态质子 D.逆磁场方向排列的

核磁共振波普分析

摘要：核磁共振波谱学是光谱学的一个分支，其共振频率在射频波段，相应的跃迁是核自旋在核塞曼能级上的跃迁。其最基本原理是，原子核在磁场中受到磁化，自旋角动量发生变动，当外加能量（射频场）与原子核震动频率相同时，原子核吸收能量发生能级跃迁，产生共振吸收信号。核磁共振是一种探索、研究物质微观结构和性质的高新技术。此方法专属性强、准确快捷, 可与其它方法相互补充, 用于诸多环节且有很好的应用前景。目前，核磁共振已在物理、化学、材料科学、生命科学和医学等领域中得到了广泛应用。其发展前景也相当可观，但它同样存在着一些不足，在实际的应用中也还存在着一些问题, 有待于我们进一步深入研究。 关键词:核磁共振；应用；发展

1. 核磁共振(NMR)简介

1.1 基本概念

所谓核磁共振就是研究磁性原子核对射频能的吸收在磁场的激励下，一些具有磁性的原子核存在着不同的能级，如果此时外加一个能量，使其恰等于相邻2个能级之差，则该核就可能吸收能量（称为共振吸收），从低能态跃迁至高能态，而所吸收能量的数量级相当于射频频率范围的电磁波。它是对各种有机和无机物的成分、结构进行定性分析的最强有力的工具之一，有时亦可进行定量分析[4]。

与紫外和红外光谱法类似，核

铁磁共振

摘要 观察铁磁材料的共振现象；测量微波铁氧体的铁磁共振线宽ΔH；测量微波铁氧体的朗德因子g值。

关键词 铁磁共振

引言 g因子 铁磁共振是指铁磁物质在一定的外加恒定磁场和一定频率的微波磁场中当满足共振条件时产生强烈吸收共振的现象。铁磁共振（FMR）在磁学及固体物理学研究中占有重要地位。它能测量微波铁氧体的许多重要参数，如共振线宽、张量磁化率、有效线宽、饱和磁化强度、居里点、亚铁磁体的抵消点等。它和顺磁共振、核磁共振一样，是研究物质结构的重要实验手段。

一、工作原理

本实验系统采用扫场法进行微波铁磁材料的共振实验。即保持微波频率不变，连续改变外磁场，当外磁场与微波频率之间符合一定关系时，可发生射频磁场的能量被吸收的铁磁共振现象。

该实验系统是在三厘米微波频段做铁磁共振实验。信号源输出的微波信号经隔离器﹑衰减器﹑波长表等元件进入谐振腔。谐振腔由两端带耦合片的一段矩形直波导构成。当被测铁氧体样品放入谐振腔内微波磁场最大处时，将会引起谐振腔的谐振频率和品质因数变化。当改变外磁场进入铁磁共振区域时，由于样品的铁磁共振损耗，使输出功率降低，从而可测出谐振腔输出功率P与外加恒磁场H的关系曲线。

图中，P0为远离铁

磁共振区时谐振腔

的输出功率。Pr为

出现铁磁共振时

!"#$%"&#’("&)*(+%"&)(,-./#/&)0()(1234()5637(58，9$:5;<<6

磁共振成像在视神经炎诊断中的应用

秦朝晖!，余华峰!，杨晓宇

"

摘要目的探讨磁共振成像（!"#）对视神经炎的临床诊断价值。方法用!"#的短反转时间反转恢复序列（$%&’()(*+()

,-./’$,&-)’/0&./’12)34#"）及液体衰变反转恢复序列（56+,78*((/-+*(/7),-./’$,&-)’/0&./’19):;<#"）检查=>例临床诊断为视神经

炎的患者，?>例不明原因的视神经病变患者，?>例正常人。并应用临床流行病学方法进行评价。结果!"#的34#"成像法对原因不明的视神经病变的敏感性为@A!，特异性为=BC，阳性结果似然比为ADEA；对神经炎的敏感性为FEG，特异性为阳性结果似然比为?DE@。同时还发现，BH!，34#"成像法对判断有否视神经损害的特异性和阳性结果似然比相当高。结论有效的检查方法，有助于提高视神经炎的诊断水平。!"#