核磁共振掃描課件

1、NMR-CTNMR-CT內(nèi)容NMRCTMRI內(nèi)容NMR Nuclear Magnetic Resonance （NMR） 在外磁場(chǎng)B0中塞曼分裂圖：半數(shù)以上的原子核具有自旋，旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生一小磁場(chǎng)。當(dāng)加一外磁場(chǎng)，這些原子核的能級(jí)將分裂，既塞曼效應(yīng)。共振條件： = 0 = 0 Nuclear Magnetic Resonance （N實(shí)現(xiàn)核磁共振的兩種方法 a掃場(chǎng)法: 改變0b掃頻法: 改變實(shí)現(xiàn)核磁共振的兩種方法 a掃場(chǎng)法: 改變0核磁共振的一些實(shí)際的應(yīng)用分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定化學(xué)位移各向異性的研究金屬離子同位素的應(yīng)用動(dòng)力學(xué)核磁研究質(zhì)子密度成像化學(xué)位移成像其它核的成像指定部位的高分辨成像元素的定量分析有機(jī)化

2、合物的結(jié)構(gòu)解析表面化學(xué)有機(jī)化合物中異構(gòu)體的區(qū)分和確定大分子化學(xué)結(jié)構(gòu)的分析生物膜和脂質(zhì)的多形性研究脂質(zhì)雙分子層的脂質(zhì)分子動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)生物膜蛋白質(zhì)脂質(zhì)的互相作用壓力作用下血紅蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化生物體中水的研究生命組織研究中的應(yīng)用生物化學(xué)中的應(yīng)用在表面活性劑方面的研究原油的定性鑒定和結(jié)構(gòu)分析瀝青化學(xué)結(jié)構(gòu)分析涂料分析農(nóng)藥鑒定食品分析藥品鑒定核磁共振的一些實(shí)際的應(yīng)用分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定生物膜和脂質(zhì)的多形性Computed tomography (CT)計(jì)算機(jī)控制斷層掃描術(shù)起源于X射線（X-CT）亨斯費(fèi)爾德（英國(guó),裝置）和科馬克（美國(guó)，算法）1979，Nobel生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)Computed tomography (

3、CT)計(jì)算機(jī)控制斷Hounsfield和Cormack因發(fā)明CT獲得1979年諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎(jiǎng)。 Central Research Laboratories, EMI LondonG. N. Hounsfield A. M. Cormack Tufts University Medford, MA, USA Hounsfield和Cormack因發(fā)明CT獲得1979年X-CT原理入射線強(qiáng)度I0出射線強(qiáng)度I線性衰減系數(shù)重建算法X-CT原理入射線強(qiáng)度I0重建算法NMR+CT=NMR-CT（MRI：Magnetic Resonance Imaging）均勻的外加磁場(chǎng)B0內(nèi)所有同類核的共振頻率都相

4、同，無法區(qū)分它們的空間位置，為此必須在均勻外磁場(chǎng)上疊加一個(gè)空間線性梯度場(chǎng)B(x, y, z)，其方向與均勻場(chǎng)B0的方向一致，大小數(shù)值是空間坐標(biāo)的線性函數(shù)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)不同位置共振信號(hào)的空間編碼 。NMR+CT=NMR-CT（MRI：Magnetic Res傅立葉(Fourier)變換 時(shí)域信號(hào) F變換 頻域信號(hào) 頻域譜S（t1,t2,） S(1, 2,) 人體處于靜磁場(chǎng)中，施加射頻波，就會(huì)激發(fā)人體的氫核發(fā)生共振，獲取能量。停止發(fā)射射頻波，原子經(jīng)過豫弛恢復(fù)平衡狀態(tài)。人體在靜磁場(chǎng)中，經(jīng)過射頻和梯度磁場(chǎng)的掃描，進(jìn)行了一系列容積單元的測(cè)量，并且從被查體的大區(qū)域中寄存核磁共振信號(hào)，通過放大、模數(shù)（A/

5、D）轉(zhuǎn)換，用高速及算計(jì)處理，經(jīng)過傅立葉變換，解讀出既定的各個(gè)平面上的信息，例如質(zhì)子密度、豫弛時(shí)間，再經(jīng)過數(shù)模（D/A)轉(zhuǎn)換，利用窗口技術(shù)、黑白灰度等級(jí)的換算，變成視頻信號(hào)，就可以在監(jiān)視器上顯示出核磁共振圖像。傅立葉(Fourier)變換 人體處于靜磁場(chǎng)中，施加射頻波，通過一個(gè)磁共振成像掃描人類大腦獲得的一個(gè)連續(xù)切片的動(dòng)畫，由頭頂開始，一直到基部。通過一個(gè)磁共振成像掃描人類大腦獲得的一個(gè)連續(xù)切片的動(dòng)畫，由頭MRI的優(yōu)點(diǎn)無損成像：在MRI的檢查過程中，無一比放射線輻射人體，完全避免了X-CT對(duì)人體的電離輻射?？扇我鈹嗝娉上瘢喊M斷面、矢狀斷面，甚至局部放大?；瘜W(xué)成像:質(zhì)子含量高信號(hào)強(qiáng)。直接管道成

6、像MRI的優(yōu)點(diǎn)無損成像：在MRI的檢查過程中，無一比放射線輻射MRI的缺點(diǎn)和CT一樣，MRI也是解剖性影像診斷，很多病變單憑核磁共振檢查仍難以確診，不像內(nèi)窺鏡可同時(shí)獲得影像和病理兩方面的診斷； 對(duì)肺部的檢查不優(yōu)于X射線或CT檢查，對(duì)肝臟、胰腺、腎上腺、前列腺的檢查不比CT優(yōu)越，但費(fèi)用要高昂得多； 對(duì)胃腸道的病變不如內(nèi)窺鏡檢查； 掃描時(shí)間長(zhǎng)，空間分辨力不夠理想； 由于強(qiáng)磁場(chǎng)的原因，MRI對(duì)諸如體內(nèi)有磁金屬或起搏器的特殊病人卻不能適用。 MRI的缺點(diǎn)和CT一樣，MRI也是解剖性影像診斷，很多病變強(qiáng)靜磁場(chǎng)：在有鐵磁性物質(zhì)存在的情況下，不論是埋植在患者體內(nèi)還是在磁場(chǎng)范圍內(nèi)，都可能是危險(xiǎn)因素；隨時(shí)間變化的梯度場(chǎng)：可在受試者體內(nèi)誘導(dǎo)產(chǎn)生電場(chǎng)而興奮神經(jīng)或肌肉。外周神經(jīng)興奮是梯度場(chǎng)安全的上限指標(biāo)。在足夠強(qiáng)度下，可以產(chǎn)生外周神經(jīng)興奮（如刺痛或叩擊感），甚至引起心臟興奮或心室振顫； MRI可能存在的危害強(qiáng)靜磁場(chǎng)：在有鐵磁性物質(zhì)存在的情況下，不論是埋植在患者體內(nèi)還MRI可能存在的危害射頻場(chǎng)（RF）的致熱效應(yīng)：在MRI聚焦或測(cè)量過程中所用到的大角度射頻場(chǎng)發(fā)射，其電磁能量在患者組織內(nèi)轉(zhuǎn)化成熱能，使組織溫度升高。；噪聲：MR