如题所述
目前使用的核磁共振仪有连续波(CN)及脉冲傅里叶(PFT)变换两种形式。连续波核磁共振仪主要由磁铁、射频发射器、检测器和放大器、记录仪等组成(见图8-5)。磁铁用来产生磁场,主要有三种:永久磁铁,磁场强度14000G,频率60MHz;电磁铁,磁场强度23500G,频率100MHz;超导磁铁,频率可达200MHz以上,最高可达500~600MHz。频率大的仪器,分辨率好、灵敏度高、图谱简单易于分析。磁铁上备有扫描线圈,用它来保证磁铁产生的磁场均匀,并能在一个较窄的范围内连续精确变化。射频发射器用来产生固定频率的电磁辐射波。检测器和放大器用来检测和放大共振信号。记录仪将共振信号绘制成共振图谱。核磁共振主要是由原子核的自旋运动引起的。不同的原子核,自旋运动的情况不同,它们可以用核的自旋量子数I来表示。自旋量子数与原子的质量数和原子序数之间存在一定的关系,大致分为三种情况。在生物环境中,微观粒子总是在不停移动,旋转和碰撞状态,其中碰撞频率约接近拉莫频率,晶格对原子核能量的吸收就越有效。举个例子, 脂肪是大分子,分子运动频率缓慢,相对而言,接近拉莫频率,所以能量传递快,T1短。相对而言,水分子小,频率远大于拉莫频率,其能量交换相对慢,T1长。同样的, 组织中的正常水如果T1不正常的变短,就说明水中有了大分子,如肿瘤和水肿。
I为零的原子核可以看作是一种非自旋的球体,I为1/2的原子核可以看作是一种电荷分布均匀的自旋球体,1H,13C,15N,19F,31P的I均为1/2,它们的原子核皆为电荷分布均匀的自旋球体。I大于1/2的原子核可以看作是一种电荷分布不均匀的自旋椭圆体。原子核是带正电荷的粒子,不能自旋的核没有磁矩,能自旋的核有循环的电流,会产生磁场,形成磁矩(μ)。μ=γP公式中,P是角动量,γ是磁旋比,它是自旋核的磁矩和角动量之间的比值,当自旋核处于磁场强度为B0的外磁场中时,除自旋外,还会绕B0运动,这种运动情况与陀螺的运动情况十分相象,称为拉莫尔进动。
I为零的原子核可以看作是一种非自旋的球体,I为1/2的原子核可以看作是一种电荷分布均匀的自旋球体,1H,13C,15N,19F,31P的I均为1/2,它们的原子核皆为电荷分布均匀的自旋球体。I大于1/2的原子核可以看作是一种电荷分布不均匀的自旋椭圆体。原子核是带正电荷的粒子,不能自旋的核没有磁矩,能自旋的核有循环的电流,会产生磁场,形成磁矩(μ)。μ=γP公式中,P是角动量,γ是磁旋比,它是自旋核的磁矩和角动量之间的比值,当自旋核处于磁场强度为B0的外磁场中时,除自旋外,还会绕B0运动,这种运动情况与陀螺的运动情况十分相象,称为拉莫尔进动。
核磁共振原理是弛豫,分为纵向弛豫(又称自旋-晶格弛豫)和横向弛豫(自旋-自旋弛豫)。原子核从高能级掉到低能级时,会与晶格(可以理解成环境,因为MR最早是用于研究晶体分子的,所以晶格这个词就留下来描述原子核周边环境)相互作用,进行热交换, 把得到的能量释放出去。通过射频场B1,造成了原子核的相位相干,宏观上表现成xy平面上Mxy的出现。B1场消失之后,原子核将快速的相散。此时各个原子核的相位相干性快速损失,宏观表现为Mxy衰减。
原子核的自旋。
核磁共振主要是由原子核的自旋运动引起的。不同的原子核,自旋运动的情况不同,可以用核的自旋量子数I来表示。自旋量子数与原子的质量数和原子序数之间存在一定的关系。
原子核是带正电荷的粒子,不能自旋的核没有磁矩,能自旋的核有循环的电流,会产生磁场,形成磁矩(μ)。当自旋核(spinnuclear)处于磁感应强度为B0的外磁场中时,除自旋外,还会绕B0运动,这种运动情况与陀螺的运动情况十分相像,称为拉莫尔进动(larmorprocess)。
自旋核进动的角速度ω0与外磁场感应强度B0成正比,比例常数即为磁旋比(magnetogyricratio)γ。式中ν0是进动频率。
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扩展资料:
核磁共振原理主要是由原子核的自旋运动引起的。不同的原子核,自旋运动的情况不同,它们可以用核的自旋量子数I来表示。
观察到的人体内H质子运动的一个成像,做检查的时候,被检查者会在一个大的磁体内,就是大的圆筒之内,通过射频的激发,人体内的不同器官的H质子有不同的活动状况。
产生的射频脉冲,在经过线圈的吸收产生图像,所以磁共振的成像其实是人体内H质子的成像。有心脏起搏器的植入的患者、发烧的患者、贴膏药的患者禁止做磁共振。
参考资料来源:/baike.baidu.com/item/%E6%A0%B8%E7%A3%81%E5%85%B1%E6%8C%AF%E5%8E%9F%E7%90%86/999659?fr=aladdin"target="_blank"title="百度百科——核磁共振原理">百度百科——核磁共振原理