磁共振的原理與結(jié)構(gòu)(已修改)
2025-05-12 03:21 本頁面
【正文】 磁共振成像（ MRI〕原理 與磁共振機(jī)的結(jié)構(gòu) 邵逸夫醫(yī)院放射科 朱 碧 波 一、 磁共振成像 磁共振成像： Magic Resonance Imaging， MRI 是利用人體內(nèi)原子核在磁場內(nèi)與外加射頻磁場發(fā)生共振而產(chǎn)生影像的一種成像技術(shù) ,它既能顯示形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)，又能顯示原子核水平上的生化信息及某些器官的功能狀況，更有無輻射的優(yōu)點，其發(fā)展?jié)摿薮蟆? 二、 MRI基本原理 ?MRI影像 形成的基本原理 (一 )、原子核的自旋特性 含單數(shù)質(zhì)子的原子核，例如人體內(nèi)廣泛存在的氫原子核，其質(zhì)子有自旋運動，帶正電，產(chǎn)生磁矩，有如一個小磁體。 (一 )原子核的自旋特性 在有自旋特性的原子核周圍存在的這個微觀磁場是磁偶極子，就是所謂的原子核的 自旋磁矩 。 在沒有外加磁場時，各個質(zhì)子由于熱運動而處于雜亂無章的任意排列狀態(tài)，磁矩方向各不相同，相互抵消，所以在宏觀上不顯磁性。 (二 )外磁場對原子核自旋的影響 當(dāng)外部施加一個恒定磁場后，則質(zhì)子沿外加磁場方向排列，產(chǎn)生 凈磁化 。 自旋方向與磁場方向一致 自旋方向與磁場方向相反 (二 )外磁場對原子核自旋的影響 在外磁場作用下，低能級的質(zhì)子數(shù)目要多于高能級的質(zhì)子，在大量原子分布的情況下，原子在不同能級上分布的數(shù)目與溫度與外磁場強(qiáng)度有關(guān)。 (二 )外磁場對原子核自旋的影響 在一定溫度和磁場條件下，自旋質(zhì)子就產(chǎn)生了一個沿外磁場方向的 宏觀磁矩 ，這樣當(dāng)原子核圍繞自己的軸作自旋運動時，外加磁場又會產(chǎn)生一個旋力臂作用于自旋質(zhì)子的磁矩上，使得質(zhì)子旋進(jìn)于一個錐形的磁矩軸上，稱為 拉莫進(jìn)動 。 (二 )外磁場對原子核自旋的影響 質(zhì)子進(jìn)動的速度用進(jìn)動頻率 來衡量，也就是質(zhì)子每秒進(jìn)動的次數(shù)，進(jìn)動頻率與外加磁場的強(qiáng)度成正比，場強(qiáng)越高，進(jìn)動頻率越高。 (二 )外磁場對原子核自旋的影響 ?0＝ ??0 ?：磁旋比常數(shù) ?0：外加磁場強(qiáng)度 ?0:質(zhì)子進(jìn)動頻率 拉莫（ Larmor)頻率 原子核的共振頻率 (二 )外磁場對原子核自旋的影響 由于有無數(shù)個質(zhì)子在進(jìn)動，其磁矩在 X和 Y軸方向上的分量將相互抵消，只有沿 Z軸方向的分量疊加起來形成了 縱向磁化矢量 ，它不能被直接測量。 （三〕電磁感應(yīng)現(xiàn)象 ?電流通過金屬導(dǎo)線可以產(chǎn)生磁場 ?金屬導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生電流 ?變化磁場強(qiáng)度在金屬導(dǎo)線（線圈〕內(nèi)可以產(chǎn)生感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流 （四〕 射頻脈沖 電場和磁場隨時間而變化稱為 電磁輻射。 射頻（ RF〕 脈沖 是一種無線電波，也是電磁波的一種，它的主要作用是擾亂沿外加磁場方向?qū)庫o進(jìn)動的質(zhì)子的進(jìn)動。只有 RF脈沖與自旋質(zhì)子的進(jìn)動頻率相同時，才能向質(zhì)
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