磁共振成像---方兴未艾的影像诊断术

《磁共振成像---方兴未艾的影像诊断术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、磁共振成像方兴未艾的影像诊断术关键词：核磁共振成像磁矩共振吸收病变诊断摘要：磁共振成像术，是利用人体组织中某种原子核的核磁共振现象所得射频信号，经电子计算机处理，重建出人体某一层面的图像，并据此作出诊断．这一技术于20世纪80年代初用于临床，它是一种非常有前途的非创伤性影像诊断手段．MagneticResonanceImagingDevelopingdiagnosistechniqueKeywords：nuclearmagneticresonanceimaging，magneticmoment，resonanceabsorption，pathologic

2、alchangesdiagnosisAbstract：Thesignalfromthenuclearmagneticresonanceofatomsinhumanbodycanbehandledandre-establishcomeoutsomecoatfacialimageswithcomputer，Thisisthemagneticresonanceimagingtodiseasesaremadeandhavenoanyharmtobody．Thetechnologybegantobeusedinclinicinthe80'softhe20thcen

3、turyandisthoughttohaveasplendidfuture．核磁共振成像（Nuclearmagneticresonanceimaging，NMRI）术，从理论提出到临床应用经历了漫长的历史．早在1915年质子—电子核模型时期，艾伦（Allen）就曾预言：若核内带电成分处于某种转动状态，它们将具有磁矩．1924年，在德国汉堡大学任教的泡利（Pauli）为了解释原子光谱的某些结构，提出原子核具有角动量（即自旋）的假说．1933年，斯特恩（Stern）、依斯特曼（Estermann）、弗里施（O．Frisch）首先用分子束方法由实验测得氢核（质

4、子）的磁矩（μ）．1946年布洛赫（Bloch）和珀塞尔（Purcell）分别发现，在静磁场中某些原子核可吸收一定频率的射频电磁波能量，并产生共振，这一现象称为核磁共振（Nuclearmagneticresonance，简称NMR）．为此两人获得了1952年诺贝尔物理学奖．此后，核磁共振波谱学一直广泛应用于物理、化学、生物学、地质学，成为研究物质结构、化学分析的有力工具．1967年，杰克逊（Jackson）首次在活体中得到核磁共振信号．1971年，美国纽约州立大学达马地安（Damadian）观察到肿瘤组织弛豫时间延长．提出NMR可能成为诊断肿瘤的工具．6

5、0年代末电子计算机断层成像技术（CT）发明后，立即有人研究NMR成像．1972年，达马地安的同事劳特伯（Lauterber）用梯度磁场法得到一个水模型的质子NMR二维图像，这成为世界上第一个NMR图像．1976年，英国诺丁汉大学的欣肖（Hinshaw）首先实现了人体手部成像，并于1980年推出世界上首台NMR成像商品机．此后，相继得到植物、动物和人体的图像，技术日趋成熟；1983年美国放射协会建议，为了与放射性核素检查相区别，使用“磁共振成像（Magneticresonanceimaging，简称MRI）”命名这项技术．1983年8月，我国广州医学院医学

6、教授谢楠柱，利用赴美国参加AAPM第25届年会之机，参观了宾州大学医院的MRI装置，成为最早介绍这一技术的学者之一；［1］1985年，由我国第一军医大学南方医院从美国引进了第一台磁共振成像机；1989年国内开始生产MRI机并投入临床应用，图像质量及扫描速度都达到了较好的水平．1核磁共振的基本原理我们知道原子核是由质子、中子组成的，它们也像原子中兰姆（Lamb）发现的电子一样处于分裂的能级上；实验指出，电子、质子和中子除了轨道运动外还量子化地自旋运动，可用自旋量子数I来描写．每个粒子都具有大小一定的自旋角动量LI，LI=，其中为自旋角动量磁量子数，是角动量

7、单位．电子、质子和中子的自旋量子数都为I=1／25．原子核中质子或中子的自旋磁矩互相叠加，表现为原子核的自旋总磁矩，也称净自旋，其大小为：M=g，其中g为朗德（Landé）因子．自然界中大约有105种同位素的核，其自旋为整数或半整数，具有不为零的角动量和磁矩，从而可观察到MR信号．人体组织中这类原子核有1H、13C、23Na、31P等，其中1H的含量最多，MR灵敏度最高，信号最强，目前用来成像的主要是1H．氢原子核中只含一个质子，下面即以氢核（质子）为例解释MR现象．［2］在通常情况下，由于热运动，氢核指向任意方向，磁矩互相抵消，宏观磁矩M=0．如果将氢

8、核置于外加恒定磁场B0中将按一定方向排列而显示磁矩，情况与将磁棒置于磁场中相似，