核磁共振论文.docx

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1、生活中的仪器分析——核磁共振波谱法化学工程与工艺1201班成员:陈久安唐威风谢立群闫文博[键入文字]摘要：核磁共振经过50多年的发展应用，使得此项技术迅速成为在物理、化学、生物、地质、计量、医学等领域研究的强大工具。高强磁场超导核磁共振仪的发展，灵敏度大大提高。脉冲付里叶变换NMR谱仪问世，使13C、15N、29Si等NMR谱及固体NMR谱得到广泛应用。近来出现的用于医学诊断的核磁共振成像技术（MRI），是自X光发现以来医学诊断技术的重大进展。可以说NMR与诺贝尔奖结下了不解之缘。关键词：核磁共

2、振技术、MRI成像、医疗应用背景介绍核磁共振(NuclearMagneticResonance)是1946年由美国哈佛大学珀赛尔(E.M.Purcell)和斯坦福大学布洛赫(F.Bloch)分别独立发现石腊样品中质子（即氢原子核）的核磁共振吸收信号、水样品中质子的核磁共振信号而取得的重要成果，两人因此获得1952年诺贝尔物理学奖。50多来，核磁共振已成为一门有完整理论体系的新学科。核磁共振的方法与技术作为分析物质的手段，由于其可深入物质内部而不破坏样品，并具有迅速、准确、分辨率高等优点而得以迅速

3、发展和广泛应用，在科研和生产中发挥了巨大作用。下面我们来具体讲讲关于核磁共振技术MRI的案例。核磁共振成像技术（MRI）MRI也就是磁共振成像，英文全称是：MagneticResonanceImagin。在这项技术诞生之初曾被称为核磁共振成像，到了20世纪80年代初作为医学新技术的NMR成像（NMRimaging）一词越来越为公众所熟悉。随着大磁体的安装，有人开始担心字母“N”可能会对磁共振成像的发展产生负面影响。另外，“nuclear”一词还容易使医院工作人员对磁共振室产生另一个核医学科的联想

4、。因此，为了突出这一检查技术不产生电辐射的优点，同时与使用放射性元素的核医学相区别，放射学家和设备制造商均同意把“核磁共振成像术”简称为“磁共振成像（MRI）”。[键入文字]MRI技术特点和原理核磁共振是一种物理现象，作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域，到1973年才将它用于医学临床检测。为了避免与核医学中放射成像混淆，把它称为磁共振成像术(MRI)。MRI是一种生物磁自旋成像技术，它是利用原子核自旋运动的特点，在外加磁场内，经射频脉冲激后产生信号，用探测器检测并输入计算机，经过计算

5、机处理转换后在屏幕上显示图像。磁共振成像是断层成像的一种，它利用磁共振现象从人体中获得电磁信号,并重建出人体信息。1946年斯坦福大学的FlelixBloch和哈佛大学的EdwardPurcell各自独立的发现了核磁共振现象。磁共振成像技术正是基于这一物理现象。1972年PaulLauterbur发展了一套对核磁共振信号进行空间编码的方法，这种方法可以重建出人体图像。磁共振成像技术与其它断层成像技术（如CT）有一些共同点，比如它们都可以显示某种物理量（如密度）在空间中的分布；同时也有它自身的特色

6、，磁共振成像可以得到任何方向的断层图像，三维体图像，甚至可以得到空间－波谱分布的四维图像。从磁共振图像中我们可以得到物质的多种物理特性参数，如质子密度，自旋－晶格驰豫时间T1，自旋－自旋驰豫时间T2，扩散系数，磁化系数，化学位移等等。对比其它成像技术（如CT超声PET等）磁共振成像方式更加多样，成像原理更加复杂，所得到信息也更加丰富。因此磁共振成像成为医学影像中一个热门的研究方向。MRI也存在不足之处。它的空间分辨率不及CT，带有心脏起搏器的患者或有某些金属异物的部位不能作MRI的检查，另外价格

7、比较昂贵。[键入文字]医疗用途磁共振最常用的核是氢原子核质子（1H），因为它的信号最强，在人体组织内也广泛存在。影响磁共振影像因素包括：(a)质子的密度；(b)弛豫时间长；(c)血液和脑脊液的流动；(d)顺磁性物质(e)蛋白质。磁共振影像灰阶特点是，磁共振信号愈强，则亮度愈大，磁共振的信号弱，则亮度也小，从白色、灰色到黑色。各种组织磁共振影像灰阶特点如下：脂肪组织，松质骨呈白色；脑脊髓、骨髓呈白灰色；内脏、肌肉呈灰白色；液体，正常速度流血液呈黑色；骨皮质、气体、含气肺呈黑色。核磁共振的另一特点是

8、流动液体不产生信号称为流动效应或流动空白效应。因此血管是灰白色管状结构，而血液为无信号的黑色。这样使血管很容易与软组织分开。正常脊髓周围有脑脊液包围，脑脊液为黑色的，并有白色的硬膜为脂肪所衬托，使脊髓显示为白色的强信号结构。核磁共振（MRI）已应用于全身各系统的成像诊断。效果最佳的是颅脑，及其脊髓、心脏大血管、关节骨骼、软组织及盆腔等。对心血管疾病不但可以观察各腔室、大血管及瓣膜的解剖变化，而且可作心室分析，进行定性及半定量的诊断，可作多个切面图，空间分辨率较高，显示心脏及病变全貌，及其与周围结