相信大家都听说过核磁共振,但是很多人对此并不了解,看了我的这篇文章,相信大家对核磁共振会有一个全方位的认识。
什么是核磁共振呢?首先,核磁共振是磁矩不为零的原子核,在外磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂,共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。
核磁共振波谱学是光谱学的一个分支,其共振频率在射频波段,相应的跃迁是核自旋在核塞曼能级上的跃迁。
其次,磁共振成像的简称是MRI,是医学影像学检查中的成像原理比较复杂的一种技术,它的基本原理是将人体置于特殊的磁场当中,用无线射频脉冲,激发人体内的氢质子。
引起氢质子发生共振,并且吸收能量,在停止射频脉冲后,氢质子在特殊的频率,发出微弱的电磁信号,探测器可以捕捉到这种微弱的电磁信号,并且通过电子计算机的处理转换得到人体内部的组织和器官的图像。
因为人体的组织细胞中含有大量的水分子,它通过利用人体的氢原子在磁共振仪器中产生共振,在公证的过程中所传递出来的信息信号。
核磁共振检测主要是通过高能电子计算机进行采集方式来产生磁共振动的信号再通过数字重建技术的方式转换成图像。
另外,核磁共振成像检查,目前已经成为一项常见的影像检查方式,它不会应用到放射线,因此是一个安全性比较高的检查,不会对人体的健康造成影响。
但是核磁共振同时还有检查的禁忌症,比如有心脏起搏器的患者禁止检查,因为核磁共振可以多方位、多序列成像,对软组织分辨率极高,但对显示钙化和气体性的病变比较差。
为什么尽量不做“磁共振”呢?我认为主要有以下3个原因:
一、价格昂贵,会造成不必要的浪费核磁共振的检查仪器设备全套买下来很有可能要大几百万,做一次检查要1千以上,但该检查是按照检查的部位收费的,若进行全面检查,那真不是一个小数目,对于收入平庸的家庭来说价格上接受有点困难。
当然对于患者必须进行核磁共振检查的,也要听从医生的安排了,毕竟生命大于一切,及早确诊,及早治疗。
另外,如果是可以用CT所能检查的项目,那些非常为患者着想的医生往往也不会推荐核磁共振这项检查的,做到不必要的浪费。
二、体内有金属物质核磁共振检查并不是一定“不”能有“金属”,而是不能含有“铁类”的金属,因为核磁共振主要成像的原理是利用磁体引起体内水分子位置的改变。因此巨大的磁体会将铁类的金属吸到磁体的上面,从而破坏核磁的设备,影响正常的磁共振检查。
另外,一些微小的金属物质会引起成像质量的下降,从而影响病变的诊断,因此做核磁共振检查时,不能将含铁类的物质带入磁体的检查空间。建议大家若做核磁共振之前一定要和医生讲清楚身体内是否有金属元素。
三、某些器官不适合做核磁共振检查一般有六类人群不适宜进行核磁共振检查:即使安装心脏起搏器的人、有或疑有眼球内金属异物的人、动脉瘤银夹结扎术的人、体内金属异物存留或金属假体的人、有生命危险的危重病人、幽闭恐惧症患者等。
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。
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,见图8-1。自旋核进动的角速度ω0与外磁场强度B0成正比,比例常数即为磁旋比γ。式中v0是进动频率。
ω0=2πv0=γB0
微观磁矩在外磁场中的取向是量子化的,自旋量子数为I的原子核在外磁场作用下只可能有2I+1个取向,每一个取向都可以用一个自旋磁量子数m来表示,m与I之间的关系是:
m=I,I-1,I-2…-I
原子核的每一种取向都代表了核在该磁场中的一种能量状态,其能量可以从下式求出:
正向排列的核能量较低,逆向排列的核能量较高。它们之间的能量差为△E。一个核要从低能态跃迁到高能态,必须吸收△E的能量。让处于外磁场中的自旋核接受一定频率的电磁波辐射,当辐射的能量恰好等于自旋核两种不同取向的能量差时,处于低能态的自旋核吸收电磁辐射能跃迁到高能态。这种现象称为核磁共振,简称NMR。
目前研究得最多的是1H的核磁共振,13C的核磁共振近年也有较大的发展。1H的核磁共振称为质磁共振(Proton Magnetic Resonance),简称PMR,也表示为1H-NMR。13C核磁共振(Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance)简称CMR,也表示为13C-NMR。
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