MRI分子成像方法有哪些

① mri成像的基础是什么

磁共振成像（MRI）是利用氢原子核在磁场内所产生的信号经重建成像的一种影像技术。人体内的每一个氢质子可视作一个小磁体，进入强外磁场前，质子排列杂乱无章。放入强外磁场中，则它们仅在平行或反平行于外磁场磁力线两个方向上排列。平行于外磁力线的质子处于低能级，反平行于外磁场磁力线的处于高能级，前者比后者略多。在一定频率的射频脉冲的激励下，部分低能级的质子跃入高能级，当射频脉冲停止后又恢复为原来的状态，过程中以射频信号的形式释放出能量，这些被释放出的、并进行了三维空间编码的射频信号被体外线圈接收，经计算机处理后重建成图像。

1、MRI 血管成像的基本原理磁共振血管造影（MRA）是对血管和血流信号特征显示的一种技术。MRA 作为一种无创伤性的检查，与 CT 及常规放射学检查相比具有特殊的优势，它不需要使用对比剂，流体的流动即是。MRI 成像固有的生理对比剂，常用的 MRA 方法有时间飞越（TOF）法和相位对比（PC）法。但为了 提高图像质量，也可用造影剂显示血管。

2、MRI 弥散成像（扩散成像）的基本原理 弥散成像（diffu― sion imaging，DI）是利用组织内分子的布朗运动（分子随机热运动）而成像。可以用于脑缺血的检查。由于脑细胞及不同神经束的缺血改变，导致水分子的弥散运动受限，这种弥散受限可以通过弥散加权成像（DWI）显示出来。

3、MRI 灌注成像的基本原理：灌注成像（perfusion ima― ging，PI）是通过引入顺磁性对比剂，使成像组织的 T1、T2 值缩短，同时利用超快速成像方法获得成像的时间分辨力。通过静脉团注顺磁性对比剂后周围组织微循环的 T1、T2 值的变化率，计算组织血流灌注功能。

4、MRI 功能成像的基本原理 脑活动功能成像是利用脑活动区域局部血液中氧合血红蛋白与去氧血红蛋白比例的变化，所引起局部组织 T2的改变，从而在 T2加权像上反映出脑组织局部活动功能的成像技术。这一技术又称为血氧水平依赖性 MRI 成像（BOLD MRI）。其他是通过刺激周围神经，激活相应皮层中枢，使中枢区域的血流量增加，进而引起血氧浓度及磁化率的改变而获得的。

② 简述几种分子成像方法

分子成像检验
分子成像检验是指活体内生物过程在细胞和分子水平上特征的显示，在分子水平上借助化学和生物制剂的作用以无创的方式成像的检测方式。为深入揭示疾病生理病理过程有关机制，以及对疾病和治疗进行实时、动态、细致、无创、靶向性的探测和跟踪提供了有效手段。

检查前准备
根据所采取方法的不同采取相应的准备措施，如放射性放射性核素分子成像、光学分子成像前需排除药物过敏；磁共振分子成像应详细了解病史，确保无任何金属或磁性物质植入体内等。

操作方法
常用的方法有放射性核素分子成像、磁共振分子成像、光学分子成像、超声分子成像、CT分子成像、多模式分子成像等。可以通过分子探针与靶点直接反应成像；也可以通过报告基因间接转录某种蛋白质基因后，其表达产物被报告探针检测，报告探针与报告基因的表达产物特异性结合之后被成像设备检测到而进行的成像；还可利用替代标志物探针来反映内源性分子或基因生物过程的下游结果等。

临床意义
分子探针与体内特定研究目标结合，可以定量地反映生物过程中分子水平上的变化。
1.肿瘤的应用
在肿瘤血管成像、基因成像、肿瘤细胞凋亡成像，肿瘤间质成像、受体成像和肿瘤代谢成像等肿瘤血管成像在肿瘤研究中占重要位置。
2.心血管应用
可帮助探讨动脉粥样硬化、心肌缺血、心肌无力、心力衰竭等心血管病的发病机制。如在动脉硬化研究中，针对硬化斑块成分、尖性细胞、增殖的平滑肌细胞，纤维蛋白及纤维蛋白原等设计不同探针，对斑块进行分析和诊断。
3.神经系统应用
利用放射性核素分子成像和磁共振脑功能定位成像方法对脑神经病变、肿瘤性疾病进行研究，如脑退行病变中的阿尔茨海默症、帕金森病等。
4.其他
分子成像从核酸-蛋白质、蛋白质-蛋白质分子间相互关系及生物特征表达反映发病机制，也为其他系统疾病的早期预警诊断和治疗提供基因水平评估方法。

③ mri的成像原理

MRI：磁共振成像，英文全称是:Magnetic Resonance Imaging

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(MR)。

MR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，经过计算机处理转换后在屏幕上显示图像。

成像原理 描述1：
核磁共振成像原理：原子核带有正电，许多元素的原子核，如1H、19FT和31P等进行自旋运动。通常情况下，原子核自旋轴的排列是无规律的，但将其置于外加磁场中时，核自旋空间取向从无序向有序过渡。这样一来，自旋的核同时也以自旋轴和外加磁场的向量方向的夹角绕外加磁场向量旋进，这种旋进叫做拉莫尔旋进，就像旋转的陀螺在地球的重力下的转动。自旋系统的磁化矢量由零逐渐增长，当系统达到平衡时，磁化强度达到稳定值。如果此时核自旋系统受到外界作用，如一定频率的射频激发原子核即可引起共振效应。这样，自旋核还要在射频方向上旋进，这种叠加的旋进状态叫做章动。在射频脉冲停止后，自旋系统已激化的原子核，不能维持这种状态，将回复到磁场中原来的排列状态，同时释放出微弱的能量，成为射电信号，把这许多信号检出，并使之能进行空间分辨，就得到运动中原子核分布图像。原子核从激化的状态回复到平衡排列状态的过程叫弛豫过程。它所需的时间叫弛豫时间。弛豫时间有两种即T1和T2，T1为自旋-点阵或纵向驰豫时间，T2为自旋-自旋或横向弛豫时间。

总结成像原理：
元素的原子核进行自旋运动，无规律；
外加磁场，核自旋从无序变为有序，拉莫尔旋进；系统达到平衡；
一定频率的射频激发原子核，共振效应，射频方向旋进，章动；
射频脉冲停止，原子核回复到磁场中原来排列状态，释放微弱的能量，射电信号，检出这些信号，进行空间分辨，就得到运动中原子核分布图像。

④ 磁共振成像(MRI)是什么

MRI为Magnetic Resonance Imaging的缩写，中文称“磁共振或磁共振成像”，过去曾称“核磁共振”，亦可称共轭摄影法。MRI是一种新颖的成像方法，它具有组织对比性强、空间分辨率高、多平面的解剖结构显示和无射线损伤等特点，并对生理变化特别敏感。

近年来，医学影像学技术飞速发展，已有4种主要的影像诊断方法，包括基于功能检查的核医学成像方法(伽马照相和单光子CT)和基于形态学的3种方法：X线(包括CT)、超声和MRI。尤其是由于MRI的出现使影像诊断学水平迈上了一个新阶段，MRI临床应用范围越来越广，可与上述几种检查方法相辅相成，某些部位还超越CT检查。

但是，带有心脏起搏器及神经刺激器者、曾做过动脉瘤手术及颅内带有动脉瘤夹者、曾做过心脏手术并带有人工心脏瓣膜者、有眼球内金属异物或内耳植入金属假体者，禁用MRI。

体内有各种金属植入物的病人、妊娠期妇女、危重病人需要使用生命支持系统者、癫痫病人、幽闭恐惧症病人，在检查时应慎重对待。

⑤ 磁共振成像术是怎样的

除了X射线、CT之外，医生们还有一种“神秘武器”，这就是磁共振成像术，简称为MRI。这是在磁共振频谱学及CT技术基础上发展起来的一项崭新的成像技术。

我们知道，构成我们机体的70％是水分，其分子式的H2O。在这个分子结构中，“H”原子具有一个不对称的质子，而质子具有自身旋转的特性，同时也就产生电磁效应。但在通常的情况下，许多质子皆是无规律地排列，因此各个质子所产生的磁效应相互抵消，表现不出具体的磁性来。然而当外加一个磁场时，各个质子所产生的有如一个个小磁体的磁矩便会排列成为一个方向，此时若再加一个脉冲磁场，就会使这些方向一致的磁矩产生一定角度的回旋运动，而且随着这个脉冲磁场的变化还可产生一系列的电磁波，这就是人们熟知的“磁共振现象”。另外，科学家们将一个回旋运动时间称为质子的“驰豫时间”。

20世纪80年代， 一个崭新的扫描技术———核磁共振成像术（简称MRI）出现了

人体由各种器官及组织构成。因此，在磁共振的过程中，不同组织有不同强度的磁共振信号，以及不同的“驰豫时间”；另外，即使同一组织，在病理及生理状态下，磁共振信号强度及驰豫时间亦不相同。这些差异可由磁共振信号反映出来，这样便构成了磁共振成像而成为应用于临床诊断的基础。再者，由于不同组织及同一组织不同状态下质子密度不同，因而通过MRI还能提供组织器官及病灶细胞内外的物理、化学、生物及生化等方面的信息。还有一点要提及的是，在操作过程中，MRI不造成放射性损伤，还可以从任何方面作断层分析，因此MRI技术“异军突起”，在当代医学诊断中愈来愈显出它的特殊地位。MRI几乎可用于全身各处疾病的检查与诊断，如脑内、胸腔内、腹部、盆腔等。

20世纪是科学技术迅猛发展的时期，医学影像学的巨大成就除了上面提到的CT及MRI以外，还有一种最新技术叫放射性核素发射计算机断层，简称为ECT。它包括正电子发射断层(简称PET)和单光子发射断层(简称SPECT)。ECT综合利用了核医学的示踪技术和CT的图像重建原理，兼有二者之长，既具备形象化显示活体生理和代谢功能的能力，又有分辨率高、能进行立体探测和断层显示的优势，是目前医学影像诊断技术中的后起之秀。

近几年科学家们还研制出一种比CT清晰1000倍的成像新技术，叫做离子微层析扫描，简称IMI。它是利用有丝加速器发射出细微的离子来，让这种离子束通过组织，再用特制的硅探测定出它通过该组织时损失了多少能量，而后再由计算机进行综合分析，从而从不同角度显示该组织的结构或病变。科学家们相信，IMI甚至可以识别出早期癌细胞的变化，如果真是这样，将大大提高癌症早期的诊断率，挽救更多的生命。

⑥ mr全息成像原理

磁共振成像（MRI）是利用氢原子核在磁场内所产生的信号经重建成像的一种影像技术。

3、MRI 灌注成像：

基本原理：

灌注成像（perfusion ima― ging，PI）是通过引入顺磁性对比剂，使成像组织的 T1、T2 值缩短，同时利用超快速成像方法获得成像的时间分辨力。通过静脉团注顺磁性对比剂后周围组织微循环的 T1、T2 值的变化率，计算组织血流灌注功能。

4、MRI功能成像：

脑活动功能成像是利用脑活动区域局部血液中氧合血红蛋白与去氧血红蛋白比例的变化，所引起局部组织 T2的改变，从而在 T2加权像上反映出脑组织局部活动功能的成像技术。

这一技术又称为血氧水平依赖性 MRI 成像（BOLD MRI）。是通过刺激周围神经，激活相应皮层中枢，使中枢区域的血流量增加，进而引起血氧浓度及磁化率的改变而获得的。

（医学教育网）

⑦ 什么是mri的弥散和灌注

弥散就是DWI，是以平面回波（EPI）为基础反映体内水分子弥散状况的成像方法，DWI对沿着施加弥散梯度磁场方向上的所有组织生理活动中的微小运动均敏感，故可用于测量单位时间内水分子的位移运动。灌注是急性脑缺血发生后,局部血液循环动力学相应发生变化,反映脑组织血液循环动力学的指标很多,其中最重要和最常用的有3种:CBV(脑血容积)、CBF(脑血流速度)、MTT(
平均通过时间)。MRI灌注成像是利用MRI的快速成像技术,来分析脑血液动力学的改变,通过进一步评价CBF、CBV、MTT等指标来描述早期脑缺血患者脑血流量低灌注区、梗死区及缺血暗带区。

⑧ MRI的基本原理要通俗版的

核磁共振成像（Nuclear Magnetic Resonance Imaging‎，简称NMRI‎），又称自旋成像（spin imaging‎），也称磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging‎，简称MRI‎），台湾又称磁振造影，是利用核磁共振（nuclear magnetic resonnance‎，简称NMR‎）原理，依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减，通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波，即可得知构成这一物体原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的结构图像。
将这种技术用于人体内部结构的成像，就产生出一种革命性的医学诊断工具。快速变化的梯度磁场的应用，大大加快了核磁共振成像的速度，使该技术在临床诊断、科学研究的应用成为现实，极大地推动了医学、神经生理学和认知神经科学的迅速发展。
物理原理
核磁共振成像是随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。它是利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核（即H+）发生章动产生射频信号，经计算机处理而成像的。原子核在进动中，吸收与原子核进动频率相同的射频脉冲，即外加交变磁场的频率等于拉莫频率，原子核就发生共振吸收，去掉射频脉冲之后，原子核磁矩又把所吸收的能量中的一部分以电磁波的形式发射出来，称为共振发射。共振吸收和共振发射的过程叫做“核磁共振”。核磁共振成像的“核”指的是氢原子核，因为人体的约70%是由水组成的，MRI即依赖水中氢原子。当把物体放置在磁场中，用适当的电磁波照射它，使之共振，然后分析它释放的电磁波，就可以得知构成这一物体的原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的精确立体图像。通过一个磁共振成像扫描人类大脑获得的一个连续切片的动画，由头顶开始，一直到基部。
核磁共振成像是随着-{zh-tw:电脑;zh-cn:计算机}-技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。医生考虑到患者对“核”的恐惧心理，故常将这门技术称为磁共振成像。它是利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核（即H+）发生章动产生射频信号，经-{zh-tw:电脑;zh-cn:计算机}-处理而成像的。
原子核在进动中，吸收与原子核进动频率相同的射频脉冲，即外加交变磁场的频率等于拉莫频率，原子核就发生共振吸收，去掉射频脉冲之后，原子核磁矩又把所吸收的能量中的一部分以电磁波的形式发射出来，称为共振发射。共振吸收和共振发射的过程叫做“核磁共振”。
氢核是人体成像的首选核种：人体各种组织含有大量的水和碳氢化合物，所以氢核的核磁共振灵活度高、信号强，这是人们首选氢核作为人体成像元素的原因。NMR信号强度与样品中氢核密度有关，人体中各种组织间含水比例不同，即含氢核数的多少不同，则NMR信号强度有差异，利用这种差异作为特征量，把各种组织分开，这就是氢核密度的核磁共振图像。人体不同组织之间、正常组织与该组织中的病变组织之间氢核密度、弛豫时间T1、T2三个参数的差异，是MRI用于临床诊断最主要的物理基础。
当施加一射频脉冲信号时，氢核能态发生变化，射频过后，氢核返回初始能态，共振产生的电磁波便发射出来。原子核振动的微小差别可以被精确地检测到，经过进一步的计算机处理，即可能获得反应组织化学结构组成的三维图像，从中我们可以获得包括组织中水分差异以及水分子运动的信息。这样，病理变化就能被记录下来。
人体2/3的重量为水分，如此高的比例正是磁共振成像技术能被广泛应用于医学诊断的基础。人体内器官和组织中的水分并不相同，很多疾病的病理过程会导致水分形态的变化，即可由磁共振图像反应出来。
MRI所获得的图像非常清晰精细，大大提高了医生的诊断效率，避免了剖胸或剖腹探查诊断的手术。由于MRI不使用对人体有害的X射线和易引起过敏反应的造影剂，因此对人体没有损害。MRI可对人体各部位多角度、多平面成像，其分辨力高，能更客观更具体地显示人体内的解剖组织及相邻关系，对病灶能更好地进行定位定性。对全身各系统疾病的诊断，尤其是早期肿瘤的诊断有很大的价值。
系统组成
NMR实验装置
采用调节频率的方法来达到核磁共振。由线圈向样品发射电磁波，调制振荡器的作用是使射频电磁波的频率在样品共振频率附近连续变化。当频率正好与核磁共振频率吻合时，射频振荡器的输出就会出现一个吸收峰，这可以在示波器上显示出来，同时由频率计即刻读出这时的共振频率值。核磁共振谱仪是专门用于观测核磁共振的仪器，主要由磁铁、探头和谱仪三大部分组成。磁铁的功用是产生一个恒定的磁场；探头置于磁极之间，用于探测核磁共振信号；谱仪是将共振信号放大处理并显示和记录下来。
MRI系统的组成
现代临床高场(3.0T)MRI扫描器[编辑]
磁铁系统
静磁场：又称主磁场。当前临床所用超导磁铁，磁场强度有0.5到4.0T(特斯拉)，常见的为1.5T和3.0T；动物实验用的小型MRI则有4.7T、7.0T与9.4T等多种主磁场强度。另有匀磁线圈（shim coil）协助达到磁场的高均匀度。
梯度场：用来产生并控制磁场中的梯度，以实现NMR信号的空间编码。这个系统有三组线圈，产生x、y、z三个方向的梯度场，线圈组的磁场叠加起来，可得到任意方向的梯度场。
射频系统
射频（RF）发生器：产生短而强的射频场，以脉冲方式加到样品上，使样品中的氢核产生NMR现象。
射频（RF）接收器：接收NMR信号，放大后进入图像处理系统。
计算机图像重建系统
由射频接收器送来的信号经A/D转换器，把模拟信号转换成数学信号，根据与观察层面各体素的对应关系，经计算机处理，得出层面图像数据，再经D/A转换器，加到图像显示器上，按NMR的大小，用不同的灰度等级显示出欲观察层面的图像。
MRI的基本方法
选片梯度场Gz
相编码和频率编码
图像重建

磁共振成像的优点

与1901年获得诺贝尔物理学奖的普通X射线或1979年获得诺贝尔医学奖的计算机层析成像（computerized tomography‎, CT）相比，磁共振成像的最大优点是它是目前少有的对人体没有任何伤害的安全、快速、准确的临床诊断方法。如今全球每年至少有6000万病例利用核磁共振成像技术进行检查。具体说来有以下几点：
1.对软组织有极好的分辨力。对膀胱、直肠、子宫、阴道、骨、关节、肌肉等部位的检查优于CT；
2.各种参数都可以用来成像，多个成像参数能提供丰富的诊断信息，这使得医疗诊断和对人体内代谢和功能的研究方便、有效。例如肝炎和肝硬化的T1值变大，而肝癌的T1值更大，作T1加权图像，可区别肝部良性肿瘤与恶性肿瘤；
3.通过调节磁场可自由选择所需剖面。能得到其它成像技术所不能接近或难以接近部位的图像。对于椎间盘和脊髓，可作矢状面、冠状面、横断面成像，可以看到神经根、脊髓和神经节等。不像CT只能获取与人体长轴垂直的横断面；
4.对人体没有氢（1H）、碳（13C）、氮（14N和15N）、磷（31P）等。
MRI的缺点及可能存在的危害
虽然MRI对患者没有致命性的损伤，但还是给患者带来了一些不适感。在MRI诊断前应当采取必要的措施，把这种负面影响降到最低限度。其缺点主要有：
1.和CT一样，MRI也是解剖性影像诊断，很多病变单凭核磁共振检查仍难以确诊，不像内窥镜可同时获得影像和病理两方面的诊断；
2.对肺部的检查不优于X射线或CT检查，对肝脏、胰腺、肾上腺、前列腺的检查不比CT优越，但费用要高昂得多；
3.对胃肠道的病变不如内窥镜检查；
4.扫描时间长，空间分辨力不够理想；
5.由于强磁场的原因，MRI对诸如体内有磁金属或起搏器的特殊病人却不能适用。
MRI系统可能对人体造成伤害的因素主要包括以下方面：
1.强静磁场：在有铁磁性物质存在的情况下，不论是埋植在患者体内还是在磁场范围内，都可能是危险因素；
2.随时间变化的梯度场：可在受试者体内诱导产生电场而兴奋神经或肌肉。外周神经兴奋是梯度场安全的上限指标。在足够强度下，可以产生外周神经兴奋（如刺痛或叩击感），甚至引起心脏兴奋或心室振颤；
3.射频场（RF）的致热效应：在MRI聚焦或测量过程中所用到的大角度射频场发射，其电磁能量在患者组织内转化成热能，使组织温度升高。RF的致热效应需要进一步探讨，临床扫描仪对于射频能量有所谓“特定吸收率”（specific absorption rate, SAR）的限制；
4.噪声：MRI运行过程中产生的各种噪声，可能使某些患者的听力受到损伤；
造影剂的毒副作用：目前使用的造影剂主要为含钆的化合物，副作用发生率在2%-4%。

⑨ 核磁共振成像是怎么回事

核磁共振成像
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人脑纵切面的核磁共振成像核磁共振成像（Nuclear Magnetic Resonance Imaging，简称NMRI），又称自旋成像（spin imaging），也称磁共振成像、磁振造影（Magnetic Resonance Imaging，简称MRI），是利用核磁共振（nuclear magnetic resonnance，简称NMR）原理，依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减，通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波，即可得知构成这一物体原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的结构图像。

将这种技术用于人体内部结构的成像，就产生出一种革命性的医学诊断工具。快速变化的梯度磁场的应用，大大加快了核磁共振成像的速度，使该技术在临床诊断、科学研究的应用成为现实，极大地推动了医学、神经生理学和认知神经科学的迅速发展。

从核磁共振现象发现到MRI技术成熟这几十年期间，有关核磁共振的研究领域曾在三个领域（物理、化学、生理学或医学）内获得了6次诺贝尔奖，足以说明此领域及其衍生技术的重要性。

目录 [隐藏]
1 物理原理
1.1 原理概述
1.2 数学运算
2 系统组成
2.1 NMR实验装置
2.2 MRI系统的组成
2.2.1 磁铁系统
2.2.2 射频系统
2.2.3 计算机图像重建系统
2.3 MRI的基本方法
3 技术应用
3.1 MRI在医学上的应用
3.1.1 原理概述
3.1.2 磁共振成像的优点
3.1.3 MRI的缺点及可能存在的危害
3.2 MRI在化学领域的应用
3.3 磁共振成像的其他进展
4 诺贝尔获奖者的贡献
5 未来展望
6 相关条目
6.1 磁化准备
6.2 取像方法
6.3 医学生理性应用
7 参考文献

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物理原理

通过一个磁共振成像扫描人类大脑获得的一个连续切片的动画，由头顶开始，一直到基部。[编辑]
原理概述
核磁共振成像是随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。医生考虑到患者对“核”的恐惧心理，故常将这门技术称为磁共振成像。它是利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核（即H+）发生章动产生射频信号，经计算机处理而成像的。

原子核在进动中，吸收与原子核进动频率相同的射频脉冲，即外加交变磁场的频率等于拉莫频率，原子核就发生共振吸收，去掉射频脉冲之后，原子核磁矩又把所吸收的能量中的一部分以电磁波的形式发射出来，称为共振发射。共振吸收和共振发射的过程叫做“核磁共振”。

核磁共振成像的“核”指的是氢原子核，因为人体的约70%是由水组成的，MRI即依赖水中氢原子。当把物体放置在磁场中，用适当的电磁波照射它，使之共振，然后分析它释放的电磁波，就可以得知构成这一物体的原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的精确立体图像。

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数学运算
原子核带正电并有自旋运动，其自旋运动必将产生磁矩，称为核磁矩。研究表明，核磁矩μ与原子核的自旋角动量S 成正比，即

式中γ 为比例系数，称为原子核的旋磁比。在外磁场中，原子核自旋角动量的空间取向是量子化的，它在外磁场方向上的投影值可表示为

m为核自旋量子数。依据核磁矩与自旋角动量的关系，核磁矩在外磁场中的取向也是量子化的，它在磁场方向上的投影值为

对于不同的核，m分别取整数或半整数。在外磁场中，具有磁矩的原子核具有相应的能量，其数值可表示为

式中B为磁感应强度。可见，原子核在外磁场中的能量也是量子化的。由于磁矩和磁场的相互作用，自旋能量分裂成一系列分立的能级，相邻的两个能级之差ΔE = γhB。用频率适当的电磁辐射照射原子核，如果电磁辐射光子能量hν恰好为两相邻核能级之差ΔE，则原子核就会吸收这个光子，发生核磁共振的频率条件是：

式中ν为频率，ω为角频率。对于确定的核，旋磁比γ可被精确地测定。可见，通过测定核磁共振时辐射场的频率ν，就能确定磁感应强度；反之，若已知磁感应强度，即可确定核的共振频率。

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系统组成
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NMR实验装置
采用调节频率的方法来达到核磁共振。由线圈向样品发射电磁波，调制振荡器的作用是使射频电磁波的频率在样品共振频率附近连续变化。当频率正好与核磁共振频率吻合时，射频振荡器的输出就会出现一个吸收峰，这可以在示波器上显示出来，同时由频率计即刻读出这时的共振频率值。核磁共振谱仪是专门用于观测核磁共振的仪器，主要由磁铁、探头和谱仪三大部分组成。磁铁的功用是产生一个恒定的磁场；探头置于磁极之间，用于探测核磁共振信号；谱仪是将共振信号放大处理并显示和记录下来。

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MRI系统的组成
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磁铁系统
静磁场：当前临床所用超导磁铁，磁场强度有0.5到4.0T，常见的为1.5T和3.0T，另有匀磁线圈（shim coil）协助达到高均匀度。
梯度场：用来产生并控制磁场中的梯度，以实现NMR信号的空间编码。这个系统有三组线圈，产生x、y、z三个方向的梯度场，线圈组的磁场叠加起来，可得到任意方向的梯度场。
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射频系统
射频（RF）发生器：产生短而强的射频场，以脉冲方式加到样品上，使样品中的氢核产生NMR现象。
射频（RF）接收器：接收NMR信号，放大后进入图像处理系统。
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计算机图像重建系统
由射频接收器送来的信号经A/D转换器，把模拟信号转换成数学信号，根据与观察层面各体素的对应关系，经计算机处理，得出层面图像数据，再经D/A转换器，加到图像显示器上，按NMR的大小，用不同的灰度等级显示出欲观察层面的图像。

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MRI的基本方法
选片梯度场Gz
相编码和频率编码
图像重建
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技术应用

3D MRI[编辑]
MRI在医学上的应用
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原理概述
氢核是人体成像的首选核种：人体各种组织含有大量的水和碳氢化合物，所以氢核的核磁共振灵活度高、信号强，这是人们首选氢核作为人体成像元素的原因。NMR信号强度与样品中氢核密度有关，人体中各种组织间含水比例不同，即含氢核数的多少不同，则NMR信号强度有差异，利用这种差异作为特征量，把各种组织分开，这就是氢核密度的核磁共振图像。人体不同组织之间、正常组织与该组织中的病变组织之间氢核密度、弛豫时间T1、T2三个参数的差异，是MRI用于临床诊断最主要的物理基础。

当施加一射频脉冲信号时，氢核能态发生变化，射频过后，氢核返回初始能态，共振产生的电磁波便发射出来。原子核振动的微小差别可以被精确地检测到，经过进一步的计算机处理，即可能获得反应组织化学结构组成的三维图像，从中我们可以获得包括组织中水分差异以及水分子运动的信息。这样，病理变化就能被记录下来。

人体2/3的重量为水分，如此高的比例正是磁共振成像技术能被广泛应用于医学诊断的基础。人体内器官和组织中的水分并不相同，很多疾病的病理过程会导致水分形态的变化，即可由磁共振图像反应出来。

MRI所获得的图像非常清晰精细，大大提高了医生的诊断效率，避免了剖胸或剖腹探查诊断的手术。由于MRI不使用对人体有害的X射线和易引起过敏反应的造影剂，因此对人体没有损害。MRI可对人体各部位多角度、多平面成像，其分辨力高，能更客观更具体地显示人体内的解剖组织及相邻关系，对病灶能更好地进行定位定性。对全身各系统疾病的诊断，尤其是早期肿瘤的诊断有很大的价值。

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磁共振成像的优点
与1901年获得诺贝尔物理学奖的普通X射线或1979年获得诺贝尔医学奖的计算机层析成像（computerized tomography, CT）相比，磁共振成像的最大优点是它是目前少有的对人体没有任何伤害的安全、快速、准确的临床诊断方法。如今全球每年至少有6000万病例利用核磁共振成像技术进行检查。具体说来有以下几点：

对人体没有游离辐射损伤；
各种参数都可以用来成像，多个成像参数能提供丰富的诊断信息，这使得医疗诊断和对人体内代谢和功能的研究方便、有效。例如肝炎和肝硬化的T1值变大，而肝癌的T1值更大，作T1加权图像，可区别肝部良性肿瘤与恶性肿瘤；
通过调节磁场可自由选择所需剖面。能得到其它成像技术所不能接近或难以接近部位的图像。对于椎间盘和脊髓，可作矢状面、冠状面、横断面成像，可以看到神经根、脊髓和神经节等。能获得脑和脊髓的立体图像，不像CT（只能获取与人体长轴垂直的剖面图）那样一层一层地扫描而有可能漏掉病变部位；
能诊断心脏病变，CT因扫描速度慢而难以胜任；
对软组织有极好的分辨力。对膀胱、直肠、子宫、阴道、骨、关节、肌肉等部位的检查优于CT；
原则上所有自旋不为零的核元素都可以用以成像，例如氢（1H）、碳（13C）、氮（14N和15N）、磷（31P）等。

人类腹部冠状切面磁共振影像[编辑]
MRI的缺点及可能存在的危害
虽然MRI对患者没有致命性的损伤，但还是给患者带来了一些不适感。在MRI诊断前应当采取必要的措施，把这种负面影响降到最低限度。其缺点主要有：

和CT一样，MRI也是解剖性影像诊断，很多病变单凭核磁共振检查仍难以确诊，不像内窥镜可同时获得影像和病理两方面的诊断；
对肺部的检查不优于X射线或CT检查，对肝脏、胰腺、肾上腺、前列腺的检查不比CT优越，但费用要高昂得多；
对胃肠道的病变不如内窥镜检查；
扫描时间长，空间分辨力不够理想；
由于强磁场的原因，MRI对诸如体内有磁金属或起搏器的特殊病人却不能适用。
MRI系统可能对人体造成伤害的因素主要包括以下方面：

强静磁场：在有铁磁性物质存在的情况下，不论是埋植在患者体内还是在磁场范围内，都可能是危险因素；
随时间变化的梯度场：可在受试者体内诱导产生电场而兴奋神经或肌肉。外周神经兴奋是梯度场安全的上限指标。在足够强度下，可以产生外周神经兴奋（如刺痛或叩击感），甚至引起心脏兴奋或心室振颤；
射频场（RF）的致热效应：在MRI聚焦或测量过程中所用到的大角度射频场发射，其电磁能量在患者组织内转化成热能，使组织温度升高。RF的致热效应需要进一步探讨，临床扫瞄仪对于射频能量有所谓“特定吸收率”（specific absorption rate, SAR）的限制；
噪声：MRI运行过程中产生的各种噪声，可能使某些患者的听力受到损伤；
造影剂的毒副作用：目前使用的造影剂主要为含钆的化合物，副作用发生率在2%-4%。
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MRI在化学领域的应用
MRI在化学领域的应用没有医学领域那么广泛，主要是因为技术上的难题及成像材料上的困难，目前主要应用于以下几个方面：

在高分子化学领域，如碳纤维增强环氧树脂的研究、固态反应的空间有向性研究、聚合物中溶剂扩散的研究、聚合物硫化及弹性体的均匀性研究等；
在金属陶瓷中，通过对多孔结构的研究来检测陶瓷制品中存在的砂眼；
在火箭燃料中，用于探测固体燃料中的缺陷以及填充物、增塑剂和推进剂的分布情况；
在石油化学方面，主要侧重于研究流体在岩石中的分布状态和流通性以及对油藏描述与强化采油机理的研究。
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磁共振成像的其他进展
核磁共振分析技术是通过核磁共振谱线特征参数（如谱线宽度、谱线轮廓形状、谱线面积、谱线位置等）的测定来分析物质的分子结构与性质。它可以不破坏被测样品的内部结构，是一种完全无损的检测方法。同时，它具有非常高的分辨本领和精确度，而且可以用于测量的核也比较多，所有这些都优于其它测量方法。因此，核磁共振技术在物理、化学、医疗、石油化工、考古等方面获得了广泛的应用。

磁共振显微术（MR micros, MRM/μMRI）是MRI技术中稍微晚一些发展起来的技术，MRM最高空间分辨率是4μm，已经可以接近一般光学显微镜像的水平。MRM已经非常普遍地用作疾病和药物的动物模型研究。
活体磁共振能谱（in vivo MR spectros, MRS）能够测定动物或人体某一指定部位的NMR谱，从而直接辨认和分析其中的化学成分。
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诺贝尔获奖者的贡献
2003年10月6日，瑞典卡罗林斯卡医学院宣布，2003年诺贝尔生理学或医学奖授予美国化学家保罗·劳特布尔（Paul C. Lauterbur）和英国物理学家彼得·曼斯菲尔德（Peter Mansfield），以表彰他们在医学诊断和研究领域内所使用的核磁共振成像技术领域的突破性成就。

劳特布尔的贡献是，在主磁场内附加一个不均匀的磁场，把梯度引入磁场中，从而创造了一种可视的用其他技术手段却看不到的物质内部结构的二维结构图像。他描述了怎样把梯度磁体添加到主磁体中，然后能看到沉浸在重水中的装有普通水的试管的交叉截面。除此之外没有其他图像技术可以在普通水和重水之间区分图像。通过引进梯度磁场，可以逐点改变核磁共振电磁波频率，通过对发射出的电磁波的分析，可以确定其信号来源。

曼斯菲尔德进一步发展了有关在稳定磁场中使用附加的梯度磁场理论，推动了其实际应用。他发现磁共振信号的数学分析方法，为该方法从理论走向应用奠定了基础。这使得10年后磁共振成像成为临床诊断的一种现实可行的方法。他利用磁场中的梯度更为精确地显示共振中的差异。他证明，如何有效而迅速地分析探测到的信号，并且把它们转化成图像。曼斯菲尔德还提出了极快速的梯度变化可以获得瞬间即逝的图像，即平面回波扫描成像（echo-planar imaging, EPI）技术，成为20世纪90年代开始蓬勃兴起的功能磁共振成像（functional MRI, fMRI）研究的主要手段。

雷蒙德·达马蒂安的“用于癌组织检测的设备和方法”值得一提的是，2003年诺贝尔物理学奖获得者们在超导体和超流体理论上做出的开创性贡献，为获得2003年度诺贝尔生理学或医学奖的两位科学家开发核磁共振扫描仪提供了理论基础，为核磁共振成像技术铺平了道路。由于他们的理论工作，核磁共振成像技术才取得了突破，使人体内部器官高清晰度的图像成为可能。

此外，在2003年10月10日的《纽约时报》和《华盛顿邮报》上，同时出现了佛纳（Fonar）公司的一则整版广告：“雷蒙德·达马蒂安（Raymond Damadian），应当与彼得·曼斯菲尔德和保罗·劳特布尔分享2003年诺贝尔生理学或医学奖。没有他，就没有核磁共振成像技术。”指责诺贝尔奖委员会“篡改历史”而引起广泛争议。事实上，对MRI的发明权归属问题已争论了许多年，而且争得颇为激烈。而在学界看来，达马蒂安更多是一个生意人，而不是科学家。

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未来展望
人脑是如何思维的，一直是个谜。而且是科学家们关注的重要课题。而利用MRI的脑功能成像则有助于我们在活体和整体水平上研究人的思维。其中，关于盲童的手能否代替眼睛的研究，是一个很好的样本。正常人能见到蓝天碧水，然后在大脑里构成图像，形成意境，而从未见过世界的盲童，用手也能摸文字，文字告诉他大千世界，盲童是否也能“看”到呢？专家通过功能性MRI，扫描正常和盲童的大脑，发现盲童也会像正常人一样，在大脑的视皮质部有很好的激活区。由此可以初步得出结论，盲童通过认知教育，手是可以代替眼睛“看”到外面世界的。

快速扫描技术的研究与应用，将使经典MRI成像方法扫描病人的时间由几分钟、十几分钟缩短至几毫秒，使因器官运动对图像造成的影响忽略不计；MRI血流成像，利用流空效应使MRI图像上把血管的形态鲜明地呈现出来，使测量血管中血液的流向和流速成为可能；MRI波谱分析可利用高磁场实现人体局部组织的波谱分析技术，从而增加帮助诊断的信息；脑功能成像，利用高磁场共振成像研究脑的功能及其发生机制是脑科学中最重要的课题。有理由相信，MRI将发展成为思维阅读器。

20世纪中叶至今，信息技术和生命科学是发展最活跃的两个领域，专家相信，作为这两者结合物的MRI技术，继续向微观和功能检查上发展，对揭示生命的奥秘将发挥更大的作用。

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相关条目
核磁共振
射频
射频线圈
梯度磁场
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磁化准备
反转回复（inversion recovery）
饱和回覆（saturation recovery）
驱动平衡（driven equilibrium）
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取像方法
自旋回波（spin echo）
梯度回波（gradient echo）
平行成像（parallel imaging）
面回波成像（echo-planar imaging, EPI）
定常态自由进动成像（steady-state free precession imaging, SSFP）
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医学生理性应用
磁振血管摄影（MR angiography）
磁振胆胰摄影（MR cholangiopancreatogram, MRCP）
扩散权重影像（diffusion-weighted image）
扩散张量影像（diffusion tensor image）
灌流权重影像（perfusion-weighted image）
功能性磁共振成像（functional MRI, fMRI）
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参考文献
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别业广、吕桦〈再谈核磁共振在医学方面的应用〉《物理与工程》, 2004, (02):34, 61
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刘东华、李显耀、孙朝晖〈核磁共振成像〉《大学物理》, 1997, (10):36-39, 29
阮萍〈核磁共振成像及其医学应用〉《广西物理》, 1999, (02):50-53, 28
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黄卫华〈走近核磁共振〉《医药与保健》, 2004, (03):15
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田建广、刘买利、夏照帆、叶朝辉〈磁共振成像的安全性〉《波谱学杂志》, 2002, (06):505-511
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取自"http://wikipedia.cnblog.org/wiki/%E6%A0%B8%E7%A3%81%E5%85%B1%E6%8C%AF%E6%88%90%E5%83%8F"
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⑩ 核磁共振成像MRI包括哪些检查

2.鼻咽部良性病变。3.由其他部位侵入到鼻咽部粘膜间隙的病变。4.喉部良、恶性肿瘤。检查介绍：对鼻咽肿瘤检查，MRI比CT对鼻咽部正常解剖以及病理解剖的显示，比CT清晰、全面。临床意义：MRI比CT对疾病的诊断更有意义。·肝、胆、胰、脾的MRI检查(核磁共振检查)正常范围：1.肝、胆、胰、脾的原发性或转移性肿瘤，以及肝海绵状血管瘤。2.肝寄生虫病：如肝包虫病。3.弥漫性肝病：如肝硬变、脂肪肝、色素沈着症。4.肝、胆、胰、脾先天性发育异常。5.肝脓肿。6.胰腺炎及其并发症。检查介绍：能明确病变的程度、范围及其特征，并能和其他肿瘤鉴别。对肝、脾囊肿、海绵状血管瘤有确诊作用。临床意义：MRI比CT对疾病的诊断更有意义。·核磁共振成像(MRI)正常范围：正常。检查介绍：核磁共振成像是近年来一种新型的高科技影像学检查方法，是80年代初才应用于临床的医学影像诊断新技术。它具有无电离辐射性(放射线)损害；无骨性伪影；能多方向(横断、冠状、矢状切面等)和多参数成像；高度的软组织分辨能力；无需使用对比剂即可显示血管结构等独特的优点。临床意义：适应症：神经系统的病变包括肿瘤、梗塞、出血、变性、先天畸形、感染等几乎成为确诊的手段。特别是脊髓脊椎的病变如脊椎的肿瘤、萎缩、变性、外伤椎间盘病变，成为首选的检查方法。心脏大血管的病变；肺内纵膈的病变。腹部盆腔脏器的检查；胆道系统、泌尿系统等明显优于CT。对关节软组织病变；对骨髓、骨的无菌性坏死十分敏感，病变的发现早于X线和CT。 ·脊柱MRI检查(核磁共振检查)正常范围：1.椎管内肿瘤：包括髓内、髓外肿瘤、硬膜下肿瘤、髓外硬膜外肿瘤。2.脊膜膨出和脊髓脊膜膨出。3.脊髓外伤。4.硬膜外脓肿和硬膜下脓肿。5.椎管内血管畸形。6.脊髓空洞症。7.脊髓萎缩。8.椎间盘突出。9.椎管狭窄。检查介绍：对脊柱和脊髓疾病的诊断正确率MRI明显比CT高，病源显示、定位准确，可作为首选的检查方法。临床意义：MRI比CT对疾病的诊断更有意义。·肾上腺MRI检查(核磁共振检查)正常范围：1.功能性肾上腺病变：(1)原发性醛固酮增多症；(2)嗜铬细胞瘤；(3)皮质醇增多症：(1)肾上腺皮质增生；(2)肾上腺皮质腺瘤。2.无功能性肾上腺病变：(1)无功能性腺瘤；(2)转移瘤；(3)囊肿；(4)骨髓脂肪瘤。检查介绍：MRI诊断肾上腺嗜铬细胞瘤的敏感性和特异性比CT高。临床意义：MRI比CT对疾病的诊断更有意义。·肾脏MRI检查(核磁共振检查)正常范围：1.MRI能清楚地显示肾脏，不用造影剂就可区别肾皮质与肾髓质。2.MRI能查明肿块的位置、大小、形态、侵犯范围；可鉴别肿块为囊性、实质性、脂肪性，比CT敏感、定性准确。检查介绍：MRI能查明肿块的位置、大小、形态、侵犯范围；可鉴别肿块为囊性、实质性、脂肪性，比CT敏感、定性准确。临床意义：1.MRI能清楚地显示肾脏，不用造影剂就可区别肾皮质与肾髓质。2.MRI能查明肿块的位置、大小、形态、侵犯范围；可鉴别肿块为囊性、实质性、脂肪性，比CT敏感、定性准确。3.静脉尿路造影，MR检查可确定病变的部位、性质或先天性发育异常。4.对肾结核的诊断优于CT。5.能较好地鉴别肾周脓肿、含尿囊肿、淋巴囊肿等。6.可判定肾脏损伤的部位、范围、肾周血肿或尿液外渗以及术后并发症。7.无创性观察肾移植后有无排异反应。