A. CT和核磁共振原理有啥區別,適用范圍分別是什麼
CT掃描儀可以用於對人體的全身掃描,而核磁共振掃描儀則主要用於對人體的軟組織的掃描。通過這兩種儀器,醫生可以獲得詳細的三維的人體剖面圖象,清楚地看到人體組織中的細微的變化,為科學的診斷提供有力的證據。CT掃描儀和核磁共振掃描儀的外形十分相似,它們所獲得的三維圖像也很相似,但是應該指出這兩種儀器的成像原理確是完全不同的。CT掃描儀的原理相對比較簡單,它是利用不同密度的人體組織對X射線有著不同的吸收率的原理而設計的。大家都知道X射線是一種波長很短的電磁波,它沿著直線傳播,由於它的能量很高,所以它可以穿透人體的所有組織。由於人體不同組織的密度不同,所以它們對X射線的吸收率也各不相同。如果用平行的或者是向外成一定角度發散的X射線穿越人體,然後對感光膠片進行曝光,這樣就可以清楚地看見人體的骨肋和一些軟組織的分布情況。這就是最常用的X射線透視的基本原理。X射線透視是在二十世紀初期所發明的,它的發明為醫學的診斷提供了一個極為重要的信息來源。但是遺憾的是X射線透視所得到的是一個平面圖形,由於人體組織的重疊會引起對X射線吸收的互相疊加的作用,所以在X射線透視的照片上很多的細節是看不到的。為了了解一些三維的細節,就必須從不同的角度進行X射線透視,而要想獲得人體的三維圖象則是不可能的。為了獲得人體組織的細節,為了獲得人體組織的三維圖象,這只有依靠於現代的CT掃描儀和核磁共振掃描儀了。CT掃描儀是1971年由洪斯非爾德(Hounsfield)發明的,洪斯非爾德並因此而獲得1979年的諾貝爾獎。CT掃描儀和X射線透視有很多相同的地方,但是也有很多不同的地方。相同的是它們都是以人體組織中不同密度的器官對X射線有著不同的吸收率作為儀器設計的基本原理。它們所用的射線源可以是波陣面為平面的X射線面源,也可以是波陣面是球面發散的X射線點源。而它們之間不同的地方是:1)X射線透視的接收裝置是一張膠片,而CT掃描儀所使用的則是一組園弧形的電子接收裝置,這種裝置一般是由用準直器分隔開的晶體所構成。這個電子接收裝置正好位於X射線源的正對面。2)X射線透視工作時它的射線源和膠片均處在固定的位置上,而CT掃描在工作時不但所掃描的人體會在掃描儀的園孔內來回移動,而且X射線源和電子接收裝置也會在CT掃描儀的園環上高速地旋轉。在CT掃描儀上這兩個方向上的運動都有精密的編碼器來監察。3)這兩個儀器的最後一個不同點就是X射線透視不需要進行計算機處理,而CT掃描儀則需要使用計算機對圖象進行較為復雜的計算和處理,從而來形成三維的人體組織的詳細圖象。為了對CT掃描儀的原理有進一步的了解,有必要要對X射線透視的透射吸收有所了解。如果一種材料的吸收系數為 ,則X射線在材料中經過一定的路程 後,該材料對X射線的透射率則為 。當X膠片或者接收器的平面平行於X射線的發射平面時,則X射線經過人體各部分的吸收以後,在膠片上各個點上的透射率的分布就是:(1)透射率和X射線的源強度的乘積就是X射線到達感光膠片或者接收器時的能量。假設X射線的波陣面是一個平面,X射線的原有的強度為 ,考慮到在接收器上的背景雜訊為 ,如果將介質的吸收系數進行離散處理, 為介質中每一個離散點的長度,則最後落在接收器上相應的點上的輻射強度為:(2)考慮到X射線的散射和其它因素,這個公式經過簡單的變換有:(3)注意當X射線為發散形傳播時,我們還要注意X射線的自身強度在傳播中也將不斷衰減。X射線的自身強度和X射線傳播的距離的平方成反比。從上面的公式看,X射線在經過吸收系數不同的結構以後,所產生的信息可以形成一個線性方程組。CT掃描儀一般還可以用於同位素輻射的成像。當人體器官中積聚了半衰期很短的同位素時,同位素的衰變會發射出 射線。這時如果不考慮人體的吸收,則CT掃描儀的接收器中某一個點所以獲得的輻射為:(4)式中 是同位素的空間分布函數。而接收器所獲得的圖像則是空間分布函數在一個方向上的投影。上面的公式3和4說明CT掃描儀和同位素成像都是典型的坐標函數投影的問題。在坐標函數投影的過程中,三維的圖像信息將被壓縮到一個二維圖象中去,而一維的圖像信息則會被壓縮到一個一維圖象中去。通過個別的一維或者二維圖象的有限信息,是不可能重新恢復它所包含的二維或者三維信息的。但是如果對同一個二維或者三維結構的不同方向進行多次的曝光,我們則有可能通過多個一維或者二維圖象來完全恢復原來的三維結構的所有信息。實際上CT掃描儀是通過X射線源不斷地從不同的位置對一個個人體的二維剖面進行投影,從而在一個不斷轉動的弧形的一維或者二維接收器上成像,從而形成多個對同一剖面的一維或者二維的投影圖象。通過這些圖象的信息,就可以恢復該剖面的二維形態,構成一個個的人體剖面的圖象。在正電子輻射掃描儀(positron emission tomograh) 中也使用了同樣的原理。這時利用在人體中注射放射性的物質,這些物質會根據人體中各個器官的特性進行一定的分布。這樣這些放射性的物體會發射出光子,這些光子的集中程度和放射性物質的集中程度是相同的。當接收到這些光子以後,可以根據投影逆變換的原理來了解人體中各個器官的有關情況。坐標和坐標函數的投影問題是一個非常簡單的問題,這里就不作介紹了。然而坐標和坐標函數的逆投影變換問題確是比較復雜和困難的課題。前者是現今照相精密測量和航空大地測量的基礎,後者則是很多醫學成像儀器的基礎。照相精密測量和航空大地測量的計算公式不是本文介紹的內容,這里主要介紹坐標函數的逆投影變換問題。這個逆變換的問題一般有四種不同的求解方法:1)簡單的反投影方法;2)積分方程的方法;3)傅立葉變換的方法;和4)級數展開的方法。為了簡潔起見,這里主要介紹第一和第三種方法。其中第三種方法是目前醫學成像中最常用的方法。反投影方法十分簡單,它的基礎就是假定在圖像中任何有貢獻的像點沿著投影方向的貢獻是完全相同的。取最簡單的情況,如果有一個2X2的平面圖像,它們的每一個像點的強度為:2,3和4,5。則它們在X方向的投影為5和9,在Y方向的投影為6和8。在進行反投影時,首先將X方向的投影值進行均勻分配,這樣獲得的每一個像點的強度為2。5,2。5和4。5,4。5。這時再加上在Y方向上的投影的貢獻,這樣獲得的每一個像點的強度為5。5,6。5和7。5,8。5。由於我們將多次的投影進行了重復的分配,所以我們要對每一個像點的強度減去掉一個數值N,這個值為 ,這里 是在逆變換中所利用的投影的總數目, 是每一個投影中的總的函數強度值, 是圖像中像點的總數目。這里的例子中 ,,, ,減去這個值以後,所有得出像點的強度分別為2,3和4,5,和原來圖像中各個像點的強度值完全相同。然而這種方法的局限性也是十分明顯的。1)當投影數增加時,圖像上的每一個像元並不能很好地和投影邁步上的像元完全一一對應;2)這種強度貢獻相同的假設使得反投影方法具有去高補充低的傾向,原來清晰的形體所獲得的圖像則是模糊和不清晰的。因此這種方法已經很少使用。現在比較廣泛使用的是其它幾種逆變換的方法。而其中傅立葉方法則是一種最為重要並且最廣泛應用的方法。傅立葉方法的原理是利用每個投影的頻率分布來合成出原來圖象的頻率分布,具體的方法是這樣的:假設原有的圖像是一個二維的圖像 ,將圖像沿著方向 進行投影,則投影的一維函數為:(5)如果坐標旋轉一個角度 ,旋轉後的坐標用 來表示,則新的投影的函數為:(6)這時對投影進行頻率分析,它的傅立葉變換為:(7)注意上面的函數是一維函數,但是它同樣是一個二維函數的一個部分。這個二維函數就是原來圖象的傅立葉變換,或者稱維原來圖像的頻率分布:(8)更確切地說,圖象 的一維的沿角度 上的投影函數 的傅立葉變換 正是二維函數 的傅立葉變換 在 的軸線上的值(該軸線和原來的X軸線的角度為 )。這個重要的結果就是有名的中心剖面理論(Kak and Slaney,1988) 。根據這個理論,通過投影來求解二維函數 的必要充分條件是求得在 和 范圍內的所有投影值。有了這些投影以後,通過傅立葉變換可以求出原函數的傅立葉面上的所有值,當然在傅立葉面上所獲得的值的密度很高。經過傅立葉反變換這樣一個一一對應的映射就可以求出原來函數的分布。這個結論也可以很容易地推廣到三維圖像的情況中去,只要有足夠多的三維形體的投影,就可以求得原來的三維圖像。這個理論是CT掃描儀和很多成像儀器的設計基礎。CT掃描儀的設計中還有很多其它的設計要點,限於篇幅,在本文中就不再介紹了。核磁共振掃描儀是在二十世紀八十年代發明的。盡管核磁共振掃描儀和CT掃描儀的外形以及它們所獲得的人體的三維圖象非常相似,但是核磁共振掃描儀的基本原理和CT掃描儀的則完全不同。核磁共振掃描儀的主體是一個穩定的磁場,這個磁場的方向和人體在儀器中運動的方向相同。早期的核磁共振掃描儀有的使用笨重的永磁體來獲得這個穩定的磁場,這種永磁體十分笨重,而且製造的成本也很高。但是永磁體不需要使用能源,所以運行比較便宜。後來這種磁體由大型直流線圈所代替,這種直流線圈成本較低,但是它的運行費用很高,需要大量的電能,而且它所產生的磁場的強度較小。不過現在這些都已經為超導線圈所代替,使用超導線圈有這樣的好處,當在超導線圈中激發電流以後,就不再需要電流的供應。一種典型的超導線圈的結構包括了6個主線圈,和2個直徑更大一些的線圈,這兩個線圈的作用是使所形成的磁場在工作區間內更加平直,補償磁場的彎曲現象。超導線圈一般是用包在銅皮內的鈮鈦合金(niobium titanium alloy)構成的。這種超導體的超導溫度是低於12K。為了使電流密度提高,溫度還要低一些。所以需要使用液態的氦或氮來進行致冷,一般線圈是浸在液態的氦中的,這時的溫度是4。3K。除了低溫以外,超導體內的電流也不能超過一定的極限值,同時超導體上的磁場的值也要足夠的低。為此在具體的設計中,要求很高。如果不能達到這些設計要求,在一部分線路中就會產生電阻,引起溫度的上升。這個溫度的上升又會引起周圍的超導體離開超導的工作范圍,產生更多的電阻,從而產生更多的熱量。這個過程是一個不穩定的,它會導致磁能量的消失和液態氦的蒸發。為了保證液態氦的溫度,減少熱量的損失,在液態氦的容器外還有兩層輻射屏蔽層,它們的溫度分別是15K和60K。這些屏蔽層是用熱傳導率低的細長的桿件支撐的,所以在運輸的時候,需要特別的細心。從長期的運行來看,總是有熱量進入液態氦,同時超導體也並不是真正的零電阻,所以線圈中的電流會逐漸地降低,從而使磁場的強度降低。所以在一定的時候,必須對磁體進行重新的激發。在具體的超導電路中,正常的情況超導線圈是一個封閉的電路,但是在需要激發的時候,其中一部分線路經過加熱斷開,使線圈和外部的電源直接連接,增加線圈中的電流量。這是一個很緩慢的過程,這是因為電壓等於電感和電流變化率的乘積。由於線圈的電感很大,所以一個適當的電壓的條件下,需要很長的時間才能夠使電流增大。如果利用鈮錫合金(niobium tin wire)作為超導體,它的臨界溫度是18K,所以可以不使用亞太氦。磁場強度的單位是高斯 ,一般核磁共振掃描儀的磁場強度為一千到二萬高斯左右。除了這個主磁場的線圈以外,在核磁共振掃描儀的主體之中還有一些用於克服主磁場在邊緣區域的不均勻性的填充磁場線圈 和一個使主磁場產生強度梯度的梯度線圈 。這些梯度線圈的作用,我們將在下邊在進行詳細的介紹。一般梯度磁場的強度數值大概是主磁場強度數值的百分之一。核磁共振掃描儀的原理比較復雜,我們的討論必須從原子核中的質子的自旋說起。比如說最簡單的原子核氫核中一共有一個質子和一個中子,其中質子帶有一個單位的正電荷,中子則不帶電荷。由於原子核的自旋,所以會因為帶電的質子的原因而在其周圍產生一個微小的磁場。或者說每一個原子就相當於一個獨立的磁矩。不過這個磁矩所形成的磁場的能量很小,人們幾乎感覺不到。同時由於各個原子的自旋的方向有著隨機的特性,所以它們各自的磁矩所形成的磁場會互相抵消,總的效果正好為零。但是由於有這種微小磁矩的存在,它們會對原子核鄰近空間的磁場作出一定的反映。正是這種反映形成了核磁共振掃描儀的成像基礎。在外界沒有磁場的情況下,人體中的氫原子核的微小磁場是隨機分布的,因此不存在磁化的問題。但是當外界存在一個穩定的磁場的時候,大多數的原子核的微小磁矩就會順著外界的磁場的方向進行整齊的排列,比如當人體處在核磁共振掃描儀之中的時候,人體中的氫原子核的微小磁場就會順著主磁場的方向排列,這時我們就說這些磁矩被磁化了。在核磁共振掃描儀中,主磁場的強度為 ,通常將這個磁場的方向記為是 軸的方向,而將 軸的方向記為指向豎直向上的方向。人體組織的磁化的強度一般用 來表示,這個磁化強度值一般很小,在通常的情況下這個值也是測定不出來的。但是在它們被磁化以後,如果把它們的磁矩的方向誘發到和主磁場 的方向不同的時候,這些小的磁矩就會處於一中高能量的不穩定的狀態,它們會迅速地釋放能量,回到低能量的穩定的狀態,在這個過程中,磁矩的存在就有可能會被測定出來。為了測定這個微小的磁場 的存在,在核磁共振掃描儀的 平面上,還有第二個外部的磁場 。這個磁場是通過在這個方向上的一個或者多個線圈而形成的。這個線圈可以同時用於激發這些微小的磁矩並且接收由於這些微小的磁矩 的方向的變化所產生的感應,嚴格地說是核磁方向變化在 平面上的投影所產生的感應。在實際測量工作的時候,這一線圈的激發過程每一次僅僅需要很短的時間,大約是幾十個毫秒。為了激發一定的原子所形成的磁矩,在這個線圈中,必須輸入具有一定頻率的微小脈沖。這個脈沖的頻率和主磁場的磁場強度 成正比,和所要測量的原子核的電磁特性相關。對於人體檢查中常用的氫原子核來說,這個頻率的數值為:(9)式中 稱為磁旋系數。對於不同的原子核,這個系數的數值是不相同的。磁場 的變化頻率必須正好等於這個頻率的數值,如果頻率不等,則不能改變這種原子的核磁矩指向的方向。同時這個頻率的信號必須要有一定的停留時間,使得磁矩的方向正好轉過90度,或者180度。如果這個時間超過了180度,磁矩也不能再繼續增加能量,方向也不能繼續地改變。簡要地說:為了要使人體組織的分子氫核中的微小磁場能夠旋轉到 軸的方向上,這個外部的磁場第一一定要出現在 平面上,第二它必須在這個平面上以上式所計算的頻率不停地旋轉,第三這個磁場的持續時間要正好等於一定的數值。在這個附加磁場的作用下,人體中的氫核的微小磁場 將隨著這個磁場 的旋轉而成螺旋型的曲線不停地翻轉,最後完全轉到 平面上,和 軸線相重合。這時在這個小線圈中所需要的微波脈沖就叫做 脈沖。如果這個脈沖再延長一倍,那麼人體中的微小磁場會繼續轉動,最後轉到 軸線的方向。這個較長的脈沖叫做 脈沖。現在核磁共振掃描儀在成像時所使用的就是這兩種微波脈沖。人體組織的分子中的微小磁場在這種附加磁場的激化下能量增加,從而處於不穩定的高能量的狀態。當人體組織的分子中的微小磁場旋轉到 軸或者 軸線的方向以後,它所處在的狀態是不穩定的。這時將這個附加的具有特定的頻率的變化的磁場 關閉的話,那麼人體組織分子中的微小磁場就會慢慢地沿著螺旋型的曲線旋轉到主磁場的方向上。在這個微小磁場旋轉的過程中它的能量會不斷減少,同時釋放出附加的能量。這時如果利用激化磁場 的電感線圈接收的話,線圈內就會產生出一個與該人體組織分子所處位置上的磁場強度相關的一定的頻率的小的脈沖。這種空間位置和脈沖頻率之間的關系可以簡單地表示為:(10)式中 是在接收脈沖信號時可能附加的梯度磁場。在核磁共振中主磁場是在 軸方向, ,梯度磁場是一個張量,有9各分量,但是一般只使用其中三個梯度方向分量中的一個或多個,即: 。這個公式和前面的公式(9)是核磁共振成像的基礎。在測量中,磁場強度相同的面上各個點上所發出的脈沖均具有相同的頻率。所以核磁共振的一種成像方法和前面所說的投影方法是相同的。我們在觀察中可以分別採用不同的磁場梯度,這樣對所測的量是人體中的氫核的分布在不同的方向上投影的值。具體將所測量的脈沖進行傅立葉變換,這時在頻率譜上的強度值就相當於在不同的方向上所有等磁場強度面上的核子頻譜的能量的總和。在核磁共振中我們還可以對人體中某一個特定的區域進行測量,這時我們通過調整梯度場的三個分量,使得該特定區域具有一個特定范圍的磁場強度。當我們在引進激化磁場時,可以使激發這一磁場的變化變化脈沖具有的頻率寬度很窄,這樣僅僅能夠激化這一特定的區域內的核子的磁場。這樣在這個磁場去掉以後,所接收的脈沖信號就僅僅是這一小的區域中的氫核分布所產生的。另外還有一種區域局部測量的方法是在測量核子輻射時在其它區域採用交變的梯度磁場,這樣除了在指定的區域內測量值是穩定的外,其它區域的測量值的強度均會上下擺動,這樣在脈沖接收以後可以利用電的方法比較信號的穩定性,去掉頻率不斷變化的信息,僅僅保留頻率恆定的指定區域的信息。實際上現代核磁共振掃描儀進行人體掃描所採用的一般是一種二維傅立葉變換的方法。利用這種方法可以快速地對人體的剖面進行成像,具有很高的效率。二維傅立葉變換的方法除了引進了磁場強度的空間梯度以外,還引進了磁場強度的時間梯度的變化。具體的方法是這樣的:1)在激化磁場時同時引進 軸的梯度磁場,使得在的 方向限制核磁信息產生的范圍;2)當激化磁場關閉以後,在第一個小時段 內首先引進在 方向上的時間域內的磁場梯度的變化。這樣的磁場梯度相當於頻率的不同。不同的頻率的脈沖經過時間 的積分後就在核子磁場中引進了在 軸方向上的相位差別,這就是相位的編碼。注意這種相位編碼要在測量中重復進行,使得 次的相位變化值均勻地分布於 度到 度之間;3)經過了這一時段 後, 方向上的磁場梯度馬上關閉,線圈開始接收脈沖信號,與此同時儀器在 方向上引進了空間上的磁場梯度,一直到時間 為止。在這一時段,由於空間上的磁場梯度在 方向上引進了頻率的編碼。所以核磁共振儀器所記錄的感應信號不但有頻率編碼,而且有行為編碼。所測量的脈沖信號要進行第一次傅立葉變換,獲得在該相位編碼時的頻率強度分布。由於在這一時段 內,同時有了在 兩個方向上的相位和頻率的編碼。重復步驟2)和3)獲得 個不同相位編碼的頻率強度分布的曲線,最後要對所獲得的在平面上分布的數值在其相位軸的方向上分別進行多次的傅立葉變換,這樣核磁共振就可以獲得完整的二維強度分布的圖象。當然如同其它測量一樣,有時要多次對同一個量進行重復測量,進行平均以減少誤差的貢獻。這種二維成像的方法同樣可以推廣到三維的情況,這時在步驟2)時應該在 軸的方向上引進另一個梯度磁場,同時在這個方向上也要相應地改變梯度的數值,以獲得三維的頻率投影值。最後再在 軸的方向作一系列的傅立葉變換,求得強度的三維分布。應該指出人體內各個器官中的氫核的分布是不同的,它們大量地分布在人體中軟組織和液體之中,所以比較CT掃描儀來說核磁共振更實用於對人體軟組織的成像。在人體的骨骼之中,基本上不存在氫核,所以它不能了解骨骼之中的詳細情況。核磁共振是一種十分重要的測量方法,它不但可以用於對氫核的測量,也可以應用於對其它核子如碳,磷,鈉,鉀等等核子的探測。它不但可以用於醫學成像,也可以用於材料科學,地質探礦等等其它的領域。當用於對水資源和石油資源的探測時,可以把地球磁場當作主磁場,在地面上用一個大的線圈產生附加的磁場。同時用這個線圈對地層中的水或者油中的氫核的磁場響應進行探測。核磁共振是一項十分重要的高新技術,上面介紹的僅僅是它的最基本的原理和方法。在結束這篇文章的時候也要提一下CT掃描的方法在地質測量的應用。地震波在不同的介質中有著不同的傳播速度和吸收特性,當地球上某一個點發生地震時,通過在地面上的不同點進行測量,就可以獲得在地層中的一定區域在一定方向上的投影。如果能夠獲得很多的地震在地表各個點的影響,就獲得了和CT掃描所獲得信息相似的數據。通過這些數據,同樣可以通過傅立葉變換和反變換來獲得地層內的密度分布和結構分布。地震波包括縱波和橫波兩個部分,其中的橫波很難通過液體和氣體的結構,所以利用這種方法也可以用於測量油氣田以及地下水的調查工作。
B. 磁共振和ct的區別
CT與核磁共振主要的區別是什麼呢?它們從成像原理來說,CT它也是一種帶有X射線的這樣一種,對身體有放射性損傷的一種檢查方式。
CT與核磁共振主要的區別是什麼呢?它們從成像原理來說,CT它也是一種帶有X射線的這樣一種,對身體有放射性損傷的一種檢查方式。
而核磁,我們常說核磁,實際上它跟核輻射是沒有關系的,它只是說我們成像的時候,是在用原子核裡面的氫質子進行顯像。現在我們很多的時候已經不叫核磁共振,直接叫磁共振,實際上更容易被老百姓所理解。
所以說簡單的一句話,就是說CT對人體是有輻射的,而核磁對人體是沒有輻射損傷的。所以說核磁共振對這種比如說小孩以及孕婦是安全的,而CT如果要對一些小孩,或者是孕婦檢查時候,會有一些特殊的注意事項,需要進行區別。
而且這個CT因為檢查的速度是非常快的,適於這種比如說急診的檢查,而核磁共振因為價格要比CT更貴一些,它的檢查時間可能要更長,所以說我們要根據患者的不同病情,來選擇不同的這樣一個檢查方式。
C. 核磁共振和加強核磁共振有什麼區別
一、操作方式不同
1、核磁共振是直接核磁平掃。直接用磁矩不為零的原子核,在外磁場作用下自旋能級發生塞曼分裂,共振吸收某一定頻率的射頻輻射的物理過程。
2、增強核磁共振是注入造影劑後對組織腫塊進行檢查。
二、效果不同
1、核磁共振圖像不如增強核磁共振清晰。
2、增強核磁共振圖像較核磁共振會更直觀清晰。

三、應用不同
1、核磁共振,對腦、甲狀腺、肝、膽、脾、腎、胰、腎上腺、子宮、卵巢、前列腺等實質器官以及心臟和大血管都有絕佳的診斷功能。
2、肝、腎等實質器官有的病變在平掃時由於其密度與周圍正常組織沒有差別而不能顯示,增強核磁共振,注射造影劑後,使腫瘤與正常組織形成明顯區別,有利於找到腫瘤組織並給予定性,判斷腫瘤分期、分級、能否切除。另外,增強掃描可以應用於血管成像。
D. 核磁共振機器1.5t和3.0t有什麼區別
1.5T磁共振圖像雖然信噪比沒有3.0T圖像高,但檢查費用較低,所以一般對圖像信噪比要求不高的圖像1.5T可以勝任。
鑒於3T磁場更強,理論上同等掃描參數下的信噪比比1.5T高根號2,因此在某些高級掃描序列(例如DTI),特殊掃描序列(如波譜MRS),或是某些特定部位(例如腹部三維容積成像,商用名LAVA或VIBE),可以考慮用3T以達到更好的掃描效果。
E. 核磁共振和CT區別是什麼對人體有輻射嗎
CT主要通過骨頭、肌肉和脂肪之間不同的對比度來診斷,同時解析度很高,是最常用的的診斷方式,可以看成是三維版本的胸透,但缺點是輻射劑量很高。MRI的成像原理完全不同於CT,MRI對軟組織的對比度相當好,所以常被用來做腦組織以及肝臟的成像。不過其解析度比CT低很多,而且成像時間長。但是MRI絕對的優勢在於對人體沒有輻射,相比起CT是很安全的診斷手段。目前使用的核磁共振儀有連續波(CN)及脈沖傅里葉(PFT)變換兩種形式。連續波核磁共振儀主要由磁鐵、射頻發射器、檢測器和放大器、記錄儀等組成(見圖8-5)。磁鐵用來產生磁場,主要有三種:永久磁鐵,磁場強度14000G,頻率60MHz;電磁鐵,磁場強度23500G,頻率100MHz;超導磁鐵,頻率可達200MHz以上,最高可達500~600MHz。頻率大的儀器,解析度好、靈敏度高、圖譜簡單易於分析。磁鐵上備有掃描線圈,用它來保證磁鐵產生的磁場均勻,並能在一個較窄的范圍內連續精確變化。射頻發射器用來產生固定頻率的電磁輻射波。檢測器和放大器用來檢測和放大共振信號。記錄儀將共振信號繪製成共振圖譜。將數目相等的碳原子和氫原子放在外磁場強度、溫度都相同的同一核磁共振儀中測定,碳的核磁共振信號只有氫的1/6000,這說明不同原子核在同一磁場中被檢出的靈敏度差別很大。13C的天然豐度只有12C的1.108%。由於被檢靈敏度小,豐度又低,因此檢測13C比檢測1H在技術上有更多的困難。
F. 核磁共振和CT有什麼區別
對於X線、CT、B超、核磁共振(MRI)這些常用的影像學檢查,根本就傻傻分不清楚......今天,我們就把身體比作食物,通俗易懂的告訴你,這些檢查是如何發揮不同作用的!
X光像把麵包壓扁了看
X光會穿過人體,遇到被遮擋的部位,底片上不會曝光,洗片後這個部位就是白色的。

各種外傷,如果懷疑傷到了骨頭,優先選擇X光照片,檢查結果快速易得。若要進一步觀察,可以選擇CT。超聲、核磁對於骨皮髓質等看不大清,一般不選擇。
頸椎病、腰椎間盤突出等椎間盤疾病需要觀察椎間盤與相應的神經根,要想更好觀察這些軟組織,最優選擇就是核磁。同樣,對於關節、肌肉、脂肪組織檢查,核磁也是首選。
G. CT與核磁共振有什麼區別
1、性質不同:
CT即電子計算機斷層掃描,是利用精確準直的X線束,γ射線,超聲波。
核磁共振是磁矩不為零的原子核,在外磁場作用下自旋能級發生塞曼分裂,共振吸收某一定頻率的射頻輻射的物理過程。
2、原理不同:
CT是用X射線束對人體某部一定厚度的層面進行掃描,由探測器接收透過該層面的X射線,轉變為可見光後由光電轉換變為電信號。
核磁共振波譜學是光譜學的一個分支,其共振頻率在射頻波段,相應的躍遷是核自旋在核塞曼能級上的躍遷。
3、敏感度不同:
CT檢查對中樞神經系統疾病,頭頸部疾病的診斷,大血管檢查等也有很大的價值。
核磁共振可以隨意做任何角度的切層,且無輻射。對顱腦,脊柱和脊髓等的解剖和病變的顯示,都比CT要好。

(7)核磁儀器有什麼區別擴展閱讀
注意事項:
1、做核磁共振當天去醫院時,應該穿棉質的衣服,衣服上不可以有金屬拉鏈和金屬紐扣等,如果有項鏈,金屬手錶等,在進入檢查室之前都應摘下來。
2、如果是在胸腹部進行核磁共振檢查的話,不要緊張,要注意呼吸平和,檢查時不要咳嗽,也不要做吞咽的動作。
3、如果曾經做過手術,體內安置有金屬支架,心臟起搏器等,是不可以做核磁共振的,如果有上環,需要先把宮內節育器取出來才行。
4、如果裝有金屬假牙,也是不能做核磁共振的,需要先摘下,另外有一些人可能會裝有義眼,這個在進去之前也得先摘掉。
H. 核磁檢測儀與氣相色譜儀的區別
側重點不同。
核磁檢測儀是一種用於臨床醫學、信息與系統科學相關工程與技術領域的醫學科研儀器;氣相色譜儀是利用色譜分離技術和檢測技術,對多組分的復雜混合物進行定性和定量分析的儀器。
氣相色譜儀通常可用於分析土壤中熱穩定且沸點不超過500°C的有機物,如揮發性有機物、有機氯、有機磷、多環芳烴、酞酸酯等。
I. CT與核磁共振有什麼區別
1、性質不同:
CT即電子計算機斷層掃描,是利用精確準直的X線束,γ射線,超聲波。
核磁共振是磁矩不為零的原子核,在外磁場作用下自旋能級發生塞曼分裂,共振吸收某一定頻率的射頻輻射的物理過程。
2、原理不同:
CT是用X射線束對人體某部一定厚度的層面進行掃描,由探測器接收透過該層面的X射線,轉變為可見光後由光電轉換變為電信號。
核磁共振波譜學是光譜學的一個分支,其共振頻率在射頻波段,相應的躍遷是核自旋在核塞曼能級上的躍遷。
3、敏感度不同:
CT檢查對中樞神經系統疾病,頭頸部疾病的診斷,大血管檢查等也有很大的價值。
核磁共振可以隨意做任何角度的切層,且無輻射。對顱腦,脊柱和脊髓等的解剖和病變的顯示,都比CT要好。

(9)核磁儀器有什麼區別擴展閱讀
注意事項:
1、做核磁共振當天去醫院時,應該穿棉質的衣服,衣服上不可以有金屬拉鏈和金屬紐扣等,如果有項鏈,金屬手錶等,在進入檢查室之前都應摘下來。
2、如果是在胸腹部進行核磁共振檢查的話,不要緊張,要注意呼吸平和,檢查時不要咳嗽,也不要做吞咽的動作。
3、如果曾經做過手術,體內安置有金屬支架,心臟起搏器等,是不可以做核磁共振的,如果有上環,需要先把宮內節育器取出來才行。
4、如果裝有金屬假牙,也是不能做核磁共振的,需要先摘下,另外有一些人可能會裝有義眼,這個在進去之前也得先摘掉。
J. CT與核磁共振有何分別
我先說幾句,CT成像是在X射線的基礎上運用計算機技術,使平面重疊的X像可以清晰一個平面一個平面的掃描.磁共振是原子核在強磁場中共振所得到的信號,然後經過圖象重建得到的,它可以在人體的各個平面成像.說白了,它的成像和掃描部位質子的多少有關.他們的區別主要是原理,設備,其成像特點,檢查技術,圖象的分析與診斷,及他們在臨床的應用.
CT的基本原理一、CT成像過程
X線成像是利用人體對X線的選擇性吸收原理,當X線透過人體後在熒光屏上或膠片上形成組織和器官的圖像,CT的成像也與之相仿。
CT掃描的過程是由高度準直的X線束環繞人體某一檢查部位作360度的橫斷面掃描的過程。檢查床平移時,X線從不同方向照射病人,穿過人體的X線束因有部分光子被人體吸收而發生衰減,未被吸收的光子穿透人體再經後準直由探測器接收。探測器接受了穿過人體以後的強弱不同的X線,轉換為自信號由數據採集系統(data acquisition system,DAS)進行採集。大量接收到模擬信號信息通過模數(A/D)轉換器轉換為數字信號輸入電子計算機進行處理運算。經過初步處理的成為採集的原始數據(raw data),原始數據經過捲曲、濾過處理,其後稱為濾過後的原始數據(6lteredrawdata)。由數模(D/A)轉換器通過不同的灰階在顯示屏上顯像從而獲得該部位橫斷面的解剖結構圖象,即CT橫斷面圖象。
因此,CT檢查得到的是反應人體組織結構分布的數字影象,從根本上克服了常規X線檢查圖像前後重疊的缺陷,使醫學影像診斷學檢查有了質的飛躍。
二、CT成像的基本原理
通常,探測器所接受到的射線信號的強弱,取決於該部位的人體截面內組織的密度。密度高的組織,例如骨骼吸收X線較多,探測器接收到的信號較弱;密度較低的組織,例如脂肪、空腔臟器等吸收X線較少,探測器獲得的信號較強。這種不同組織對X線吸收值不同的性質可用組織的吸收系數μ來表示,所以探測器所接收到的信號強弱所反映的是人體組織不同的μ值。而CT正是利用X線穿透人體後的衰減特性作為其診斷疾病的依據。
X線穿透人體後的衰減遵守指數衰減規律I=I0e-μd。
式中:I為通過人體吸收後衰減的X線強度;I0為入射X線強度;μ為接收X線照射組織的線性吸收系數;d為受檢部位人體組織的厚度。
通過電子計算機運算列出人體組織受檢層面的吸收系數,並將之分布在合成圖象的柵狀陣列即矩陣的方格(陣元)內。矩陣上每個陣元相當於重建圖象上的一個圖象點,稱為像素(pixel)。CT的成像過程就是求出每個像素的衰減系數的過程。如果像素越小、探測器數目越多,計算機所測出的衰減系數就越多、越精確,重建出的圖象也就越清晰。目前,CT機的矩陣多為256×256,512×512,其乘積即為每個矩陣所包含的像素數
核磁共振成像
維基網路,自由的網路全書
跳轉到: 導航, 搜索
人腦縱切面的核磁共振成像核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging,簡稱NMRI),又稱自旋成像(spin imaging),也稱磁共振成像、磁振造影(Magnetic Resonance Imaging,簡稱MRI),是利用核磁共振(nuclear magnetic resonnance,簡稱NMR)原理,依據所釋放的能量在物質內部不同結構環境中不同的衰減,通過外加梯度磁場檢測所發射出的電磁波,即可得知構成這一物體原子核的位置和種類,據此可以繪製成物體內部的結構圖像。
將這種技術用於人體內部結構的成像,就產生出一種革命性的醫學診斷工具。快速變化的梯度磁場的應用,大大加快了核磁共振成像的速度,使該技術在臨床診斷、科學研究的應用成為現實,極大地推動了醫學、神經生理學和認知神經科學的迅速發展。
從核磁共振現象發現到MRI技術成熟這幾十年期間,有關核磁共振的研究領域曾在三個領域(物理、化學、生理學或醫學)內獲得了6次諾貝爾獎,足以說明此領域及其衍生技術的重要性。
目錄 [隱藏]
1 物理原理
1.1 原理概述
1.2 數學運算
2 系統組成
2.1 NMR實驗裝置
2.2 MRI系統的組成
2.2.1 磁鐵系統
2.2.2 射頻系統
2.2.3 計算機圖像重建系統
2.3 MRI的基本方法
3 技術應用
3.1 MRI在醫學上的應用
3.1.1 原理概述
3.1.2 磁共振成像的優點
3.1.3 MRI的缺點及可能存在的危害
3.2 MRI在化學領域的應用
3.3 磁共振成像的其他進展
4 諾貝爾獲獎者的貢獻
5 未來展望
6 相關條目
6.1 磁化准備
6.2 取像方法
6.3 醫學生理性應用
7 參考文獻
[編輯]
物理原理
通過一個磁共振成像掃描人類大腦獲得的一個連續切片的動畫,由頭頂開始,一直到基部。[編輯]
原理概述
核磁共振成像是隨著計算機技術、電子電路技術、超導體技術的發展而迅速發展起來的一種生物磁學核自旋成像技術。醫生考慮到患者對「核」的恐懼心理,故常將這門技術稱為磁共振成像。它是利用磁場與射頻脈沖使人體組織內進動的氫核(即H+)發生章動產生射頻信號,經計算機處理而成像的。
原子核在進動中,吸收與原子核進動頻率相同的射頻脈沖,即外加交變磁場的頻率等於拉莫頻率,原子核就發生共振吸收,去掉射頻脈沖之後,原子核磁矩又把所吸收的能量中的一部分以電磁波的形式發射出來,稱為共振發射。共振吸收和共振發射的過程叫做「核磁共振」。
核磁共振成像的「核」指的是氫原子核,因為人體的約70%是由水組成的,MRI即依賴水中氫原子。當把物體放置在磁場中,用適當的電磁波照射它,使之共振,然後分析它釋放的電磁波,就可以得知構成這一物體的原子核的位置和種類,據此可以繪製成物體內部的精確立體圖像。
[編輯]
數學運算
原子核帶正電並有自旋運動,其自旋運動必將產生磁矩,稱為核磁矩。研究表明,核磁矩μ與原子核的自旋角動量S 成正比,即
式中γ 為比例系數,稱為原子核的旋磁比。在外磁場中,原子核自旋角動量的空間取向是量子化的,它在外磁場方向上的投影值可表示為
m為核自旋量子數。依據核磁矩與自旋角動量的關系,核磁矩在外磁場中的取向也是量子化的,它在磁場方向上的投影值為
對於不同的核,m分別取整數或半整數。在外磁場中,具有磁矩的原子核具有相應的能量,其數值可表示為
式中B為磁感應強度。可見,原子核在外磁場中的能量也是量子化的。由於磁矩和磁場的相互作用,自旋能量分裂成一系列分立的能級,相鄰的兩個能級之差ΔE = γhB。用頻率適當的電磁輻射照射原子核,如果電磁輻射光子能量hν恰好為兩相鄰核能級之差ΔE,則原子核就會吸收這個光子,發生核磁共振的頻率條件是:
式中ν為頻率,ω為角頻率。對於確定的核,旋磁比γ可被精確地測定。可見,通過測定核磁共振時輻射場的頻率ν,就能確定磁感應強度;反之,若已知磁感應強度,即可確定核的共振頻率。
[編輯]
系統組成
[編輯]
NMR實驗裝置
採用調節頻率的方法來達到核磁共振。由線圈向樣品發射電磁波,調制振盪器的作用是使射頻電磁波的頻率在樣品共振頻率附近連續變化。當頻率正好與核磁共振頻率吻合時,射頻振盪器的輸出就會出現一個吸收峰,這可以在示波器上顯示出來,同時由頻率計即刻讀出這時的共振頻率值。核磁共振譜儀是專門用於觀測核磁共振的儀器,主要由磁鐵、探頭和譜儀三大部分組成。磁鐵的功用是產生一個恆定的磁場;探頭置於磁極之間,用於探測核磁共振信號;譜儀是將共振信號放大處理並顯示和記錄下來。
[編輯]
MRI系統的組成
[編輯]
磁鐵系統
靜磁場:當前臨床所用超導磁鐵,磁場強度有0.5到4.0T,常見的為1.5T和3.0T,另有勻磁線圈(shim coil)協助達到高均勻度。
梯度場:用來產生並控制磁場中的梯度,以實現NMR信號的空間編碼。這個系統有三組線圈,產生x、y、z三個方向的梯度場,線圈組的磁場疊加起來,可得到任意方向的梯度場。
[編輯]
射頻系統
射頻(RF)發生器:產生短而強的射頻場,以脈沖方式加到樣品上,使樣品中的氫核產生NMR現象。
射頻(RF)接收器:接收NMR信號,放大後進入圖像處理系統。
[編輯]
計算機圖像重建系統
由射頻接收器送來的信號經A/D轉換器,把模擬信號轉換成數學信號,根據與觀察層面各體素的對應關系,經計算機處理,得出層面圖像數據,再經D/A轉換器,加到圖像顯示器上,按NMR的大小,用不同的灰度等級顯示出欲觀察層面的圖像。
[編輯]
MRI的基本方法
選片梯度場Gz
相編碼和頻率編碼
圖像重建
[編輯]
技術應用
3D MRI[編輯]
MRI在醫學上的應用
[編輯]
原理概述
氫核是人體成像的首選核種:人體各種組織含有大量的水和碳氫化合物,所以氫核的核磁共振靈活度高、信號強,這是人們首選氫核作為人體成像元素的原因。NMR信號強度與樣品中氫核密度有關,人體中各種組織間含水比例不同,即含氫核數的多少不同,則NMR信號強度有差異,利用這種差異作為特徵量,把各種組織分開,這就是氫核密度的核磁共振圖像。人體不同組織之間、正常組織與該組織中的病變組織之間氫核密度、弛豫時間T1、T2三個參數的差異,是MRI用於臨床診斷最主要的物理基礎。
當施加一射頻脈沖信號時,氫核能態發生變化,射頻過後,氫核返回初始能態,共振產生的電磁波便發射出來。原子核振動的微小差別可以被精確地檢測到,經過進一步的計算機處理,即可能獲得反應組織化學結構組成的三維圖像,從中我們可以獲得包括組織中水分差異以及水分子運動的信息。這樣,病理變化就能被記錄下來。
人體2/3的重量為水分,如此高的比例正是磁共振成像技術能被廣泛應用於醫學診斷的基礎。人體內器官和組織中的水分並不相同,很多疾病的病理過程會導致水分形態的變化,即可由磁共振圖像反應出來。
MRI所獲得的圖像非常清晰精細,大大提高了醫生的診斷效率,避免了剖胸或剖腹探查診斷的手術。由於MRI不使用對人體有害的X射線和易引起過敏反應的造影劑,因此對人體沒有損害。MRI可對人體各部位多角度、多平面成像,其分辨力高,能更客觀更具體地顯示人體內的解剖組織及相鄰關系,對病灶能更好地進行定位定性。對全身各系統疾病的診斷,尤其是早期腫瘤的診斷有很大的價值。
[編輯]
磁共振成像的優點
與1901年獲得諾貝爾物理學獎的普通X射線或1979年獲得諾貝爾醫學獎的計算機層析成像(computerized tomography, CT)相比,磁共振成像的最大優點是它是目前少有的對人體沒有任何傷害的安全、快速、准確的臨床診斷方法。如今全球每年至少有6000萬病例利用核磁共振成像技術進行檢查。具體說來有以下幾點:
對人體沒有游離輻射損傷;
各種參數都可以用來成像,多個成像參數能提供豐富的診斷信息,這使得醫療診斷和對人體內代謝和功能的研究方便、有效。例如肝炎和肝硬化的T1值變大,而肝癌的T1值更大,作T1加權圖像,可區別肝部良性腫瘤與惡性腫瘤;
通過調節磁場可自由選擇所需剖面。能得到其它成像技術所不能接近或難以接近部位的圖像。對於椎間盤和脊髓,可作矢狀面、冠狀面、橫斷面成像,可以看到神經根、脊髓和神經節等。能獲得腦和脊髓的立體圖像,不像CT(只能獲取與人體長軸垂直的剖面圖)那樣一層一層地掃描而有可能漏掉病變部位;
能診斷心臟病變,CT因掃描速度慢而難以勝任;
對軟組織有極好的分辨力。對膀胱、直腸、子宮、陰道、骨、關節、肌肉等部位的檢查優於CT;
原則上所有自旋不為零的核元素都可以用以成像,例如氫(1H)、碳(13C)、氮(14N和15N)、磷(31P)等。
人類腹部冠狀切面磁共振影像[編輯]
MRI的缺點及可能存在的危害
雖然MRI對患者沒有致命性的損傷,但還是給患者帶來了一些不適感。在MRI診斷前應當採取必要的措施,把這種負面影響降到最低限度。其缺點主要有:
和CT一樣,MRI也是解剖性影像診斷,很多病變單憑核磁共振檢查仍難以確診,不像內窺鏡可同時獲得影像和病理兩方面的診斷;
對肺部的檢查不優於X射線或CT檢查,對肝臟、胰腺、腎上腺、前列腺的檢查不比CT優越,但費用要高昂得多;
對胃腸道的病變不如內窺鏡檢查;
掃描時間長,空間分辨力不夠理想;
由於強磁場的原因,MRI對諸如體內有磁金屬或起搏器的特殊病人卻不能適用。
MRI系統可能對人體造成傷害的因素主要包括以下方面:
強靜磁場:在有鐵磁性物質存在的情況下,不論是埋植在患者體內還是在磁場范圍內,都可能是危險因素;
隨時間變化的梯度場:可在受試者體內誘導產生電場而興奮神經或肌肉。外周神經興奮是梯度場安全的上限指標。在足夠強度下,可以產生外周神經興奮(如刺痛或叩擊感),甚至引起心臟興奮或心室振顫;
射頻場(RF)的致熱效應:在MRI聚焦或測量過程中所用到的大角度射頻場發射,其電磁能量在患者組織內轉化成熱能,使組織溫度升高。RF的致熱效應需要進一步探討,臨床掃瞄器對於射頻能量有所謂「特定吸收率」(specific absorption rate, SAR)的限制;
雜訊:MRI運行過程中產生的各種雜訊,可能使某些患者的聽力受到損傷;
造影劑的毒副作用:目前使用的造影劑主要為含釓的化合物,副作用發生率在2%-4%。
[編輯]
MRI在化學領域的應用
MRI在化學領域的應用沒有醫學領域那麼廣泛,主要是因為技術上的難題及成像材料上的困難,目前主要應用於以下幾個方面:
在高分子化學領域,如碳纖維增強環氧樹脂的研究、固態反應的空間有向性研究、聚合物中溶劑擴散的研究、聚合物硫化及彈性體的均勻性研究等;
在金屬陶瓷中,通過對多孔結構的研究來檢測陶瓷製品中存在的砂眼;
在火箭燃料中,用於探測固體燃料中的缺陷以及填充物、增塑劑和推進劑的分布情況;
在石油化學方面,主要側重於研究流體在岩石中的分布狀態和流通性以及對油藏描述與強化採油機理的研究。
[編輯]
磁共振成像的其他進展
核磁共振分析技術是通過核磁共振譜線特徵參數(如譜線寬度、譜線輪廓形狀、譜線面積、譜線位置等)的測定來分析物質的分子結構與性質。它可以不破壞被測樣品的內部結構,是一種完全無損的檢測方法。同時,它具有非常高的分辨本領和精確度,而且可以用於測量的核也比較多,所有這些都優於其它測量方法。因此,核磁共振技術在物理、化學、醫療、石油化工、考古等方面獲得了廣泛的應用。
磁共振顯微術(MR micros, MRM/μMRI)是MRI技術中稍微晚一些發展起來的技術,MRM最高空間解析度是4μm,已經可以接近一般光學顯微鏡像的水平。MRM已經非常普遍地用作疾病和葯物的動物模型研究。
活體磁共振能譜(in vivo MR spectros, MRS)能夠測定動物或人體某一指定部位的NMR譜,從而直接辨認和分析其中的化學成分。
[編輯]
諾貝爾獲獎者的貢獻
2003年10月6日,瑞典卡羅林斯卡醫學院宣布,2003年諾貝爾生理學或醫學獎授予美國化學家保羅·勞特布爾(Paul C. Lauterbur)和英國物理學家彼得·曼斯菲爾德(Peter Mansfield),以表彰他們在醫學診斷和研究領域內所使用的核磁共振成像技術領域的突破性成就。
勞特布爾的貢獻是,在主磁場內附加一個不均勻的磁場,把梯度引入磁場中,從而創造了一種可視的用其他技術手段卻看不到的物質內部結構的二維結構圖像。他描述了怎樣把梯度磁體添加到主磁體中,然後能看到沉浸在重水中的裝有普通水的試管的交叉截面。除此之外沒有其他圖像技術可以在普通水和重水之間區分圖像。通過引進梯度磁場,可以逐點改變核磁共振電磁波頻率,通過對發射出的電磁波的分析,可以確定其信號來源。
曼斯菲爾德進一步發展了有關在穩定磁場中使用附加的梯度磁場理論,推動了其實際應用。他發現磁共振信號的數學分析方法,為該方法從理論走向應用奠定了基礎。這使得10年後磁共振成像成為臨床診斷的一種現實可行的方法。他利用磁場中的梯度更為精確地顯示共振中的差異。他證明,如何有效而迅速地分析探測到的信號,並且把它們轉化成圖像。曼斯菲爾德還提出了極快速的梯度變化可以獲得瞬間即逝的圖像,即平面回波掃描成像(echo-planar imaging, EPI)技術,成為20世紀90年代開始蓬勃興起的功能磁共振成像(functional MRI, fMRI)研究的主要手段。
雷蒙德·達馬蒂安的「用於癌組織檢測的設備和方法」值得一提的是,2003年諾貝爾物理學獎獲得者們在超導體和超流體理論上做出的開創性貢獻,為獲得2003年度諾貝爾生理學或醫學獎的兩位科學家開發核磁共振掃描儀提供了理論基礎,為核磁共振成像技術鋪平了道路。由於他們的理論工作,核磁共振成像技術才取得了突破,使人體內部器官高清晰度的圖像成為可能。
此外,在2003年10月10日的《紐約時報》和《華盛頓郵報》上,同時出現了佛納(Fonar)公司的一則整版廣告:「雷蒙德·達馬蒂安(Raymond Damadian),應當與彼得·曼斯菲爾德和保羅·勞特布爾分享2003年諾貝爾生理學或醫學獎。沒有他,就沒有核磁共振成像技術。」指責諾貝爾獎委員會「篡改歷史」而引起廣泛爭議。事實上,對MRI的發明權歸屬問題已爭論了許多年,而且爭得頗為激烈。而在學界看來,達馬蒂安更多是一個生意人,而不是科學家。
[編輯]
未來展望
人腦是如何思維的,一直是個謎。而且是科學家們關注的重要課題。而利用MRI的腦功能成像則有助於我們在活體和整體水平上研究人的思維。其中,關於盲童的手能否代替眼睛的研究,是一個很好的樣本。正常人能見到藍天碧水,然後在大腦里構成圖像,形成意境,而從未見過世界的盲童,用手也能摸文字,文字告訴他大千世界,盲童是否也能「看」到呢?專家通過功能性MRI,掃描正常和盲童的大腦,發現盲童也會像正常人一樣,在大腦的視皮質部有很好的激活區。由此可以初步得出結論,盲童通過認知教育,手是可以代替眼睛「看」到外面世界的。
快速掃描技術的研究與應用,將使經典MRI成像方法掃描病人的時間由幾分鍾、十幾分鍾縮短至幾毫秒,使因器官運動對圖像造成的影響忽略不計;MRI血流成像,利用流空效應使MRI圖像上把血管的形態鮮明地呈現出來,使測量血管中血液的流向和流速成為可能;MRI波譜分析可利用高磁場實現人體局部組織的波譜分析技術,從而增加幫助診斷的信息;腦功能成像,利用高磁場共振成像研究腦的功能及其發生機制是腦科學中最重要的課題。有理由相信,MRI將發展成為思維閱讀器。
20世紀中葉至今,信息技術和生命科學是發展最活躍的兩個領域,專家相信,作為這兩者結合物的MRI技術,繼續向微觀和功能檢查上發展,對揭示生命的奧秘將發揮更大的作用。
[編輯]
相關條目
核磁共振
射頻
射頻線圈
梯度磁場
[編輯]
磁化准備
反轉回復(inversion recovery)
飽和回覆(saturation recovery)
驅動平衡(driven equilibrium)
[編輯]
取像方法
自旋迴波(spin echo)
梯度回波(gradient echo)
平行成像(parallel imaging)
面回波成像(echo-planar imaging, EPI)
定常態自由進動成像(steady-state free precession imaging, SSFP)
[編輯]
醫學生理性應用
磁振血管攝影(MR angiography)
磁振膽胰攝影(MR cholangiopancreatogram, MRCP)
擴散權重影像(diffusion-weighted image)
擴散張量影像(diffusion tensor image)
灌流權重影像(perfusion-weighted image)
功能性磁共振成像(functional MRI, fMRI)
[編輯]
參考文獻
傅傑青〈核磁共振——獲得諾貝爾獎次數最多的一個科學專題〉《自然雜志》, 2003, (06):357-261
別業廣、呂樺〈再談核磁共振在醫學方面的應用〉《物理與工程》, 2004, (02):34, 61
金永君、艾延寶〈核磁共振技術及應用〉《物理與工程》, 2002, (01):47-48, 50
劉東華、李顯耀、孫朝暉〈核磁共振成像〉《大學物理》, 1997, (10):36-39, 29
阮萍〈核磁共振成像及其醫學應用〉《廣西物理》, 1999, (02):50-53, 28
Lauterbur P C Nature, 1973, 242:190
黃衛華〈走近核磁共振〉《醫葯與保健》, 2004, (03):15
葉朝輝〈磁共振成像新進展〉《物理》, 2004, (01):12-17
田建廣、劉買利、夏照帆、葉朝輝〈磁共振成像的安全性〉《波譜學雜志》, 2002, (06):505-511
蔣子江〈核磁共振成像NMRI在化學領域中的應用〉《化學世界》, 1995, (11):563-565
樊慶福〈核磁共振成像與諾貝爾獎〉《上海生物醫學工程》, 2003, (04):封三