现代医学中,核磁共振扫描是一种不可或缺的诊断手段,它比传统的X射线照相更准确有效。核磁共振扫描器是利用核磁共振原理,使体内的氢离子在磁场内稍微移动后,产生自己的磁场。这种共振可以被电磁共振扫描器上的感应元件侦测到,从而在电脑断层摄影扫描器上,采用电脑分析,产生一张全身的横切面图片,叫做核磁共振成像术(NMRCT)。
具体来讲,磁矩不为0的原子核,置于恒定磁场B0中,原来的一个能级会分裂成几个磁能级。如果再在与B0垂直的方向上加一交变电磁场,当其频率合适时,该原子核将在此交变场的激励下在各磁能级之间发生共振跃迁。这种现象称核磁共振。产生核磁共振的频率n,与恒定磁场的磁感应强度B0的关系为,其中r是核的回磁比,不同的核(或同一核的不同能级)有不同的r值。对于最简单的氢原子核,当B0为141T时,共振频率n?60MHz。改变B0,n也相应改变。将物体置于具有线性梯度的磁场中,物体的不同点上有互不相同的B0值,则各点将有不同的共振频率。测定共振谱线的频率分布就可得到物体各处共振核的空间分布。通过电于计算机可将这种分布还原为物体的图像。
这项技术用于医疗诊断,与传统的X光照相相比,它采用现代计算技术进行数据处理,逐层逐点重建整个横断面上X光吸收强度的图像,克服了传统X光照相术中器官组织重叠问题,因而更精确。与CT相比,核磁共振成像更加明显,且对人体无伤害,成像速度快,提供信息多并对软组织分辨率高,它可根据人体正常组织和病变组织的质子密度等的不同而诊断癌症。
生物核磁共振田建广夏照帆杜泽涵 编
内容提要:
生物核磁共振主要指活体磁共振波谱。本书共分6章。第1章为磁共振技术的生物医学应用简史,有助于大家更好地把握核磁共振技术发展的历史进程。第2章为核磁共振技术的基本原理,主要是针对具有医学基础而又对核磁共振技术感兴趣的科研人员,简要介绍工作中经常遇到的一些物理参数的概念及应用。第3章介绍与生物磁共振实验相关的医学动物基本实验技术和细胞培养的基本操作。第4章介绍目前活体磁共振技术,包括常用核素的谱特征以及测定原理,重点介绍定域和定量技术以及扩散谱技术。此外,还要介绍生物核磁共振所用的硬件和软件技术。第5章主要介绍生物核磁共振谱的实验研究,将从体液、细胞、器官、整体动物等各个层次进行介绍。第6章介绍生物磁共振波谱在生物医学领域的应用。
本书的目的在于为核磁共振和医学研究人员介绍核磁共振这种技术的特点,但尽量避免用过多的专业词汇描述,一方面使医学研究人员能对核磁共振技术有初步的理解,另一方面使核磁共振工作人员对其医学的应用有了概括性的了解。