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核磁共振(MRI)的工作原理是什么吗?

发布日期:2019-6-19 点击次数:232 标签: 无磁轮椅, 全塑轮椅, MR轮椅, 无金属轮椅, 磁共振轮椅, 防磁化轮椅,

核磁共振成像是一种利用核磁共振原理的最新医学影像新技术

核磁共振扫描仪(MRI)

核磁共振扫描仪(MRI)是使用非常强的磁场和无线电波,这些磁场和无线电波与组织中的质子相互作用,产生一个信号,然后经过处理,形成人体图像。质子(氢原子)可以被认为是微小的条形磁铁,有北极和南极,绕轴旋转——就像行星一样。正常情况下,质子是随机排列的,但当施加强磁场时,质子磁场方向会与这个磁场方向对齐。

用正确频率的无线电波脉冲激发质子,使它们产生共振,扰乱磁性排列。被激发的质子以射频信号的形式释放吸收的能量,发射物被扫描仪上的接收线圈接收。引起质子共振的无线电频率取决于磁场的强度。在核磁共振扫描仪中,梯度线圈被用来改变整个身体的磁场强度。这意味着身体的不同部位会以不同的频率共振。因此,通过按顺序应用不同的频率,你可以分别对身体的各个部分进行成像,并逐渐形成一幅图像。

核磁共振扫描仪原理

当无线电源关闭时,质子将恢复到原来的不受干扰的状态(与磁场对齐),并在此过程中发射无线电波,被接收线圈接收到。不同的组织会以不同的速度放松,例如脂肪和水有不同的放松时间,所以放松时间可以揭示被成像的组织类型。有两个弛豫时间可以测量;T1 -磁线放松所花费的时间,T2 -旋转回到静止状态所花费的时间。

多个无线电脉冲序列可以用来突出或抑制某些组织类型。例如,脂肪内部通常不存在异常,因此可以使用脂肪抑制脉冲序列来去除脂肪组织发出的信号,只留下来自更可能包含异常的区域的信号。

核磁共振室

核磁共振(MRI)扫描仪需要非常强的磁场驱动;一般在1.5特斯拉左右,但也可以是7特斯拉。相比之下,地球的磁场只有0.00005特斯拉。磁铁是由多圈导电导线组成的,电流通过这些导线产生磁场。为了达到所需的高磁场强度,用液氦将磁体冷却到10k以下(-442 / -263oC)。这使得超导性成为可能,使得电流在线圈中流动而不产生电阻,这意味着当磁铁被过冷时,它能够传导更大的电流,因此能够产生更强的磁场。

1971年,美国伊利诺伊大学的保罗·劳特伯(Paul C.Lauterbur)发明了核磁共振成像技术。这项技术随后由彼得·曼斯菲尔德爵士开发,并于1977年首次对人体进行了核磁共振成像扫描。尽管直到20世纪80年代,第一台能够产生临床上有用的图像的MRI扫描仪才问世。这台机器是由约翰·马拉德(John Mallard)设计的,他被认为是核磁共振成像(MRI)广泛应用的推手,并被用来识别折磨一名测试患者的几种疾病,包括胸部肿瘤、一种异常的肝癌和骨癌。“关于磁共振成像的发现”为Paul Lauterbur和Peter Mansfield爵士赢得了2003年的诺贝尔生理学或医学奖。

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