大家好，今天來(lái)為大家分享ct和核磁共振儀器設(shè)備的一些知識(shí)點(diǎn)，和CT與核磁共振有何分別的問(wèn)題解析，大家要是都明白，那么可以忽略，如果不太清楚的話(huà)可以看看本篇文章，相信很大概率可以解決您的問(wèn)題，接下來(lái)我們就一起來(lái)看看吧！

本文目錄

1. 什么是核磁共振CT
2. CT與核磁共振有何分別
3. CT跟核磁共振有什么區(qū)別

一、什么是核磁共振CT

核磁共振CT，又稱(chēng)為“核磁共振成像”即MRI(magnetic reso-nance imaging)，常被人們簡(jiǎn)稱(chēng)為“磁共振”。MRI和XCT相比，不是利用電離輻射成像，用于醫(yī)學(xué)診斷的時(shí)候，比XCT更好：不殺傷人體細(xì)胞；不僅可以得到密度圖，還可以得到密度、T1、T2三幅圖；更能分辨軟組織；能穿透骨骼；分辨率優(yōu)于0．3毫米。當(dāng)然，MRI也有局限：體內(nèi)有金屬或起搏器的病人不適于這種檢查，患幽閉癥的人也難以經(jīng)受這項(xiàng)檢查。

二、CT與核磁共振有何分別

我先說(shuō)幾句,CT成像是在X射線(xiàn)的基礎(chǔ)上運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù),使平面重疊的X像可以清晰一個(gè)平面一個(gè)平面的掃描.磁共振是原子核在強(qiáng)磁場(chǎng)中共振所得到的信號(hào),然后經(jīng)過(guò)圖象重建得到的,它可以在人體的各個(gè)平面成像.說(shuō)白了,它的成像和掃描部位質(zhì)子的多少有關(guān).他們的區(qū)別主要是原理,設(shè)備,其成像特點(diǎn),檢查技術(shù),圖象的分析與診斷,及他們?cè)谂R床的應(yīng)用.

CT的基本原理一、CT成像過(guò)程

X線(xiàn)成像是利用人體對(duì)X線(xiàn)的選擇性吸收原理，當(dāng)X線(xiàn)透過(guò)人體后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(guò)程是由高度準(zhǔn)直的X線(xiàn)束環(huán)繞人體某一檢查部位作360度的橫斷面掃描的過(guò)程。檢查床平移時(shí)，X線(xiàn)從不同方向照射病人，穿過(guò)人體的X線(xiàn)束因有部分光子被人體吸收而發(fā)生衰減，未被吸收的光子穿透人體再經(jīng)后準(zhǔn)直由探測(cè)器接收。探測(cè)器接受了穿過(guò)人體以后的強(qiáng)弱不同的X線(xiàn)，轉(zhuǎn)換為自信號(hào)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(data acquisition system，DAS)進(jìn)行采集。大量接收到模擬信號(hào)信息通過(guò)模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸入電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理運(yùn)算。經(jīng)過(guò)初步處理的成為采集的原始數(shù)據(jù)(raw data)，原始數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)卷曲、濾過(guò)處理，其后稱(chēng)為濾過(guò)后的原始數(shù)據(jù)(6lteredrawdata)。由數(shù)模（D/A）轉(zhuǎn)換器通過(guò)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(jié)構(gòu)圖象，即CT橫斷面圖象。

因此，CT檢查得到的是反應(yīng)人體組織結(jié)構(gòu)分布的數(shù)字影象，從根本上克服了常規(guī)X線(xiàn)檢查圖像前后重疊的缺陷，使醫(yī)學(xué)影像診斷學(xué)檢查有了質(zhì)的飛躍。

二、CT成像的基本原理

通常，探測(cè)器所接受到的射線(xiàn)信號(hào)的強(qiáng)弱，取決于該部位的人體截面內(nèi)組織的密度。密度高的組織，例如骨骼吸收X線(xiàn)較多，探測(cè)器接收到的信號(hào)較弱；密度較低的組織，例如脂肪、空腔臟器等吸收X線(xiàn)較少，探測(cè)器獲得的信號(hào)較強(qiáng)。這種不同組織對(duì)X線(xiàn)吸收值不同的性質(zhì)可用組織的吸收系數(shù)μ來(lái)表示，所以探測(cè)器所接收到的信號(hào)強(qiáng)弱所反映的是人體組織不同的μ值。而CT正是利用X線(xiàn)穿透人體后的衰減特性作為其診斷疾病的依據(jù)。

X線(xiàn)穿透人體后的衰減遵守指數(shù)衰減規(guī)律I=I0e-μd。

式中：I為通過(guò)人體吸收后衰減的X線(xiàn)強(qiáng)度；I0為入射X線(xiàn)強(qiáng)度；μ為接收X線(xiàn)照射組織的線(xiàn)性吸收系數(shù)；d為受檢部位人體組織的厚度。

通過(guò)電子計(jì)算機(jī)運(yùn)算列出人體組織受檢層面的吸收系數(shù)，并將之分布在合成圖象的柵狀陣列即矩陣的方格（陣元）內(nèi)。矩陣上每個(gè)陣元相當(dāng)于重建圖象上的一個(gè)圖象點(diǎn)，稱(chēng)為像素（pixel）。CT的成像過(guò)程就是求出每個(gè)像素的衰減系數(shù)的過(guò)程。如果像素越小、探測(cè)器數(shù)目越多，計(jì)算機(jī)所測(cè)出的衰減系數(shù)就越多、越精確，重建出的圖象也就越清晰。目前，CT機(jī)的矩陣多為256×256，512×512，其乘積即為每個(gè)矩陣所包含的像素?cái)?shù)

核磁共振成像

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人腦縱切面的核磁共振成像核磁共振成像（Nuclear Magnetic Resonance Imaging，簡(jiǎn)稱(chēng)NMRI），又稱(chēng)自旋成像（spin imaging），也稱(chēng)磁共振成像、磁振造影（Magnetic Resonance Imaging，簡(jiǎn)稱(chēng)MRI），是利用核磁共振（nuclear magnetic resonnance，簡(jiǎn)稱(chēng)NMR）原理，依據(jù)所釋放的能量在物質(zhì)內(nèi)部不同結(jié)構(gòu)環(huán)境中不同的衰減，通過(guò)外加梯度磁場(chǎng)檢測(cè)所發(fā)射出的電磁波，即可得知構(gòu)成這一物體原子核的位置和種類(lèi)，據(jù)此可以繪制成物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)圖像。

將這種技術(shù)用于人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的成像，就產(chǎn)生出一種革命性的醫(yī)學(xué)診斷工具。快速變化的梯度磁場(chǎng)的應(yīng)用，大大加快了核磁共振成像的速度，使該技術(shù)在臨床診斷、科學(xué)研究的應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)，極大地推動(dòng)了醫(yī)學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)和認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的迅速發(fā)展。

從核磁共振現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)到MRI技術(shù)成熟這幾十年期間，有關(guān)核磁共振的研究領(lǐng)域曾在三個(gè)領(lǐng)域（物理、化學(xué)、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)）內(nèi)獲得了6次諾貝爾獎(jiǎng)，足以說(shuō)明此領(lǐng)域及其衍生技術(shù)的重要性。

目錄 [隱藏]

1物理原理

1.1原理概述

1.2數(shù)學(xué)運(yùn)算

2系統(tǒng)組成

2.1 NMR實(shí)驗(yàn)裝置

2.2 MRI系統(tǒng)的組成

2.2.1磁鐵系統(tǒng)

2.2.2射頻系統(tǒng)

2.2.3計(jì)算機(jī)圖像重建系統(tǒng)

2.3 MRI的基本方法

3技術(shù)應(yīng)用

3.1 MRI在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用

3.1.1原理概述

3.1.2磁共振成像的優(yōu)點(diǎn)

3.1.3 MRI的缺點(diǎn)及可能存在的危害

3.2 MRI在化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

3.3磁共振成像的其他進(jìn)展

4諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)叩呢暙I(xiàn)

5未來(lái)展望

6相關(guān)條目

6.1磁化準(zhǔn)備

6.2取像方法

6.3醫(yī)學(xué)生理性應(yīng)用

7參考文獻(xiàn)

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物理原理

通過(guò)一個(gè)磁共振成像掃描人類(lèi)大腦獲得的一個(gè)連續(xù)切片的動(dòng)畫(huà)，由頭頂開(kāi)始，一直到基部。[編輯]

原理概述

核磁共振成像是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子電路技術(shù)、超導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的一種生物磁學(xué)核自旋成像技術(shù)。醫(yī)生考慮到患者對(duì)“核”的恐懼心理，故常將這門(mén)技術(shù)稱(chēng)為磁共振成像。它是利用磁場(chǎng)與射頻脈沖使人體組織內(nèi)進(jìn)動(dòng)的氫核（即H+）發(fā)生章動(dòng)產(chǎn)生射頻信號(hào)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理而成像的。

原子核在進(jìn)動(dòng)中，吸收與原子核進(jìn)動(dòng)頻率相同的射頻脈沖，即外加交變磁場(chǎng)的頻率等于拉莫頻率，原子核就發(fā)生共振吸收，去掉射頻脈沖之后，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(fā)射出來(lái)，稱(chēng)為共振發(fā)射。共振吸收和共振發(fā)射的過(guò)程叫做“核磁共振”。

核磁共振成像的“核”指的是氫原子核，因?yàn)槿梭w的約70%是由水組成的，MRI即依賴(lài)水中氫原子。當(dāng)把物體放置在磁場(chǎng)中，用適當(dāng)?shù)碾姶挪ㄕ丈渌怪舱瘢缓蠓治鏊尫诺碾姶挪ǎ涂梢缘弥獦?gòu)成這一物體的原子核的位置和種類(lèi)，據(jù)此可以繪制成物體內(nèi)部的精確立體圖像。

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數(shù)學(xué)運(yùn)算

原子核帶正電并有自旋運(yùn)動(dòng)，其自旋運(yùn)動(dòng)必將產(chǎn)生磁矩，稱(chēng)為核磁矩。研究表明，核磁矩μ與原子核的自旋角動(dòng)量S成正比，即

式中γ為比例系數(shù)，稱(chēng)為原子核的旋磁比。在外磁場(chǎng)中，原子核自旋角動(dòng)量的空間取向是量子化的，它在外磁場(chǎng)方向上的投影值可表示為

m為核自旋量子數(shù)。依據(jù)核磁矩與自旋角動(dòng)量的關(guān)系，核磁矩在外磁場(chǎng)中的取向也是量子化的，它在磁場(chǎng)方向上的投影值為

對(duì)于不同的核，m分別取整數(shù)或半整數(shù)。在外磁場(chǎng)中，具有磁矩的原子核具有相應(yīng)的能量，其數(shù)值可表示為

式中B為磁感應(yīng)強(qiáng)度。可見(jiàn)，原子核在外磁場(chǎng)中的能量也是量子化的。由于磁矩和磁場(chǎng)的相互作用，自旋能量分裂成一系列分立的能級(jí)，相鄰的兩個(gè)能級(jí)之差ΔE=γhB。用頻率適當(dāng)?shù)碾姶泡椛湔丈湓雍耍绻姶泡椛涔庾幽芰縣ν恰好為兩相鄰核能級(jí)之差ΔE，則原子核就會(huì)吸收這個(gè)光子，發(fā)生核磁共振的頻率條件是：

式中ν為頻率，ω為角頻率。對(duì)于確定的核，旋磁比γ可被精確地測(cè)定。可見(jiàn)，通過(guò)測(cè)定核磁共振時(shí)輻射場(chǎng)的頻率ν，就能確定磁感應(yīng)強(qiáng)度；反之，若已知磁感應(yīng)強(qiáng)度，即可確定核的共振頻率。

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系統(tǒng)組成

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NMR實(shí)驗(yàn)裝置

采用調(diào)節(jié)頻率的方法來(lái)達(dá)到核磁共振。由線(xiàn)圈向樣品發(fā)射電磁波，調(diào)制振蕩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(xù)變化。當(dāng)頻率正好與核磁共振頻率吻合時(shí)，射頻振蕩器的輸出就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)吸收峰，這可以在示波器上顯示出來(lái)，同時(shí)由頻率計(jì)即刻讀出這時(shí)的共振頻率值。核磁共振譜儀是專(zhuān)門(mén)用于觀(guān)測(cè)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(chǎn)生一個(gè)恒定的磁場(chǎng)；探頭置于磁極之間，用于探測(cè)核磁共振信號(hào)；譜儀是將共振信號(hào)放大處理并顯示和記錄下來(lái)。

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MRI系統(tǒng)的組成

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磁鐵系統(tǒng)

靜磁場(chǎng)：當(dāng)前臨床所用超導(dǎo)磁鐵，磁場(chǎng)強(qiáng)度有0.5到4.0T，常見(jiàn)的為1.5T和3.0T，另有勻磁線(xiàn)圈（shim coil）協(xié)助達(dá)到高均勻度。

梯度場(chǎng)：用來(lái)產(chǎn)生并控制磁場(chǎng)中的梯度，以實(shí)現(xiàn)NMR信號(hào)的空間編碼。這個(gè)系統(tǒng)有三組線(xiàn)圈，產(chǎn)生x、y、z三個(gè)方向的梯度場(chǎng)，線(xiàn)圈組的磁場(chǎng)疊加起來(lái)，可得到任意方向的梯度場(chǎng)。

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射頻系統(tǒng)

射頻（RF）發(fā)生器：產(chǎn)生短而強(qiáng)的射頻場(chǎng)，以脈沖方式加到樣品上，使樣品中的氫核產(chǎn)生NMR現(xiàn)象。

射頻（RF）接收器：接收NMR信號(hào)，放大后進(jìn)入圖像處理系統(tǒng)。

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計(jì)算機(jī)圖像重建系統(tǒng)

由射頻接收器送來(lái)的信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器，把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)信號(hào)，根據(jù)與觀(guān)察層面各體素的對(duì)應(yīng)關(guān)系，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理，得出層面圖像數(shù)據(jù)，再經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器，加到圖像顯示器上，按NMR的大小，用不同的灰度等級(jí)顯示出欲觀(guān)察層面的圖像。

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MRI的基本方法

選片梯度場(chǎng)Gz

相編碼和頻率編碼

圖像重建

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技術(shù)應(yīng)用

3D MRI[編輯]

MRI在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用

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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?xì)浠衔铮詺浜说暮舜殴舱耢`活度高、信號(hào)強(qiáng)，這是人們首選氫核作為人體成像元素的原因。NMR信號(hào)強(qiáng)度與樣品中氫核密度有關(guān)，人體中各種組織間含水比例不同，即含氫核數(shù)的多少不同，則NMR信號(hào)強(qiáng)度有差異，利用這種差異作為特征量，把各種組織分開(kāi)，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(shí)間T1、T2三個(gè)參數(shù)的差異，是MRI用于臨床診斷最主要的物理基礎(chǔ)。

當(dāng)施加一射頻脈沖信號(hào)時(shí)，氫核能態(tài)發(fā)生變化，射頻過(guò)后，氫核返回初始能態(tài)，共振產(chǎn)生的電磁波便發(fā)射出來(lái)。原子核振動(dòng)的微小差別可以被精確地檢測(cè)到，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的計(jì)算機(jī)處理，即可能獲得反應(yīng)組織化學(xué)結(jié)構(gòu)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(yùn)動(dòng)的信息。這樣，病理變化就能被記錄下來(lái)。

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(shù)能被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷的基礎(chǔ)。人體內(nèi)器官和組織中的水分并不相同，很多疾病的病理過(guò)程會(huì)導(dǎo)致水分形態(tài)的變化，即可由磁共振圖像反應(yīng)出來(lái)。

MRI所獲得的圖像非常清晰精細(xì)，大大提高了醫(yī)生的診斷效率，避免了剖胸或剖腹探查診斷的手術(shù)。由于MRI不使用對(duì)人體有害的X射線(xiàn)和易引起過(guò)敏反應(yīng)的造影劑，因此對(duì)人體沒(méi)有損害。MRI可對(duì)人體各部位多角度、多平面成像，其分辨力高，能更客觀(guān)更具體地顯示人體內(nèi)的解剖組織及相鄰關(guān)系，對(duì)病灶能更好地進(jìn)行定位定性。對(duì)全身各系統(tǒng)疾病的診斷，尤其是早期腫瘤的診斷有很大的價(jià)值。

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磁共振成像的優(yōu)點(diǎn)

與1901年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的普通X射線(xiàn)或1979年獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的計(jì)算機(jī)層析成像（computerized tomography, CT）相比，磁共振成像的最大優(yōu)點(diǎn)是它是目前少有的對(duì)人體沒(méi)有任何傷害的安全、快速、準(zhǔn)確的臨床診斷方法。如今全球每年至少有6000萬(wàn)病例利用核磁共振成像技術(shù)進(jìn)行檢查。具體說(shuō)來(lái)有以下幾點(diǎn)：

對(duì)人體沒(méi)有游離輻射損傷；

各種參數(shù)都可以用來(lái)成像，多個(gè)成像參數(shù)能提供豐富的診斷信息，這使得醫(yī)療診斷和對(duì)人體內(nèi)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(quán)圖像，可區(qū)別肝部良性腫瘤與惡性腫瘤；

通過(guò)調(diào)節(jié)磁場(chǎng)可自由選擇所需剖面。能得到其它成像技術(shù)所不能接近或難以接近部位的圖像。對(duì)于椎間盤(pán)和脊髓，可作矢狀面、冠狀面、橫斷面成像，可以看到神經(jīng)根、脊髓和神經(jīng)節(jié)等。能獲得腦和脊髓的立體圖像，不像CT（只能獲取與人體長(zhǎng)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(duì)軟組織有極好的分辨力。對(duì)膀胱、直腸、子宮、陰道、骨、關(guān)節(jié)、肌肉等部位的檢查優(yōu)于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(lèi)腹部冠狀切面磁共振影像[編輯]

MRI的缺點(diǎn)及可能存在的危害

雖然MRI對(duì)患者沒(méi)有致命性的損傷，但還是給患者帶來(lái)了一些不適感。在MRI診斷前應(yīng)當(dāng)采取必要的措施，把這種負(fù)面影響降到最低限度。其缺點(diǎn)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(nèi)窺鏡可同時(shí)獲得影像和病理兩方面的診斷；

對(duì)肺部的檢查不優(yōu)于X射線(xiàn)或CT檢查，對(duì)肝臟、胰腺、腎上腺、前列腺的檢查不比CT優(yōu)越，但費(fèi)用要高昂得多；

對(duì)胃腸道的病變不如內(nèi)窺鏡檢查；

掃描時(shí)間長(zhǎng)，空間分辨力不夠理想；

由于強(qiáng)磁場(chǎng)的原因，MRI對(duì)諸如體內(nèi)有磁金屬或起搏器的特殊病人卻不能適用。

MRI系統(tǒng)可能對(duì)人體造成傷害的因素主要包括以下方面：

強(qiáng)靜磁場(chǎng)：在有鐵磁性物質(zhì)存在的情況下，不論是埋植在患者體內(nèi)還是在磁場(chǎng)范圍內(nèi)，都可能是危險(xiǎn)因素；

隨時(shí)間變化的梯度場(chǎng)：可在受試者體內(nèi)誘導(dǎo)產(chǎn)生電場(chǎng)而興奮神經(jīng)或肌肉。外周神經(jīng)興奮是梯度場(chǎng)安全的上限指標(biāo)。在足夠強(qiáng)度下，可以產(chǎn)生外周神經(jīng)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(chǎng)（RF）的致熱效應(yīng)：在MRI聚焦或測(cè)量過(guò)程中所用到的大角度射頻場(chǎng)發(fā)射，其電磁能量在患者組織內(nèi)轉(zhuǎn)化成熱能，使組織溫度升高。RF的致熱效應(yīng)需要進(jìn)一步探討，臨床掃瞄儀對(duì)于射頻能量有所謂“特定吸收率”（specific absorption rate, SAR）的限制；

噪聲：MRI運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的各種噪聲，可能使某些患者的聽(tīng)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(fā)生率在2%-4%。

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MRI在化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

MRI在化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用沒(méi)有醫(yī)學(xué)領(lǐng)域那么廣泛，主要是因?yàn)榧夹g(shù)上的難題及成像材料上的困難，目前主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面：

在高分子化學(xué)領(lǐng)域，如碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂的研究、固態(tài)反應(yīng)的空間有向性研究、聚合物中溶劑擴(kuò)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(guò)對(duì)多孔結(jié)構(gòu)的研究來(lái)檢測(cè)陶瓷制品中存在的砂眼；

在火箭燃料中，用于探測(cè)固體燃料中的缺陷以及填充物、增塑劑和推進(jìn)劑的分布情況；

在石油化學(xué)方面，主要側(cè)重于研究流體在巖石中的分布狀態(tài)和流通性以及對(duì)油藏描述與強(qiáng)化采油機(jī)理的研究。

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磁共振成像的其他進(jìn)展

核磁共振分析技術(shù)是通過(guò)核磁共振譜線(xiàn)特征參數(shù)（如譜線(xiàn)寬度、譜線(xiàn)輪廓形狀、譜線(xiàn)面積、譜線(xiàn)位置等）的測(cè)定來(lái)分析物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。它可以不破壞被測(cè)樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，是一種完全無(wú)損的檢測(cè)方法。同時(shí)，它具有非常高的分辨本領(lǐng)和精確度，而且可以用于測(cè)量的核也比較多，所有這些都優(yōu)于其它測(cè)量方法。因此，核磁共振技術(shù)在物理、化學(xué)、醫(yī)療、石油化工、考古等方面獲得了廣泛的應(yīng)用。

磁共振顯微術(shù)（MR microscopy, MRM/μMRI）是MRI技術(shù)中稍微晚一些發(fā)展起來(lái)的技術(shù)，MRM最高空間分辨率是4μm，已經(jīng)可以接近一般光學(xué)顯微鏡像的水平。MRM已經(jīng)非常普遍地用作疾病和藥物的動(dòng)物模型研究。

活體磁共振能譜（in vivo MR spectroscopy, MRS）能夠測(cè)定動(dòng)物或人體某一指定部位的NMR譜，從而直接辨認(rèn)和分析其中的化學(xué)成分。

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諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)叩呢暙I(xiàn)

2003年10月6日，瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院宣布，2003年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)化學(xué)家保羅·勞特布爾（Paul C. Lauterbur）和英國(guó)物理學(xué)家彼得·曼斯菲爾德（Peter Mansfield），以表彰他們?cè)卺t(yī)學(xué)診斷和研究領(lǐng)域內(nèi)所使用的核磁共振成像技術(shù)領(lǐng)域的突破性成就。

勞特布爾的貢獻(xiàn)是，在主磁場(chǎng)內(nèi)附加一個(gè)不均勻的磁場(chǎng)，把梯度引入磁場(chǎng)中，從而創(chuàng)造了一種可視的用其他技術(shù)手段卻看不到的物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的二維結(jié)構(gòu)圖像。他描述了怎樣把梯度磁體添加到主磁體中，然后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(méi)有其他圖像技術(shù)可以在普通水和重水之間區(qū)分圖像。通過(guò)引進(jìn)梯度磁場(chǎng)，可以逐點(diǎn)改變核磁共振電磁波頻率，通過(guò)對(duì)發(fā)射出的電磁波的分析，可以確定其信號(hào)來(lái)源。

曼斯菲爾德進(jìn)一步發(fā)展了有關(guān)在穩(wěn)定磁場(chǎng)中使用附加的梯度磁場(chǎng)理論，推動(dòng)了其實(shí)際應(yīng)用。他發(fā)現(xiàn)磁共振信號(hào)的數(shù)學(xué)分析方法，為該方法從理論走向應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。這使得10年后磁共振成像成為臨床診斷的一種現(xiàn)實(shí)可行的方法。他利用磁場(chǎng)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(cè)到的信號(hào)，并且把它們轉(zhuǎn)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(shù)，成為20世紀(jì)90年代開(kāi)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(dá)馬蒂安的“用于癌組織檢測(cè)的設(shè)備和方法”值得一提的是，2003年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者們?cè)诔瑢?dǎo)體和超流體理論上做出的開(kāi)創(chuàng)性貢獻(xiàn)，為獲得2003年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的兩位科學(xué)家開(kāi)發(fā)核磁共振掃描儀提供了理論基礎(chǔ)，為核磁共振成像技術(shù)鋪平了道路。由于他們的理論工作，核磁共振成像技術(shù)才取得了突破，使人體內(nèi)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(shí)報(bào)》和《華盛頓郵報(bào)》上，同時(shí)出現(xiàn)了佛納（Fonar）公司的一則整版廣告：“雷蒙德·達(dá)馬蒂安（Raymond Damadian），應(yīng)當(dāng)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(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。沒(méi)有他，就沒(méi)有核磁共振成像技術(shù)。”指責(zé)諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)“篡改歷史”而引起廣泛爭(zhēng)議。事實(shí)上，對(duì)MRI的發(fā)明權(quán)歸屬問(wèn)題已爭(zhēng)論了許多年，而且爭(zhēng)得頗為激烈。而在學(xué)界看來(lái)，達(dá)馬蒂安更多是一個(gè)生意人，而不是科學(xué)家。

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未來(lái)展望

人腦是如何思維的，一直是個(gè)謎。而且是科學(xué)家們關(guān)注的重要課題。而利用MRI的腦功能成像則有助于我們?cè)诨铙w和整體水平上研究人的思維。其中，關(guān)于盲童的手能否代替眼睛的研究，是一個(gè)很好的樣本。正常人能見(jiàn)到藍(lán)天碧水，然后在大腦里構(gòu)成圖像，形成意境，而從未見(jiàn)過(guò)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(zhuān)家通過(guò)功能性MRI，掃描正常和盲童的大腦，發(fā)現(xiàn)盲童也會(huì)像正常人一樣，在大腦的視皮質(zhì)部有很好的激活區(qū)。由此可以初步得出結(jié)論，盲童通過(guò)認(rèn)知教育，手是可以代替眼睛“看”到外面世界的。

快速掃描技術(shù)的研究與應(yīng)用，將使經(jīng)典MRI成像方法掃描病人的時(shí)間由幾分鐘、十幾分鐘縮短至幾毫秒，使因器官運(yùn)動(dòng)對(duì)圖像造成的影響忽略不計(jì)；MRI血流成像，利用流空效應(yīng)使MRI圖像上把血管的形態(tài)鮮明地呈現(xiàn)出來(lái)，使測(cè)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(chǎng)實(shí)現(xiàn)人體局部組織的波譜分析技術(shù)，從而增加幫助診斷的信息；腦功能成像，利用高磁場(chǎng)共振成像研究腦的功能及其發(fā)生機(jī)制是腦科學(xué)中最重要的課題。有理由相信，MRI將發(fā)展成為思維閱讀器。

20世紀(jì)中葉至今，信息技術(shù)和生命科學(xué)是發(fā)展最活躍的兩個(gè)領(lǐng)域，專(zhuān)家相信，作為這兩者結(jié)合物的MRI技術(shù)，繼續(xù)向微觀(guān)和功能檢查上發(fā)展，對(duì)揭示生命的奧秘將發(fā)揮更大的作用。

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相關(guān)條目

核磁共振

射頻

射頻線(xiàn)圈

梯度磁場(chǎng)

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磁化準(zhǔn)備

反轉(zhuǎn)回復(fù)（inversion recovery）

飽和回覆（saturation recovery）

驅(qū)動(dòng)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）

定常態(tài)自由進(jìn)動(dòng)成像（steady-state free precession imaging, SSFP）

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醫(yī)學(xué)生理性應(yīng)用

磁振血管攝影（MR angiography）

磁振膽胰攝影（MR cholangiopancreatogram, MRCP）

擴(kuò)散權(quán)重影像（diffusion-weighted image）

擴(kuò)散張量影像（diffusion tensor image）

灌流權(quán)重影像（perfusion-weighted image）

功能性磁共振成像（functional MRI, fMRI）

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參考文獻(xiàn)

傅杰青〈核磁共振——獲得諾貝爾獎(jiǎng)次數(shù)最多的一個(gè)科學(xué)專(zhuān)題〉《自然雜志》, 2003,(06):357-261

別業(yè)廣、呂樺〈再談核磁共振在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用〉《物理與工程》, 2004,(02):34, 61

金永君、艾延寶〈核磁共振技術(shù)及應(yīng)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(xué)物理》, 1997,(10):36-39, 29

阮萍〈核磁共振成像及其醫(yī)學(xué)應(yīng)用〉《廣西物理》, 1999,(02):50-53, 28

Lauterbur P C Nature, 1973, 242:190

黃衛(wèi)華〈走近核磁共振〉《醫(yī)藥與保健》, 2004,(03):15

葉朝輝〈磁共振成像新進(jìn)展〉《物理》, 2004,(01):12-17

田建廣、劉買(mǎi)利、夏照帆、葉朝輝〈磁共振成像的安全性〉《波譜學(xué)雜志》, 2002,(06):505-511

蔣子江〈核磁共振成像NMRI在化學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用〉《化學(xué)世界》, 1995,(11):563-565

樊慶福〈核磁共振成像與諾貝爾獎(jiǎng)〉《上海生物醫(yī)學(xué)工程》, 2003,(04):封三

三、CT跟核磁共振有什么區(qū)別

CT與核磁共振（MRI）是兩種截然不同的檢查方法。MRI是Magnetic Resnane Iamge的簡(jiǎn)稱(chēng)，中文為磁共振成像。MRI是把人體放置在一個(gè)強(qiáng)大的磁場(chǎng)中，通過(guò)射頻脈沖激發(fā)人體內(nèi)氫質(zhì)子，發(fā)生核磁共振，然后接受質(zhì)子發(fā)出的核磁共振信號(hào)，經(jīng)過(guò)梯度場(chǎng)三個(gè)方向的定位，再經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算，構(gòu)成各方位的圖像。

CT由于X線(xiàn)球管和探測(cè)器是環(huán)繞人體某一部位旋轉(zhuǎn)，所以只能做人體橫斷面的掃描成像，而MRI可做橫斷、矢狀、冠狀和任意切面的成像。

核磁共振(MRl)與CT都屬于技術(shù)含量非常高的影像學(xué)檢查手段，兩者相比，核磁共振主要具有以下優(yōu)點(diǎn)。

核磁共振能敏感地檢查出組織成分中水含量的變化，能顯示功能和新陳代謝過(guò)程等生理生化信息的變化，它使機(jī)體組織從單純的解剖顯像發(fā)展為解剖學(xué)與組織生化和物理學(xué)特性變化相結(jié)合的“化學(xué)性圖像”，為一些早期病變提供了診斷依據(jù)，常常比CT能更有效和更早地發(fā)現(xiàn)病變。它能非常清晰地顯示腦和脊髓的灰質(zhì)和白質(zhì)，故在神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷方面優(yōu)于CT，對(duì)顱腦、脊柱和脊髓疾病的顯示優(yōu)于CT，這是CT所無(wú)法比擬的；

核磁共振可根據(jù)需要直接顯示人體任意角度的切面像，可以直接作出橫斷面、矢狀面、冠狀面和各種斜面的體層圖像；而CT只能顯示與身體長(zhǎng)軸相垂直的橫斷層像；

核磁共振有高于CT數(shù)倍的軟組織分辨能力，圖像中對(duì)于軟組織的對(duì)比度可以提高1—3個(gè)等級(jí)度，大功率的核磁共振機(jī)器拍攝的照片非常清晰，甚至可以看到組織內(nèi)的細(xì)小血管；

核磁共振在儀器結(jié)構(gòu)上不需要像CT那樣有較大的機(jī)械口轉(zhuǎn)動(dòng)部件和一系列高精度的探測(cè)器，只要通過(guò)電子方法調(diào)節(jié)磁場(chǎng)梯度即可實(shí)現(xiàn)掃描；

核磁共振不會(huì)像CT那樣產(chǎn)生對(duì)人體有損傷的電離輻射，對(duì)機(jī)體沒(méi)有不良影響，甚至孕婦接受核磁共振檢查時(shí)對(duì)胎兒也無(wú)任何不良影響；

核磁共振有3個(gè)特性參數(shù)，而CT只有X射線(xiàn)束穿過(guò)生物組織的衰減一個(gè)物理參數(shù)，故核磁共振漏診率比CT低；

核磁共振不用造影劑就可得到很好的軟組織對(duì)比度，能顯示血管的結(jié)構(gòu)，故對(duì)血管、腫塊、淋巴結(jié)和血管結(jié)構(gòu)之間的相互鑒別有其獨(dú)到之處，而且還避免了造影劑可能引起的過(guò)敏反應(yīng)；

核磁共振不會(huì)產(chǎn)生CT檢測(cè)中的骨性偽影，能使脊柱中的脊髓及神經(jīng)根顯像清晰，還有可能檢查出由于缺血引起的組織損傷等等。

核磁共振幾乎適用于全身各系統(tǒng)的不同疾病，如腫瘤、炎癥、創(chuàng)傷、退行性病變以及各種先天性疾病的檢查，在脊柱外科更有其廣泛的適應(yīng)證，應(yīng)用范圍大大超過(guò)CT檢查，診斷價(jià)值明顯優(yōu)于CT。

核磁共振也存在不足之處，與CT相比主要其不足之處包括：成像時(shí)間較長(zhǎng)，當(dāng)前，全身成像15個(gè)斷層面需要13分鐘；空間分辨率低，僅為2毫米，活動(dòng)使分辨率更低，故診斷心臟等活動(dòng)性器官效果較差；顯示骨組織的能力比CT要差，在觀(guān)察頸椎骨刺、韌帶鈣化及椎管狹窄等骨組織的退變情況時(shí)，不如CT清楚，但在顯示這些骨組織退變后的改變對(duì)脊髓神經(jīng)根的壓迫方面優(yōu)于CT；由于鐵金屬的磁場(chǎng)反應(yīng)，使帶有心臟起搏器的患者或體內(nèi)有某些金屬的部位不能作核磁共振的檢查，如脊柱及其他部位內(nèi)固定術(shù)后、人工關(guān)節(jié)術(shù)后、外科．手術(shù)使用縫合器以后、帶有金屬避孕環(huán)的婦女以及安裝有假牙等，以及其他體內(nèi)存有金屬異物等情況者。不過(guò)，由于鈦金屬?zèng)]有磁場(chǎng)反應(yīng)，目前在骨科內(nèi)固定手術(shù)中正在逐步推廣的鈦金屬內(nèi)固定物可以接受核磁共振檢查；安裝核磁共振須有特殊房間，必須防磁、防電干擾，對(duì)室內(nèi)的溫度、濕度和冷卻系統(tǒng)也有特殊要求，要求溫度在20—25℃，上下相差不能超過(guò)1℃等；價(jià)格昂貴，現(xiàn)在一臺(tái)應(yīng)用抗磁系統(tǒng)的核磁共振機(jī)，價(jià)值近100萬(wàn)美元，而一臺(tái)超導(dǎo)磁系統(tǒng)的核磁共振機(jī)高達(dá)200萬(wàn)美元左右；檢查費(fèi)用昂貴，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于CT檢查的費(fèi)用，一個(gè)部位的核磁共振檢查費(fèi)在800—1300元，而CT僅180—600元；運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)用高，一年約耗電40萬(wàn)度，僅電費(fèi)一項(xiàng)即需幾萬(wàn)元人民幣，還需要液氦、液氮、重水和其他材料等。

綜上所述，盡管核磁共振檢查有不少優(yōu)點(diǎn)，但也存在著程度不同的局限性。因此，不應(yīng)對(duì)核磁共振檢查過(guò)分地依賴(lài)和迷信，應(yīng)根據(jù)核磁共振的檢查特點(diǎn)、臨床要求及病人的不同情況合理選用，對(duì)每一幅核磁共振的圖像，都應(yīng)仔細(xì)地聯(lián)系解剖病理和臨床，作客觀(guān)全面的分析。

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