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1 

磁共振基本原?/p>

 

磁共振成像的依据是与人体生理、生化有关的人体组织密度对核磁共振的反映不同。要

理解这个问题,就必须知道核磁共振和核磁共振的特性?/p>

 

一、核磁共振与核磁共振吸收的宏观描?/p>

 

由力学中可知,发生共振的条件有二

: 

一是必?/p>

满足频率条件

,二是要满足

位相条件

?/p>

 

原子核是自旋?/p>

,它绕某个轴旋转(颇像个陀螺)

。旋转时

产生一定的微弱磁场和磁?/p>

?/p>

将自旋的原子核放在一个均匀的静磁场中,受磁场作用,原子核的自旋轴会被强制定向,?/p>

与磁场方向相同,或与磁场方向相反。重新定向的过程中,原子核的自旋轴将类似旋转陀?/p>

般的发生进动

。不同类的原子核有不同的进动性质,这种性质就是

旋转?/p>

(非零自旋的核具

有特定的旋转比)

?/p>

?/p>

γ表示

?/p>

进动

的角频率ω

一方面同旋转比有关?/p>

另一方面同静磁场?/p>

?/p>

场强?/p>

 B 

有关。其关系有拉莫尔?/p>

Larmor

)公式(ω又称拉莫尔频率)

 : 

ω=γ·B 

                                                        (6-1)

 

静磁场中的原子核自旋时形成一定的微弱势能。当一个频率也为ω的交变电磁场作用到

自旋的原子核时,自旋轴被强制倾倒,并带有较强的势能;当交变电磁场消除后,原子核?/p>

自旋轴将向原先的方向进动,并释放其势能。这种现象就是核磁共振现象(换言之,

当电?/p>

辐射的圆频率和外磁场满足拉莫尔公式时?/p>

原子核就对电磁辐射发生共振吸?/p>

?/p>

?/p>

这一过程?/p>

称为

弛豫过程

?/p>

释放势能所产生的电压信号就是核磁共振信?/p>

.也被称?/p>

衰减信号

?/p>

FID

?/p>

?/p>

显然,核磁共振信号是一频率为ω的交变信号,其幅度随进动过程的减小而衰减?/p>

 

?/p>

6-1

表示几种原子核的共振频率与磁场强度的关系。这些频率是在电磁波谱的频带?/p>

内,

这样的频率大大低?/p>

 X 

线的频率?/p>

甚至低于可见光的频率?/p>

可见它是无能力破坏生物系

统的分子的。在实际情况下,由于所研究的对象都是由大量原子核组成的组合体,因此在转

入讨论大量原子核在磁场中的集体行为时,有必要引人一个反映系统磁化程度的物理量来?/p>

述核系统的宏观特性及其运动规律。这个物理量叫静磁化强度矢量,用

 M

表示。由大量原子

核组成的系统,相当于一大堆小磁铁,在无外界磁场时,原子核磁?/p>

μ

的方向是随机的,?/p>

统的总磁矩矢量为

 

  

?/p>

6-2

?/p>

 

如果在系统的

 Z 

轴方向外加一个强静磁?/p>

B

?/p>

,原子核磁矩受到外磁场的作用,在自身

转动的同时又?/p>

 B

。为轴进动,核磁矩取平行?/p>

 BO 

的方向。按照波尔兹曼分布,在平衡状

态下,处于不同能级的原子核数目不相等,使得原子核磁矩不能完全互相抵消,从而有

 

 

?/p>

6-3

?/p>

 

此时可以说系统被磁化了,

可见

 M 

是量度原子核系统被磁化程度的量,

是表示单位体?/p>

中全部原子核磁矩的矢量和?/p>

 

 

?/p>

6-1

几种原子核的共振频率与磁场强度的关系

 

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磁共振基本原?/p>

 

磁共振成像的依据是与人体生理、生化有关的人体组织密度对核磁共振的反映不同。要

理解这个问题,就必须知道核磁共振和核磁共振的特性?/p>

 

一、核磁共振与核磁共振吸收的宏观描?/p>

 

由力学中可知,发生共振的条件有二

: 

一是必?/p>

满足频率条件

,二是要满足

位相条件

?/p>

 

原子核是自旋?/p>

,它绕某个轴旋转(颇像个陀螺)

。旋转时

产生一定的微弱磁场和磁?/p>

?/p>

将自旋的原子核放在一个均匀的静磁场中,受磁场作用,原子核的自旋轴会被强制定向,?/p>

与磁场方向相同,或与磁场方向相反。重新定向的过程中,原子核的自旋轴将类似旋转陀?/p>

般的发生进动

。不同类的原子核有不同的进动性质,这种性质就是

旋转?/p>

(非零自旋的核具

有特定的旋转比)

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?/p>

γ表示

?/p>

进动

的角频率ω

一方面同旋转比有关?/p>

另一方面同静磁场?/p>

?/p>

场强?/p>

 B 

有关。其关系有拉莫尔?/p>

Larmor

)公式(ω又称拉莫尔频率)

 : 

ω=γ·B 

                                                        (6-1)

 

静磁场中的原子核自旋时形成一定的微弱势能。当一个频率也为ω的交变电磁场作用到

自旋的原子核时,自旋轴被强制倾倒,并带有较强的势能;当交变电磁场消除后,原子核?/p>

自旋轴将向原先的方向进动,并释放其势能。这种现象就是核磁共振现象(换言之,

当电?/p>

辐射的圆频率和外磁场满足拉莫尔公式时?/p>

原子核就对电磁辐射发生共振吸?/p>

?/p>

?/p>

这一过程?/p>

称为

弛豫过程

?/p>

释放势能所产生的电压信号就是核磁共振信?/p>

.也被称?/p>

衰减信号

?/p>

FID

?/p>

?/p>

显然,核磁共振信号是一频率为ω的交变信号,其幅度随进动过程的减小而衰减?/p>

 

?/p>

6-1

表示几种原子核的共振频率与磁场强度的关系。这些频率是在电磁波谱的频带?/p>

内,

这样的频率大大低?/p>

 X 

线的频率?/p>

甚至低于可见光的频率?/p>

可见它是无能力破坏生物系

统的分子的。在实际情况下,由于所研究的对象都是由大量原子核组成的组合体,因此在转

入讨论大量原子核在磁场中的集体行为时,有必要引人一个反映系统磁化程度的物理量来?/p>

述核系统的宏观特性及其运动规律。这个物理量叫静磁化强度矢量,用

 M

表示。由大量原子

核组成的系统,相当于一大堆小磁铁,在无外界磁场时,原子核磁?/p>

μ

的方向是随机的,?/p>

统的总磁矩矢量为

 

  

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6-2

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如果在系统的

 Z 

轴方向外加一个强静磁?/p>

B

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,原子核磁矩受到外磁场的作用,在自身

转动的同时又?/p>

 B

。为轴进动,核磁矩取平行?/p>

 BO 

的方向。按照波尔兹曼分布,在平衡状

态下,处于不同能级的原子核数目不相等,使得原子核磁矩不能完全互相抵消,从而有

 

 

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6-3

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此时可以说系统被磁化了,

可见

 M 

是量度原子核系统被磁化程度的量,

是表示单位体?/p>

中全部原子核磁矩的矢量和?/p>

 

 

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几种原子核的共振频率与磁场强度的关系

 

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磁共振基本原?/p>

 

磁共振成像的依据是与人体生理、生化有关的人体组织密度对核磁共振的反映不同。要

理解这个问题,就必须知道核磁共振和核磁共振的特性?/p>

 

一、核磁共振与核磁共振吸收的宏观描?/p>

 

由力学中可知,发生共振的条件有二

: 

一是必?/p>

满足频率条件

,二是要满足

位相条件

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原子核是自旋?/p>

,它绕某个轴旋转(颇像个陀螺)

。旋转时

产生一定的微弱磁场和磁?/p>

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将自旋的原子核放在一个均匀的静磁场中,受磁场作用,原子核的自旋轴会被强制定向,?/p>

与磁场方向相同,或与磁场方向相反。重新定向的过程中,原子核的自旋轴将类似旋转陀?/p>

般的发生进动

。不同类的原子核有不同的进动性质,这种性质就是

旋转?/p>

(非零自旋的核具

有特定的旋转比)

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γ表示

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进动

的角频率ω

一方面同旋转比有关?/p>

另一方面同静磁场?/p>

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场强?/p>

 B 

有关。其关系有拉莫尔?/p>

Larmor

)公式(ω又称拉莫尔频率)

 : 

ω=γ·B 

                                                        (6-1)

 

静磁场中的原子核自旋时形成一定的微弱势能。当一个频率也为ω的交变电磁场作用到

自旋的原子核时,自旋轴被强制倾倒,并带有较强的势能;当交变电磁场消除后,原子核?/p>

自旋轴将向原先的方向进动,并释放其势能。这种现象就是核磁共振现象(换言之,

当电?/p>

辐射的圆频率和外磁场满足拉莫尔公式时?/p>

原子核就对电磁辐射发生共振吸?/p>

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这一过程?/p>

称为

弛豫过程

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释放势能所产生的电压信号就是核磁共振信?/p>

.也被称?/p>

衰减信号

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FID

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?/p>

显然,核磁共振信号是一频率为ω的交变信号,其幅度随进动过程的减小而衰减?/p>

 

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6-1

表示几种原子核的共振频率与磁场强度的关系。这些频率是在电磁波谱的频带?/p>

内,

这样的频率大大低?/p>

 X 

线的频率?/p>

甚至低于可见光的频率?/p>

可见它是无能力破坏生物系

统的分子的。在实际情况下,由于所研究的对象都是由大量原子核组成的组合体,因此在转

入讨论大量原子核在磁场中的集体行为时,有必要引人一个反映系统磁化程度的物理量来?/p>

述核系统的宏观特性及其运动规律。这个物理量叫静磁化强度矢量,用

 M

表示。由大量原子

核组成的系统,相当于一大堆小磁铁,在无外界磁场时,原子核磁?/p>

μ

的方向是随机的,?/p>

统的总磁矩矢量为

 

  

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如果在系统的

 Z 

轴方向外加一个强静磁?/p>

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,原子核磁矩受到外磁场的作用,在自身

转动的同时又?/p>

 B

。为轴进动,核磁矩取平行?/p>

 BO 

的方向。按照波尔兹曼分布,在平衡状

态下,处于不同能级的原子核数目不相等,使得原子核磁矩不能完全互相抵消,从而有

 

 

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此时可以说系统被磁化了,

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 M 

是量度原子核系统被磁化程度的量,

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中全部原子核磁矩的矢量和?/p>

 

 

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几种原子核的共振频率与磁场强度的关系

 

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磁共振的基本原理 - 百度文库
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磁共振基本原?/p>

 

磁共振成像的依据是与人体生理、生化有关的人体组织密度对核磁共振的反映不同。要

理解这个问题,就必须知道核磁共振和核磁共振的特性?/p>

 

一、核磁共振与核磁共振吸收的宏观描?/p>

 

由力学中可知,发生共振的条件有二

: 

一是必?/p>

满足频率条件

,二是要满足

位相条件

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原子核是自旋?/p>

,它绕某个轴旋转(颇像个陀螺)

。旋转时

产生一定的微弱磁场和磁?/p>

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将自旋的原子核放在一个均匀的静磁场中,受磁场作用,原子核的自旋轴会被强制定向,?/p>

与磁场方向相同,或与磁场方向相反。重新定向的过程中,原子核的自旋轴将类似旋转陀?/p>

般的发生进动

。不同类的原子核有不同的进动性质,这种性质就是

旋转?/p>

(非零自旋的核具

有特定的旋转比)

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γ表示

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进动

的角频率ω

一方面同旋转比有关?/p>

另一方面同静磁场?/p>

?/p>

场强?/p>

 B 

有关。其关系有拉莫尔?/p>

Larmor

)公式(ω又称拉莫尔频率)

 : 

ω=γ·B 

                                                        (6-1)

 

静磁场中的原子核自旋时形成一定的微弱势能。当一个频率也为ω的交变电磁场作用到

自旋的原子核时,自旋轴被强制倾倒,并带有较强的势能;当交变电磁场消除后,原子核?/p>

自旋轴将向原先的方向进动,并释放其势能。这种现象就是核磁共振现象(换言之,

当电?/p>

辐射的圆频率和外磁场满足拉莫尔公式时?/p>

原子核就对电磁辐射发生共振吸?/p>

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这一过程?/p>

称为

弛豫过程

?/p>

释放势能所产生的电压信号就是核磁共振信?/p>

.也被称?/p>

衰减信号

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显然,核磁共振信号是一频率为ω的交变信号,其幅度随进动过程的减小而衰减?/p>

 

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表示几种原子核的共振频率与磁场强度的关系。这些频率是在电磁波谱的频带?/p>

内,

这样的频率大大低?/p>

 X 

线的频率?/p>

甚至低于可见光的频率?/p>

可见它是无能力破坏生物系

统的分子的。在实际情况下,由于所研究的对象都是由大量原子核组成的组合体,因此在转

入讨论大量原子核在磁场中的集体行为时,有必要引人一个反映系统磁化程度的物理量来?/p>

述核系统的宏观特性及其运动规律。这个物理量叫静磁化强度矢量,用

 M

表示。由大量原子

核组成的系统,相当于一大堆小磁铁,在无外界磁场时,原子核磁?/p>

μ

的方向是随机的,?/p>

统的总磁矩矢量为

 

  

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6-2

?/p>

 

如果在系统的

 Z 

轴方向外加一个强静磁?/p>

B

?/p>

,原子核磁矩受到外磁场的作用,在自身

转动的同时又?/p>

 B

。为轴进动,核磁矩取平行?/p>

 BO 

的方向。按照波尔兹曼分布,在平衡状

态下,处于不同能级的原子核数目不相等,使得原子核磁矩不能完全互相抵消,从而有

 

 

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6-3

?/p>

 

此时可以说系统被磁化了,

可见

 M 

是量度原子核系统被磁化程度的量,

是表示单位体?/p>

中全部原子核磁矩的矢量和?/p>

 

 

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几种原子核的共振频率与磁场强度的关系

 



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