什么是核磁共振现象

核磁共振成像术，是一种揭示人体“超原子结构（质子）”相互作用的“化学图像”的技术。

要了解这一技术，就需要知道什么是核磁共振现象。

任何原子，如果它的原子核结构中，质子或中子的数目是奇数，或两者都是奇数时，这些原子的原子核，就具有带电和环绕一定方向的自旋轴自旋的特性。这样，原子核周围就存在着一个微弱的磁场。而我们可以把每个原子都看作具有一定磁矩的“磁针”。在我们人体的组织中，有不少具有这种特性的原子，例如氢、氟、钠、磷等等。医学上核磁共振技术就是利用人体内蕴藏量最大、占人体体重70％的水中氢原子核，也就是它的质子的共振成像的。

那么，人体内的氢质子在一般情况下为什么不显出磁性呢？这是因为这些质子的自旋轴排列紊乱，没有一定的方向，彼此抵消了磁矩。

如果把人体放在一个强大的外磁场里，情况就不同了。这时，体内各个自旋带电磁的质子的磁轴，就会按外磁场的方向或反向，相互平行地重新排列，磁轴顺应外磁场方向者，处于低能状态，反之为高能状态。在此基础上，再加一个与外磁场方向相互垂直的短暂的射频脉冲，激发自旋质子获得横向磁矩，并产生推进运动，部分自旋质子吸收射频脉冲的能量，跃迁为高能状态，以至脉冲暂停，散发出电磁波信号，这一系列过程，就是磁共振现象。自旋质子从发出共振信号，到完全恢复到受射频脉冲激发前的平衡状态所需的时间称为“弛豫时间”。

人体组织器官及其疾病，在磁共振过程中，不同的组织，其磁共振信号强度不同，弛豫时间也不同，从而显示不同的图像。这种图像不仅可提供清晰的解剖细节，还能提供组织器官和病灶细胞内外的物理、化学、生物和生化等方面的诊断信息。

目前核磁共振检查已经成为一种常见的影像检查方式，在临床上，对脑、甲状腺、肝、胆、脾、肾、胰、肾上腺、子宫、卵巢、前列腺等实质器官以及心脏和大血管有绝佳的诊断功能。此外与其他辅助检查手段相比，核磁共振具有成像参数多、扫描速度快、组织分辨率高和图像更清晰等优点，可帮助医生“看见”不易察觉的早期病变，目前已经成为肿瘤、心脏病及脑血管疾病早期筛查的利器。

不过随着医疗技术的进步，医学专家发现将PET（正电子发射计算机断层显像）与MR（核磁共振）结合组合成的大型功能代谢与分子影像诊断设备PET/MR，通过对身体进行一次检查便可发现全身是否存在危险的微小肿瘤或病灶，尤其在肿瘤和心脑疾病方面具有早期发现、早期诊断和准确评估的价值。除了检查的准确性变得更高以外，它还没有放射学相关检查X线平片、CT等带来的X线辐射伤害，可应用于健康人群体检，使检查真正做到了健康安全无创。

所以现在很多高净值人群都选择它来做深度体检，但是可惜的是这项设备由于成本过高，目前国内拥有数量极少，除了北京的301医院，上海也就瑞金医院和一家医学影像中心全景医学有，而且都需要预约，当然了检查费用也不便宜，都在一万元左右。

核磁共振主要是由原子核的自旋运动引起的。不同的原子核，自旋运动的情况不同，它们可以用核的自旋量子数I来表示。自旋量子数与原子的质量数和原子序数之间存在一定的关系，大致分为三种情况。

I为零的原子核可以看作是一种非自旋的球体，I为1/2的原子核可以看作是一种电荷分布均匀的自旋球体，1H，13C，15N，19F，31P的I均为1/2，它们的原子核皆为电荷分布均匀的自旋球体。I大于1/2的原子核可以看作是一种电荷分布不均匀的自旋椭圆体。

原子核是带正电荷的粒子，不能自旋的核没有磁矩，能自旋的核有循环的电流，会产生磁场，形成磁矩(μ)。

μ=γP

公式中，P是角动量，γ是磁旋比，它是自旋核的磁矩和角动量之间的比值，

当自旋核处于磁场强度为B0的外磁场中时，除自旋外，还会绕B0运动，这种运动情况与陀螺的运动情况十分相象，称为拉莫尔进动，见图8-1。自旋核进动的角速度ω0与外磁场强度B0成正比，比例常数即为磁旋比γ。式中v0是进动频率。

ω0=2πv0=γB0

微观磁矩在外磁场中的取向是量子化的，自旋量子数为I的原子核在外磁场作用下只可能有2I+1个取向，每一个取向都可以用一个自旋磁量子数m来表示，m与I之间的关系是：

m=I，I-1，I-2…-I

原子核的每一种取向都代表了核在该磁场中的一种能量状态，其能量可以从下式求出：

正向排列的核能量较低，逆向排列的核能量较高。它们之间的能量差为△E。一个核要从低能态跃迁到高能态，必须吸收△E的能量。让处于外磁场中的自旋核接受一定频率的电磁波辐射，当辐射的能量恰好等于自旋核两种不同取向的能量差时，处于低能态的自旋核吸收电磁辐射能跃迁到高能态。这种现象称为核磁共振，简称NMR。

目前研究得最多的是1H的核磁共振，13C的核磁共振近年也有较大的发展。1H的核磁共振称为质磁共振（Proton Magnetic Resonance），简称PMR，也表示为1H-NMR。13C核磁共振（Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance）简称CMR，也表示为13C-NMR。

原子核的自旋。

核磁共振主要是由原子核的自旋运动引起的。不同的原子核，自旋运动的情况不同，可以用核的自旋量子数I来表示。自旋量子数与原子的质量数和原子序数之间存在一定的关系。

原子核是带正电荷的粒子，不能自旋的核没有磁矩，能自旋的核有循环的电流，会产生磁场，形成磁矩（μ）。当自旋核（spinnuclear）处于磁感应强度为B0的外磁场中时，除自旋外，还会绕B0运动，这种运动情况与陀螺的运动情况十分相像，称为拉莫尔进动（larmorprocess）。

自旋核进动的角速度ω0与外磁场感应强度B0成正比，比例常数即为磁旋比（magnetogyricratio)γ。式中ν0是进动频率。

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扩展资料：

核磁共振原理主要是由原子核的自旋运动引起的。不同的原子核，自旋运动的情况不同，它们可以用核的自旋量子数I来表示。

观察到的人体内H质子运动的一个成像，做检查的时候，被检查者会在一个大的磁体内，就是大的圆筒之内，通过射频的激发，人体内的不同器官的H质子有不同的活动状况。

产生的射频脉冲，在经过线圈的吸收产生图像，所以磁共振的成像其实是人体内H质子的成像。有心脏起搏器的植入的患者、发烧的患者、贴膏药的患者禁止做磁共振。

参考资料来源：/baikebaiducom/item/%E6%A0%B8%E7%A3%81%E5%85%B1%E6%8C%AF%E5%8E%9F%E7%90%86/999659fr=aladdin"target="_blank"title="百度百科——核磁共振原理">百度百科——核磁共振原理

原子核的自旋。

核磁共振主要是由原子核的自旋运动引起的。不同的原子核，自旋运动的情况不同，可以用核的自旋量子数I来表示。自旋量子数与原子的质量数和原子序数之间存在一定的关系。

原子核是带正电荷的粒子，不能自旋的核没有磁矩，能自旋的核有循环的电流，会产生磁场，形成磁矩（μ）。当自旋核（spinnuclear）处于磁感应强度为B0的外磁场中时，除自旋外，还会绕B0运动，这种运动情况与陀螺的运动情况十分相像，称为拉莫尔进动（larmorprocess）。

自旋核进动的角速度ω0与外磁场感应强度B0成正比，比例常数即为磁旋比（magnetogyricratio)γ。式中ν0是进动频率。

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扩展资料：

核磁共振原理主要是由原子核的自旋运动引起的。不同的原子核，自旋运动的情况不同，它们可以用核的自旋量子数I来表示。

观察到的人体内H质子运动的一个成像，做检查的时候，被检查者会在一个大的磁体内，就是大的圆筒之内，通过射频的激发，人体内的不同器官的H质子有不同的活动状况。

产生的射频脉冲，在经过线圈的吸收产生图像，所以磁共振的成像其实是人体内H质子的成像。有心脏起搏器的植入的患者、发烧的患者、贴膏药的患者禁止做磁共振。

参考资料来源：/baikebaiducom/item/%E6%A0%B8%E7%A3%81%E5%85%B1%E6%8C%AF%E5%8E%9F%E7%90%86/999659fr=aladdin"target="_blank"title="百度百科——核磁共振原理">百度百科——核磁共振原理

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