核磁共振儀的原理

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一、核磁共振現象基礎

• 原子核的自旋：
  • 原子核與電子一樣，具有自旋角動量。
  • 自旋角動量的具體數值由原子核的自旋量子數決定。
  • 迄今為止，只有自旋量子數等于1/2的原子核，其核磁共振信號才能夠被人們利用，如1H、13C等。
    
• 磁矩的產生：
  • 當原子核自旋時，會由自旋產生一個磁矩。
  • 磁矩的方向與原子核的自旋方向相同，大小與原子核的自旋角動量成正比。
    
  
  

二、核磁共振儀的工作原理

• 強磁場的作用：
  • 核磁共振儀產生一個強大的磁場，使人體內的氫原子核（主要來自水分子）沿著磁場方向排列。
  • 這些氫原子核具有自旋特性，對外界磁場有響應。
    
• 射頻脈沖的應用：
  • 當核磁共振儀施加射頻脈沖時，氫原子核吸收能量并偏離其原本的排列方向，這一過程被稱為共振。
  • 射頻脈沖的頻率與氫原子核在磁場中的共振頻率相匹配。
    
• 信號的采集與轉換：
  • 射頻脈沖停止后，氫原子核逐漸恢復到初始狀態，并釋放出能量。
  • 這些能量以射頻信號的形式被核磁共振儀中的接收器檢測到。
  • 通過傅里葉變換等復雜的數學處理方式，這些信號被轉換成可視化的圖像信息。
    
• 圖像生成與分析：
  • 計算機對采集到的信號進行重建，生成不同切面的詳細斷層圖像。
  • 這些圖像可用于醫生檢查和診斷各種疾病，如腦部、脊椎、關節和腹部等部位的病變。
    
  
  

三、核磁共振儀的應用與注意事項

• 應用：
  • 核磁共振成像（MRI）技術已成為醫學領域重要的診斷工具之一。
  • 它能夠提供高分辨率的人體內部結構圖像，有助于醫生準確判斷患者的病情。
    
• 注意事項：
  • 核磁共振儀具有一些禁忌癥，如體內有金屬植入物的患者可能不適合進行此檢查。
  • 在檢查過程中，患者需保持靜止，以確保圖像清晰，不出現偽影干擾。
  • 由于核磁共振儀使用強大的磁場和射頻脈沖，因此在使用過程中需要注意安全事項，如避免攜帶金屬物品進入檢查室等。
    
  
  

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