磁共振波谱ppt课件

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射频发射系统是用来向样品传送激发自旋核所 必须的射频场，它包括射频振荡器、放大器和发 射线圈。样品管垂直地放置在磁场中心，发射线 圈的轴线与磁场方向垂直。高分辨核磁共振仪对 射频源的稳定性和均匀性同样也有很高的要求， 一般是由称为“主钟”的石英晶体振荡器来产生 谱仪所需要的各种频率，各种频率都是以“主钟” 频率为基准。频率的稳定性和磁场稳定性是互相 关联的，因此核磁共振仪器都包括场一频稳定系 统，它是通过一个反馈系统将一个参考信号(通常 用2H的共振信号)保持在共振位置上来实现联锁的。
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核磁共振发现 诺贝尔物理学奖 磁共振谱分析(MRS) 头部MRI投入临床 全身MRI研制成功 诺贝尔物理学奖
1946年 1952年 1946～1972年 1978年 1980年 2003年
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1952年诺贝尔物理学奖
2003年诺贝尔物理学奖
布洛赫 USA 斯坦福大学
珀塞尔 USA 坎伯利基哈佛大学
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1991年诺贝尔化学奖
恩斯特R.R.Ernst 瑞士物理化学家
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2003年诺贝尔医学或生理学奖获得者
美国科学家保罗·劳特伯 英国科学家彼德·曼斯菲尔德
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一、磁共振波谱分析仪的工作原理 原子核由质子和中子组成，质子带正电
荷，中子不带电，因此原子核带正电荷， 电荷数等于质子数。大多数原子核都围着 某个自身轴作旋转运动，因此，其本身所 带正电荷就会形成环形电流，从而产生一 种核磁矩。而具有核磁矩的原子核可以在 一定磁场作用下受到激发，激发后原子核 的能量发生变化，并发出核磁共振信号。
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磁共振波谱分析仪的结构较复杂，但基 本设备均由两部分组成，一部分是磁共振 信号的发生与采集部分，主要包括磁体、 射频振荡器、扫描发生器；另一部分包括 射频接收器以及数据处理及图象显示。
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射频 发生器
磁体
扫描 发生器
探测器 记录器
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基本结构
1.磁体 2.梯度系统 3.射频系统 （1）射频线圈(发射线圈和接收线圈) （2）射频发射放大器 （3）射频接收放大器 （4）射频屏蔽
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射频线圈
基本结构
乳腺线圈
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射频线圈
基本结构
体部线圈
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基本结构
射频线圈
肩关节线圈
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基本结构
射频线圈
膝关节线圈
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射频线圈
基本结构
头部线圈
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基本结构
4.计算机系统 （1）模－数（A－D转换器） （2）阵列处理机 （3）用户计算机 ①患者管理； ②测量系统的组织和控制： ③测量数据的采集和处理； ④显示原始数据，图像数据及结果； ⑤图像后处理； ⑥图像存取等。
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2.超导型磁体 超导型磁体的导线由超导材料制成， 产生静磁场线圈的导线是用特制超导材料—多股 铌钛合金制成。要求这种合金导线的粗细均匀、 绕制整齐、中间无接头。这种导线在温度低于某 一温度值时，导线电阻极小，呈现出“超导”， 可允许通过非常高的电流而耗散功率极小。该型 机可以做得磁场强度很大，磁场均匀稳定。可以 进行磁共振成像，也可进行磁共振波谱分析等。 图像、谱图质量较高。但该类型机的磁体结构最 复杂，且为了保持超导状态，导线必须浸泡在液 氦中，因此需要昂贵的冷却剂，尤其是液氦，使 日常维护费用增高。
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基本结构
5.辅助部分 (1)检查床：承载患者 (2)操作控制台：操纵MR检査、影像处理、拍 摄照片 (3)磁屏蔽
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磁共振波谱分析仪所用的磁体主要有3种： 常导型磁体、超导型磁体和永磁体。
1.常导型磁体 常导型磁体又称阻抗型磁体，是由电流产 生磁场，导线由铝或铜制成，线圈分为几 组，绕成圆桶状，为了得到强大的磁场强 度，需要线圈绕制较多的匝数。但匝数增 多，电阻则随之增大，仪器工作时也会使 产热增多，磁体本身也会产生大量的热。
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当以电磁波照射置于磁场中的这种原子 核，则会发生某种频率能量的吸收，吸收 后原子核能量发生变化，并发出核磁共振 信号，这就是核磁共振现象。而且化学环 境的不同会导致核磁共振频率的变化。在 正常组织中，代谢物在物质中以特定的浓 度存在，当组织发生病变时，代谢物浓度 会发生改变，核磁共振方法就是通过测量 这些变化来确定物质结构的，核磁共振波 谱仪在这一基础上，利用核磁共振的原理 进行工作。
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3.永磁性磁体 永磁型磁体是由许多块铁磁性材料组合而成， 只有安装得恰当合适，才能保证磁场的均 匀度。近年来，一种用于磁共振波谱分析 仪的开放型永磁体模块，它涉及一种开放 型的永磁体模块，以解决现有磁共振波谱 分析仪器采用的超导磁体存在的体积和重 量较大、维护成本较高的问题。
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无论何种磁体，在制造过程中都不可能使磁体 的磁场完全均匀，同时，在磁共振波谱分析仪的 周围环境中，铁磁性物体及其他大型的电子、电 磁设备等，都会使磁体磁场的均匀性受到影响。 为了使磁体的磁场强度趋于均匀，可采用被动地 贴补金属小片和主动地调整匀场线圈的方法。匀 场线圈是带电的wk.baidu.com圈，产生小的磁场以部分调节 磁体磁场的不均匀性。匀场线圈可以是常导型的， 也可以是超导型的，在常导型匀场线圈中，由匀 场电源供给电流。
第二十章 磁共振波谱分析仪器
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1.掌握磁共振波谱仪器的性能参数、基本原 理和常用类型；
2.熟悉常用磁共振波谱仪器的临床应用、维 护、调试与使用方法 ；
3.了解磁共振波谱仪器的常见故障及其排除 方法 。
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磁共振波谱仪器的工作原理 ； 磁共振波谱仪器的基本结构 ； 磁共振波谱仪器的性能参数 ； 磁共振波谱仪器的使用、维护、常见故障 及排除； 磁共振波谱仪器的应用 ；
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射频系统主要由射频发生器（发射部分） 和探测器（接收部分）两部分构成。射频 发生器是用来向样品传送激发自旋核所必 须的射频场，它包括射频振荡器、放大器 和发射线圈。样品管垂直地放置在磁场中 心，发射线圈的轴线与磁场方向垂直。发 射线圈和接牧线圈的轴线互相垂直，在实 际谱仪中是安置在一个称之为探头的十分 紧凑的部件中，这些线圈紧贴地缠绕在插 入的样品管的周围。
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射频接收器线圈在试样管的周围，并于 振荡器线圈和扫描线圈相垂直，当射频振 荡器发生的频率v0与磁场强度B0达到前述特 定组合时，放置在磁场和射频线圈中间的 试样就要发生共振而吸收能量，这个能量 的吸收情况为射频接收器所检出，通过放 大后记录下来。所以核磁共振波谱仪测量 的是共振吸收。