核磁共振饱和与驰豫的介绍

核磁共振饱和与驰豫的介绍

1H的自旋量子数是I=1/2，所以自旋磁量子数m=±1/2，即氢原子核在外磁场中应有两种取向。1H的两种取向代表了两种不同的能级，在磁场中，m=1/2时，E=-μB0，能量较低，m=-1/2时，E=μB0，能量较高，两者的能量差为ΔE=2μB0，见下图。

式①，式②说明：处于低能级的1H核吸收E射的能量时就能跃迁到高能级。也即只有当电磁波的辐射能等于lH的能级差时，才能发生1H的核磁共振。

E射=hν射=ΔE=hν0②因此1H发生核磁共振的条件是必须使电磁波的辐射频率等于1H的进动频率，既符合下式。

ν射=ν0=γB0/2π③由式③可知：要使ν射=ν0，可以采用两种方法。一种是应强度，逐渐改变电磁波的辐射频率ν射，进行扫描，当ν射与B0匹配时，发生核磁共振。另一种方法是固定辐射波的辐射频率，然后从低场到高场，逐渐改变B0，当 B0与ν射匹配时，也会发生核磁共振(见右图)。这种方法称为扫场。—般仪器都采用扫场的方法。固定磁感

在外磁场的作用下，有较多1H倾向于与外磁场取顺向的排列，即处于低能态的核数目比 处于高能态的核数目

多，但由于两个能级之间 能差很小，前者比后者只占微弱的优势1H-NMR的讯号正是依靠这些微弱过剩的低能态核吸收射频电磁波的辐射能跃迁到高级而产生的。如高能态核无法返回到低能态，那么随着跃迁的不断进行，这种微弱的优势将进一步减弱直到消失，此时处于低能态的1H核数目与处于高能态核数目逐渐趋于相等，与此同步，PMR的 讯号也会逐渐减弱直到最后消失。上述这种现象称为饱和。

1H核可以通过非辐射的方式从高能态转变为低能态，这种过程称为弛豫(relaxation)，正是 因为各种机制的弛豫，使得在正常测试情况下不会出现饱和现象。弛豫的方式有两种，处于高能态的核通过交替磁场将能量转移给周围的分子，即体系往环境释放能量，本身返回低能态，这个 过程称为自旋晶格弛豫。其速率用1/T1表示，T1称为自旋晶格弛豫时间。自旋晶格弛豫降低了磁性核的总体能量，又称为纵向弛豫。两个处在一定距离内，进动频率相同、进动取向不同的 核互相作用，交换能量，改变进动方向的过程称为自旋-自旋弛豫。其速率用1/T2表示，T2称为自旋-自旋弛豫时间。自旋-自旋弛豫未降低磁性核的总体能量，又称为横向弛豫。

做核磁共振有辐射吗

做核磁共振没有辐射。

核磁共振和以前的X光，CT的原理是不一样的，在核磁共振检查中并没有射线的产生，也就并不存在辐射一说。甚至是孕妇也可以做核磁共振的。并未出现不良症状。

核磁共振的介绍

核磁共振是磁矩不为零的原子核，在外磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂，共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。核磁共振波谱学是光谱学的一个分支，其共振频率在射频波段，相应的跃迁是核自旋在核塞曼能级上的跃迁。

核磁共振应用：核磁共振成像(MRI)检查已经成为一种常见的影像检查方式，核磁共振成像作为一种新型的影像检查技术，不会对人体健康有影响，但六类人群不适宜进行核磁共振检查：即使安装心脏起搏器的人、有或疑有眼球内金属异物的人、动脉瘤银夹结扎术的人、体内金属异物存留或金属假体的人、有生命危险的危重病人、幽闭恐惧症患者等。不能把监护仪器、抢救器材等带进核磁共振检查室。另外，怀孕不到3个月的孕妇，最好也不要做核磁共振检查。

孕妇可以做核磁共振吗 妊娠可以做核磁共振

目前怀孕期间，常规检查为B超，当超声发现或怀疑胎儿有问题时，医生会建议孕妇行核磁共振检查，以进一步确诊。核磁共振检查是安全的，目前尚没有文献报道磁共振成像对胎儿生长及发育有不良影响，同样也没有证据证明短时间暴露于电磁场中对胎儿有害，因此孕妇进行核磁共振检查对胎儿及孕妇均是安全的。

孕期做磁共振检查对胎儿有影响吗

磁共振检查会危害胎儿吗?

虽然核磁共振检查应用历史较短，其远期影响尚无报道。但截至目前，科学研究尚未证实核磁共振检查会影响胎儿智力发育，

目前，国际上的研究结果证明，核磁共振检查对人体没有影响，它是一种绿色的对人体无害的高清检查方式，临床已经大量用于小儿颅内发育异常，胎儿先天缺陷的诊断。

检查时间是什么时候?

但是，检查核磁共振时间的选择非常重要，否则花钱买罪受又不解决问题。通常认为，胎儿器官形成阶段即妊娠前12周的胎儿，对核磁共振期间的噪音和热量很敏感，有一定影响。胎儿在7个月前各个器官的发育在核磁共振下的显像对比度非常不好，所以28周以前做核磁共振的效果没有超声检查好，就是说28周前超声检查更能清楚地观察胎儿。28周后，胎儿各个器官都能在核磁共振下很好的显像，同时胎儿头部骨头钙化后超声不能清楚观察胎儿头部的病变，此时核磁共振是最好的检查胎儿头部的方法。所以，检查核磁共振时间的选择非常重要。

磁共振具体分类

具有不同磁性的物质在一定条件下都可能出现不同的磁共振。下面列出物质的各种磁性及相应的磁共振：各种磁共振既有共性又有特性。其共性表现在基本原理可以统一地唯象描述，而特性则表现在各种共振有其产生的特定条件和不同的微观机制。回旋共振来自载流子在轨道磁能级之间的跃迁，其激发场为与恒定磁场相垂直的高频电场，而其他来自自旋磁共振的激发场为高频磁场。核磁矩比电子磁矩约小三个数量级，故核磁共振的频系和灵敏度都比电子磁共振的低得多。弱磁性物质的磁矩远低于强磁性物质的磁矩，故弱磁共振的灵敏度又比强磁共振低，但强磁共振却必须考虑强磁矩引起的退磁场所造成的影响。

下面分别介绍几种主要的磁共振。

铁磁共振

铁磁体中原子磁矩间的交换作用使这些原子磁矩在每个磁畴中自发地平行排列。一般，在铁磁共振情况下，外加恒定磁场已使铁磁体饱和磁化，即参与铁磁共振进动运动的是彼此平行的原子磁矩(饱和磁化强度Ms)。铁磁共振的这一特点引起的主要效应是：铁磁体的退磁场成为影响共振的一项重要因素，因此必须考虑共振样品形状的影响;铁磁体内交换作用场与磁矩平行，磁转矩为零，故对共振无影响;铁磁体内磁晶各向异性对共振有影响，可看作在磁矩附近的易磁化方向存在磁晶各向异性有效场。在特殊情况下，例如当高频磁场不均匀时，会激发铁磁耦合磁矩系统的多种进动模式，即各原子磁矩的进动幅度和相位不相同的非一致进动模式，称为非一致(铁磁)共振。当非一致进动的相邻原子磁矩间的交换作用可忽略，样品线度又小到使传播效应可忽略时，这样的非一致共振称为静磁型共振。当非一致进动的相邻原子磁矩间的交换作用不能忽略(如金属薄膜中)时，这样的非一致共振称为自旋波共振;当高频磁场强度超过阈值，使共振曲线和参数与高频磁场强度有关时，称为非线性铁磁共振。铁磁共振是研究铁磁体中动态过程和测量磁性参量的重要方法，也是微波磁器件(如铁氧体的隔离器、环行器和相移器)的物理基础。

亚铁磁共振

亚铁磁体是包含有两个或更多个不等效的磁亚点阵的磁有序材料，亚铁磁共振是亚铁磁体在居里点以下的磁共振。在宏观磁性上，通常亚铁磁体与铁磁体有许多相似的地方，亚铁磁共振与铁磁共振也有许多相似的地方。因此，习惯上常把一般亚铁磁共振也称为铁磁共振。但在微观结构上，含有多个磁亚点阵的亚铁磁体与只有一个磁点阵的铁磁体有显着的差别。这差别会反映到亚铁磁共振的一些特点上。这些特点是由多个交换作用强耦合的磁亚点阵中磁矩的复杂进动运动产生的，主要表现在：有两种类型的磁共振，即共振不受交换作用影响的铁磁型共振和共振主要由交换作用决定的交换型共振，在两个磁亚点阵的磁矩互相抵消或动量矩相互抵消的抵消点附近，共振参量(如g因子共振线宽等)出现反常的变化，在磁矩和动量矩两抵消点之间，法拉第旋转反向。这些特点都已在实验上观测到。亚铁磁共振的应用基本同铁磁共振的一样，其差别仅在应用上述亚铁磁共振的特点(如g因子的反常增大或减小，法拉第旋转反向等)时才表现出来。

反铁磁共振

反铁磁体是包含两个晶体学上等效的磁亚点阵且磁矩互相抵消的序磁材料，反铁磁共振是反铁磁体在奈耳温度以下的磁共振。它是由交换作用强耦合的两个磁亚点阵中磁矩的复杂进动运动产生的共振现象。在反铁磁共振中，有效恒定磁场包括反铁磁体内的交换场BE和磁晶各向异性场BA。在不加外恒定磁场而只加适当高频磁场时，可观测到简并的反铁磁共振，其共振角频率

称为自然反铁磁共振;

当施加外恒定磁场B时，可观测到两支非简并的反铁磁共振，其共振角频率

一般反铁磁体的BE和BA都较高，反铁磁共振发生在毫米或亚毫米波段。除应用于基础研究外，可利用其强内场作毫米波段或更高频段的隔离器等非互易磁器件。

顺磁共振

具有未抵消的电子磁矩(自旋)的磁无序系统，在一定的恒定磁场和高频磁场同时作用下产生的磁共振。若未抵消的电子磁矩来源于未满充的内电子壳层(如铁族原子的3d壳层、稀土族原子的4f壳层)，则一般称为(狭义的)顺磁共振。若未抵消的电子磁矩来源于外层电子或共有化电子的未配对自旋[如半导体和金属中的导电电子、有机物的自由基、晶体缺陷(如位错)和辐照损伤(如色心)等]产生的未配对电子，则常称为电子自旋共振。顺磁共振是由顺磁物质基态塞曼能级间的跃迁引起的，其灵敏度远不如强磁体的磁共振高。如果在非顺磁体(某些生物分子)中加入含有自由基的分子(称为自旋标记)，则也可在原来是抗磁性的物质中观测到自旋标记的顺磁共振。顺磁共振技术已较广泛地应用于各种含顺磁性原子(离子)和含未配对电子自旋的固体研究。既可研究固体的基态能谱，又可研究固体中的相变、弛豫和缺陷等的动力学过程。微波固体量子放大器也是在固体顺磁共振研究的基础上发展起来的。

回旋共振

亦称抗磁共振。固体中的载流子(电子及空穴)和等离子体以及电离气体在恒定磁场 B和横向高频电场E(ω)的同时作用下，当高频电场的频率ω与带电粒子的回旋频率相等，ω=ωc，这些带电粒子碰撞弛豫时间τ远大于高频电场周期，即τ≥1/ω时，便可观测到带电粒子的回旋共振。因此，回旋共振常是在高纯、低温(τ大)和强磁场(ωc高)、高频率的条件下进行观测，其显着特征是在各向同性介质中，介电常数ε和电导率σ成为张量,称为旋电性。这与其他的磁矩(自旋)系统的磁共振中磁导率 μ为张量(称为旋磁性)不相同。此外，在电离分子中还可观测到各种带电离子的回旋共振──离子回旋共振。回旋共振主要应用于半导体和金属的能带结构、载流子有效质量等的研究，也是实现研究旋电器件(如半导体隔离器)、微波参量放大器、负质量放大器、毫米波激射器和红外激光器的物理基础。

核磁共振

元素周期表中绝大多数元素都有核自旋和核磁矩不为零的同位素。这些核在恒定磁场 B和横向高频磁场bo(ω)的同时作用下，在满足ωN=γNB 的条件下会产生核磁共振(γN为核磁旋比)，也可在恒定磁场B突然改变方向时，产生频率为ωo=γB、振幅随时间衰减的核自由进动，它在某些方面与核磁共振有相似之处。在固体中，核受到外加场Be和内场Bi的作用，使共振谱线产生微小的移位(约0.1%～1%)，在金属中称为奈特移位，在一般化合物中称为化学移位，在序磁材料中由于核外电子的极化会产生约1～10T的内场，称为超精细作用场。这些移位和内场反映核周围化学环境(指电子组态和原子分布等)的影响。研究核磁共振中的能量交换和转移的弛豫过程，包括核自旋-自旋弛豫和核自旋-点阵弛豫两种过程，也反映化学环境的影响。因此，核磁共振起着探测物质微观结构的微探针作用。核磁共振已成为研究各种固体(包括无机、有机和生物大分子材料)的结构、化学键、相变和化学反应等过程的重要方法。新发展的核磁共振成像技术不但与超声成像和X射线层析照相有相似的功能，而且还可能显示化学元素和弛豫时间的分布。

磁双共振

固体中有两种或更多互相耦合的基团或磁共振系统时，一种基团或系统的磁共振可以影响另一种基团或系统的磁共振，因而可以利用其中的一种磁共振来探测另一种磁共振，称为磁双共振。例如可利用同一物质中的一种核的核磁共振来影响和探测另一种核的核磁共振，称为核-核磁双共振;可以用同一物质中的核磁共振来影响和探测电子自旋共振，称为电子-核磁双共振;也可利用光泵技术来探测其他磁共振(如核磁共振或顺磁共振)，称为光磁双共振或光测磁共振。

核磁共振能查出肿瘤吗 核磁共振可以发现病变吗

核磁共振可以发现病变。

1、核磁共振成像是一种利用核磁共振原理的最新医学影像新技术，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。

2、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。

核磁共振的介绍

核磁共振应用：核磁共振成像(MRI)检查已经成为一种常见的影像检查方式，核磁共振成像作为一种新型的影像检查技术，不会对人体健康有影响，但六类人群不适宜进行核磁共振检查即：安装心脏起搏器的人、有或疑有眼球内金属异物的人、动脉瘤银夹结扎术的人、体内金属异物存留或金属假体的人、有生命危险的危重病人、幽闭恐惧症患者等。不能把监护仪器、抢救器材等带进核磁共振检查室。另外，怀孕不到3个月的孕妇，最好也不要做核磁共振检查。

烤瓷牙可以做核磁共振吗 普通烤瓷牙能做颅骨核磁共振吗

1、普通烤瓷牙的制作材料一般是金属的，有贵金属和非贵金属两种，这些大部分是不能做核磁共振的，因为核磁共振检查室内在非常强大的交变磁场，金属会受到强大磁场的吸引而移动，移动的过程中损伤临近的牙神经和口腔血管，所以做核磁共振带烤瓷牙是禁忌。

2、但是纯钛烤瓷牙是最特殊的一种烤瓷牙，它能做颅骨核磁共振。因为钛是唯一无磁性的烤瓷牙金属，在核磁共振这种强大的磁场中也不会被磁化，而且与牙体的相容性很好，广泛被医疗界采用。

脑中风患者要进行哪些检查项目

使用常用的检查脑中风的方法可以检查出脑中风疾病的各种情况，这样就可以使患者得到有效的治疗，病情也就能够得到及时有效的控制，下面我们就来了解一下脑中风的检查诊断方法。电脑断层CT，首选用来来判断阻塞或出血，约需2分钟。若用核磁共振做检查，可得到更清楚的影像，但需花费较长的时间，约20分钟，且发病初期电脑断层比核磁共振更为准确;超音波∶以较不侵犯的方式看血管。例∶穿骨超音波，利用较强的波穿过骨头，直接看脑里的血流状况。

脑中风常用的检查诊断方法上述给大家介绍了两种，大家可以先进行了解一下，了解清楚上述两种检查诊断脑中风的方法以后，我们再来了解一下剩下的几种比较常见的脑中风的检查诊断方法。核磁共振。对于微血管的阻塞，核磁共振的敏感度较高。核磁共振可分辨是原本就存在的还是新产生的症状，电脑断层就无法做到此点。另外，核磁共振可看血流perfusion的量。PET比核磁共振更精密，可看大脑代谢之情况;核磁共振之血管造影∶不必打药。

脑中风疾病的诊断方法已经给大家做出来详细的介绍，这些都是比较常见的几种脑中风疾病的检查诊断方法，对脑中风疾病的检查诊断非常的成熟，很适合大家进行脑中风的检查，使大家能够了解正确的脑中风患者的病情等实际情况，了解这些以后，大家就可根据实际的情况来选择正确有效的治疗方案，对脑中风进行有效的治疗。