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磁共振的基本原理

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1 磁 共 振 基 本 原 理 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 。 一 、 核 磁 共 振 与 核 磁 共 振 吸 收 的 宏 观 描 述 由 力 学 中 可 知 , 发 生 共 振 的 条 件 有 二 : 一 是 必 须 满 足 频 率 条 件 , 二 是 要 满 足 位 相 条 件 。 原 子 核 是 自 旋 的 , 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 矩 。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 , 或与 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 螺般 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 比 ( 非 零 自 旋 的 核 具有 特 定 的 旋 转 比 ), 用 γ 表 示 。 进 动 的 角 频 率 ω 一 方 面 同 旋 转 比 有 关 ; 另 一 方 面 同 静 磁 场 的 磁场 强 度 B 有 关 。 其关 系有 拉莫尔( 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 的自 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 , 当电磁辐 射 的 圆 频 率 和 外 磁 场 满 足 拉莫尔公式时 , 原 子 核 就 对 电磁 辐 射 发 生 共 振 吸 收 ), 这 一 过 程 也称为弛 豫 过 程 , 释放 势能所 产 生 ...

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