核磁共振的专业知识

1.医学影像学包括哪些知识

医学影像学是一种重要的医疗辅助手段,可用于疾病的诊断和治疗。因此,医学影像学专业学生必须学习以下知识:

①基础医学知识:包括医用化学、医用物理、生理学、病理学、病理生理学等

②临床医学知识:包括内科学、外科学、诊断学、实验诊断学等

③医学影像学专业知识:包括常规放射学、CT、核磁共振、DSA、超声学、核医学、影像学等

④其他专业辅助知识:如计算机的基本理论和操作技能等

当然,在见习、实习过程中还要掌握常用影像学诊断方法的操作、放射防护等实践技能。

2.医学影像技术的专业知识包括哪些内容

医学影像技术,主要分对比剂、传统X线摄影、数字X线摄影、计算机断层扫描、磁共振成像、数字减影血管造影、图像显示与记录、图像处理与汁算机辅助诊断、图像存档与通信系统、医学影像质量管理与成像防护、医学影像技术的临床应用等11篇,全面、细致地阐述了每一项检查的操作技能和方法;同时也介绍了相应的适应证及有关注意事项,基本上涵盖了医学影像技术的所有领域。

医学影像专业创建于1971年。1998年以前为医学影像诊断专业,1999年根据山东省教育厅关于中等卫生学校停止举办医士类专业的精神,将医学影像诊断专业改为医学影像技术专业。现开设“三二连读”(五年制)专科和中专两个层次。

该专业紧紧围绕“以服务为宗旨,以岗位需求为导向”的办学方针,始终以“严谨求实,医精德诚”为准则,规范教育学生;特别重视学生基本技能的训练,注重培养学生独立分析问题和解决问题的能力,密切注视医学影像领域的新进展,紧跟市场对人才的需求,实现人才培养与市场要求零接轨。毕业生具有医学影像技术必需的医学基础理论、专业知识和扎实的医学影像技术,能独立从事各级医院影像科临床工作,备受用人单位欢迎。

3.医学影像技术的专业知识包括哪些内容

课程知识主要课程设置英语、计算机、人体解剖学、组织学和胚胎学、影像电子学基础、生理学、病理学、放射物理与防护、诊断学、内科学、外科学、医学影像设备学、医学影像设备管理、医学影像成像原理、医学影像检查技术、医学影像诊断学、超声诊断学、介入医学、核医学、放射治疗技术及营销等。

毕业生应具备的知识和能力1.掌握基础医学、临床医学、电子学的基本理论、基本知识2.掌握医学影像学范畴内各项技术(包括常规放射学、CT、核磁共振、DSA、超声医学、核医学、介入医学等)及计算机的基本理论和操作技能3.具有运用各种影像诊断技术进行疾病诊断的能力4.熟悉有关放射防护的方针、政策和方法,熟悉相关的医学伦理学5.了解医学影像学各专业分支的理论前沿和发展动态6.掌握文献检索、资料查询、计算机应用的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力。

4.MRI的基础知识

一、什么是MRI?MRI是英文Magnetic Resonance Imaging的缩写,即核磁共振成像。

是近年来一种新型的高科技影像学检查方法,是80年代初才应用于临床的医学影像诊断新技术。它具有无电离辐射性(放射线)损害;无骨性伪影;能多方向(横断、冠状、矢状切面等)和多参数成像;高度的软组织分辨能力;无需使用对比剂即可显示血管结构等独特的优点。

因而被誉为医学影像领域中继X线和CT后的又一重大发展。二、什么是T1和T2?T1和12是组织在一定时间间隔内接受一系列脉冲后的物理变化特性,不同组织有不同的T1和T2,它取决于组织内氢质子对磁场施加的射频脉冲的反应。

通过设定MRI的成像参数(TR和TE),TR是重复时间即射频脉冲的间隔时间,TE是回波时间即从施加射频脉冲到接受到信号问的时间,TR和TE的单位均为毫秒(ms),可以做出分别代表组织Tl或T2特性的图像(T1加权像或T2加权像;通过成像参数的设定也可以做出既有Tl特性又有T2特性的图像,称为质子密度加权像。三、MRI在临床的应用表现在哪些方面?磁共振成像的图像与CT图像非常相似,二者都是“数字图像”,并以不同灰度显示不同结构的解剖和病理的断面图像。

与CT一样,磁共振成像也几乎适用于全身各系统的不同疾病,例如肿瘤、炎症、创伤、退行性病变,以及各种先天性疾病等的检查。磁共振成像无骨性伪影,可随意作直接的多方向(横断、冠状、矢状或任何角度)切层,对颅脑、脊柱和脊髓等的解剖和病变的显示,尤优于CT,磁共振成象借其“流空效应”,可不用血管造影剂,显示血管结构,故在“无损伤”地显示血管(微小血管除外),以及对肿块、淋巴结和血管结构之间的相互鉴别方面,有独到之处。

磁共振成像有高于CT数倍的软组织分辨能力,它能敏感地检出组织成分中水含量的变化,故常可比CT更有效和早期地发现病变。近年来,磁共振血流成像技术的研究,使在活体上测定血流量和血流速度已成为可能;心电门控的使用,使磁共振成像能清楚地、全面地显示心脏、心肌、心包以及心内的其他细小结构,为无损地检查和诊断各种获得性与先天性心脏疾患(包括冠心病等),以及心脏功能的检查,提供了可靠的方法。

随着各种不同的快速扫描序列和三维取样扫描技术的研究和成功地应用于临床,磁共振血管造影和电影摄影新技术已步入临床,且日臻完善。最近又实现了磁共振成像和局部频谱学的结合(即MRI与MRS的结合),以及除氢质子以外的其他原子核如氟、钠、磷等的磁共振成像,这些成就将能更有效地提高磁共振成像诊断的特异性,也开阔了它的临床用途。

磁共振成像术的主要不足,在于它扫描所需的时间较长,因而对一些不配合的病人的检查常感困难,对运动性器官,例如胃肠道因缺乏合适的对比剂,常常显示不清楚;对于肺部,由于呼吸运动以及肺泡内氢质子密度很低等原因,成像效果也不满意。磁共振成像对钙化灶和骨骼病灶的显示,也不如CT准确和敏感。

磁共振成像术的空间分辨室,也有待进一步提高。(一)颅脑与脊髓 MRI对脑肿瘤、脑炎性病变、脑白质病变、脑梗塞、脑先天性异常等的诊断比CT更为敏感,可发现早期病变,定位也更加准确。

对颅底及脑干的病变因无伪影可显示得更清楚。MRI可不用造影剂显示脑血管,发现有无动脉瘤和动静脉畸形。

MRI还可直接显示一些颅神经,可发现发生在这些神经上的早期病变。MRI可直接显示脊髓的全貌,因而对脊髓肿瘤或椎管内肿瘤、脊髓白质病变、脊髓空洞、脊髓损伤等有重要的诊断价值。

对椎间盘病变,MRI可显示其变性、突出或膨出。显示椎管狭窄也较好。

对于颈、胸椎,CT常显示不满意,而MRI显示清楚。另外,MRI对显示椎体转移性肿瘤也十分敏感。

(二)头颈部 MRI对眼耳鼻咽喉部的肿瘤性病变显示好,如鼻咽癌对颅底、颅神经的侵犯,MRI显示比CT更清晰更准确。MRI还可做颈部的血管造影,显示血管异常。

对颈部的肿块,MRI也可显示其范围及其特征,以帮助定性。(三)胸部 MRI可直接显示心肌和左右心室腔(用心电门控),可了解心肌损害的情况并可测定心脏功能。

对纵隔内大血管的情况可清楚显示。对纵隔肿瘤的定位定性也极有帮助。

还可显示肺水肿、肺栓塞、肺肿瘤的情况。可区别胸腔积液的性质,区别血管断面还是淋巴结。

(四)腹部 MRI对肝、肾、胰、脾、肾上腺等实质性脏器疾病的诊断可提供十分有价值的信息,有助于确诊。对小病变也较易显示,因而能发现早期病变。

MR胰胆道造影(MRCP)可显示胆道和胰管,可替代ERCP。MR尿路造影(MRU)可显示扩张的输尿管和肾盂肾盏,对肾功能差、IVU不显影的病人尤为适用。

(五)盆腔 MRI可显示子宫、卵巢、膀胱、前列腺、精囊等器官的病变。可直接看到子宫内膜、肌层,对早期诊断子宫肿瘤性病变有很大的帮助。

对卵巢、膀胱、前列腺等处病变的定位定性诊断也有很大价值。(六)后腹膜 MRI对显示后腹膜的肿瘤以及与周围脏器的关系有很大价值。

还可显示腹主动脉或其他大血管的病变,如腹主动脉瘤、布—查综合征、肾动脉狭窄等。(七)肌肉骨骼系统 MRI对关节内的软骨盘、肌腱、韧。

5.核磁共振技术的学科分支

核磁共振技术主要有两个学科分支:核磁共振波谱(Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy)和磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,简称MRI )。核磁共振波谱技术是基于化学位移理论发展起来的,主要用于测定物质的化学成分和分子结构。磁共振成像技术诞生于 1973年,它是一种无损测量技术,可以用于获取多种物质的内部结构图象。由于核磁共振可获取的信息丰富,因此应用领域十分广泛,如分析化学、生 命科学、材料检测、石油勘探和水资源探查等等。

在这诸 多应用中,生命科学方面的应用是近年来发展最为迅速的,已经成为当前核磁共振技术研究的热点。据不完全统计,从1985 年到 2001 年间发表在《Science》上的与核磁共振有关的 602 篇文献中有 80 % 属于生命科学。

6.核磁共振技术的学科分支

核磁共振技术主要有两个学科分支:核磁共振波谱(Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy)和磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,简称MRI )。核磁共振波谱技术是基于化学位移理论发展起来的,主要用于测定物质的化学成分和分子结构。磁共振成像技术诞生于 1973年,它是一种无损测量技术,可以用于获取多种物质的内部结构图象。由于核磁共振可获取的信息丰富,因此应用领域十分广泛,如分析化学、生 命科学、材料检测、石油勘探和水资源探查等等。

在这诸 多应用中,生命科学方面的应用是近年来发展最为迅速的,已经成为当前核磁共振技术研究的热点。据不完全统计,从1985 年到 2001 年间发表在《Science》上的与核磁共振有关的 602 篇文献中有 80 % 属于生命科学。

7.核磁共振技术的概念

核磁共振,是指核磁矩不为零的原子核,在外磁场的作用下,核自旋能级发生塞曼分裂(Zeeman Splitting),共振吸收某一特定频率的射频辐射的物理过程。

核磁共振信号是大量核的贡献的总和。

受激辐射和受激吸收 的几率相同,此外,在射频场作用下的净跃迁由上下能级的布居数之差决定。

8.核磁共振基本原理,要总结过的

由于原子核携带电荷,当原子核自旋时,会由自旋产生一个磁矩,这一磁矩的方向与原子核的自旋方向相同,大小与原子核的自旋角动量成正比。

将原子核置于外加磁场中,若原子核磁矩与外加磁场方向不同,则原子核磁矩会绕外磁场方向旋转,这一现象类似陀螺在旋转过程中转动轴的摆动,称为进动。进动具有能量也具有一定的频率。

原子核进动的频率由外加磁场的强度和原子核本身的性质决定,也就是说,对于某一特定原子,在一定强度的的外加磁场中,其原子核自旋进动的频率是固定不变的。原子核发生进动的能量与磁场、原子核磁矩、以及磁矩与磁场的夹角相关,根据量子力学原理,原子核磁矩与外加磁场之间的夹角并不是连续分布的,而是由原子核的磁量子数决定的,原子核磁矩的方向只能在这些磁量子数之间跳跃,而不能平滑的变化,这样就形成了一系列的能级。

当原子核在外加磁场中接受其他来源的能量输入后,就会发生能级跃迁,也就是原子核磁矩与外加磁场的夹角会发生变化。这种能级跃迁是获取核磁共振信号的基础。

为了让原子核自旋的进动发生能级跃迁,需要为原子核提供跃迁所需要的能量,这一能量通常是通过外加射频场来提供的。根据物理学原理当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同的时候,射频场的能量才能够有效地被原子核吸收,为能级跃迁提供助力。

因此某种特定的原子核,在给定的外加磁场中,只吸收某一特定频率射频场提供的能量,这样就形成了一个核磁共振信号。

9.核磁共振技术的原理

核磁共振是处于静磁场中的原子核在另一交变磁场作用下发生的物理现象.通常人们所说的核磁共振指的是利用核磁共振现象获取分子结构、人体内部结构信息的技术. 并不是是所有原子核都能产生这种现象,原子核能产生核磁共振现象是因为具有核自旋.原子核自旋产生磁矩,当核磁矩处于静止外磁场中时产生进动核和能级分裂.在交变磁场作用下,自旋核会吸收特定频率的电磁波,从较低的能级跃迁到较高能级.这种过程就是核磁共振. 核磁共振技术的历史 1930年代,物理学家伊西多·拉比发现在磁场中的原子核会沿磁场方向呈正向或反向有序平行排列,而施加无线电波之后,原子核的自旋方向发生翻转.这是人类关于原子核与磁场以及外加射频场相互作用的最早认识.由于这项研究,拉比于1944年获得了诺贝尔物理学奖. 1946年两位美国科学家布洛赫和珀塞尔发现,将具有奇数个核子(包括质子和中子)的原子核置于磁场中,再施加以特定频率的射频场,就会发生原子核吸收射频场能量的现象,这就是人们最初对核磁共振现象的认识.为此他们两人获得了1950年度诺贝尔物理学奖. 人们在发现核磁共振现象之后很快就产生了实际用途,化学家利用分子结构对氢原子周围磁场产生的影响,发展出了核磁共振谱,用于解析分子结构,随着时间的推移,核磁共振谱技术不断发展,从最初的一维氢谱发展到13C谱、二维核磁共振谱等高级谱图,核磁共振技术解析分子结构的能力也越来越强,进入1990年代以后,人们甚至发展出了依靠核磁共振信息确定蛋白质分子三级结构的技术,使得溶液相蛋白质分子结构的精确测定成为可能. 另一方面,医学家们发现水分子中的氢原子可以产生核磁共振现象,利用这一现象可以获取人体内水分子分布的信息,从而精确绘制人体内部结构,在这一理论基础上1969年,纽约州立大学南部医学中心的医学博士达马迪安通过测核磁共振的弛豫时间成功的将小鼠的癌细胞与正常组织细胞区分开来,在达马迪安新技术的启发下纽约州立大学石溪分校的物理学家保罗·劳特伯尔于1973年开发出了基于核磁共振现象的成像技术(MRI),并且应用他的设备成功地绘制出了一个活体蛤蜊地内部结构图像.劳特伯尔之后,MRI技术日趋成熟,应用范围日益广泛,成为一项常规的医学检测手段,广泛应用于帕金森氏症、多发性硬化症等脑部与脊椎病变以及癌症的治疗和诊断.2003年,保罗·劳特伯尔和英国诺丁汉大学教授彼得·曼斯菲尔因为他们在核磁共振成像技术方面的贡献获得了当年度的诺贝尔生理学或医学奖. 核磁共振的原理 核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的进动. 根据量子力学原理,原子核与电子一样,也具有自旋角动量,其自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数决定,实验结果显示,不同类型的原子核自旋量子数也不同: 质量数和质子数均为偶数的原子核,自旋量子数为0 质量数为奇数的原子核,自旋量子数为半整数 质量数为偶数,质子数为奇数的原子核,自旋量子数为整数 迄今为止,只有自旋量子数等于1/2的原子核,其核磁共振信号才能够被人们利用,经常为人们所利用的原子核有: 1H、11B、13C、17O、19F、31P 由于原子核携带电荷,当原子核自旋时,会由自旋产生一个磁矩,这一磁矩的方向与原子核的自旋方向相同,大小与原子核的自旋角动量成正比.将原子核置于外加磁场中,若原子核磁矩与外加磁场方向不同,则原子核磁矩会绕外磁场方向旋转,这一现象类似陀螺在旋转过程中转动轴的摆动,称为进动.进动具有能量也具有一定的频率. 原子核进动的频率由外加磁场的强度和原子核本身的性质决定,也就是说,对于某一特定原子,在一定强度的的外加磁场中,其原子核自旋进动的频率是固定不变的. 原子核发生进动的能量与磁场、原子核磁矩、以及磁矩与磁场的夹角相关,根据量子力学原理,原子核磁矩与外加磁场之间的夹角并不是连续分布的,而是由原子核的磁量子数决定的,原子核磁矩的方向只能在这些磁量子数之间跳跃,而不能平滑的变化,这样就形成了一系列的能级.当原子核在外加磁场中接受其他来源的能量输入后,就会发生能级跃迁,也就是原子核磁矩与外加磁场的夹角会发生变化.这种能级跃迁是获取核磁共振信号的基础. 为了让原子核自旋的进动发生能级跃迁,需要为原子核提供跃迁所需要的能量,这一能量通常是通过外加射频场来提供的.根据物理学原理当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同的时候,射频场的能量才能够有效地被原子核吸收,为能级跃迁提供助力.因此某种特定的原子核,在给定的外加磁场中,只吸收某一特定频率射频场提供的能量,这样就形成了一个核磁共振信号. 核磁共振的应用 NMR技术 异丙苯的1H-NMR谱图 参见核磁共振谱 NMR技术即核磁共振谱技术,是将核磁共振现象应用于分子结构测定的一项技术.对于有机分子结构测定来说,核磁共振谱扮演了非常重要的角色,核磁共振谱与紫外光谱、红外光谱和质谱一起被有机化学家们称为“四大名谱”.目前对核磁共振谱的研究主要集中在1H和13C两类原子核的图谱. 对于孤立原子核而言,同一种原子核在同样强。

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