核磁共振成像.doc

第四章磁共振成像教学大纲要求掌握核的自旋磁矩,水分子的磁矩、磁矩与外磁场的相互作用、核磁共振现象的产生、核磁共振的宏观描述、自旋回波序列。熟悉磁共振成像原理、空间位置编码。了解磁共振血管造影和磁共振成像质量监控。重点和难点磁矩与外磁场的相互作用、核磁共振的现象、磁共振成像原理、核磁共振的宏观描述、自旋回波序列、空间位置编码、磁共振血管造影。教学重点一、(1)角动量(angularmomentum)描述质点绕参考点转动特性的物理量,又叫动量矩(momentofmomentum)。角动量的方向用右手螺旋法则判定。(2)角动量定理一具有角动量的体系受到力矩的作用,则会产生角动量的增量,角动量的增量等于力矩的冲量。角动量增量的方向与力矩的方向相同,也就是力矩方向上产生的角动量增量。(3)旋进(precession)也称进动,描述的是具有角动量L的物体或体系在外力矩T作用下,其角动量发生改变的现象。若作转动的体系所受的外力矩与体系的角动量始终垂直,体系将发生纯旋进(表现为角动量矢端沿圆周运动),即角动量的大小不变,而角动量的方向连续发生改变的现象。产生纯旋进条件是,外力矩始终与体系的角动量垂直。重力场中陀螺旋进可表示为旋进过程中因角动量的增量的方向与力矩的方向相同,故有。(1)磁矩μ(icmoment)电流圈所包围的面积与电流强度的乘积。方向与电流绕向成右螺旋关系。(2)电子的轨道磁矩式中为轨道旋磁比;为轨道朗德因子;为轨道角动量的大小,取向量子化;=;称为角量子数,n是主量子数。对不同的带电粒子、不向的运动方式取值不同。对轨道运动的电子来说,,自旋运动的电子。(3)电子的自旋磁矩式中以为自旋旋磁比;为自旋朗德因子;为自旋角动量,由自旋量子数s=1/2决定,取向量子化s=±1/2。(4)电子在外磁场中的磁矩磁场方向为坐标轴的z方向,则自旋和轨道角动量在z方向的分量为量子化的。即式中式中称为玻尔磁子,用作原子磁矩的单位。(1)核自旋角动量(spinangularmomentum)式中I为核自旋量子数,偶偶核自旋量子数为零,奇奇核自旋量子数为大予零的整数,奇偶核自旋量子数为半整数。例如H核的自旋为1/2。(2)原子核的磁矩式中,称为核磁子(on),用作核磁矩的单位。为核的朗德因子。为原子核的旋磁比。(3)核磁矩的z分量式中对于氢核(),自旋,故,的可能取值为号和。(4)水分子磁矩水分子的磁矩相当于两个“裸露”的氢核。目前多数MRI的核都是氢核。但是人体内的多数氢核包含在水分子之中。水分子是十个核外电子,两个氢核,一个氧核。水分子的磁矩就是这些粒子的轨道磁矩自旋磁矩的矢量和。但是十个核外电子构成满壳层,满壳层电子的总轨道角动量为零,总的磁矩为零,总自旋磁矩也就为零。氧是偶偶核,自旋为零。所以水分子的磁矩就相当于两个“裸露”的氢核。实际的MRI中共振频率的计算就是按氢核计算的,组织、器官内水的多少就表示氢核的多少。二、,会发生力及能量两方面的作用。(1)磁场对核磁矩的作用力矩(2)原子能级“劈裂”为核磁量子数,共有(2I+1)个可能值。(1)拉莫尔进动频率在外磁场中,氢核磁矩受到外磁场的作用,在自身旋转的同时又以为轴旋进