亚洲AV色无码乱码在线观看|?愛妃?av中文字幕无码|最新国产91精品第二页|精品免费国产a级奶水

原子核是帶正電荷的粒子,不同于不能自旋的核,自旋的核具有循環(huán)的電流,因而產(chǎn)生磁場形成磁矩（μ）。

\[ \mu = \gamma P \]

其中,\( P \) 是角動量矩,\( \gamma \) 是磁旋比,表示自旋核的磁矩和角動量矩之間的比值,是各種核的特征常數(shù)。

當(dāng)自旋核（spin nuclear）置于磁感應(yīng)強度為 \( B_0 \) 的外磁場中時,除了自旋外,它還會繞 \( B_0 \) 進(jìn)行運動,這種運動類似于陀螺的運動,被稱為拉莫爾進(jìn)動（Larmor precession）。自旋核進(jìn)動的角速度 \( \omega_0 \) 與外磁場感應(yīng)強度 \( B_0 \) 成正比,比例常數(shù)即為磁旋比（magnetogyric ratio） \( \gamma \)。這個關(guān)系可以表示為：

\[ \omega_0 = 2\pi\nu_0 = \gamma B_0 \]

原子核在無外磁場中的運動情況如圖2所示,微觀磁矩在外磁場中的取向是量子化的,即方向量子化。自旋量子數(shù)為 \( I \) 的原子核在外磁場作用下有 \( 2I + 1 \) 種可能的取向,每一種取向都可以用一個自旋磁量子數(shù) \( m \) 來表示,其中 \( m \) 與 \( I \) 之間的關(guān)系是：

\[ m = I, I-1, I-2, \ldots, -I \]

每一種取向代表了核在該磁場中的一種能量狀態(tài)。對于 \( I \) 值為1/2的核,在外磁場作用下只有兩種取向,分別對應(yīng)于 \( m = 1/2 \) 和 \( m = -1/2 \)。這兩種狀態(tài)之間的能量差 \( \Delta E \) 為：

\[ \Delta E = \frac{\gamma h B_0}{2\pi} \]

要實現(xiàn)從低能態(tài)到高能態(tài)的躍遷,核必須吸收能量 \( \Delta E \)。核磁共振發(fā)生在外界以 \( \nu_{\text{射}} \) 頻率輻射自旋核時,輻射的能量 \( E_{\text{射}} = h\nu_{\text{射}} \) 恰好等于自旋核兩種不同取向的能量差。此時,低能態(tài)的自旋核吸收電磁輻射能并躍遷到高能態(tài)。這種現(xiàn)象被稱為核磁共振。核磁共振的條件可以表示為：

\[ h\nu_{\text{射}} = \Delta E \quad (\text{即}\ 2\pi\nu_{\text{射}} = \omega_{\text{射}} = \gamma B_0) \ \text{①} \]

最廣泛研究的是1H的核磁共振和13C的核磁共振。1H的核磁共振又稱為質(zhì)子磁共振（Proton Magnetic Resonance,簡稱PMR,也表示為1H-NMR）。而13C核磁共振（Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance）簡稱CMR,也表示為13C-NMR。

核磁共振成像是一種基于核磁共振原理的先進(jìn)醫(yī)學(xué)影像技術(shù),具有對腦、甲狀腺、肝、膽、脾、腎、胰、腎上腺、子宮、卵巢、前列腺等實質(zhì)器官以及心臟和大血管進(jìn)行卓越診斷的能力。相對于其他輔助檢查手段,核磁共振具備成像參數(shù)多、掃描速度快、組織分辨率高和圖像更為清晰等優(yōu)勢,有助于醫(yī)生發(fā)現(xiàn)早期病變,已經(jīng)成為腫瘤、心臟病以及腦血管疾病早期篩查的有力工具。[2]

據(jù)了解,由于金屬可能對外部磁場產(chǎn)生干擾,接受核磁共振檢查前,患者需要摘除身上的金屬物品。不能佩戴如手表、金屬項鏈、假牙、金屬紐扣、金屬避孕環(huán)等具有磁性的物品進(jìn)行核磁共振檢查。此外,佩戴心臟起搏器,體內(nèi)植入有順磁性金屬,如金屬夾、支架、鋼板和螺釘等,均不適宜進(jìn)行磁共振成像檢查。在進(jìn)行上腹部（如肝、胰、腎、腎上腺等）核磁共振檢查時,患者必須保持空腹,但在檢查前可以飲足量水,有助于使胃與肝、脾的邊界更加清晰。

發(fā)現(xiàn)腫瘤

核磁共振是對顱腦、脊髓等疾病進(jìn)行影像診斷的高效方法,可以早期發(fā)現(xiàn)腫瘤、腦梗塞、腦出血、腦膿腫、腦囊蟲癥以及先天性腦血管畸形等病變。在乳腺癌篩查方面,核磁共振能夠精準(zhǔn)檢測,有助于早期發(fā)現(xiàn)乳腺癌的病變,為治療提供及時干預(yù)。對于“高血壓、高血脂、高血糖”等高風(fēng)險人群,通過頭部及心臟等部位的核磁檢查,可以在身體健康狀態(tài)尚未顯著惡化時,早期發(fā)現(xiàn)心臟病、腦梗塞等高危險性疾病的潛在風(fēng)險。此外,核磁共振還可用于腹部及盆腔的檢查,包括肝臟、膽囊、胰腺、子宮等器官的檢查。在腹部大血管及四肢血管成像方面,核磁共振可以明確診斷真性、假性動脈瘤,夾層動脈瘤及四肢血管的各種病變。對于各類關(guān)節(jié)組織病變,核磁共振的診斷精度極高,對于骨髓和骨的無菌性壞死也表現(xiàn)出很高的敏感性。

基于前述的基本原理,某一核磁共振發(fā)生在特定的照射頻率和磁感應(yīng)強度下。例如,對于照射頻率為60 MHz,磁感應(yīng)強度分別是14.092 Gs（14.092×10^-4 T）、100 MHz—23.486 Gs（23.486×10^-4 T）、200 MHz—46.973 Gs（46.973×10^-4 T）、600 MHz—140.920 Gs（140.920×10^-4 T）。然而,實驗證明,即使在相同的照射頻率下,當(dāng)1H處于分子中不同的化學(xué)環(huán)境時（化學(xué)環(huán)境包括1H的核外電子以及與1H鄰近的其他原子核的核外電子的運動情況）,也會在不同的共振磁場下顯示吸收峰。以乙酸乙酯的核磁共振圖譜為例,該分子中的8個氫分別處于a、b、c三種不同的化學(xué)環(huán)境中,在三個不同的共振磁場下顯示吸收峰。由于同種核在分子中的化學(xué)環(huán)境不同,導(dǎo)致在不同的共振磁感應(yīng)強度下顯示吸收峰,這被稱為化學(xué)位移（chemical shift）。

起因

化學(xué)位移是由于分子中的磁性核并非完全裸露的,質(zhì)子被價電子包圍。這些電子在外部磁場的作用下發(fā)生循環(huán)流動,產(chǎn)生一個感應(yīng)磁場,該感應(yīng)磁場與外部磁場相反（根據(jù)楞次定律）,因此,質(zhì)子實際上感受到的有效磁感應(yīng)強度應(yīng)為外部磁場感應(yīng)強度減去感應(yīng)磁場強度。即

\[ B_{\text{有效}} = B_0(1 - \sigma) = B_0 - B_{\text{感應(yīng)}} \]

外電子對核的這種影響被稱為屏蔽效應(yīng)（shielding effect）,也叫抗磁屏蔽效應(yīng)（diamagnetic effect）,其常數(shù)被稱為屏蔽常數(shù)（shielding constant）。相較于較少屏蔽的質(zhì)子,屏蔽較多的質(zhì)子對外部磁場的感受較少,因此它們需要在較高的外部磁場 \( B_0 \) 下才能發(fā)生共振吸收。由于磁力線是封閉的,因此在某些區(qū)域感應(yīng)磁場的方向與外部磁場一致,處于這些區(qū)域的質(zhì)子實際上感受到的有效磁場應(yīng)是外部磁場 \( B_0 \) 加上感應(yīng)磁場 \( B_{\text{感應(yīng)}} \)。這種效應(yīng)稱為去屏蔽效應(yīng)（deshielding effect）,也稱為順磁去屏蔽效應(yīng)（paramagnetic effect）。受去屏蔽效應(yīng)影響的質(zhì)子在較低外部磁場 \( B_0 \) 下就能發(fā)生共振吸收�？傮w來說,質(zhì)子發(fā)生核磁共振實際上需要滿足以下條件：

\[ \nu_{\text{射}} = \frac{\gamma B_{\text{有效}}}{2\pi} \]

由于在相同頻率的電磁輻射波的照射下,不同化學(xué)環(huán)境的質(zhì)子受到的屏蔽效應(yīng)各不相同,因此它們發(fā)生核磁共振所需的外部磁場 \( B_0 \) 也各不相同,即發(fā)生了化學(xué)位移。

1H化學(xué)位移的主要影響因素包括局部屏蔽效應(yīng)和遠(yuǎn)程屏蔽效應(yīng)。核外成鍵電子的電子云密度對該核的屏蔽作用稱為局部屏蔽效應(yīng)。分子中其他原子和基團(tuán)的核外電子對所研究的原子核的屏蔽作用稱為遠(yuǎn)程屏蔽效應(yīng)。遠(yuǎn)程屏蔽效應(yīng)是各向異性的。