CT技术原理及应用.ppt

核磁共振 基本原理 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  核磁共振 基本原理 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。  核磁共振 基本原理 原子核磁矩方向的量子化 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。 核磁共振 基本原理 能级跃迁 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。 核磁共振 基本原理 共振吸收 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 基本原理 保持磁场不变，调节入射电磁波的频率 核磁共振频谱学 NMR 调节外加电场强度 核磁共振成像 MRI 核磁共振探测 MRS 核磁共振 基本原理 将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。 核磁共振 基本原理 在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接受器收录 核磁共振成像 MRI MRI技术是核磁共振在医学领域的应用。 人体内含有非常丰富的水，不同的组织，水的含量也各不相同，如果能够探测到这些水的分布信息，就能够绘制出一幅比较完整的人体内部结构图像。 核磁共振成像技术就是通过识别水分子中氢原子信号的分布来推测水分子在人体内的分布，进而探测人体内部结构的技术。  核磁共振成像 MRI 核磁共振成像技术还可以与X射线断层成像技术（CT）结合为临床诊断和生理学、医学研究提供重要数据。 不须注射药物到人体内部。相较于其它造影方法(如PET或SPECT)，是较安全的造影方法。 不具放射性。因为MRI 利用磁场的改变控制影像，所以不需要放射性药物或仪器的协助，可用于小孩、幼儿、或是关于发育的研究。 影像取得时间短。 影像分辨率高。空间分辨率可达1-2 mm，时间分辨率可达0.1sec。可用于小结构、短时间的变化。 核磁共振成像 MRI 核磁共振探测 MRS 核磁共振探测是MRI技术在地质勘探领域的延伸，通过对地层中水分布信息的探测，可以确定某一地层下是否有地下水存在，地下水位的高度、含水层的含水量和孔隙率等地层结构信息。 目前核磁共振探测技术已经成为传统的钻探探测技术的补充手段，并且应用于滑坡等地质灾害的预防工作中，但是相对于传统的钻探探测，核磁共振探测设备购买、运行和维护费用非常高昂，这严重地限制了MRS技术在地质科学中的应用。  超声CT UCT 以超声波为信号检测手段 利用被测介质对入射声波的吸收、散射效应以及被测介质的不连续性(或不均匀性)引起声波传播速度、幅度、相位等变化 从不同的角度和方位进行扫描测量，从而获得管道或过程容器截面的投影数据，最后，重建截面介质分布图象 超声诊断 医学诊断中的超声 回波扫描技术 多普勒超声诊断技术 超声诊断 回波扫描技术的超声诊断技术的基本原理 是利用超声波在组织界面处产生的反射回波形成的图像或信号来鉴别和诊断疾病。 主要用于解剖学范畴的检测和诊断，目的是了解器官的形态学和组织学方面的状况与变化。 A型 M型 B型 超声诊断 A型超声诊断 使用单声束来探测人体，每遇到一个界面，产生一个回声，该回声在示波器的屏幕上以波的形式显示，界面两侧介质的声阻抗差愈大，其回声的波幅愈高；反之，界面两侧介质的声阻抗差愈小，其回声的波幅愈低。若超