核磁共振与磁振造影NuclearMagneticResonanceand.PDF

第 15章 核磁共振與磁振造影 (Nuclear Magnetic Resonance and Magnetic Resonance Imaging) 台灣大學 電機系 核磁共振影像光譜實驗室 陳志宏教授 台灣大學 醫學院附設醫院 影像醫學部 張允中醫師 台灣大學 電機系 核磁共振影像光譜實驗室謝昭賢博士 等編著 目次 前言 15.1 核磁共振原理 15.1.1 原子核的特性 15.1.2靜磁場中的原子核 15.1.3 核磁共振之物理特性 15.2磁振造影成像技術 15.2.1 二維傅立葉轉換成像(2D Fourier Transformation Imaging) 15.2.2 成像掃描與 K-space 15.2.3 T1 、T2 與影像對比之關係 15.2.4 快速成像技術 15.2.5 平行影像(Parallel Imaging)技術 15.2.6 功能性磁振造影(fMRI)技術 15.2.7 錳離子增強磁振造影技術 15.2.8 非傳統血氧濃度相依技術為基礎之功能性磁振造影技術 15.2.9 擴散磁振造影技術 15.2.10 分子造影(Molecular Imaging)技術 15.2.11影像假影 1 15.3磁振造影之臨床運用 15.3.1 腦部（ brain ） 15.3.2 脊椎與關節 15.3.3 腹部骨盆腔 15.3.4 乳房 15.3.5 心臟血管系統 15.4 儀器裝置 15.4.1 靜磁場 (Static Magnetic Field) 15.4.2 梯度磁場系統 15.4.3 射頻線圈 (RF coil) 15.4.4 電腦部分 結論 習題 參考文獻 圖目錄 表目錄 專有名詞對照表 2 前言 磁振造影 (Magnetic Resonance Imaging ，簡稱MRI)近年來已成為醫學放射診 斷上一個重要的工具。MRI是利用射頻無線電波 (Radio Frequency ，簡稱RF)作 為刺激，以觀察特定種類之原子核在強大的靜磁場下，受到擾動後恢復平衡過程 中，所發出來的磁矩變化信號。利用法拉第定律轉換磁矩變化信號為電信號，再 將收集到的總合信號，藉由電腦的二維傅立葉轉換(2 dimensional Fourier transform)運算，求得物體中原來之原子核密度的影像。這個技術的優點除了不 需要侵入人體即可得人體的剖面圖之外，最重要的是它提供了軟組織(soft tissue) 任意截面的結構，及其它眾多的物理參數訊息，而且尚未發現對人體造成已知的 傷害。 核磁共振(NMR)的研究最早是由史丹佛大學的 Felix Bloch和他的同事，以 及哈佛大學 Edward Purcell 兩團體在 1946 年所發表，但是那一段時期有關核磁 共振的研究集中於化學位移(chemical shift) ，且是用連續變化的無線電波進行研 究。將核磁共振的研究延伸到人體，可追溯回 1967 年的 Jasper Jackson ，一般相 信他是第一個由活體動物得到 NMR訊號的人。在 1971 年，Damadian認為 NMR 可用來診斷癌細胞，因為癌細胞的 NMR弛緩時間 (relaxation time)特別長。第一 張二度空間水樣本的氫原子 NMR影像由在 State Univers