核磁共振儀是什么？工作原理是什么？

核磁共振（MRI），又叫核磁共振成像技術。是繼CT后醫學影像學的又一重大進步。自80年代應用以來，它以極快的速度得到發展。那核磁共振儀工作原理是什么呢？下面趕緊和家庭醫生在線小編一起來了解一下吧。

基本原理

是將人體置于特殊的磁場中，用無線電射頻脈沖激發人體內氫原子核，引起氫原子核共振，并吸收能量。在停止射頻脈沖后，氫原子核按特定頻率發出射電信號，并將吸收的能量釋放出來，被體外的接受器收錄，經電子計算機處理獲得圖像，這就叫做核磁共振成像。

核磁共振是一種物理現象，作為一種分析手段廣泛應用于物理、化學生物等領域，到1973年才將它用于醫學臨床檢測。為了避免與核醫學中放射成像混淆，把它稱為核磁共振成像術（MR）。

MR是一種生物磁自旋成像技術，它是利用原子核自旋運動的特點，在外加磁場內，經射頻脈沖激后產生信號，用探測器檢測并輸入計算機，經過處理轉換在屏幕上顯示圖像。

MR提供的信息量不但大于醫學影像學中的其他許多成像術，而且不同于已有的成像術，因此，它對疾病的診斷具有很大的潛在優越性。它可以直接作出橫斷面、矢狀面、冠狀面和各種斜面的體層圖像，不會產生CT檢測中的偽影；不需注射造影劑；無電離輻射，對機體沒有不良影響。MR對檢測腦內血腫、腦外血腫、腦腫瘤、顱內動脈瘤、動靜脈血管畸形、腦缺血、椎管內腫瘤、脊髓空洞癥和脊髓積水等顱腦常見疾病非常有效，同時對腰椎椎間盤后突、原發性肝癌等疾病的診斷也很有效。

連續波核磁共振波譜儀 CW-NMR

如今使用的核磁共振儀有連續波（continal wave，CW）及脈沖傅里葉（PFT）變換兩種形式。連續波核磁共 振儀主要由磁鐵、射頻發射器、檢測器、放大器及記錄儀等組成（見下圖）。磁鐵用來產生磁 場，主要有三種：永久磁鐵，電磁鐵[磁感應強度可高達24000 Gs（2.4 T）]，超導磁鐵[磁感應強度可高達190000 Gs（19 T）]。

核磁共振波譜儀的分辨率多用頻率表示（也稱“兆數”）其定義是在儀器磁場下激發氫原子所需的電磁波頻率。如一臺磁場強度為9.4T的超導核磁中，氫原子的激發頻率為400MHz，則該儀器為“400兆”的儀器。頻率高的儀器，分辨率好，靈敏度高，圖譜簡單易于分析。磁鐵上 備有掃描線圈，用它來保證磁鐵產生的磁場均勻，并能在一個較窄的范圍內連續精確變化。射頻 發射器用來產生固定頻率的電磁輻射波檢測器和放大器用來檢測和放大共振信號。記錄儀將 共振信號繪制成共振圖譜。

CW-NMR價格低廉，溫度，易操作，但是靈敏度差。因此需要樣品量大，且只能測定如1H/19F/31P之類天然豐度很高的核，對諸如13C之類低豐度的核則無法測定。

PFT-NMR

20世紀70年代中期出現了脈沖傅里葉核磁共振儀，它的出現使13C核磁共振的研究得以迅速開展。

脈沖變換傅里葉核磁共振波譜儀（pulse Fourier transform-NMR）與連續波儀器不同，它增設了脈沖程序控制器和數據采集處理系統，利用一個強而短（1~50μs）的脈沖將所有待測核同時激發，在脈沖終止時及時打開接收系統，采集自由感應衰減信號（FID），待被激發的核通過弛豫過程返回平衡態時再進行下一個脈沖的激發。得到的FID信號是時域函數，是若干頻率的信號的疊加，在計算機中經過傅里葉變換轉變為頻域函數才能被人們識別。PFT-NMR在測試時常進行多次采樣，而后將所得的總FID信號進行傅里葉變換，以提高靈敏度和信噪比（進行n次累加，信噪比提高n^0.5倍）。

PFT-NMR靈敏度很高，可以用于低豐度核，測試時間短（掃一次一到幾秒），還可以測定核的弛豫時間，使得利用核磁共振測定反應動態成為現實