本站小編為你精心準備了計算機核磁共振成像技術探究參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：計算機核磁共振成像技術這是在CT以后出現的一項新興的影像診斷技術，不僅在醫學領域有著重大性的進展，而且在化學領域、其他領域也有顯著地發展。而計算機核磁共振成像技術原理是在外磁場的作用下，某些繞著外磁場而旋轉的質子，經過短暫的射頻電波作用，使其進動角增大，如果射頻電波停止運行，那么，這些質子回歸到最原始狀的同時，釋放出相同的射頻信號，而這些射頻信號經過復雜的計算機處理和重建，最后形成一幅二維的影像。

關鍵詞：計算機；核磁共振；成像技術

0引言

核磁共振成像又被稱之為是自旋成像，它成像的原理是依據能量釋放在物質內部不同結構環境中出現的不同的衰減，之后因為外加的梯度磁場，使得檢測的結果發射出不同的反射波，即電磁波，由此而繪制出的一個物質內部的結構成像[1]。通常在我們生活中，將這種成像技術運用于最多的領域就是醫學，因為這不僅加快了核磁共振成像的效率，而且也為臨床醫學診斷、研究工作帶來了極大的便利。

1計算機核磁共振成像

核磁共振成像是伴隨著計算機技術、電子電路技術，以及超導體技術等綜合到一起而發展起來的一種自旋成像技術，并且將共振吸收、共振發射的過程統稱為“核磁共振”。物體置放在磁場中，放射出適當的電磁波照射到物體區域，使物體產生共振現象，然后根據接收器反應過來的電磁波判斷該物體的原子核位置、種類，同時，根據分析出來的具體參數制成相對應的立體圖像。

2計算機核磁共振成像系統構成

2.1NMR實驗裝置構成。

核磁共振成像系統主要是由三大部分構成，他們分別是磁鐵、探頭、譜儀。磁鐵的作用是為了能夠形成一個類似于地球磁場的一個恒定的磁場；探頭是為了能夠將其置放在磁場之間，用來探測在核磁共振期間產生的信號；譜儀的作用就是為了能夠將核磁共振信號放大、收集、處理、顯示和記錄。所以，為了能夠達到核磁共振的目的，通常都會采取調節頻率的方式[2]。在NMR實驗中，由線圈向著樣品發射電磁波，通過調節振蕩器達到調節波段的作用，使得射頻電磁波出現不同的頻率，當該頻率正好同核磁共振振動的頻率一致時，那么射頻振蕩器的輸出區域就會出現一個相對應的吸收高峰，而這個吸收高峰會在顯示屏上顯示出來，同時，就可以根據頻率來計算和分析共振的頻率值了。

2.2MRI系統的構成

2.2.1磁鐵系統：在磁鐵系統中，靜磁場和梯度場這兩個方面是最為關鍵的組成部分。第一，靜磁場通常由被稱之為主磁場。就當前的臨床醫學中使用的是超導磁鐵，磁場的強度要求是0.5-4.0T，通常在生活中見到的大多都是1.5-3.0T。另外，并不是所有的醫學均采用1.5-3.0T磁場強度，在動物實驗中，也會存在4.7T、9.4T、7.0T等多種磁場強度，同時，在實驗中，通常都會采用磁線圈來協助磁場達到一種高均勻地狀態。第二，梯度場主要是對整個磁場的梯度來進行控制，進而達到NMR信號的空間編碼。當然，在這個梯度場內，總共有三組線圈存在，分別會產生X、Y、Z這三個方向的梯度場，而這三組線圈依次重疊在一起，由此就可以得到各式各樣的梯度場。

2.2.2射頻系統：在射頻系統中，主要是由射頻發生器和射頻接收器這兩大部分構成。射頻發生器將產生的短小而又強勁的射頻場通過脈沖的方式將其加放到樣品之上，從而樣品中的氫核就會產生NMR現象；而射頻接收器就是接收NMR信號的，之后通過NMR系統將其放大、分析、處理，最終成像。

2.2.3計算機圖像重建系統：在核磁共振成像技術基本程序中，主要包含了選片梯度場、相編碼和頻率碼、圖像重建這三個方面。由于射頻接收器將信號傳送至轉換器處，由轉換器將模擬信號轉換成數字信號，根據同觀察層面相對應的數字對照，最后經由計算機進行處理，得出一個最初的層面圖像數據，由相對應的轉換器將其加載到圖像顯示器上，并且根據核磁共振成像自身的大小進行調解，由不同的灰度登記來區分觀察層面的差異性。

3計算機核磁共振成像技術在醫學方面的應用

3.1計算機核磁共振成像技術的優點。

同傳統的CT技術相比，核磁共振成像有著顯著的優勢，尤其是該技術不僅對使用對象的身體不會造成任何損傷，而且安全性、效率性和準確性都能夠得到有效的保障。

3.1.1極高的軟組織分辨力：一般人體的軟組織辨識率是相對比較低的，尤其是膀胱、子宮、骨頭、關節、直腸、肌肉等，使用CT技術雖然也能辨識，但是，辨識率并不是非常顯著。

3.1.2參數成像：在CT技術中，并不是所有的數據都能夠通過成像的方式來表明，尤其是對于相對較為復雜的數據更是難以支撐，所以，核磁共振成像技術的出現，不僅解決了復雜病癥下多種情況的呈現，而且可以明確、具體、形象的將診斷信息投射在影像上，這對于醫學診斷核人體的研究更為便捷、有效[3]。如在肝炎和肝硬化的TI值在變大的時候，肝癌的TI值要相對于肝炎和肝硬化要大很多，通過該系統作出TI加權圖像，從而區分出肝部的具體情況。

3.1.3剖面選擇性：在CT技術中，只能獲取人體長軸垂直的橫截面成像圖，而在核磁共振成像技術中，可以通過調節磁場的方式，對人體的拍攝區域進行選擇，尤其是對于一些比較難以接近，或者是不能接近的部位進行成像處理。如椎間盤、脊髓等部位，可以形成冠狀面、橫斷面等成像，在成像圖中，清晰地看出人體內部的神經、關節等。

3.2計算機核磁共振成像技術的缺點。

雖然核磁共振成像技術的應用對人體沒有直接性的損傷，但是，在使用期間，還是會給使用者帶來一定的不適感，所以，通常在檢測前夕，都會做一些準備工作，盡可能的將損傷降低到最小。

3.2.1病癥辨別的單一性：核磁共振成像技術同原有的CT技術是存在相似性的，它們都不能僅僅憑借成像圖來確定患者病癥，因為在成像圖中并沒有病理這方面的判斷。

3.2.2局部區域的優越性較低：在肺部檢查中，通常會使用X射線，或者是CT；在肝臟、腎上腺，以及前列腺等方面的檢查，通常都會采用CT，同時，核磁共振成像在運用期間，費用相對于X射線核CT都要高出很多。在胃腸道病癥檢查中，主要是以內窺鏡檢查為主。

3.2.3時間較長：在核磁共振成像掃描期間，通長時間都比較久，在空間分辨力方面是不夠理想的。

3.2.4特殊病患不能使用：因為核磁共振成像技術的存在是在強磁場的作用下才能夠運行，所以，對于一些特殊的患者是不能使用的。如病患體內含有金屬物質，或者是自身安裝起搏器的。

3.3計算機核磁共振成像技術對人體造成危害的因素

3.3.1強靜磁場：凡是在磁場物質存在的情況下，只要在磁場范圍內，都會有一定的危險性。

3.3.2梯度場的時間性：①使用核磁共振成像系統的患者，體內誘導產生的電場使得肌肉或者是神經興奮，在梯度場內存有上限指標，只要在足夠的強度下，就可以產生刺痛感，從而形成顫動；②噪聲，核磁共振成像系統在運行之后，會產生各種噪音，可能對于聽力敏感的患者會造成聽力上的一種損傷；③熱效應，核磁共振成像系統進行聚焦和測量的過程中，都會使用到大角度的射頻場發射，而電磁能量會在使用者身體內部轉化為熱能，從而使得組織溫度升高。

4計算機核磁共振成像技術在化學領域的應用

雖然核磁共振成像技術在醫學領域運用比較廣泛，但是，它在化學領域的應用也不可忽視。首先，在高分子化學領域，如聚合物中溶劑擴散的研究、碳纖維增強環氧樹脂的研究，以及聚合物硫化及彈性體的均勻性研究等；其次，在火箭燃燒領域，主要就是用于探測固體燃料中的缺陷，以及對填充物、推進劑的分布情況的探究；再者，在石油化學領域，主要就是對流體在巖石中的分布情況，如分布形態、流動性、濃度，以及分布范圍等進行探究；最后，在金屬陶碗領域，主要就是針對多孔結構的金屬陶碗中的砂眼進行研究。

5計算機核磁共振成像技術在其他領域的應用

核磁共振成像技術主要就是通過核磁共振譜線的參數特性，將物質的分子結構核性質反映出來，在此過程中，不僅不會對分析物質的內部結構造成破壞，而且還具有高超的辨識力核準確性。另外，還可以對多個復雜物質進行測量。所以，核磁共振成像技術還在石油化工、考古、物理等行業廣泛運用。

6結論

綜上所述，自第三次科技革命以后，信息技術的不斷發展，使得我國各個行業都感受到了科技帶來的優勢，尤其是由信息技術同生命科學合為一體的核磁共振成像技術最為顯著，因為它不僅實現了微觀上、功能上的發展，而且這也是人類生命奧秘的再一次進步。

參考文獻

[1]李定川,李勤瑤.計算機核磁共振成像技術研究[J].影像技術,2010,22(05):14-18.

[2]張建鋒.基于核磁共振成像技術的作物根系原位無損檢測研究[D].浙江大學,2014.

[3]杜禹璇.核磁共振成像系統軟件設計[D].吉林大學,2015.

作者：徐良斌 單位：莆田市涵江醫院影像科