§17.1 原子核的一般性质 原子核的组成 原子核由核子组成。 质子（P）： 核子 中子（n）： 原子核符号

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2 §17.1 原子核的一般性质 17.1.1 原子核的组成 原子核由核子组成。 质子（P）： 核子 中子（n）： 原子核符号
§17.1 原子核的一般性质 原子核的组成 原子核由核子组成。 质子（P）： 核子 中子（n）： 原子核符号 2017/3/11 2

3 具有确定质子数Z和中子数N的原子核称为核素。
具有相同的质子数而中子数不同的原子核称为同位素。 质量数A相同而质子数Z不同的原子核称为同量异位素。 质量数A和质子数Z都相同的原子核可能处于不同的能量状态，习惯上将那些处于激发态、寿命又较长的核素称为同质异能素。 质子、电子和中子符号 2017/3/11

4 2）.核力是短程力，核子间距离小于10-15m时才明显。
核力： 核子之间的相互作用力， 抵消核子之间的较强的库仑排斥力。 核力的特征： 1）.核力是比电磁力强得多的强相互作用力， 主要是吸引力。 2）.核力是短程力，核子间距离小于10-15m时才明显。 3）.核力与核子带电状况无关。 4）.核力具有饱和性。 2017/3/11 4

5 原子核的大小和密度 原子核的体积总是正比于它的质量数A 在一切原子核中，核物质的密度是一个常数。 2017/3/11

6 17.1.2 原子核的结合能 原子核的质量总是小于组成该原子核的核子的总质量之和，它们之间的差额称为原子核的质量亏损。
核子在结合成原子核时，它们之间的核力作用使体系能量降低，从而释放出能量，相应质量减少了。 2017/3/11

7 Z个质子和N个中子结合成原子核时，释放能量
原子核结合能： 由质子和中子形成原子核时所放出的能量。 平均结合能(比结合能)： 原子核的结合能与原子核内所包含的总核子数的比值。 平均结合能越大，原子核越稳定。 2017/3/11

8 2）轻核的平均结合能还出现周期性起伏，其值最大 的地方相应为质量数是4的整数倍的地方，如： 等核；
平均结合能特点： 1）较轻核与较重核平均结合能都较小； 2）轻核的平均结合能还出现周期性起伏，其值最大 的地方相应为质量数是4的整数倍的地方，如： 等核； 3）中等质量的核（A在40-120之间）平均结合能较大， 显示了核力的饱和性； 4）具有衰变性的重核会经过一系列衰变过程，最后变 为A与Z相当的核素。 2017/3/11

9 例17.1 试计算氦原子核的质量亏损、结合能和平均结 合能。
解：氦核的A=4，Z=2，mHe= u,则： 1个原子质量单位的能量为： 2017/3/11

10 稳定核素 天然放射性核素 核素分类： 放射性核素 人工放射性核素 利用加速器或反应堆制成（医用）
§17.2 原子核的放射性衰变 稳定核素 天然放射性核素 核素分类： 放射性核素 人工放射性核素 利用加速器或反应堆制成（医用） 现有107种元素，2000多种核素，90%具有放射性 2017/3/11

11 放射性衰变:不稳定（放射性）的原子核会自发地转变成另一种核而同时放出射线的变化。
核衰变类型： 放射性衰变:不稳定（放射性）的原子核会自发地转变成另一种核而同时放出射线的变化。 衰变遵循：质量、能量、动量、电荷数、核子 数守恒。 衰变分类：衰变、衰变、衰变 2017/3/11

12 1、衰变：原子核自发放射出粒子(即氦核)
或 Q 衰变能 说明： 1）能发生 衰变的核素一般为质量数A＞209的重核； 2）发生衰变后，子核比母核在元素周期表中位置前 移两位；粒子以高速从核中飞出遇物质失去动能， 捕捉两电子变为He原子； 2017/3/11

13 3） 粒子能量分立，子核可能是基态或激发态，激发 态子核发出 射线回到基态；衰变能主要表现为粒子 的动能，子核的动能很小；
4）衰变纲图（如：镭）： 2017/3/11

14 2、 衰变：核电荷改变而核子数不变的核衰变.分+衰变、 -衰变和电子俘获（EC)三种
+ 衰变  - 衰变 电子俘获(EC) 2017/3/11

15 -衰变是原子核内中子转变成质子，同时放出一个 电子和与电子相联系的反中微子
说明： 1）  衰变的实质： -衰变是原子核内中子转变成质子，同时放出一个 电子和与电子相联系的反中微子 电子俘获(EC)，+衰变是原子核内质子转变成中子，同时放出一个正电子和一个中微子 2）遵循位移定律： -衰变子核后移一位，+衰变和 电子俘获（EC)子核前移一位； 2017/3/11

16 3、衰变： 射线是光子流，是在衰变或衰变后形成新核时辐射出来的，属于同质异能跃迁。
4、内转换：激发态子核退激时不发射 射线而直接将能量传给核外电子，使其脱离原子核束缚而成为自由电子，这种现象为内转换，此电子为内转换电子，伴随有标识X射线或俄歇电子。 各种衰变都可以绘出其衰变纲图。 2017/3/11

17 t时刻样品中有N个核，在dt时间内有dN个发生衰变
17.3 核衰变规律 1、单个原子核随机衰变 2、大量原子核遵循以下规律： t时刻样品中有N个核，在dt时间内有dN个发生衰变 所以： 2017/3/11

18 t时刻，每单位时间衰变的原子核数与该时刻原子核总数的比越大，衰变越快。
当t=0时，N=N0 放射性衰变定律 t时刻，每单位时间衰变的原子核数与该时刻原子核总数的比越大，衰变越快。 3、半衰期 原子核衰变到N=N0/2所需的时间。 2017/3/11

19 3、平均寿命 每个原子核衰变前存在的时间的平均值。 原子核的寿命： 平均寿命： 平均寿命与半衰期的关系： 2017/3/11

20 引入生物体内的放射性核素的总衰变常数为有效衰变常数。
有效半衰期 引入生物体内的放射性核素的总衰变常数为有效衰变常数。 与有效衰变常数对应的半衰期为有效半衰期。 放射性活度 单位时间内衰变的原子核数为放射性活度或强度。 单位：1 Ci = 3.7×1010 Bq 2017/3/11

21 例17.2 226Ra的半衰期为1602年，1g 226Ra的放射性活度为多少？
1g镭的放射性活度约等于1Ci，历史上人们正是将1g 镭的放射性活度规定为1Ci的。 2017/3/11

22 例17.3 设一台γ-刀初装时60Co源的总活度为6040Ci, 使用5年后60Co源的活度为多少贝可？其平均寿命为多 少年？
解：60Co的半衰期为T=5.27y,I0=6040×3.7×1010 Bq 5年后活度为： 平均寿命为： 2017/3/11

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24 §14.3 放射射线与物质的相互作用 放射性核素的核衰变过程发射的α射线、β射线、X射线和γ射线以及中子射线称为放射性射线，简称为射线 。
射线通过物质时会发生各种作用，其作用 规律是进行探测、防护、分析、以及医学诊断、 治疗的基础。 2017/3/11

25 1、带电粒子为α、β粒子，它们与物质的相互作用有：
1）激发：使原子处于激发态，而自身能量减小。 （常伴随有标识X射线） 2）电离：使电子脱离形成自由电子，或间接次级电离。 电离比度：带电粒子通路上每厘米路径上所产生的 离子对数目，用来表示粒子电离本领的大小，与带电 粒子的速度、电量及物质密度有关。 且带电粒子的速度 电量 及物质密度 则电离比度 反之则电离比度减小。 如：在空气中穿行的1MeV的带电粒子 α 粒子电离比度为4×104离子对， β 粒子的电离比度为50离子对 2017/3/11

26 带电粒子在原子核静电场作用下改变运动方向。
3）散射： 带电粒子在原子核静电场作用下改变运动方向。 弹性散射（能量不变） 分类 非弹性散射（能量改变） α 粒子由于m大，散射小，径迹为直线 β 粒子由于m小，散射强，径迹曲折 4）韧致辐射：高速的带电粒子受原子核库仑场的突然阻滞而能量减小，其能量以光子形式辐射。（比电离损失的能量小得多） 辐射损失与粒子的质量平方成反比，而与物质原子序数平方(Z2)成正比. 所以，β粒子的m小，辐射损失比α粒子大，而且防护 β粒子时不能用单纯原子序数大的物质，应兼顾。 2017/3/11

27 2、射程：粒子在物质中沿最初入射方向所穿过的最大 直线距离。
如：能量为数MeV的α粒子在空气中的射程为几厘 米，在生物组织中为几百微米，径迹为直线；所 以α粒子体外防护容易而体内照射危害集中且大。 能量为数MeV的β粒子在空气中的射程为几米，在 生物组织中为几毫米，径迹曲折。 3、带电粒子在物质中的吸收规律： 带电粒子由于电离、激发、韧致辐射其能量随物 物质厚度增加而减弱至完全丧失。 2017/3/11

28 γ射线与实物的相互作用 1、γ 射线的作用方式： e a)光电效应： γ 特点：低能γ 光子(小于500keV)与原子序数较高的物
物质相互作用，将其全部能量交给一个壳层的电 子使它脱离原子而成为自由电子，光子本身则 被吸收，这种现象为光电效应。 伴随有标识X射线和俄歇电子产生 2017/3/11

29 特点：中能γ 光子（500 ~ 1000keV）与原子序数较 低的物质相互作用，与物质原子较外层电子发
b)康普顿效应： γ′ γ 反冲电子e 特点：中能γ 光子（500 ~ 1000keV）与原子序数较 低的物质相互作用，与物质原子较外层电子发 生非弹性碰撞，γ光子的能量降低（频率减小） 改变运动方向而散射，被碰撞的电子也以某角 度散射，该光子称为散射光子，该电子为反冲电 子，这种现象为康普顿效应。 2017/3/11

30 特点：高能 γ 光子(大于1.022MeV )与原子序数较 高的物质相互作用，在物质原子核电场作用 下，γ 光子转化为正负电子对，这种现象为
c)电子对效应： e- e+ γ 特点：高能 γ 光子(大于1.022MeV )与原子序数较 高的物质相互作用，在物质原子核电场作用 下，γ 光子转化为正负电子对，这种现象为 电子对效应。 三种效应都有可能电离、激发。 2017/3/11

31 电子对效应 光电效应 康普顿效应 光子与物质相互作用时各种作用占优势的区域 120 100 80 60 40 20 0 MeV
光电效应 康普顿效应 电子对效应 120 100 80 60 40 20 光子与物质相互作用时各种作用占优势的区域 2017/3/11

32 2、γ 射线在实物中的减弱和吸收： 或： 2017/3/11

33 中子不带电，其主要的与物质的作用形式为受原子 核散射或与原子核发生核反应。
1 、弹性散射：中子与原子核发生弹性碰撞满足能量 守恒和动量守恒，中子方向发生变化，原子核得 到反冲能量。 主要发生在低能中子与轻核的作用中。 如：中子防护时用含H较多的水或石蜡使中子减速。 2、非弹性散射：中子与原子核发生碰撞时，除中子方 向发生变化外，反冲原子核得到一定能量而被激发， 回到基态时发出γ射线。（重核和高能中子） 2017/3/11

34 3、俘获反应：中子被原子核俘获，放出γ 射线和其他粒子
如： （ α有电离作用， 注意防护） 中子照射时应特 别注意可能产生 的伤害 4、中子在实物中的减弱和吸收： （μ与中子能量和吸收体性质有关） 2017/3/11

35 §17.4 辐射剂量与防护 放射性射线与生物组织相互作用，使得生物体的活动及其生理、生化过程发生改变的现象称为放射生物效应 。
例如：各种放射性射线通过物质时都能直接或间接地产生电离作用，相应的辐射称为电离辐射。电离辐射作用于生物体的有机大分子时，可引起分子的结构和功能发生变化，特别是对射线敏感的大分子，可使线粒体的氧化磷酸化过程受到抑制，脱氧核糖核蛋白及蛋白质的生物合成受到抑制.电离辐射还可使放射敏感组织中的DNA含量减少，分解产物增多，使蛋白质分解代谢增强，出现负氧平衡.同时，电离辐射可以引起细胞膜结构发生明显的变化，使膜的通透性增强，致使许多酶移位，导致细胞结构被损坏，功能受影响等。 2017/3/11

36 1、照射量：表示X,γ射线等对空气的电离能力以x表示
用射线剂量来衡量射线生物效应的大小。 1、照射量：表示X,γ射线等对空气的电离能力以x表示 [ 或(R)伦琴 ] 2、照射量率：单位时间内的照射量。 3、吸收剂量：表物质内某处吸收能量的多少。 4、吸收剂量率：表物体吸收射线能量的快慢。 2017/3/11

37 1 rad = 0.01 J•Kg-1 a.人体所能承受的最大辐射容许剂量为：5拉德(rad)/年 b.外照射防护： α射线射程短，戴手套
β射线射程长，用有机玻璃，铝或中等Z的物质屏 蔽，高Z物质容易产生韧致辐射； γ射线和n(中子）能量大，用高Z物质防护，如： 用铅衣，铅砖，混凝土等。 c.内照射防护： 除介入疗法，尽量避免内照射，特别是α照射，遵 守规章制度防止放射性物质进入体内。 2017/3/11

38 放射性在医疗中的作用 一、 示踪原理 放射性核素作为示踪原子是指一种元素的各种同位素都有相同的化学性质，在体内分布、转移、代谢都是一样的，引入的放射性核素称为标记原子或示踪原子。 体外标本测量：血液、尿液和粪， 如尿液中测量VB12,可反映胃肠道的吸收情况。 放射自显影：利用胶片追踪标记药物去向， 如：可以观察DNA分裂细节。 直接探测：用探测仪在体外直接探测示踪原子由体内发出的射线。 示踪优点： 灵敏度高，可在生理条件下研究机体内活动，简单

39 二、 核技术在医疗中的应用 1、治疗： a)将放射性同位素直接注入或使人体吸收，利用其 中产生的射线（ α、β、γ）杀伤病灶细胞
如：甲状腺转移癌病人口服131I治疗。 b)从体外引入射线聚集在病灶细胞（组织）上 如：X刀，γ刀 c) 治疗机 d) 质子治疗

40 2、诊断：（无损诊断） a) X射线透视，摄影 b) CT(Computer Tomograph)计算机断层扫描 Ⅰ）TCT(Transmission CT）透射型计算机断层显像 如: X-CT Ⅱ）ECT(Emission CT)发射型计算机断层显像 ①SPECT:(Single Photo Emission)单光子发射型CT技术 如：99mTc退激后放出能量为140KeV的γ射线，将99mTc 注入人体，发出的γ射线透过人体后显出影像。

41 Ⅱ）ECT(Emission CT)发射型计算机断层显像
①SPECT:(Single Photo Emission)单光子发射型CT技术 诊断用的放射性药物要求：特殊化学性质，纯度、 生物学行为符合无菌，无热源，化学毒性低，发射 射线的能量、种类、半衰期适当不能太长， 如：131I,99mTc ② PET:(Position electron)正电子发射型CT技术 正电子在肿瘤细胞上湮没的效率最高，可以将病 细胞诊断在分子量级

42 3、诊断与治疗相结合：——BNCT(硼中子俘获治疗）
Boron neutron capture theropy 含硼物质注入人体，利用中子轰击10B产生带电粒子， 杀伤病灶细胞。 射程与分子直径相比拟，非常有效， 不损伤健康细胞。 由于α粒子电离度高，可以使细胞产生不可逆转性损伤

43 困难：药物制造（亲和肿瘤细胞） 中子技术：1eV＜En＜10KeV,利用加速器，反应堆使中子加速。（研究阶段）

44 磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是利用原子核在强 磁场内发生核磁共振产生的信号经图像重建的成像技术
§ 磁共振成像 磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是利用原子核在强 磁场内发生核磁共振产生的信号经图像重建的成像技术 美国科学家保罗·劳特伯 英国科学家彼德·曼斯菲尔德 2003年诺贝尔医学或生理学奖获得者 2017/3/11

45 14.5.1 磁共振的物理原理 1. 核子的自旋与进动 核外电子、原子核中的核子都有自旋运动，它们都有自旋角动量。 角动量
磁共振的物理原理 1. 核子的自旋与进动 角动量 核外电子、原子核中的核子都有自旋运动，它们都有自旋角动量。 核子的进动 只要角动量受到一个与之垂直的力矩的作用，则角动量就产生旋进，表现为角动量矢端沿一圆周转动。 2017/3/11

46 水分子的分子磁矩应是这些粒子的轨道磁矩、自旋磁矩的矢量和
磁共振成像物质基础：水分子的磁矩 水分子的分子磁矩应是这些粒子的轨道磁矩、自旋磁矩的矢量和 十个核外电子正好构成一个满壳层：Ll =0 , μl =0 十个电子也构成五个电子对(配对电子)：Ls =0 , s =0 氧是偶偶核：I=0，LI =0 , I =0， I自旋为零 水分子就相当是两个“裸露”的氢核 2017/3/11

47 LI 在外磁场方向(Z方向)的分量LIZ = mI ħ
2、核的自旋磁矩 核自旋LI ： 核自旋量子数I只能取整数和半整数。 LI 在外磁场方向(Z方向)的分量LIZ = mI ħ mI为核自旋磁量子数， mI =I、I-1、1-2、…、-I， 共有2I+1个可能取值 不同的原子核的自旋磁量子数： 1．偶偶核 I=0，如；16O , 12C。 2．奇偶核 I=1/2，3/2，……，如15C, 15N等。 1H核的自旋为1/2。 3．奇奇核 I=1，2……，如 6Li，14N 等。 2017/3/11

48 核磁矩与核自旋的关系 I 是核自旋磁旋比 gI 是核的g因子 量子化的核磁矩I 为 称为核磁子 核磁矩的Z分量为
即 IZ = gI·mI·N 2017/3/11

49 mI =I、I-1、I-2、…、-I，共有2I+1个可能值
3、自旋核能级在外磁场中的劈裂及跃迁 射频(RF)电磁波：10～100MHz电磁波。 自旋核在磁场中 产生的一个附加能量 mI =I、I-1、I-2、…、-I，共有2I+1个可能值 裂距A： A= gI·μN·B 核能级劈裂的间距较原子能级的劈裂小得多，发生能级跃迁时的信号能量也小得多。 2017/3/11

50 电磁波能量hRF 等于裂距A，即 hRF = gI ·B·μN 则会出现核磁共振吸收跃迁
产生NMR时，射频电磁波的频率 ——拉莫尔方程 2017/3/11

51 即发生NMR时，射频电磁波的频率RF等于核旋进的频率N
4、自旋磁矩在外磁场的进动 氢核在磁场中的取向及进动 磁场 对 的作用力矩： M =I ·B·sin 因为 LI矢端旋进的角速度为 N N =I ·B 即发生NMR时，射频电磁波的频率RF等于核旋进的频率N 2017/3/11

52 例18.1 核自旋为 、朗德因子为1.4048的碳13C，处在磁感应强度为1.5T的磁场中.试求 （1） 碳13C的附加能量；
解（1）附加能量 = 1.4048 5.051 1.5mI ， mI = , , 碳 的附加能量分别为 , (2) 碳 的相邻两个分裂能级间的能量差 =1.4048 5.051 1.5=10.64 产生磁共振的射频场的频率为 (3) 使碳 MHz 2017/3/11

53 5. 核磁共振的宏观描述 样品的自旋数密度及磁化强度矢量 磁化强度矢量M 求和遍及单位体积 （1）当样品外磁场为零时
5. 核磁共振的宏观描述 样品的自旋数密度及磁化强度矢量 磁化强度矢量M 求和遍及单位体积 （1）当样品外磁场为零时 （2）样品放在外磁场B时， 2017/3/11

54 2017/3/11

55 样品中自旋核的数密度ρ越大，外磁场B0越大，则M0越大；而环境温度越高，则M0越小。
样品磁化强度矢量 在磁共振成像中，设主磁场B0沿Z轴方向 以1H核磁矩为例 样品中自旋核的数密度ρ越大，外磁场B0越大，则M0越大；而环境温度越高，则M0越小。 核自旋密度分布满足玻尔兹曼分布 k -玻尔兹曼常数，n-, n+为分别为高低能态的核自旋密度. 例如在常温下，B =1T时，n- /n+ =1： 2017/3/11

56 当RF频率满足拉莫尔公式时，使部分自旋核产生共振吸收而处于激发态.
射频电磁波对样品的激励 样品磁化强度矢量 RF电磁波的吸收： 在垂直于B0方向上施加一RF射频脉冲. 当RF频率满足拉莫尔公式时，使部分自旋核产生共振吸收而处于激发态. RF电磁波的发射： 停止RF照射，处于激发态的自旋核回到低能级、同时发射RF电磁波. 整个吸收和发射的过程成为核磁共振。 2017/3/11

57 宏观磁矩M与电磁辐射之间发生共振吸收，M与B0方向的夹角变化 角，即这个电磁辐射是一个 角RF脉冲。
和 之间的夹角 RF作用时的 宏观磁矩M与电磁辐射之间发生共振吸收，M与B0方向的夹角变化 角，即这个电磁辐射是一个 角RF脉冲。 RF电磁波对样品起激励作用 2017/3/11

58 90º 激励脉冲及其对M与的作用 180º 激励脉冲及其对M与的作用 2017/3/11

59 核系统在平衡状态时，Mz’ =M0，Mx’y’ =0。
弛豫过程和弛豫时间 （1） 弛豫过程 核系统在平衡状态时，Mz’ =M0，Mx’y’ =0。 当在 垂直方向施加一90º 激励脉冲 当激励脉冲刚结束时，Mz’ =0，Mx’y’ =Mm。 之后核磁矩只受到主磁场 的作用而逐渐恢复到原来的热平衡状态，这一恢复过程称为弛豫过程。 2017/3/11

60 式中T1、T2都是时间常数，纵向、横向驰豫过程同时进行。
纵向弛豫时间 横向弛豫时间 即T1表示 随时间变化的快慢，称为纵向弛豫时间； T2表示 随时间变化的快慢， 称为横向弛豫时间。 2017/3/11

61 （2）自由感应衰减 FID 90°脉冲激励 自由感应衰减 FID 2017/3/11

62 在纵向弛豫过程中，样品中的自旋核与晶格以热辐射的形式相互作用。也称为热弛豫，或自旋-晶格弛豫。
T1、T2的物理学意义及生物学意义 1．纵向弛豫T1 在纵向弛豫过程中，样品中的自旋核与晶格以热辐射的形式相互作用。也称为热弛豫，或自旋-晶格弛豫。 组织液的粘度增加，温度降低， T1缩短；主磁场B0的数值增大时， T1增加。 2．横向弛豫T2 在横向弛豫过程中自旋核之间存在磁的相互作用，使核磁矩从聚焦的方向上分散开来，叫自旋一自旋弛豫。 T2与环境温度、粘度无关；与主磁场的相关性不大；T2与主磁场的均匀性关系特别大。 2017/3/11

63 14.5.2 磁共振成像技术 1. MRI成像基本过程 （1）氢原子核在外加静磁场和射频电磁波照射下，发生共振；
磁共振成像技术 1. MRI成像基本过程 （1）氢原子核在外加静磁场和射频电磁波照射下，发生共振； （2）利用X、Y、Z三个方向叠加的梯度磁场计算共振质子的空间位置； （3）外来射频脉冲停止后，由M0产生的横向磁化矢量在晶格磁场作用下由XY平面逐渐回复到Z轴； （4）同时以射频信号的形式放出能量，利用RF接收器接收射频信号； （5）射频信号经放大、A/D后由计算机理后重建成图像（投影重建或二维傅立叶变换）。 2017/3/11

64 主要设备 1.磁体 2.梯度系统 3.射频系统 （1）射频线圈(发射线圈和接收线圈)。 （2）射频发射放大器 （3）射频接收放大器：
（4）射频屏蔽 2017/3/11

65 4.计算机系统 （1）模－数（A－D转换器） （2）阵列处理机 （3）用户计算机 ①病人管理； ②测量系统的组织和控制：
③测量数据的采集和处理； ④显示原始数据，图像数据及结果； ⑤图像后处理； ⑥图像存取等。 2017/3/11

66 (2)操作控制台：操纵MR检査、影像处理、拍摄照片
5.辅助部分 (1)检查床：承载病人。 (2)操作控制台：操纵MR检査、影像处理、拍摄照片 (3)磁屏蔽 2017/3/11

67 二、MRI主要构造 2017/3/11

68 不同的(正常)组织与器官的弛豫时间有显著不同,同一
磁共振成像技术的医学应用 不同的(正常)组织与器官的弛豫时间有显著不同,同一 组织在正常和病变时也存在较大差异 2017/3/11

69 人体正常脑组织的T1、T2弛豫时间 驰预时间(ms) 脑白质 脑灰质 脑脊液 颅板 板障 T T T1WI PDWI T2WI 2017/3/11

70 2. 磁共振成像技术的医学应用 (1) 脑和心脏及心脑血管疾病的诊断
由于处在不同物质环境中的氢核的T1值与存在于脂肪中的脑白质中的氢核的T1值不同，因此，磁共振成像技术不用造影剂就可以清晰地鉴别脑灰质的脑白质，为某些脑发育疾病提供诊断依据.由于磁共振成像技术在强磁场下，可以实现其他在人体化合物中具有相当重要作用的核种（如磷核）的成像，因此磁共振成像技术可以进行脑的代谢活动和心脏机能的检测.可以用来鉴别组织的病症为炎症、良性还是恶性病变，从而为癌症、急性心肌梗塞等疾病的早期诊断提供重要的依据. 2017/3/11

71 （2）骨骼和脊髓疾病的诊断 人体骨骼中氢核密度特别小，所以骨骼的磁共振信号非常弱，即磁共振成像不受骨骼的影响，可以显示骨结构的形态改变、骨骼成分的改变、骨肿瘤髓质成分的改变，骨内钙成分和脊间盘内胶质成分改变、椎管内肿瘤等. （3）肝脏、胆、肾脏和肌肉等疾病的诊断 由于人体不同脏器的纵向弛豫时间T1有不同的范围，很少有重叠.而同一脏器发生病变时，T1都会有相应的改变.因此磁共振技术对软组织的分辨率很高，不仅可以对人体脏器显示而且可以进行肝脏、胆肾脏、胃、肺脏等脏器，鼻咽部、眼眶内等部位的疾病以及肌肉疾病的诊断，还能发现膝关节半月板及韧带损伤等关节病. 2017/3/11