磁力共振(Magnetic Resonance)原理指的是一种物理现象,即一部分原子核存在于低自旋态和高自旋态两种状态中,并且根据磁场强度的不同,两种状态的能量差也不同。当外加一个频率与两种状态能量差相同的强磁场时,低自旋态和高自旋态之间就会发生共振吸收现象。该现象被应用于医学影像等领域中。
磁力共振原理适用于原子核自旋为整数倍数的原子,如氢核、碳核等。由于氢在生物体内含量最丰富,因此磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)最常用的核磁共振技术就是基于氢核的共振吸收现象来实现的。
除了在医学影像方面的应用,磁力共振原理还被广泛应用于研究物质的结构、性质等领域,如核磁共振光谱学、磁共振成像技术等。
磁共振成像技术是基于磁共振原理实现的,其主要分为四个步骤:
第一步:患者被放置在一个强磁场中,患者的原子核(如氢核)受到磁场作用呈现一种特定状态;
第二步:在磁场作用下,给患者的身体施加一个特定的辐射波脉冲,使得原子核逐渐接近共振状态,发出特定的信号;
第三步:检测原子核发出的信号并进行数字化,得到一组有关患者身体内部的数据;
第四步:计算机将得到的数据转换为图像,并进行后续的数学处理和分析,得到最终的影像结果。
磁力共振技术相比于传统X线检查等其他医学影像技术,具有显著的优势:
1、不需要暴露患者于有害的辐射,相对安全;
2、能够对人体软组织进行高分辨率的成像;
3、对于某些病变的发现和诊断有较高的准确性。
但同时磁共振成像技术也存在着一些缺陷:
1、成本较高;
2、对患者的限制较多,如不能有金属植入物等;
3、扫描过程需要较长时间。