磁共振波譜分析儀是一種利用磁共振中的化學位移來測定分子組成及空間構型的檢測儀器。
基本介紹
- 中文名：磁共振波譜分析儀
- 外文名：MagneticResonance Spectroscopy Analyzer
定義,磁共振波譜儀分類,磁共振波譜儀結構,磁共振波譜分析儀的工作原理,磁共振波譜分析儀的臨床套用,
定義
磁共振波譜分析儀是指研究原子核對射頻輻射的吸收，對各種無機、有機物的成分、結構等進行定性分析的醫療設備，有時也可進行定量分析。它利用醫學影像技術測定人體內化學代謝物，也是檢測體內化學成分的無創性檢查手段。
磁共振波譜儀分類
1. 高分辨磁共振波譜儀 只能測液體樣品，主要用於有機分析。
2. 寬譜線磁共振波譜儀 可直接測量固體樣品，多套用於物理學領域。
磁共振波譜儀結構
磁共振波譜分析儀結構複雜，該設備主要由兩部分組成，一部分是磁共振信號的發生與採集，它主要是磁體、射頻；另一部分是數據分析及圖像處理。其主要結構組成如圖1所示。
圖1 磁共振波譜分析儀組成框圖
1. 磁體與勻場線圈
磁共振波譜分析儀所用的磁體有三種：常導型磁體、超導型磁體、永磁體。常導型磁體因為磁場強度小，磁場均勻性受溫度影響大，不常用於磁共振波譜分析。為了使磁體的磁場趨於均勻，常使用勻場線圈，常用線圈類型如圖2所示。
圖2 常用線圈類型
1) 超導型磁體的激磁導線由超導材料製成，其主要特點為：場強大，磁場穩定且均勻，不受外界溫度的影響；可用於磁共振波譜分析，還可以用於磁共振血管造影；磁場強度可調節；需要使用昂貴的冷卻劑，日常維護費用較高；製作工藝相對複雜，造價較高。
2) 永磁型磁體是由許多塊鐵磁性材料組合而成，磁共振波譜分析儀的開放型永磁體模組，可以解決現有磁共振波譜分析儀器採用的超導磁體存在的體積和重量較大、維護成本較高的問題。
3) 勻場線圈是帶電的線圈，產生小的磁場以部分調節磁體磁場的不均勻性。勻場線圈可以是常導型的也可以是超導型的，為了使磁體的磁場強度趨於均勻可採用被動的方法貼補金屬小片和主動的調整。
2. 射頻系統
1) 射頻發生器由發射器、功率放大器和發射線圈組成。射頻脈衝是誘發磁共振現象的主導因素，發射的脈衝頻率與主磁體產生的靜磁場正交，發射的脈衝頻率也需與靜磁場強度相匹配。
2) 接收部分由接收線圈和低噪聲信號放大器組成。探測器接收的信號傳送預放大器，增加信號強度，可降低後處理過程中的信噪比。然後傳至位相敏感檢測器，發生調節，從信號中減去接近larmor頻率的五官波形，經計算機處理並轉化為MRS譜圖。
3. 數據處理及圖像顯示系統
磁共振波譜分析儀一般採用固定電磁波頻率，然後連續改變外加磁場強度進行掃描。原子核頻率與照射頻率相同時發生共振，原子核發生躍遷，接收線圈因感應而產生電流，經放大器放大後在記錄儀上描記下來，從而獲得磁共振信號。
磁共振波譜分析儀的工作原理
磁共振用於臨床的根本原因是磁共振產生的長波成分可以穿透人體組織，在正常組織中，代謝物以特定的濃度存在，當組織發生病變時，代謝物濃度也會發生改變，磁共振通過測量這些變化量來確定物質結構。
磁共振波譜儀利用體內含奇數質子的原子核自身的磁性及外加磁場的作用使其發生共振，發出磁共振信號，經傅立葉公式轉換成波譜為臨床提供診斷依據。磁共振波譜主要檢測的是組織內一些化合物和代謝物的含量以及它們的濃度。由於各組織中的原子核與質子是以一定的化合物的形式存在，在一定化學環境下，這些化合物或代謝物具有一定的化學位移，並在磁共振波譜中的峰值發生微小變化，它們的峰值和化學濃度的微小變化經磁共振掃瞄器採集，使其轉化為數值波譜。這些化學信息代表組織或體液中相應代謝物的濃度，反映組織細胞的代謝狀況。
