南阳医学高等专科学校讲解

南阳医学高等专科学校《放射物理与防护》

物质的结构Structureofmatter

知识目标：1、掌握原子的结构；2、熟悉原子结构的确立过程；

3、了解核磁矩在外磁场中的进动；磁共振现象及核自旋弛豫；磁共振现象的医学应用。学习目标能力目标：1、能说出原子结构的确立过程2、能熟练的说出原子结构3、能利用原子核的结构，理解磁共振的基础原理。素质目标：

科学精神：“科学精神是一个国家繁荣富强、一个民族进步兴盛必不可少的精神。

实事求是，追求真理，崇尚创新，尊重实践

学习目标放射医学技术（士）考试大纲三、原子核自旋与核磁旋原子核的自旋原子核具有一定的质量和大小，故可将其看做球体。同电子一样，大多数原子核具有自旋特性。原子核自旋情况由核的自旋量子数I来表征。03

原子核内结构原子核自旋产生核磁1.原子核自旋核的自旋量子数I，只能取整数或半整数，即只能取0，1/2，1，3/2，…,的取值与构成原子核的中子数和质子数有关。质子数中子数都是偶数的核；质子数中子数都是奇数的核；I=0，无自旋，例如：126C，168O3，216S等核。I=1,2,3等整数，有自旋。03

原子核内结构1.原子核自旋质子数中子数中有一个为奇数一个为偶数。原子核的自旋运动用自旋角动量LI来描述，原子核的角动量习惯上称自旋。I=1/2,3/2等半整数，有自旋。03

原子核内结构判断下面元素是否会自旋？816O、1632S、714N、512B非自旋自旋

816O1632S714N、512B03

原子核内结构原子核结构—原子核的磁矩2.原子核的磁矩原子核是带正电的粒子，原子核的电荷均匀地分布在它的表面上。由于I≠0的核有自旋运动，上述电荷也随之围绕自旋轴旋转，其效应相当于环型电流，结果使它周围出现磁场，这时的核很像一个小磁体。所有的原子核都可产生核磁吗？质子为偶数，中子为偶数质子为奇数，中子为奇数质子为奇数，中子为偶数质子为偶数，中子为奇数产生核磁不产生核磁原子核的磁矩质子具有自旋性，所以质子的电荷也在运动。运动的电荷为电流，并能产生磁场。因此质子有自己的磁场，可以把它看作一个小磁棒。03

原子核内结构核磁就是原子核自旋产生的磁场非常重要用于人体MRI的为1H（氢质子），原因有：1.1H的磁化率很高；2.1H占人体原子的绝大多数。通常所指的MRI为氢质子的MR图像。何种原子核用于人体MR成像？几种典型的MRI开放式MRI第四节、磁共振现象的医学应用

一.磁共振波谱分析技术它是利用分子的化学位移来测定分子组成及空间构型的一种检测方法二.磁共振成像技术

磁共振成像主要是利用人体不同组织之间、正常组织与病变组织之间的氢核密度、纵向驰豫时间、横向驰豫时间、液体流速、液体的扩散和灌注、质子在不同分子环境中的化学位移、局域氧合、局域含铁以及膜的通透性等参数进行成像。其基本原理是利用一定频率的电磁波向处于磁场中的人体照射，人体中各种不同组织的氢核在电磁波作用下会发生磁共振，吸收电磁波的能量，随后又发出电磁波。磁共振现象：当激励电磁波的能量与原子核相邻能级之间能量差相等时，原子核两个能级之间会发生跃迁，称为磁共振现象。磁共振成像检查的优点1、软组织对比分辨率最高20远远高于CT，CT基于密度差异成像，磁共振基于H原子成像，人体中的水，脂肪，蛋白质在MRI信号强度明显不同。CTMRI脑灰质亮，脑白质暗2、多方位成像21CT只能成横断面的像，核磁是任意方位成像3、没有电离辐射损害22X线类设备存在MRI只存在电磁辐射，对身体没有明确损害，孕妇也可以进行检查4、MRI成像参数多，包含信息量大23X线类设备的成像参数只有一个——密度差异MRI参数：T1值，T2值，质子密度，波谱信息等4、心血管磁共振成像无须造影剂24时间飞跃法（timeofflyTOF）相位对比（phasecontrastPC）对比增强MRA（CE-MRA）TOF是利用液体的流动补偿，依靠流入增强效应区分静止和流动的质子。磁共振血管成像（MRA）Willis环的:旋转从侧位片(MIP)。1,椎动脉.2,颈内动脉.3,基底动脉。4,大脑前动脉.5,大脑中动脉.256.MRI具有代谢，功能成像26高场MRI系统中有磁共振功能成像技术(fMRI，functionalmagneticresonanceimaging)

，可以对功能性疾病和代谢性疾病进行诊断。极大地推动了医学、神经生理学和认知神经科学的迅速发展。例如：

血氧水平依赖BOLD成像

灌注MR成像

化学位移成像

磁敏感加权成像等7.无骨性伪影27CT检查，后颅窝存在一个暗区，称为亨氏暗区MRI横断面扫描时间较长MRI普及率低对钙化不敏感MRI缺点检查费较昂贵28习题11，MRI检查属于哪种辐射，对人有伤害吗？2，MRI适合对组织钙化程度的检查吗？29不适合，因为钙化组织几乎不含氢质子电磁辐射，对人没有明确损害三、MRI的临床应用30中枢神经系统头颈部心血管系统消化系统泌尿生殖系统肌肉骨骼关节系统乳腺31中枢神经系统321颅脑肿瘤外伤性，感染性病变脑血管，脑白质病变颅脑先天发育异常脑室及蛛网膜下腔病变2椎管肿瘤脊髓血管性病变，脊椎先天发育异常脊椎感染椎体及脊髓外伤3脑功能活动脑组织存活性大面积脑梗塞33脑干胶质瘤34DWI(DiffusionWeightedImaging)：

发现超急性期（0-6小时）脑梗死35DTI：

纤维束成像，用于脑功能研究及肿瘤的诊断36椎体血管瘤和椎间盘突出37头颈部38眼眶内耳鼻窦咽喉部甲状腺颈部软组织淋巴结病变头颈部磁共振血管成像内耳迷路水成像等特殊技术右眼视网膜母细胞瘤39MRI无对比剂动脉血管成像（MRA）,显示右侧大脑中动脉狭窄，分支明显较少40心血管系统MRI可评价心脏大血管解剖学形态，主动脉瘤，肺动脉栓塞等血管发育异常。也用于心肌病，先天性心脏病，心血管肿瘤及心包病变的诊断。41呼吸系统肺为含气器官，缺乏氢质子，肺部检查首选CT，但是在纵膈病变和肺门淋巴结方面有较大价值。42消化系统MRI对肝脏，胆囊，胆管，胰腺等疾病有较高诊断价值，常用技术MRCP。对胃肠道肿瘤的定位、定性诊断，清楚显示肿瘤的浸润程度、邻近脏器侵犯、淋巴结转移等。常用技术MRGIH.43胰管胆管44泌尿生殖系统45肾，输尿管，膀胱疾病常用技术MRU盆腔，子宫，前列腺等脏器的各层结构左侧输尿管下段狭窄、中断，其上输尿管及肾盂肾盏扩张，考虑输尿管Ca46肌肉，骨骼，关节系统MRI对软组织病变，关节和关节周围病变（肌肉、肌腱、韧带、软骨）、骨骼及骨髓腔病变有明显的优势47矢状面半月板体放射状撕裂48乳腺对乳腺良恶性肿瘤的诊断和鉴别，对乳腺癌分期，肿瘤血管生成评估及术后随访有重要的诊断价值。4950CONTENTS原子结构模型

01原子结构

02临床应用

03

本章总结职考题：1.磁性