核磁共振成像技术的新进展

核磁共振成像出现至贪不过２０年左右。由于它在医学的诊断上起了很大的作用，使它在短短的２０年中取得了飞速的发展，本文在简述了核磁共振成像的基础原理和典型的实验方法－场梯度加波方法和自旋回波方法之后，分别介绍了近年来快速成像，流体成像，化学移位成像和磁化率成像等方面的新进展。     

光声成像的未来

1 光学成像的动机及其面临的挑战 目前已经有很多不同的医学成像技术。第一个技术是X射线成像,它是最早的医学成像。伦琴在1895年发现了X射线,从而诞生了医学成像这个新的领域。第二个技术是20世纪70年代发明的X射线CT,也就是计算层析成像。之后是超声成像,它历史悠久,在二战期间就已经开始发展,但没有用于医学,它的前身被称为“声纳”。较新的技术是核磁共振,它发明于20世纪70年代。相比其他成像方法,MRI（核磁共振成像）能进行功能成像,比结构成像进了一大步。     

核磁共振快速成像及其展望

快速成像为当前核磁共振成像技术中焦点之一。人体器官的运动、被验者的移动，均造成图像的缺陷，速度慢亦增加了成像成本，限制了核磁共振成像的普及。快速的核磁共振成像可能会给核磁共振成像带来实质性的变化，文章回顾了核磁共振快速成像技术发展的历史，讨论了它的现状和未来。     

多孔介质体元内随机运动的核磁共振成像研究

多孔介质体元内随机运动的核磁共振成像是一种透视流体微观无规则运动的方法.在多孔介质中,存在两种无规则运动.一种是分于扩散.它是由于分子的布朗运动引起的;另一种是弥散,它是由多孔介质中毛管网络的复杂结构造成的.多孔介质中的液体弥散和分子扩散会在成像体无内产生相位分散.这种相位分散致使回波信号发生衰减.采用适当的梯度脉冲.可以从这种信号衰减中获得视扩散系数(ADC)的分布图像.本文作者在4.7T高场超导核磁共振成像系统上.采用特制的高梯度线圈获得了扩散和机扩散系数分布的图像.在水和丙酮模型中获得了扩散系教图像,其扩散系数值与标准值相符.在人体肾结石中获得了扩散系数分布图像,在不同流速下,获得了多孔介质中的视扩散系数分布图像.并分析了视扩散系数与速度的关系.在多孔介质中定量确定扩散系数和机扩散系数及其空间分布将会极大地提高核磁共振成像技术在渗流力学研究中的应用能力.     

功能磁共振成像技术及其在脑科学研究中的应用

功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)是用磁共振成像的方法研究人脑和神经系统的功能,它是磁共振成像的一种应用和深入发展.磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)是核磁共振成像的简称,它是基于核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)这一物理现象发展起来的.1946年物理学家首先发现核磁共振现象,直到70年代初,它一直沿着高分辨核磁共振波谱学的方向发展.1972年达马迪安(R.Damadian)提出磁共振成像的设想,并指出可以用磁共振成像仪扫描人体检查疾病.1973年劳特伯(P.Lauterbur)在<自然>杂志上发表了用试管样品得到的磁共振截面像,显示了磁共振成像的可能性.从此开始了磁共振成像的发展时期.1980年在实验室中获得了足够清晰的有医学诊断意义的人的头部磁共振图像.磁共振成像仪逐渐形成产业,开始进入医院,主要用于观测人体内部解剖学结构,确定肿瘤和其他疾病的位置.1990年对动物的实验表明,有可能用磁共振成像研究大脑功能.1991年发表了第一幅有意义的人的大脑功能的图像,显示出视觉刺激在大脑的反应,开始了脑功能磁共振成像的研究.至今刚刚过了几年的时间,这一研究领域已经得到了迅速发展.     

核磁共振成像教学实验

利用超小型核磁共振成像仪，完成了核磁共振空间编码成像的一系列实验．研究了超小型核磁共振成像仪的性能，并对2种观赏植物、动物骨骼、蛔虫、蚯蚓等生物样品进行了核磁共振成像以及T1加权和氢核密度加权成像．     

核磁共振螺旋快速成像的新进展

核磁共振快速成像能在几十毫秒内获取数据，对运动器官作适时显示，并在功能成像的研究等方面具有常规成像不能替代的优点，是核磁共振成像的发展方向．螺旋快速成像对硬件的要求较低，近年来方法上的改善，已使其趋于实用．文章简要介绍了螺旋快速成像原理及网格重建算法．     

核磁共振发现50周年

核磁共振在当前有着广泛和重要的应用，文中简明扼要地介绍了核磁共振发现的历史背景和经过，以及相关磁共振的发现，指出了核磁共振的特点、主要进展和多方面的应用，阐述了从核磁共振谱发展到核磁共振成像的重要意义及这种成像的特点；最后对核磁共振的发展作了若干展望。     

大白鼠脑中风模型的核磁共振成像(英文)

核磁共振成像现今已经成为临床神经影像的常规工具.在诊断、评估和监测中风从急性到慢性的各个阶段的脑组织的变化过程中,核磁共振成像扮演了一个重要的角色.该综述提供了多种核磁共振成像方法的描述,以及选择性地展示了作者在美国亨利福特医院神经科核磁共振成像实验室所获得的大白鼠栓塞中风模型的核磁共振成像研究成果.     

核磁共振骨皮质成像关键技术研究进展

骨质量尤其是骨皮质质量的评价方法对骨病的诊断和治疗有重要意义. 随着社会快速老龄化, 如何非侵入地获得准确实用的骨质量评价指标已成为医学物理领域亟待解决的热点问题. 目前有多种骨质量评价方法, 其中双能X射线吸收法获得的骨矿密度值是评价骨质量的现行金标准, 但这个参数有明显缺陷, 如不能反映骨皮质中的有机基质、微结构、孔隙度及灌注等情况, 所以不能准确诊断骨质疏松和预测骨折等疾病. 由于骨的磁共振信号衰减极快,所以常规磁共振成像技术不能探测到骨的信号. 近年来随着理论、方法和设备的不断进步, 超短回波磁共振骨成像成为可能. 本文简要介绍超短回波磁共振骨成像的基础物理理论, 结合作者所在实验室的研究工作对各类定性及定量超短回波磁共振骨皮质成像新方法进行综述, 总结各类方法的特点、适用范围及不足, 指出进一步研究的方向、重点及步骤, 对超短回波磁共振成像在骨质量评估方面的理论研究及工程应用具有指导意义. 关键词： 超短回波 核磁共振成像 骨矿物密度 骨皮质     

核磁共振成像及其医学应用

介绍了核磁共振现象、核磁共振成像的物理原理和特点,简明概述了它在临床诊断上的应用及发展前景。     

曼斯菲尔德（Mamsfield，Sir Peter，1933-）英国物理学家（Physicist，England）

曼斯菲尔德是核磁共振成像（NMRI）技术的发明者之一。他与美国化学家劳特布尔埔共享T2003年诺贝尔生理学和医学奖。核磁共振成像是利用在物体的不同点处磁场强度不同，因而在不同点上产生不同的核磁共振频率；共振吸收谱线的频率分布就对应于共振核的空间分布：借助于计算机，便可以重建出原来的图像。     

通过核磁共振成像区分肥瘦肉组织

核磁共振成像技术在生物医学领域有广泛应用,在近代物理实验课程中开设核磁共振成像实验有助于加深对其复杂原理的理解.本文介绍了在实验室的小型设备上用软脉冲自旋回波序列对猪肉进行T1加权成像,从而把肥肉和瘦肉在成像中分离的过程.     

小动物高分辨扩散加权成像在临床 MRI 上的实现

在临床用MRI系统上对小动物扩散加权成像一般采用回波平面成像序列,但是回波平面成像易受偏共振效应的影响,得到的图像伪影大、几何变形严重、图像分辨率低,无法探究微小的生物组织结构. 该文报道了在临床用3 T MRI系统上采用自旋回波序列实现了高分辨扩散加权成像. 为减少运动伪影,序列中整合了导航回波矫正技术. 对脑缺血模型大鼠脑部的扫描结果显示,自旋回波扩散加权序列获得的图像基本没有发生形变,并且具有较高的分辨率和较好的信噪比.     

核磁共振医学成象

 长期以来,核磁共振现象主要用于化学分析中.核磁共振(NMR)波谱分析在医学上可用药物分析和生化分析.1958年,开始有人用NMR原理进行活体血流量测定.1971年美国纽约州立大学教授R.Damdian提出NMR用于医学诊断的可能性及其意义,化学家P.C.Lauterbut于1972年进一步指出NMR信号完全可以重建图象.同年,X线电子计算机断层成像(或称电子计算机体层摄影)技术正式宣告问世,这使医学诊断发生了革命性的飞跃.电子计算机断层成像简称为CT.核磁共振医学成像也采用先进的CT技术,称为核磁共振计算机体层摄影(NMR-CT).但它与X-CT在获取信息的原理方面全然不同,在图像重建方面有所相似,只不过NMR-CT比X-CT要复杂得多.     

磁共振现代射频脉冲理论在非均匀场成像中的应用

在磁共振非均匀场成像中，传统的射频脉冲导致回波信号的衰减.为了减小和消除这种磁共振信号的衰减，在讨论了经典理论的基础上根据非线性动力学中的逆散射理论和Shinnar-Le Roux方法导出了用于非均匀场成像的射频脉冲设计方法.模拟结果表明，采用逆散射理论和Shinnar-Le Roux方法优化的脉冲序列可以明显提高信号的信噪比. 关键词： 磁共振成像 射频脉冲 非线性系统     

基于快速采样的剪切光束成像图像重构算法

剪切光束成像是一种非传统地基光学成像技术,在对位姿快速变化的目标成像时,为重构目标高分辨率清晰图像,其成像系统的回波数据采样速率仍不够快.本文提出一种五光束快速采样的图像重构方法,通过改变成像系统编码和解码方法,采用中心对称结构呈“十”字形排布的发射光束阵型,利用所提的快速图像重构算法,单次采样的回波数据所能重构的目标图像从1幅增加到8幅,快速抑制了重构图像的散斑效应.仿真结果表明,与传统三光束图像重构方法相比,获得相同质量图像所需的回波数据采样次数从20次减少至5次,大幅减少了回波数据采样次数,提高了回波数据采样速率.     

磁共振成像在医学上的应用

随着物理学的不断发展,应用医学上听诊和叩诊的声共振原理,共振现象已深入到原子核内部,这就是核磁共振成像（ＭＲＩ）．１ＭＲＩ成像简史 １９４６年,美国斯坦福大学的布劳克和哈佛大学的帕塞尔同时发现了核磁共振现象对结构分析,液体和固体的动态学观察做出了贡献．因此荣获１９５２年诺贝尔物理奖． 核磁共振现象被发现后,如同许多重大的物理事件被发现一样,即用于生命科学的研究上．经过科学家们不断地努力,１９７２年纽约州立大学的劳特布尔（Ｐ．Ｃ．Ｌａｕｔｅｒ－ｂｕｒ）等人首先报道利用核磁共振讯号重建图象的技术．近年…     

地面核磁共振反演导电层状模型

提出不同于常规线性规划的广义线性迭代反演成像技术,并将其应用于任意层状导电介质的地面核磁共振数据分析.在这种方法中,初始振幅强度的平方作为反演成像的对象,它可以表示为含水量分布的二次型形式,并且在反演成像迭代过程中,对应的Jacobian矩阵元素可以用解析形式显式表示出来.反演成像可以从均匀半空间模型开始迭代,理论上,2次迭代就可以完成成像过程.用实际数据对提出的反演成像理论进行了验证.与常规方法相比,新方法的成像结果与实际情况具有更好的一致性,证明了广义线性迭代反演成像不仅具有较好的稳定性和收敛性,还特别适合任意良导层状模型的地面核磁共振数据反演成像.     

合成孔径激光成像雷达的光学成像处理

提出了一种合成孔径激光成像雷达(SAIL)光学成像处理器的原理方案,基于侧视/直视SAIL单点目标回波收集方程,对此光学处理器的数据加载时空坐标转换、成像分辨率、成像处理能力等方面进行了理论分析,并进行了实验验证,给出了SAIL大口径验证样机获得的目标回波数据的成像结果。此SAIL光学处理器结构简单、紧凑、功耗低,且具有实时、实地处理SAIL回波信号的能力,在未来机载、星载SAIL系统中有广泛的应用前景。