1.CT和核磁共振的辐射范围

2.CT和磁共振检查有什么区别?我们又该如何选择呢?

3.CT和核磁共振原理有啥区别,适用范围分别是什么

4.如何给病人解释做ct、x光、核磁共振对人体危害不大呢

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核磁共振到底辐射大不大?

核磁共振简称MRI,从名字来看,核磁共振既有「核」,又有「磁」,听起来就是个辐射量很大的辐射系检查。所以不怪很多病员会有疑虑:“核磁共振检查会不会有害健康?”。

首先说一下,这个核,是原子核的核,进一步说,是氢原子核的核,不是扔出去炸出一朵蘑菇云的核弹的核。

氢原子核成像。可以简单理解为身体里的水分子成像。

核磁共振成像的原理是机器人为了制造一个磁场,利用电磁波信号成像,并没有放射线的介入,人躺在核磁共振机产生的磁场里,身体中的氢原子核能够有规律地运动,然后通过计算机处理来形成我们看到的核磁共振图像。

表 核磁共振量子计算

做个比喻吧:核磁共振相当于用手摇一摇身体,让身体里的水分子振动,再平静下来,然后感受里面的振动。

和CT类似,核磁共振也是把人切成许多的薄片,然后取一片一片的薄片出来看,因为核磁的成像速度在骨科辐射检查三兄弟中最慢,所以并不适合急诊。

而人体中含水量最多的部位成像就最强,所以我们人体的大脑、脊髓、椎间盘和关节软骨等部位因为含水量丰富,在临床中是应用核磁的最佳受体。

所以接下来让我们来看看核磁共振的优点,

它的优点就是没有辐射。成像细节丰富,可以三维成像。

而缺点就是成像速度慢,扫一个部位就是大半个小时。

另外就是噪声大,呜啦呜啦的噪声堪比精神污染。

最后核磁的运动伪影严重,也就是被检查的人需要一动不动地躺在机器里,否则的话会因为活动造成不真实的影响干扰,因此对于婴幼儿和老迈的失能老人这些没自控能力的患者在进行检查时多需要辅助使用镇定剂。

接下来解释一下很多患者的疑惑:“为什么已经拍了CT还要拍核磁共振呢?”

因为两者的检查目的不一样。以急诊经常出现的脑科病员为例,有患者突然出现偏瘫或瘫痪症状,医生会先选择进行CT检查,目的是排除颅内出血,因为CT成像速度快,而脑出血就是在和死神抢时间。在CT排除脑出血之后就要进行磁共振的检查了,这时的目的是看看有没有肿瘤等其他病变。

所以核磁共振和CT的不同点就可以总结一下了:

MRI不同于CT,它不依赖于电离射线成像,所以对人体无辐射危害,且对软组织具有较高的分辨率,可以进行多序列、多参数的成像。

而因为核磁共振打娘胎里出来名字就带个核字,所以百姓们常误解它可能有放射线和辐射,其实这个核指的是氢原子核。

所以,核磁共振完全是零辐射的,患者可以放心检查。

但因为核磁共振人为制造了一个磁场,所以在患者体内如果置入过磁性物体,比如心脏起搏器、骨折开过刀植入的磁性金属内固定或“胰岛素泵”等,这些都是磁共振检查的绝对或相对禁忌,一定要提前告知放射科医生,避免造成不必要的悲剧。

检查范围

磁共振可以检查的部位很多,包括脑部、血管、肌肉、韧带、脊柱等,临床上主要用于脑血管,脑组织,肿瘤,软组织,乳腺及肝脏诊断。肿瘤及脑组织成像多要配合使用造影剂。但因为其成像速度慢且价格较贵的原因,还是建议在有症状或医生建议下再进行磁共振检查,而在正常的体检中并没有必要做核磁检查。

既然说核磁共振没有危害,那为什么还要在核磁共振室门口弄个厚厚的铁门,并且醒目的标识出“危险”呢?

大体而言,厚厚的铁门有以下三个作用:

第一个作用:隔离干扰。

来自于核磁共振机外界的各种电磁波,比如医院的灯具、大家的手机等都会发射电磁信号,进而干扰机器的运行。所以必须要隔离磁共振室周围的电磁波信号,才不会让外界干扰内部信号的采集。

第二个作用:隔离噪音。

做过磁共振检查的人都知道,在核磁共振的检查过程中,会听到富有节奏但不停变化的呜啦呜啦的噪声。这种声音会让人很不舒服,因此铁门的作用,就是阻止这些恼人的噪声干扰到外界的正常工作秩序。

第三个作用:隔离对机器的伤害。

首先,核磁共振机很贵,即便是不是太好的磁共振机也要百八十万的价格,而磁共振机工作时产生的巨大磁场会把所有的磁性物体都吸到机器里。虽然磁共振对人体并没有什么危害,但是磁共振室之外医院的氧气瓶、轮椅,甚至你的皮带扣或者手机都有被吸进机器里造成损伤的案例,所以铁门的作用,不是怕你受伤,而是机器金贵,伤不起!!

CT和核磁共振的辐射范围

能对人体骨髓造成的影响,并降低可能由于人体免疫系统的损害而导致的感染风险。现在已经有专门用来降低由于核辐射可以引起基因突变,基因可以说是机体代谢的指控中心,例如蛋白的产生,合成,发挥作用都依赖它的正常解读,不应该生成的生成了,应该生成的没生成,机体自然会出问题 辐射粒子对人体内脏造成损害的药物。 核辐射也是射线,射线的穿透力很强,是一种波长很短的电磁波。γ辐射和X射线相似,能穿透人体和建筑物,危害距离远。宇宙、自然界能产生放射性的物质不少但危害都不太大,只有核爆炸或核电站事故泄漏的放射性物质才能大范围地对人员造成伤亡。 电磁波是很常见的辐射,对人体的影响主要由功率(与场强有关)和频率决定。通讯用的无线电波是频率较低的电磁波,如果按照频率从低到高(波长从长到短)按次序排列,电磁波可以分为:长波、中波、短波、超短波、微波、远红外线、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线、宇宙射线。以可见光为界,频率低于(波长长于)可见光的电磁波对人体产生的主要是热效应,频率高于可见光的射线对人体主要产生化学效应。

核泄漏一般的情况对人员的影响表现在核辐射,也叫做放射性物质,放射性物质以波或微粒形式发射出的一种能量就叫核辐射,核爆炸和核事故都有核辐射。它有a,b和y三种辐射形式。a辐射只要用一张纸就能挡住,但吸入体内危害大;b辐射是高速电子,皮肤沾上后烧伤明显;y辐射和X射线相似,能穿透人体和建筑物,危害距离远。宇宙、自然界能产生放射性的物质不少,但危害都不太大,只有核爆炸或核电站事故泄漏的放射性物质才能大范围地对人员造成伤亡。 放射性物质可通过呼吸吸入,皮肤伤口及消化道吸收进入体内,引起内辐射,y辐射可穿透一定距离被机体吸收,使人员受到外照射伤害。内外照射形成放射病的症状有:疲劳、头昏、失眠、皮肤发红、溃疡、出血、脱发、白血病、呕吐、腹泻等。有时还会增加癌症、畸变、遗传性病变发生率,影响几代人的健康。一般讲,身体接受的辐射能量越多,其放射病症状越严重,致癌、致畸风险越大。 防辐射推荐1:西红柿红素 推荐理由: 代表:西红柿、西瓜等红色水果。 西红柿红素在很多红色水果中都有,以西红柿中的含量最高。西红柿红素是迄今为止所发现的抗氧化能力最强的类胡萝卜素,它的抗氧化能力是维生素E的100倍,具有极强的清除自由基的能力,有抗辐射、预防心脑血管疾病、提高免疫力、延缓衰老等功效,有植物黄金之称。 推荐餐单: 西红柿炒鸡蛋。由于西红柿红素属于脂溶性维生素,经过油烹饪后吸收更好,同时加热也可以促进西红柿红素的释放。 防辐射推荐2:维生素E、维生素C 推荐理由: 代表:各种豆类,橄榄油、葵花子油;芥菜、卷心菜、萝卜等十字花科蔬菜;鲜枣、橘子、猕猴桃等新鲜水果。 各种豆类、橄榄油、葵花子油和十字花科蔬菜富含维生素E,而鲜枣、橘子、猕猴桃等水果富含维生素C,维生素E和维生素C都属于抗氧化维生素,具有抗氧化活性,可以减轻计算机辐射导致的过氧化反应,就像给我们的皮肤穿上了一层“防辐射衣”,从而减轻皮肤损害。 此外,新鲜的蔬果具有抗辐射作用,还在于它们可使血液呈碱性,溶解沉淀于细胞内的毒素,使之随尿液排泄掉。 推荐餐单:橄榄油混合色拉。维E和维C都不耐高温,因此,生吃能最大限度地发挥其威力。另外,色拉能一次吃进多种蔬菜水果,搭配橄榄油,效果更好。 防辐射推荐3:维生素A、β胡萝卜素 推荐理由: 代表:鱼肝油、动物肝脏;鸡肉、蛋黄;西兰花、胡萝卜、菠菜等。 此类食品富含维生素A和β胡萝卜素,能很好地保护眼睛。天然胡萝卜素是一种强有力的抗氧化剂,能有效保护人体细胞免受损害,从而避免细胞发生癌变。长期食用胡萝卜,能使人体少受辐射和超量紫外线照射的损害。目前国外还将天然胡萝卜素用于化妆品中,发挥其防辐射,保护、滋润皮肤和抗衰老作用。 推荐餐单:胡萝卜炒西兰花。β胡萝卜素属于脂溶性维生素,需要用油炒,才更有利吸收。 防辐射推荐4:硒 推荐理由: 代表:芝麻、麦芽和黄芪;酵母、蛋类、啤酒;龙虾、金枪鱼等海产品;大蒜、蘑菇等。 微量元素硒具有抗氧化的作用,它是通过阻断身体过氧化反应而起到抗辐射、延缓衰老的作用。含硒丰富的食物首推芝麻、麦芽和黄芪。 推荐餐单:黑芝麻糊。芝麻不仅富含硒,还富含具有抗氧化作用的维生素E,双管齐下,功效更强。 防辐射推荐5:脂多糖、维生素A原 推荐理由: 代表:绿茶、绿豆等。 如果不习惯喝绿茶,菊花茶也同样有效。现代医学研究证实,绿豆/绿茶中含脂多糖、维生素A原,能帮助排泄体内毒物、加速新陈代谢,可有效抵抗各种形式污染。 推荐餐单:绿豆汤、绿茶。民间素有“绿豆汤解百毒”之说,每天喝点绿茶和绿豆汤,不但能摄入抗辐射的有效成分,还能补充水分,加强代谢。

一般的核辐射不会对人体造成什么伤害,但是如果是核事故爆发,那么其放射性物质可增加癌症、畸变、遗传性病变发生率,影响几代人的健康。核泄漏一般的情况对人员的影响表现在核辐射,也叫做放射性物质,放射性物质可通过呼吸吸入,皮肤伤口及消化道吸收进入体内,引起内辐射,γ辐射可穿透一定距离被机体吸收,使人员受到外照射伤害。

辐射可以对人体内部化学环境造成严重伤害,它会打断人体组织的各种原子和分子间的化学键。破坏掉人体的DNA。被强辐射后的人,会得辐射病,辐射病会有一段潜伏期,随后会出现致命的症状,腹痛,恶心,眩晕,免疫系统崩溃,几天甚至几个小时之内就会死亡。

CT和磁共振检查有什么区别?我们又该如何选择呢?

磁共振丝毫没有射线,他连管球都没有。这你就放心吧。

CT一般都是高于100KV的高压硬质X线,高千伏X线一般都是康普顿散射效应,不像低千伏,也就是常说的软X线那样散射那么严重,所以,CT的线虽然硬,但是比较局限,X线散射范围小。其次,CT的放射线是经过准直器高度准直的,所以,他的线束很细。这样在一定意义上也减少了辐射。

但是我觉得,辐射多少还会有,医生一定要把防护门关严。三个月你查一下白细胞。

我想,你应该是一名实习医生吧,我说的你应该能明白。

CT和核磁共振原理有啥区别,适用范围分别是什么

CT和磁共振检查有什么区别?我们又该如何选择呢?

身体出现某些严重疾病时,通常要到医院做科学检查,近几年医学科技发展很快,通过科学检查身体疾病的能力也越来越强,核磁共振检查,ct检查等,没有学过相关的专业知识,就会有更多的详细的磁共振检查和ct检查。CT和磁共振检查有什么区别?我们又该如何选择呢?

什么叫CT和磁共振检查?

CT 检查的优势是检查生成的图像,属于断层图像,不会产生图像重叠的情况。?CT 检查密度分辨率高,可以发现普通 X 线检查时难以显示的细小病变。CT 检查速度快,患者在利用 CT 检查扫描全身时,所需要的时间在十秒左右,患者在检查期间,可以不用更换、调整体位,设备就可以将患者全身影像扫描、记录。

磁共振检查,临床医学中,磁共振检查是在人体内部组织,允许磁共振设备生成的电波穿过后,对患者身体进行的全面检查。核磁共振检查的原理是水质子成像,磁共振设备会通过外加磁场,将水质子外围的电子旋转方向改变,再利用这个原理产生人体组织的质子成像。在进行磁共振检查前,很多人都会担心该检查对人体的损害问题。

CT和磁共振检查的区分有什么?

CT检查对一些出血性病变十分的比较敏感,患者刚病发时就可以根据CT检查发觉病况。去医院的急诊室中,常常会运用CT检查,剖析脑中风患者归属于缺血性、出血性,有利于科学合理、有效地调节治疗方案。

CT检查在具体运用中,却对缺血性疾病不比较敏感,患者病发后6钟头、一天内CT检查结果,患者的CT检查结果都不可能有哪些转变。而磁共振检查正好可以填补CT检查,对缺血性疾病不比较敏感这一缺点,而且检查图像清楚,可以在6钟头内迅速找到患者的缺血性疾病。再者,一部分核磁共振机器设备可以全方位体现出患者的心脑血管、血液状况。就检查花 费来讲,磁共振检查花费显著高过CT检查,配有心血管支架这类脏东西的患者,不适宜开展磁共振检查。

怎样有效挑选CT和磁共振检查

第一,神经系统疾病。脑梗死、颅脑外伤、头部肿瘤、发育畸形等病症的医治中,CT归属于优选检查方式,它可以明确地表明出患者脑内的脓肿、伤害到,及其脑内金属材料脏东西、颌面骨裂。CT检查在医师鉴别高血压脑出血、脑动脉瘤等病症中,拥有较高的使用使用价值。

第二,心血管疾病。CT检查可用以心包积液、主动脉夹层、心包肿瘤等病症的扫描仪与检查,乃至可以对冠脉病变开展判定确诊。

第三,胸腹腔病变。一方面,肺脏病变中的肺部感染与外伤、肿瘤都能够根据CT检查,表明肺脏纵膈内的疾病、肿瘤机构、胸膜病变、淋巴结节。另一方面,CT可以清楚表明身体肝脏、胆襄、肝部、肾脏功能等实际性人体器官,让医师把握腹部器官中的病变或肿瘤部位、水平。

第四,骨盆内脏器官。CT检查可精确表明骨盆内脏器官内肿瘤对周围机构的侵蚀,在医学上,CT检查可同时用以确诊结肠肿瘤。

第五,骨与骨关节。人体骨骼、骨骼内的细微病变在检查时,一般的X射线,会由于骨皮质的遮住而无法表明。但CT检查可以将骨骼、全身肌肉中的病变展现出来,就算是胸锁关节、脊柱这类构造较为复杂的骨与骨关节。例如患者可根据CT检查,查询骨关节中细微位置的骨裂、脊髓内肿瘤的侵润,全方位表明骨骼周边构造。

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如何给病人解释做ct、x光、核磁共振对人体危害不大呢

CT扫描仪可以用于对人体的全身扫描,而核磁共振扫描仪则主要用于对人体的软组织的扫描。通过这两种仪器,医生可以获得详细的三维的人体剖面图象,清楚地看到人体组织中的细微的变化,为科学的诊断提供有力的证据。CT扫描仪和核磁共振扫描仪的外形十分相似,它们所获得的三维图像也很相似,但是应该指出这两种仪器的成像原理确是完全不同的。CT扫描仪的原理相对比较简单,它是利用不同密度的人体组织对X射线有着不同的吸收率的原理而设计的。大家都知道X射线是一种波长很短的电磁波,它沿着直线传播,由于它的能量很高,所以它可以穿透人体的所有组织。由于人体不同组织的密度不同,所以它们对X射线的吸收率也各不相同。如果用平行的或者是向外成一定角度发散的X射线穿越人体,然后对感光胶片进行曝光,这样就可以清楚地看见人体的骨肋和一些软组织的分布情况。这就是最常用的X射线透视的基本原理。X射线透视是在二十世纪初期所发明的,它的发明为医学的诊断提供了一个极为重要的信息来源。但是遗憾的是X射线透视所得到的是一个平面图形,由于人体组织的重叠会引起对X射线吸收的互相叠加的作用,所以在X射线透视的照片上很多的细节是看不到的。为了了解一些三维的细节,就必须从不同的角度进行X射线透视,而要想获得人体的三维图象则是不可能的。为了获得人体组织的细节,为了获得人体组织的三维图象,这只有依靠于现代的CT扫描仪和核磁共振扫描仪了。CT扫描仪是1971年由洪斯非尔德(Hounsfield)发明的,洪斯非尔德并因此而获得1979年的诺贝尔奖。CT扫描仪和X射线透视有很多相同的地方,但是也有很多不同的地方。相同的是它们都是以人体组织中不同密度的器官对X射线有着不同的吸收率作为仪器设计的基本原理。它们所用的射线源可以是波阵面为平面的X射线面源,也可以是波阵面是球面发散的X射线点源。而它们之间不同的地方是:1)X射线透视的接收装置是一张胶片,而CT扫描仪所使用的则是一组园弧形的电子接收装置,这种装置一般是由用准直器分隔开的晶体所构成。这个电子接收装置正好位于X射线源的正对面。2)X射线透视工作时它的射线源和胶片均处在固定的位置上,而CT扫描在工作时不但所扫描的人体会在扫描仪的园孔内来回移动,而且X射线源和电子接收装置也会在CT扫描仪的园环上高速地旋转。在CT扫描仪上这两个方向上的运动都有精密的编码器来监察。3)这两个仪器的最后一个不同点就是X射线透视不需要进行计算机处理,而CT扫描仪则需要使用计算机对图象进行较为复杂的计算和处理,从而来形成三维的人体组织的详细图象。为了对CT扫描仪的原理有进一步的了解,有必要要对X射线透视的透射吸收有所了解。如果一种材料的吸收系数为 ,则X射线在材料中经过一定的路程 后,该材料对X射线的透射率则为 。当X胶片或者接收器的平面平行于X射线的发射平面时,则X射线经过人体各部分的吸收以后,在胶片上各个点上的透射率的分布就是:(1)透射率和X射线的源强度的乘积就是X射线到达感光胶片或者接收器时的能量。假设X射线的波阵面是一个平面,X射线的原有的强度为 ,考虑到在接收器上的背景噪声为 ,如果将介质的吸收系数进行离散处理, 为介质中每一个离散点的长度,则最后落在接收器上相应的点上的辐射强度为:(2)考虑到X射线的散射和其它因素,这个公式经过简单的变换有:(3)注意当X射线为发散形传播时,我们还要注意X射线的自身强度在传播中也将不断衰减。X射线的自身强度和X射线传播的距离的平方成反比。从上面的公式看,X射线在经过吸收系数不同的结构以后,所产生的信息可以形成一个线性方程组。CT扫描仪一般还可以用于同位素辐射的成像。当人体器官中积聚了半衰期很短的同位素时,同位素的衰变会发射出 射线。这时如果不考虑人体的吸收,则CT扫描仪的接收器中某一个点所以获得的辐射为:(4)式中 是同位素的空间分布函数。而接收器所获得的图像则是空间分布函数在一个方向上的投影。上面的公式3和4说明CT扫描仪和同位素成像都是典型的坐标函数投影的问题。在坐标函数投影的过程中,三维的图像信息将被压缩到一个二维图象中去,而一维的图像信息则会被压缩到一个一维图象中去。通过个别的一维或者二维图象的有限信息,是不可能重新恢复它所包含的二维或者三维信息的。但是如果对同一个二维或者三维结构的不同方向进行多次的曝光,我们则有可能通过多个一维或者二维图象来完全恢复原来的三维结构的所有信息。实际上CT扫描仪是通过X射线源不断地从不同的位置对一个个人体的二维剖面进行投影,从而在一个不断转动的弧形的一维或者二维接收器上成像,从而形成多个对同一剖面的一维或者二维的投影图象。通过这些图象的信息,就可以恢复该剖面的二维形态,构成一个个的人体剖面的图象。在正电子辐射扫描仪(positron emission tomograh) 中也使用了同样的原理。这时利用在人体中注射放射性的物质,这些物质会根据人体中各个器官的特性进行一定的分布。这样这些放射性的物体会发射出光子,这些光子的集中程度和放射性物质的集中程度是相同的。当接收到这些光子以后,可以根据投影逆变换的原理来了解人体中各个器官的有关情况。坐标和坐标函数的投影问题是一个非常简单的问题,这里就不作介绍了。然而坐标和坐标函数的逆投影变换问题确是比较复杂和困难的课题。前者是现今照相精密测量和航空大地测量的基础,后者则是很多医学成像仪器的基础。照相精密测量和航空大地测量的计算公式不是本文介绍的内容,这里主要介绍坐标函数的逆投影变换问题。这个逆变换的问题一般有四种不同的求解方法:1)简单的反投影方法;2)积分方程的方法;3)傅立叶变换的方法;和4)级数展开的方法。为了简洁起见,这里主要介绍第一和第三种方法。其中第三种方法是目前医学成像中最常用的方法。反投影方法十分简单,它的基础就是假定在图像中任何有贡献的像点沿着投影方向的贡献是完全相同的。取最简单的情况,如果有一个2X2的平面图像,它们的每一个像点的强度为:2,3和4,5。则它们在X方向的投影为5和9,在Y方向的投影为6和8。在进行反投影时,首先将X方向的投影值进行均匀分配,这样获得的每一个像点的强度为2。5,2。5和4。5,4。5。这时再加上在Y方向上的投影的贡献,这样获得的每一个像点的强度为5。5,6。5和7。5,8。5。由于我们将多次的投影进行了重复的分配,所以我们要对每一个像点的强度减去掉一个数值N,这个值为 ,这里 是在逆变换中所利用的投影的总数目, 是每一个投影中的总的函数强度值, 是图像中像点的总数目。这里的例子中 ,,, ,减去这个值以后,所有得出像点的强度分别为2,3和4,5,和原来图像中各个像点的强度值完全相同。然而这种方法的局限性也是十分明显的。1)当投影数增加时,图像上的每一个像元并不能很好地和投影迈步上的像元完全一一对应;2)这种强度贡献相同的假设使得反投影方法具有去高补充低的倾向,原来清晰的形体所获得的图像则是模糊和不清晰的。因此这种方法已经很少使用。现在比较广泛使用的是其它几种逆变换的方法。而其中傅立叶方法则是一种最为重要并且最广泛应用的方法。傅立叶方法的原理是利用每个投影的频率分布来合成出原来图象的频率分布,具体的方法是这样的:假设原有的图像是一个二维的图像 ,将图像沿着方向 进行投影,则投影的一维函数为:(5)如果坐标旋转一个角度 ,旋转后的坐标用 来表示,则新的投影的函数为:(6)这时对投影进行频率分析,它的傅立叶变换为:(7)注意上面的函数是一维函数,但是它同样是一个二维函数的一个部分。这个二维函数就是原来图象的傅立叶变换,或者称维原来图像的频率分布:(8)更确切地说,图象 的一维的沿角度 上的投影函数 的傅立叶变换 正是二维函数 的傅立叶变换 在 的轴线上的值(该轴线和原来的X轴线的角度为 )。这个重要的结果就是有名的中心剖面理论(Kak and Slaney,1988) 。根据这个理论,通过投影来求解二维函数 的必要充分条件是求得在 和 范围内的所有投影值。有了这些投影以后,通过傅立叶变换可以求出原函数的傅立叶面上的所有值,当然在傅立叶面上所获得的值的密度很高。经过傅立叶反变换这样一个一一对应的映射就可以求出原来函数的分布。这个结论也可以很容易地推广到三维图像的情况中去,只要有足够多的三维形体的投影,就可以求得原来的三维图像。这个理论是CT扫描仪和很多成像仪器的设计基础。CT扫描仪的设计中还有很多其它的设计要点,限于篇幅,在本文中就不再介绍了。核磁共振扫描仪是在二十世纪八十年代发明的。尽管核磁共振扫描仪和CT扫描仪的外形以及它们所获得的人体的三维图象非常相似,但是核磁共振扫描仪的基本原理和CT扫描仪的则完全不同。核磁共振扫描仪的主体是一个稳定的磁场,这个磁场的方向和人体在仪器中运动的方向相同。早期的核磁共振扫描仪有的使用笨重的永磁体来获得这个稳定的磁场,这种永磁体十分笨重,而且制造的成本也很高。但是永磁体不需要使用能源,所以运行比较便宜。后来这种磁体由大型直流线圈所代替,这种直流线圈成本较低,但是它的运行费用很高,需要大量的电能,而且它所产生的磁场的强度较小。不过现在这些都已经为超导线圈所代替,使用超导线圈有这样的好处,当在超导线圈中激发电流以后,就不再需要电流的供应。一种典型的超导线圈的结构包括了6个主线圈,和2个直径更大一些的线圈,这两个线圈的作用是使所形成的磁场在工作区间内更加平直,补偿磁场的弯曲现象。超导线圈一般是用包在铜皮内的铌钛合金(niobium titanium alloy)构成的。这种超导体的超导温度是低于12K。为了使电流密度提高,温度还要低一些。所以需要使用液态的氦或氮来进行致冷,一般线圈是浸在液态的氦中的,这时的温度是4。3K。除了低温以外,超导体内的电流也不能超过一定的极限值,同时超导体上的磁场的值也要足够的低。为此在具体的设计中,要求很高。如果不能达到这些设计要求,在一部分线路中就会产生电阻,引起温度的上升。这个温度的上升又会引起周围的超导体离开超导的工作范围,产生更多的电阻,从而产生更多的热量。这个过程是一个不稳定的,它会导致磁能量的消失和液态氦的蒸发。为了保证液态氦的温度,减少热量的损失,在液态氦的容器外还有两层辐射屏蔽层,它们的温度分别是15K和60K。这些屏蔽层是用热传导率低的细长的杆件支撑的,所以在运输的时候,需要特别的细心。从长期的运行来看,总是有热量进入液态氦,同时超导体也并不是真正的零电阻,所以线圈中的电流会逐渐地降低,从而使磁场的强度降低。所以在一定的时候,必须对磁体进行重新的激发。在具体的超导电路中,正常的情况超导线圈是一个封闭的电路,但是在需要激发的时候,其中一部分线路经过加热断开,使线圈和外部的电源直接连接,增加线圈中的电流量。这是一个很缓慢的过程,这是因为电压等于电感和电流变化率的乘积。由于线圈的电感很大,所以一个适当的电压的条件下,需要很长的时间才能够使电流增大。如果利用铌锡合金(niobium tin wire)作为超导体,它的临界温度是18K,所以可以不使用亚太氦。磁场强度的单位是高斯 ,一般核磁共振扫描仪的磁场强度为一千到二万高斯左右。除了这个主磁场的线圈以外,在核磁共振扫描仪的主体之中还有一些用于克服主磁场在边缘区域的不均匀性的填充磁场线圈 和一个使主磁场产生强度梯度的梯度线圈 。这些梯度线圈的作用,我们将在下边在进行详细的介绍。一般梯度磁场的强度数值大概是主磁场强度数值的百分之一。核磁共振扫描仪的原理比较复杂,我们的讨论必须从原子核中的质子的自旋说起。比如说最简单的原子核氢核中一共有一个质子和一个中子,其中质子带有一个单位的正电荷,中子则不带电荷。由于原子核的自旋,所以会因为带电的质子的原因而在其周围产生一个微小的磁场。或者说每一个原子就相当于一个独立的磁矩。不过这个磁矩所形成的磁场的能量很小,人们几乎感觉不到。同时由于各个原子的自旋的方向有着随机的特性,所以它们各自的磁矩所形成的磁场会互相抵消,总的效果正好为零。但是由于有这种微小磁矩的存在,它们会对原子核邻近空间的磁场作出一定的反映。正是这种反映形成了核磁共振扫描仪的成像基础。在外界没有磁场的情况下,人体中的氢原子核的微小磁场是随机分布的,因此不存在磁化的问题。但是当外界存在一个稳定的磁场的时候,大多数的原子核的微小磁矩就会顺着外界的磁场的方向进行整齐的排列,比如当人体处在核磁共振扫描仪之中的时候,人体中的氢原子核的微小磁场就会顺着主磁场的方向排列,这时我们就说这些磁矩被磁化了。在核磁共振扫描仪中,主磁场的强度为 ,通常将这个磁场的方向记为是 轴的方向,而将 轴的方向记为指向竖直向上的方向。人体组织的磁化的强度一般用 来表示,这个磁化强度值一般很小,在通常的情况下这个值也是测定不出来的。但是在它们被磁化以后,如果把它们的磁矩的方向诱发到和主磁场 的方向不同的时候,这些小的磁矩就会处于一中高能量的不稳定的状态,它们会迅速地释放能量,回到低能量的稳定的状态,在这个过程中,磁矩的存在就有可能会被测定出来。为了测定这个微小的磁场 的存在,在核磁共振扫描仪的 平面上,还有第二个外部的磁场 。这个磁场是通过在这个方向上的一个或者多个线圈而形成的。这个线圈可以同时用于激发这些微小的磁矩并且接收由于这些微小的磁矩 的方向的变化所产生的感应,严格地说是核磁方向变化在 平面上的投影所产生的感应。在实际测量工作的时候,这一线圈的激发过程每一次仅仅需要很短的时间,大约是几十个毫秒。为了激发一定的原子所形成的磁矩,在这个线圈中,必须输入具有一定频率的微小脉冲。这个脉冲的频率和主磁场的磁场强度 成正比,和所要测量的原子核的电磁特性相关。对于人体检查中常用的氢原子核来说,这个频率的数值为:(9)式中 称为磁旋系数。对于不同的原子核,这个系数的数值是不相同的。磁场 的变化频率必须正好等于这个频率的数值,如果频率不等,则不能改变这种原子的核磁矩指向的方向。同时这个频率的信号必须要有一定的停留时间,使得磁矩的方向正好转过90度,或者180度。如果这个时间超过了180度,磁矩也不能再继续增加能量,方向也不能继续地改变。简要地说:为了要使人体组织的分子氢核中的微小磁场能够旋转到 轴的方向上,这个外部的磁场第一一定要出现在 平面上,第二它必须在这个平面上以上式所计算的频率不停地旋转,第三这个磁场的持续时间要正好等于一定的数值。在这个附加磁场的作用下,人体中的氢核的微小磁场 将随着这个磁场 的旋转而成螺旋型的曲线不停地翻转,最后完全转到 平面上,和 轴线相重合。这时在这个小线圈中所需要的微波脉冲就叫做 脉冲。如果这个脉冲再延长一倍,那么人体中的微小磁场会继续转动,最后转到 轴线的方向。这个较长的脉冲叫做 脉冲。现在核磁共振扫描仪在成像时所使用的就是这两种微波脉冲。人体组织的分子中的微小磁场在这种附加磁场的激化下能量增加,从而处于不稳定的高能量的状态。当人体组织的分子中的微小磁场旋转到 轴或者 轴线的方向以后,它所处在的状态是不稳定的。这时将这个附加的具有特定的频率的变化的磁场 关闭的话,那么人体组织分子中的微小磁场就会慢慢地沿着螺旋型的曲线旋转到主磁场的方向上。在这个微小磁场旋转的过程中它的能量会不断减少,同时释放出附加的能量。这时如果利用激化磁场 的电感线圈接收的话,线圈内就会产生出一个与该人体组织分子所处位置上的磁场强度相关的一定的频率的小的脉冲。这种空间位置和脉冲频率之间的关系可以简单地表示为:(10)式中 是在接收脉冲信号时可能附加的梯度磁场。在核磁共振中主磁场是在 轴方向, ,梯度磁场是一个张量,有9各分量,但是一般只使用其中三个梯度方向分量中的一个或多个,即: 。这个公式和前面的公式(9)是核磁共振成像的基础。在测量中,磁场强度相同的面上各个点上所发出的脉冲均具有相同的频率。所以核磁共振的一种成像方法和前面所说的投影方法是相同的。我们在观察中可以分别采用不同的磁场梯度,这样对所测的量是人体中的氢核的分布在不同的方向上投影的值。具体将所测量的脉冲进行傅立叶变换,这时在频率谱上的强度值就相当于在不同的方向上所有等磁场强度面上的核子频谱的能量的总和。在核磁共振中我们还可以对人体中某一个特定的区域进行测量,这时我们通过调整梯度场的三个分量,使得该特定区域具有一个特定范围的磁场强度。当我们在引进激化磁场时,可以使激发这一磁场的变化变化脉冲具有的频率宽度很窄,这样仅仅能够激化这一特定的区域内的核子的磁场。这样在这个磁场去掉以后,所接收的脉冲信号就仅仅是这一小的区域中的氢核分布所产生的。另外还有一种区域局部测量的方法是在测量核子辐射时在其它区域采用交变的梯度磁场,这样除了在指定的区域内测量值是稳定的外,其它区域的测量值的强度均会上下摆动,这样在脉冲接收以后可以利用电的方法比较信号的稳定性,去掉频率不断变化的信息,仅仅保留频率恒定的指定区域的信息。实际上现代核磁共振扫描仪进行人体扫描所采用的一般是一种二维傅立叶变换的方法。利用这种方法可以快速地对人体的剖面进行成像,具有很高的效率。二维傅立叶变换的方法除了引进了磁场强度的空间梯度以外,还引进了磁场强度的时间梯度的变化。具体的方法是这样的:1)在激化磁场时同时引进 轴的梯度磁场,使得在的 方向限制核磁信息产生的范围;2)当激化磁场关闭以后,在第一个小时段 内首先引进在 方向上的时间域内的磁场梯度的变化。这样的磁场梯度相当于频率的不同。不同的频率的脉冲经过时间 的积分后就在核子磁场中引进了在 轴方向上的相位差别,这就是相位的编码。注意这种相位编码要在测量中重复进行,使得 次的相位变化值均匀地分布于 度到 度之间;3)经过了这一时段 后, 方向上的磁场梯度马上关闭,线圈开始接收脉冲信号,与此同时仪器在 方向上引进了空间上的磁场梯度,一直到时间 为止。在这一时段,由于空间上的磁场梯度在 方向上引进了频率的编码。所以核磁共振仪器所记录的感应信号不但有频率编码,而且有行为编码。所测量的脉冲信号要进行第一次傅立叶变换,获得在该相位编码时的频率强度分布。由于在这一时段 内,同时有了在 两个方向上的相位和频率的编码。重复步骤2)和3)获得 个不同相位编码的频率强度分布的曲线,最后要对所获得的在平面上分布的数值在其相位轴的方向上分别进行多次的傅立叶变换,这样核磁共振就可以获得完整的二维强度分布的图象。当然如同其它测量一样,有时要多次对同一个量进行重复测量,进行平均以减少误差的贡献。这种二维成像的方法同样可以推广到三维的情况,这时在步骤2)时应该在 轴的方向上引进另一个梯度磁场,同时在这个方向上也要相应地改变梯度的数值,以获得三维的频率投影值。最后再在 轴的方向作一系列的傅立叶变换,求得强度的三维分布。应该指出人体内各个器官中的氢核的分布是不同的,它们大量地分布在人体中软组织和液体之中,所以比较CT扫描仪来说核磁共振更实用于对人体软组织的成像。在人体的骨骼之中,基本上不存在氢核,所以它不能了解骨骼之中的详细情况。核磁共振是一种十分重要的测量方法,它不但可以用于对氢核的测量,也可以应用于对其它核子如碳,磷,钠,钾等等核子的探测。它不但可以用于医学成像,也可以用于材料科学,地质探矿等等其它的领域。当用于对水资源和石油资源的探测时,可以把地球磁场当作主磁场,在地面上用一个大的线圈产生附加的磁场。同时用这个线圈对地层中的水或者油中的氢核的磁场响应进行探测。核磁共振是一项十分重要的高新技术,上面介绍的仅仅是它的最基本的原理和方法。在结束这篇文章的时候也要提一下CT扫描的方法在地质测量的应用。地震波在不同的介质中有着不同的传播速度和吸收特性,当地球上某一个点发生地震时,通过在地面上的不同点进行测量,就可以获得在地层中的一定区域在一定方向上的投影。如果能够获得很多的地震在地表各个点的影响,就获得了和CT扫描所获得信息相似的数据。通过这些数据,同样可以通过傅立叶变换和反变换来获得地层内的密度分布和结构分布。地震波包括纵波和横波两个部分,其中的横波很难通过液体和气体的结构,所以利用这种方法也可以用于测量油气田以及地下水的调查工作。

磁共振不过就是在磁场中而已,没辐射伤害的。CT的话,也行,伤害倒也不是特别大。建议磁共振,头颅确实是比较有优势。但从症状来看,阴性机率大。X射线是由于原子中的电子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的粒子流,是波长介于紫外线和γ射线 之间的电磁波。其波长很短约介于0.01~100埃之间。由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现,故又称伦琴射线。x射线具有很高的穿透本领,能透过许多对可见光不透明的物质,如墨纸、木料等。这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见的荧光,使照相底片感光以及空气电离等效应。X射线最初用于医学成像诊断和 X射线结晶学。X射线也是游离辐射等这一类对人体有危害的射线。CT和X光这两种设备基本的原理都是利用X光对准人体照相,因为身体内组织对X光阻挡的程度不一样,形成明暗对比度,得出图像。CT就是一种高速旋转的X光拍片机,经过后处理形成图像。MRI本身是通过磁场对原子核成像的,不涉及电离辐射。电磁辐射倒是有一些,根据主磁场不同,频率在~10-120Mhz左右. 电台广播的频段。我们生活在大自然里,宇宙射线和天然放射源本身,甚至吸烟就产生辐射,这个剂量在每年2mSv左右。电子的韧制辐射,用高能电子轰击金属,电子在打进金属的过程中急剧减速,按照电磁学,有加速的带电粒子会辐射电磁波,如果电子能量很大,比如上万电子伏,就可以产生x射线,这是目前实验室和工厂,医院等地方用的产生x射线的方法。