本技术公开了一种利用低场核磁技术检测水产品中水分含量的方法；利用低场核磁共振技术结合干燥失重法测定水分含量，并通过核磁弛豫数据与水分含量构建样品水分含量的预测模型，实现对未知水分含量的水产品进行水分含量预测。本技术在不受样品表面物质的影响下，快速准确的测量样品中的水分含量，有效的解决了效果差、耗时长的传统水产品水分含量测定方法等问题。为水产品加工企业的原料品质控制、水产品研究提供了重要技术支撑。扩大了低场核磁共振技术在水产品检测和研究中的应用范围，推动了低场核磁共振技术的发展前景。本技术可以达到快速无损害的目的，实现了水产品水分含量的快速检测。 权利要求书 1.一种利用低场核磁共振技术检测水产品中水分含量的方法，其特征在于，包括步骤： S1、低场核磁分析：取待测水产品，进行低场核磁共振分析，利用CPMG脉冲序列法收集核磁共振回波信号，每次重复采集3次信号，利用多指数拟合得到的横向弛豫数据； 其中，采样参数设置为：90度脉宽P1：12～15us，180度脉宽P2：25～28us，重复采样等待时间Tw：0.01～10000ms，模拟增益RG1：10，数字增益DRG1：3，前置放大增益PRG：2，NS：4，NECH:700～1000，接收机带宽SW:100KHz，开始采样时间的控制参数 RFD:0.08ms，时延DL1：0.386～0.38728ms； S2、样品称量：使用105℃烘干恒重法测定经过步骤S2低场核磁分析后的水产品的水分含量，作为实际值； S3、建立模型：根据步骤S1所述横向弛豫数据和步骤S2所述水分含量，利用偏最小二乘法PLSR，通过The Unscrambler软件建立待测水产品的水分含量PLSR预测模型； S4、评价模型：根据步骤S3所述水分含量PLSR预测模型，采用相关系数Rcal2和Rcv2评价建立的模型；
核磁共振技术及其在食品分析检测中 的应用 The Technology of Nuclear Magnetic Resonance and Its Application in food analysis and detection
摘要 核磁共振分析技术是利用物理原理, 通过对核磁共振谱线特征参数的测定来分析物质的分子结构与性质.它不破坏被测样品的内部结构, 是一种无损检测方法. 本文重点介绍了核磁共振技术的原理及其在食品中的水分、油脂、玻璃态转变、碳水化合物、蛋白质及品质鉴定等方面的研究进展。 关键词：核磁共振技术；应用；食品；分析；检测。
Abstract The technology of nuclear magnetic resonance analysis can be used to determine the structure and the nature of molecules and it is a nondestructive test. This article introduces briefly its principles and its application in food detection was summarized in the aspect of moisture, oil, glass transition, carbohydrate, protein and quality detection. Keywords: technology of the nuclear magnetic resonance; application; food;analysis;detection.
Science and Technology of Food Industry 研究与探讨 低场核磁共振技术研究超高压处理对 乳化肠质构和水分分布的影响 杨慧娟1，于小波1，胡忠良2，王 林3，邹玉峰1，徐幸莲1，周光宏1，* （1.南京农业大学肉品加工与质量控制教育部重点实验室，江苏南京210095； 2.无锡华顺民生食品有限公司，江苏无锡214218； 3.江苏大学食品与生物工程学院，江苏镇江212013） 摘 要：目的：通过对高压结合热处理的乳化肠质构及其复合热凝胶体系中水分子状态分布的相关性研究，从水分子 弛豫特性变化的角度揭示高压处理改善乳化肠质构特性的原因。方法：以低温乳化香肠为实验材料，研究不同压力处 理组乳化肠的硬度和剪切功、水分子T 2弛豫特性以及各指标之间的相关性。结果：与未高压组相比，随着压力增大，高压乳化肠硬度先增加后减小，而剪切功持续减小；低场核磁工作（NMR ）T 2弛豫测定结果表明高压处理对凝胶体系中 不易流动水（T 23 ）的影响最大，随着作用压力增大该状态水分子不仅含量增加，而且与肌原纤维蛋白的结合程度增强（p ＜0.05）；相关性分析显示，香肠硬度与T 22和T 23的峰面积百分数显著相关，而剪切功与T 21、 T 22和T 23的弛豫时间显著相关。结论：超高压处理可以显著影响乳化肠硬度，降低剪切功，且硬度与弛豫峰面积百分数显著相关，剪切功与弛豫时间显著相关。 关键词：超高压处理，乳化肠，低场核磁，横向弛豫时间 Texture properties and water distribution analysis in emulsion type sausages by different high pressure processing supported by low-field NMR technology YANG Hui-juan 1，YU Xiao-Bo 1，HU Zhong-liang 2，WANG Lin 3，ZOU Yu-feng 1， XU Xing-lian 1，ZHOU Guang-hong 1，* （1.Key Laboratory of Meat Processing and Quality Control ，Ministry of Education ，Nanjing Agricultural University ， Nanjing 210095，China ； 2.Wuxi Huashun Livelihood Food Co.，Ltd.，Wuxi 214218，China ； 3.School of Food and Biological Engineering ，Jiangsu University ，Zhenjiang 212013，China ）Abstract ：Objective ：To study the texture properties of combined processes of high pressure treated sausages and discuss its relevance to the water distribution.Methods ：Samples were sausages in low-temperature treated by high pressure processing.Firmness ，work of shear ，water distribution data and their relationship were analysised.Results ：Firstly ，compared with the control group ，with the increasing of high pressure processing ，firmness significantly increased and then decreased （p ＜0.05），while shear of work significantly decreased （p ＜0.05）.Secondly ，the results of the NMR T 2relaxation data showed that high pressure processing had a significant effect on immobilized water （T 23）of gels.With the increasing of high pressure processing ，the content of immobilized water increased and its levels of combined with myofibrillar were increasing as well.Thirdly ，a significant correlation was found between the firmness and the peak area fraction of T 22and T 23respectively.Besides ，the relationship between shear of work and T 2relaxation time of T 21，T 22and T 23respectively was observed as well.Conclusions ：It showed that high pressure processing could make contribution to the firmness and decrease the work of shear of the sausages.In addition ，there was a significant correlation between the firmness and the peak area fraction ，the work of shear and T 2relaxation data ，respectively.Key words ：high pressure processing ；sausages ；LF-NMR ；T 2relaxation data 中图分类号：TS201.7文献标识码：A 文章编号：1002-0306（2014）04-0096-06 乳化肠是指肉经绞碎斩拌成肉糜并加入各种添 加物进行混匀后烹调而成的一类低温肉制品，具有方便快捷、营养美味等特点[1]。然而，由于该类产品的保水性差，生产中经常需要添加淀粉等非肉性组分， 收稿日期：2013－06－20 *通讯联系人 作者简介：杨慧娟（1989-），女，硕士研究生，研究方向：肉品质量安全控制。基金项目：国家科技支撑计划课题（2012BAD28B03）；江苏省农业三 新工程项目（SX （2011）146）。
MRI检查前准备 第一节适应症与禁忌症 进入MRI检查室前被检查者及被检查者家属必须确认被检者没有磁共振检查禁忌症并且签字确认。 一、适应证与禁忌证 1.适应证：适用于人体大部分解剖部位和器官疾病的检查，应根据临床需要以及MRI在各解剖部位的应用特点选择。 2.禁忌证： （1）体内装有心脏起搏器，除外起搏器为新型MRI兼容性产品的情况； （2）体内植入电子耳蜗、磁性金属药物灌注泵、神经刺激器等电子装置； （3）妊娠3个月内； （4）眼眶内有磁性金属异物。 有下列情况者，需在做好风险评估、成像效果预估的前提下，权衡利弊后慎重考虑是否行MRI检查。 （1）体内有弱磁性置入物（如心脏金属瓣膜、血管金属支架、血管夹、螺旋圈、滤器、封堵物等）时，一般建议在相关术后6～8周再进行检查，且最好采用1.5T以下场强设备； （2）体内有金属弹片、金属人工关节、假肢、假体、固定钢板等时，视金属置入物距扫描区域（磁场中心）的距离，在确保人身安全的前提下慎重选择，且建议采用1.5T以下场强设备；
（3）体内有骨关节固定钢钉、骨螺丝、固定假牙、避孕环等时，考虑产生的金属伪影是否影响检查目标； （4）可短时去除生命监护设备（磁性金属类、电子类）的危重患者； （5）癫痫发作、神经刺激症、幽闭恐怖症患者； （6）高热患者； （7）妊娠3个月及以上； （8）体内有金属或电子装置植入物者，建议参照产品说明书上的MRI安全提示。 第二节 MRI对比剂使用注意事项 1.核对受检者基本信息及增强检查申请单要求，确认增强检查为必需检查。 2.评估对比剂使用禁忌证及风险，受检者签署对比剂使用风险及注意事项知情同意书。 3.按药品使用说明书正确使用对比剂。 4.增强检查结束后，受检者需留观15～30min，无不良反应方可离开。病情许可时，受检者应多饮水以利对比剂排泄。 5.孕妇一般不宜使用对比剂，除非已决定终止妊娠或权衡病情依据需要而定。 6.尽量避免大量、重复使用钆对比剂，尤其对于肾功能不全患者，以减少发生迟发反应及肾源性系统纤维化的可能。
低场核磁共振技术在水泥基材料研究中的应用及展望* 孙振平1,俞 洋1,庞 敏1,杨培强2,俞文文2,曹红婷2 (1 同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室,上海200092;2 上海纽迈电子科技有限公司,上海200333)摘要 阐述了低场核磁共振技术在水泥基材料研究中的应用现状,认为现有的研究主要集中于水泥水化进程和水在硬化浆体中的扩散特征,也包括对硬化水泥浆体孔结构和比表面积的测试。分析了低场核磁共振技术在实际应用中面临的挑战,展望了该技术在新拌水泥浆体结构性能研究中的应用前景。 关键词 低场核磁共振 孔径分布 横向弛豫时间 硬化水泥浆体中图分类号:T Q172 文献标识码:A A pplications and Outlook of 1 H Low Field NM R Probing into Cement based M at erials SUN Zhenping 1,YU Yang 1,PAN G M in 1,Y ANG Peiqiang 2,YU Wenw en 2,CAO H ongting 2 (1 K ey L abo rato ry of A dv anced Civil Eng ineering M aterials,M inistry of Educatio n,T o ng ji U niversit y, Shang ha i 200092;2 Shanghai N iumag Co rpor atio n,Shanghai 200333)Abstract T he cur rent applications o f lo w f ield N M R in cement based mater ials ar e demo nstr ated.It is found that researches are focused o n cement hydration and w ater diffusio n in har dened cement paste,as well as por e size dis tributio n and specific surface area o f hy dr ated cement paste.Challenges in the curr ent resear ch are analyzed and the fu tur e applications of low field N M R in r esear ch o n fr esh cement paste are fo recast. Key words low field nuclear mag net ic r eso nance,por e size distributio n,tr ansver se relaxation time,hydrated cement paste *国家973基础研究项目(2009CB623104 5) 孙振平:男,1969年生,博士,副教授 T el:021 ******** E mail:g rtszhp@https://www.doczj.com/doc/e0289972.html, 自1945年美国物理学家Bloch 和Purcell 发现核磁共振现象以来,核磁共振作为一种重要的现代分析手段已广泛应用于多个领域,如物质结构分析、医学成像和油气资源的勘探等[1]。低场核磁共振分析仪采用价格低廉的钕铁硼永磁材料作为场源,大大降低了仪器制造成本和运行成本,进一步扩展了核磁共振技术的应用。近年来,低场核磁共振技术的应用已逐步从生命科学、地球物理等领域扩展到水泥基材料领域,该方法可在不破坏样品的前提下,利用水分子中质子的弛豫特性研究水泥基材料中水的含量及其分布的变化,具有快速、连续和无损的优势[2]。然而,由于低场核磁共振技术在水泥材料研究中的应用刚刚起步,尚面临许多亟待解决的问题,本文就低场核磁共振技术应用于水泥基材料研究的现状进行归纳评述,并就其发展趋势,尤其是低场核磁共振技术应用于新拌的水泥浆体结构研究的前景进行了展望,希望对该方向研究有所裨益。 1 低场核磁共振的应用 硬化水泥浆体由C S H 凝胶、CH 晶体、AFt 晶体、未水化的水泥颗粒以及毛细孔、水分等组成。M cDonald 等[3]将硬化水泥浆体中的水分为结合水、凝胶孔水和毛细孔水。结合水是与C S H 凝胶发生化学结合的水,纵向弛豫时间T 1大于100m s,横向弛豫时间T 2约为10 s;凝胶水是指在凝胶孔中的水,是C S H 凝胶的组成部分,由于其与凝胶孔壁的强烈作用,T 1和T 2在0.5~1m s 之间;毛细孔水的弛豫时间在5~10m s 范围内。除此之外,还可以将硬化浆体中的水分为自由水、物理结合水和化学结合水[4] 。自由水和物理结合水的横向弛豫时间通常为0.1~10ms [2,5],可以采用NM RD 将孔中的自由水和物理结合水分开[3];化学结合水的横向弛豫时间通常小于100 s,Jehng [4]将水泥浆体样品置于110 的烘箱中48h,以移除自由水和物理结合水,然后测得其表观横向弛豫时间为12 s 。研究表明[6-8],采用Carr Purcell M eiboom Gill(CPM G)序列测试时,水泥浆体第一自旋回波幅度正比于自由水和物理结合水氢核总量。 目前,低场核磁共振技术用于水泥浆体孔结构和硬化浆体比表面积的测试已比较成熟,也开始用于研究水泥水化进程和硬化浆体中水的扩散。 1.1 水泥水化进程 水泥的水化包括初始反应期、诱导期、加速期和减速期。研究发现,水泥浆体的T 1和T 2随水化的进行而逐渐减小, 其中T 1能够反映出水化的不同阶段,即在诱导期和减速期的减少比较缓慢,而在加速期的减小比较快速 [9-13] 。但是,
核磁共振及其应用 发布范围：公开2010-02-03 16:26 核磁共振现象是由美国科学家柏塞尔 (E.M.Purcell)和瑞士科学家布洛赫(E.Blo ch)于1945年12月和1946年1月分别独立 发现的。他们共享了1952年诺贝尔物理学 奖。 核磁共振(nuclear magnetic resonan ce)是原子核的磁矩在恒定磁场和高频磁场同时作用，且满足一定条件时所发生的共振吸收现象，是一种利用原子核在磁场中的能量变化来获得关于核信息的技术。50多年来，由核磁共振转化为探索物质微观结构和性质的高新技术已取得了惊人的进展。目前，核磁共振已在物理学、化学、材料科学、生命科学等领域得到广泛应用。 如同电子具有自旋角动量和自旋磁矩一样，核也具有自旋角动量和自旋磁矩。核自旋 即是原子核内所有核子的自旋角动量与轨道角动量的矢量和，其大小 ，其中I为核自旋量子数。在外磁场方向(设磁场沿z方向)的投影为 ，称为核自旋磁量子数,I一定时，有(2I +1)个取值。 自旋不为零的原子核有磁矩，它与核自旋的关系为，式中为质子的质量，称为核的朗德因子，它取决于核的内部结构与特性，且是一个无量纲的量。于是，旋磁比。 核磁子在外磁场(沿z轴)方向的投影
, 其中 称作核磁子。通常将取最大值I时的 称为核的磁矩，记作 (1) 这磁矩在空间的可能取向如图2所示，它位于核磁矩在外磁场(沿z轴)中旋进的锥面上。磁矩与磁场的相互作用能为 （2） 由于同一I下有(2I +1)个值，因而原来得一个核能级附加上相互作用能，将会有(2 I +1)个能量值，称为为子能级。相邻两个子能级的能量差(因其值相差为1)为 (3) 例如，氢核的基态核能级，在恒定磁场中的分裂情况如图3所示。 已知核磁矩在外磁场的作用下旋进，可以求得其旋进角速度为，若再在垂直于 的方向加一个频率在射频范围的交变磁场B (如图4所示)，当其频率与核磁矩旋进频
专业：材料工程学号：机电1105048 姓名： 核磁共振测试技术及应用综述 所谓核磁共振, 就是指处在某个磁场中的物质的原子核系统受到相应频率的电磁辐射作用时, 在它们的磁能级之间发生的共振跃迁现象。 1 核磁共振技术的发展史 1946年, 泊塞尔和布洛赫所领导的两个研究小组, 在几乎相同的时间里, 用不同的方法各自独立地发现了在物质的一般状态中的核磁共振现象。泊塞尔使用的实验方法是吸收法, 布洛赫使用的则是感应法后来, 他们二人因这项重大发现而于1952年被授予诺贝尔物理奖。 核磁共振于1953年发展到应用阶段, 此后, 核磁共振的方法和技术向着两个方向发展,一是连续方法（又称为稳态方法或扫描方法）, 二是脉冲方法（又称暂态方法或自由进动方法）, 由此形成核磁共振波谱学。核磁共振波谱学的发展促进了物理学学科的发展, 也促进了物理化学、分子生物学、医药学等其它边缘学科的发展, 在许多科学研究和工业领域得到了广泛的应用。 2 核磁共振技术原理 2.1原子核的自旋与磁矩 泡利在1924年首先提出原子核具有磁矩, 并认为核磁矩与其本身的自旋运动相联系, 用此理论成功地解释了原子光谱的超精细结构核磁矩μ与核自旋角动量L之间的关系为 式中m p——质子质量, e ——单位电荷 g 称为朗德因子, 对于不同的核它有不同的值, 它反映核内部自旋和磁矩的实验关系。实验工作中, 常常用磁旋比γ这个物理量表示核磁矩与核自旋的关系, 其定义为： γ随核的结构不同而不同。g因子与磁旋比γ的关系为:
可见, g因子也是一种磁旋比。 2.2核磁共振的量子解释 原子核具有磁矩μ, 在存在外磁场B时, 原子核与外磁场发生相互作用而产生附加能量： 由于M可取2I十1个值, 它表示核自旋相对于B取不同方向时, 有不同的附加能量。正是E的存在使得在外磁场中的原子核能级分裂成2I十1个子能级, 这称为原子核的塞曼效应。此时两相邻子能级之差为： 因此当用电磁波照射核时它将只吸收如下频率的电磁波 这种在外磁场中的原子吸收特定频率电磁波的现象就是所谓的核磁共振用经典的概念。这种现象是由于外来电磁波的频率和核特定的固有频率相等而发生共振的结果，一般被测的样品是一个处于热平衡状态下的包含有大量原子核的系统原子核在低能级与高能级之间的分布服从玻尔兹曼分布, 处于高能级的原子核总是比低能级的少, 所以感应吸收比感应辐射占优势, 也就是当发生核磁共振时对电磁波吸收能量如果由于某些原因使两个能级上的原子核数目相等时, 将看不到共振现象在核磁共振技术中, 可以利用大量原子核系统样品内部的矛盾运动和控制环境条件, 以增强吸收, 避免出现“饱和”。 2.3 核磁共振的实现 对实验中常用到的氢核, 即质子来说, M=±1/2,所以, L=±1/2h, 这说明质子在外磁场中只有两个可能取向,由于, 所以质子 在外磁场中的能量为 即只有两个能级, 因此在外磁场中的氢核只能吸收如下频率的电磁波 此式表明, 为了使氢核发生核磁共振, 可以保持外磁场不变, 而连续改变人射
附录2核磁共振仪器简介及操作过程 【仪器简介】 核磁共振技术（NMR）具有迅速、准确、分辨率高且不破坏物质结构等优点，现在已经成为化合物坚定和结构分析的有效工具，主要用于有机化学、生物化学、药物化学等方面的结构分析和性能研究。可以进行1H、13C等核素的测试，1H-1H NOESY、1H-1H TOCSY、1H-13C HSQC、HMBC等二维测试；测试范围可以是液体、可溶性有机物、无机物、聚合物等。 【主要技术参数】 磁场强度：9.4T 质子共振频率：400.13MHz 分辨率：对1H和13C的分辨率分别小于0.45 Hz和0.2 Hz 灵敏度：对1H、13C、31P、15N、19F的灵敏度分别大于250、160、140、20、20 【操作规程】 1）打开空压机电源（电源开关向上推），打开空压机的排气口。 2）取下磁体样品腔上端的盖子，将样品管插入转子中，然后用定深量筒控制样品管的高度。 3）双击桌面上的图标，进入topspin2.1主界面，调出最近做过的一张谱图。4）在命令行中输入“new” 回车，跳出一个窗口，建立一个新的实验，输入name、Solvent、Experiment等实验参数。其中1H选proton。 5）“ej”回车，打开气流，放入样品管；“ij”回车，关闭气流，样品管落入磁体底部。 6）“lock solvent（选用的溶剂）”回车，进行锁场，待锁场完场后进行下一步操作。 7）“atma”回车，进行探头匹配调谐。 8）“ts”回车，进行自动匀场。 9）“ased”回车，调出采样参数，根据具体的样品设置NS、DS、D1等。 10）“getprosol”回车，调脉冲参数。所有参数不用改动，尤其PL1不能修改。11）“rga”回车，自动增益。 12）“zg”回车，开始采样。 13）待采样完毕后，进行数据处理，输入“eft”回车，进行傅立叶变换。 14）“apk”回车，自动相位校正。 15）“abs”回车，自动基线校正。
关于低场核磁共振采购的一些看法 核磁共振成像系统（以下简称核磁）随着时代的发展，其技术水平和临床应用能力越来越高，而其生产成本和市场售价却越来越低，这为大规模的工业化生产和普及型的临床应用带来了可能。在西方国家，磁共振的检查因其与CT检查相比无辐射伤害而成为常规检查和早期肿瘤普查的首选手段。在国内，也有越来越多的医院拥有或正在考虑购买磁共振。特别是因资金条件和病员量少的医院，多数采购低场核磁共振。下面，就低场核磁的有关情况谈一下个人看法，供参考： 在磁共振中，磁场强度在0.1T-0.5T之间的称为低场核磁.按磁场条件又可分为三种：永磁型、超导型和常导型。又可分为开放和非开放型两类。因低场超导型运行费用高和技术特点不突出且在市场上很少就不再介绍。 永磁型：是采用人工合成材料在电磁场中充磁后做成小磁体再经过有序堆积形成磁场。其特点是材料简单，可采用减少磁间距降低开放度来提高主磁场强度（如日立能做到0.4T，这也是永磁设备厂家卖点最重要的一点。但国外的高场强开放式0.6/0.7T磁共振都采用超导）制造工艺难度小成本较低而销售价格低(销售型式也很好,分期\卖方信贷\投资或合作经营都可以),安装简单,一经成型匀场不需再调整.所以,它特别适合于像中国这样的发展中国家生产和普及运用.据不完全统计,自1990年以来,国内有超过18家企业在生产,如安科、威达、东软和近年新加入的三九、迈迪特、鑫高益等。在国内市场投放可能超过千台（没见过在国外医院大量使用的报道）。在国际上，近年来生产并在国内销售的只有日立0.2T、0.3T和0.4T（原装进口），西门子0.2T（原装进口），GE 0.35T（原装进口），而西门子迈迪特0.35T和所有的国产机一样都是采用国产磁体，外购梯度线圈，射频系统等进口件拼装而成。 常导型：1992年，原马可尼公司芬兰工厂研发了具有独家专利的ESR电子自旋稳态磁场技术和垂直磁场相控阵技术，一举突破原来常导核磁的立磁时间和耗电量大的技术瓶颈（在原来的教科书里所举例安装在广州南方医院西门子常导核磁的问题就在此），使常导型核磁共振在临床上应用得到实现。其优质图像，全面的临床功能，先进的技术，优良的制造工艺和可靠稳定的质量很快被用户接受。（西门子公司在2000年以前，也得以使用马可尼这两项技术生产并销售常导型核磁共振，直至飞利浦收购马可尼公司收回专利为止，不能生产常导而转产其并不成功的永磁型）至2000年，国外医院的使用量突破600台。1995年，全亚洲第一台开放式核磁共振马可尼outlook0.23T（第一代机型，现已发展到第四代Panorama/Proview）被引进中国，安装在合肥市第二人民医院。这台机器已正常使用到今天，仍然保持了装机时的优良图像，开机率近100%。在核磁设备中磁场强度的大小是和二磁极的距离成反比的（只针对开放式磁场，高场超导型不同），磁极离的越近，磁场强度越大。不考虑磁极间距而单比磁场大小是无意义的，而且，水分子的共振频率约为10兆赫，恰与我们的核磁共振频率0.23X41兆赫的相近，共振效果最好。这也就是这么多年来，飞利浦一直生产0.23T的最主要原因。在国内，有包括著名的天坛医院、天津医院、浙江省人民医院、山东省人民医院等五十多家用户，算上西门子公司的常导型核磁几十家用户，常导型核磁是原装进口低场核磁共振（包括永磁和低场超导）市场占有率最高的机型。常导型核磁近百台市场占有率确实不能和国产18家生产的过千台机器占有量相比。但是，我们的几十台机器不论装机时间长短，都正在临床一线正常使用，而在国内市场上投放过千台这种型号的永磁型核磁共振能在临床上正常使用超过4年的有多少台呢？
南昌航空大学课程论文 课程名称无损检测新技术 题目核磁共振成像检测技术 作者刘海朝 学号 10081213 所属学院测试与光电工程学院 写作时间 2013年12月
目录 一、核磁共振成像原理 ·····························错误！未定义书签。 二、核磁共振国内外研究现状 (3) 三、核磁共振设备组成及运用 (7) 四、核磁共振的未来发展趋势 (9) 五、参考文献··············································错误！未定义书签。
核磁共振检测技术 《一》、核磁共振原理 核磁共振成像（Nuclear Magnetic Resonance Imaging，简称NMRI），又称自旋成像（spin imaging），也称磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，简称MRI），台湾又称磁振造影，是利用核磁共振（nuclear magnetic resonnance，简称NMR）原理，依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减，通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波，即可得知构成这一物体原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的结构图像。 将这种技术用于人体内部结构的成像，就产生出一种革命性的医学诊断工具。快速变化的梯度磁场的应用，大大加快了核磁共振成像的速度，使该技术在临床诊断、科学研究的应用成为现实，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。 物理原理 核磁共振成像是随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。它是利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核（即H+）发生章动产生射频信号，经计算机处理而成像的。原子核在进动中，吸收与原子核进动频率相同的射频脉冲，即外加交变磁场的频率等于拉莫频率，原子核就发生共振吸收，去掉射频脉冲之后，原子核磁矩又把所吸收的能量中的一部分以电磁波的形式发射出来，称为共振发射。共振吸收和共振发射的过程叫做“核磁共振”。核磁共振成像的“核”指的是氢原子核，因为人体的约70%是由水组成的，MRI即依赖水中氢原子。当把物体放置在磁场中，用适当的电磁波照射它，使之共振，然后分析它释放的电磁波，就可以得知构成这一物体的原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的精确立体图像。通过一个磁共振成像扫描人类大脑获得的一个连续切片的动画，由头顶开始，一直到基部。 核磁共振成像是随着电脑技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。医生考虑到患者对“核”的恐惧心理，故常将这门技术称为磁共振成像。它是利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核（即H+）发生章动产生射频信号，经电脑处理而成像的。
磁共振成像技术复习题 一、名词解释 1．磁共振成像 是利用处在静磁场中人体内的原子核磁化后，在外加射频磁场作用下发生共振而产生影像的一种成像技术。 2.弛豫 当停止射频脉冲后，被激发的氢原子核把吸收的能量逐步释放出来，其相位和能级都恢复到激发前的平衡状态。 3.横向弛豫 驰豫期间，横向磁化矢量逐渐减小直至消失的过程。 4.纵向弛豫 驰豫期间，纵向磁化矢量开始恢复的过程。 5.T1WI T1加权，图像对比度主要来自组织间的T1差异。 6.T2IW T2加权，图像对比度主要来自组织间的T2差异。 7.质子密度加权像 图像主要反应不同组织间氢质子在含量上的差异。 8.重复时间TR 脉冲序列执行一次所需要的时间，也就是从第一个RF激励脉冲出现到下一周期同一脉冲再次出现所经历的时间。 9.回波时间TE
RF激励脉冲的中心点到回波信号中心点的时间间隔。 10.对比度噪声比：contrance nose ratio，CNR 图像中相邻组织、结构间信号强度差值的绝对值与背景噪声的比值。 11．K空间 空间频率K所对应的频率空间，是一个抽象的频率空间。 12.自旋回波 以90°脉冲激励开始，后续以180°相位重聚焦脉冲并获得回波信号的脉冲序列。 13.化学位移 在外磁场不变的情况下，相同的原子核再不同分子中具有不同的共振频率。 14.信噪比 图像中感兴趣区域的平均信号强度与背景平均噪声强度的比值，是衡量图像质量最重要的指标。 二、填空题 1. MR成像仪主要由以下五部分构成：磁体系统、梯度系统、射频系统、控制系统和运行保障系统。 2.受激励后核自旋与周围物质交换能量主要有两种形式，一是纵向弛豫过程；二是横向弛豫过程。 3. MRA是在MR的临床应用中较为普遍的技术，常用的技术有三种：时间飞越法、相位对比法 及对比增强MRA。 4.磁共振K空间的常用填充方式有循序对称填充、K空间中央优先采集技术、K空间放射状采集技术、迂回轨迹采集技术。 5.MRI患者相关的伪影有运动伪影、金属伪影、磁敏感性伪影。
~ 磁共振检查技术规范 第一节磁共振检查的准备 【检查前准备】 1、认真核对磁共振成像检查申请单，了解病情，明确检查目的和要求。对检查目的要求不 清的申请单，应与临床申请医生核准确认。 2、确认患者没有禁忌症，并嘱患者认真阅读检查注意事项，按要求准备。 3、进入检查室之前，应除去患者身上携带的一切金属物品、磁性物质及电子器件。 4、告知患者所需检查的时间，扫描过程中平静呼吸，不得随意运动，若有不便可通过话筒 与工作人员联系。 5、婴幼儿、焦躁不安及幽闭恐惧症患者，根据情况给予适当的镇静剂或麻醉药物。一旦发 生幽闭恐惧症应立即停止检查，让患者脱离磁共振检查室。 6、] 7、急症、危重症患者，必须做磁共振检查时，应有临床医师陪同。 【器械准备】 1、磁共振机，根据检查部位的需要选用相应的专用线圈或特殊的线圈。 2、磁共振对比剂，在必要时使用。 【禁忌症】 各部位检查禁忌症基本相同，因此禁忌症不在个别部位的扫描规范中叙述。 1、装有心电起搏器者。 2、使用带金属的各种用具而不能去除者。 3、） 4、术后体内留有金属夹子者，检查部位的临近体内有不能去除的金属植入物。 5、早期妊娠（3个月内）应避免磁共振扫描。 第二节颅脑磁共振检查 一、颅脑磁共振检查技术 【适应症】 1、颅脑外伤（尤其适用CT检查阴性者）。 2、脑血管疾病，脑梗塞、脑出血。 3、颅内占位性病变，良恶性肿瘤。 4、# 5、颅内压增高、脑积水、脑萎缩等。 6、颅内感染。 7、脑白质病。 8、颅骨的骨源性疾病。 【操作方法及程序】 1、平扫
（1）检查体位：患者仰卧在检查床上，取头先进，头置于线圈内，人体长轴与床面长轴一直，双手置于身体两侧或胸前。头颅正中矢状面尽可能与线圈纵轴保持一致，并垂直于床面。 （2）成像中心：眉间线位于线圈横轴中心，移动床面位置，使十字定位灯的纵横交点对准线圈纵、横轴中点，即以线圈中心为采集中心，锁定位置，并送至磁场中心。（3）! （4）扫描方法： 1)定位成像：采用快速成像序列，同时做冠状位、矢状位、轴位三方向定位图。在定位片 上确定扫描基线、扫描方法和扫描范围。 2)成像范围：从听眶线至颅顶。 3)成像序列：SE序列或快速序列，常规行横断面T1WI、T2WI、DWI，矢状面的T1WI，颅 脑外伤患者加做T2 Flair序列。 4)扫描野（FOV）：20-25cm。可根据临床检查要求设定扫描范围及扫描野。 5)成像层厚：5-10mm。 6)成像间距：为相应层厚的10% -50%。 7)矩阵：128×256。 2、— 3、增强扫描。 （1）快速手推注射法：注射完对比剂后即开始增强扫描，成像序列一般与增强扫描前T1WI相同，常规做横断面、矢状面和冠状面T1WI。 （2）磁共振高压注射器注射方法：注射完对比剂后即开始增强扫描，成像序列一般与增强扫描前T1WI相同，常规做横断面、矢状面和冠状面T1WI。 二、鞍区磁共振检查技术 【适应症】 1、鞍区肿瘤。 2、鞍区血管性疾病。 3、颅脑外伤累及鞍区。 4、` 5、鞍区先天性发育异常。 6、鞍区肿瘤术后复查。 7、鞍区感染。 8、鞍区骨源性疾病。 【操作方法即程序】 1、平扫 （1）检查体位：患者仰卧在检查床上，取头先进，头置于线圈内，人体长轴与床面长轴一直，双手置于身体两侧或胸前。头颅正中矢状面尽可能与线圈纵轴保持一致，并垂直于床面。 （2）成像中心：眉间线位于线圈横轴中心，移动床面位置，使十字定位灯的纵横交点对准线圈纵、横轴中点，即以线圈中心为采集中心，锁定位置，并送至磁场中心。（3）, （4）扫描方法： 1)定位成像：采用快速成像序列，同时做冠状位、矢状位、轴位三方向定位图。在定位片 上确定扫描基线、扫描方法和扫描范围。
怎样选一台好的低场磁共振机 南京医科大学附属南京脑科医院放射科蔡宗尧 目前世界上能生产低场MR设备的厂家主要有美国通用电气、西门子、日立、东芝以及我国的东大阿尔派、安科等。根据2001RSNA的报告，自1998年以来，1.5T以上的高场机的生产平均每年以29.9%的速度增长。0.3T以下的低场机的生产则平均每年以50.4%的速度增长，至2001年底全世界已投入临床应用的低场机达1100多台。我国的安装量已达200台以上（2000年底）。根据2001年RNSA的预测，由于低场机性能稳定、软件更新快、开放式磁体、基本无运行消耗、安装场地要求较低及价格相对较低等优势，更重要的是它能满足临床诊断的要求，故今后3-5年内，全世界对低场机将有1500-2000台的需求量，所以目前各大厂家在开发高场MR机的同时，投向低场机的资金与高场机已基本持平。由于不断将高场机的软件功能向低场机移植，根据我国的国情，可以说低场MR机在我国的市场必将远大于高场MR机。随着我国国力和经济实力的不断提升以及人民保健需求的提高，我国大部分县至少配置一台低场MR机是完全有可能的。 怎样选择一台品质好、配置优化、价格合理的低场MR机呢？根据10年来的探索和实践，我们认为至少要考虑和比较以下六大要素。 一. 品牌：我们从多年的引进大型设备的经验中认识到，要选名牌产品。品牌中的“名牌”是在市场经济条件下，经过几年甚至十几年的优胜劣汰的结果，是经过市场这个大熔炉长期熔炼出来的，为广大用户认可的产品，据我们所知的信息，美国通用电气、日立、西门子的低场机在国外产品中是名牌。以GE为例，1998-2001年底在中国市场推出Signa Profile 系列共70 多台，占同期销售份额的50 %。 二. 市场覆盖面的大小：要选择市场覆盖面大的产品。简单的说，某一厂家的产品在一个地域占有量越多，它的获利相对就越大，为了维护它的品牌优势，它的投入（包括产品开发、学术及技术支持、售后服务等）相对就多一些，用户受益也相对多一些。产品覆盖面广，还说明产品的成熟程度。 三. 生产国的综合国力的大小：要选择综合国力强的国家的产品。目前的国际经济正在经历全球经济一体化的转型过程，其中包括了医疗设备行业，各生产厂之间的合资、兼并、重组、关闭屡见不鲜。根据WTO 2001年年度报告称：今后五年世界经济一体化的进程将大大加快，一些综合力弱的厂家，在残酷的市场竞争中很可能被重组、合资、兼并甚至关闭，所以我们在选型时不能不考虑综合国力这一要素。 四. 销售及售后服务网络的分布：我们认为要选择在国内网络分布广的产品，其中特别要考虑工程师队伍及其质素。我们就有亲身体会：如果CT机坏了，凡属一般故障的，GE公司10年来都是随叫随到，多数在晚上进行修复（包括换球管），这种及时和高水平的服务，直接受益者是医院，是患者。 五. 性能价格比要尽量合理：绝对合理是不太可能的，但要争取尽可能合理。具体的说要品牌好、先进而合理的配置、完善的售后服务，加上相对低廉的价格。这可以从相近的兄弟医院引进的同型机（注意配置内容）比较得知，也可以同其他厂家的同档机（注意重要参数与配置内容）比较得知。注意要厂家提供该机型的升级换代计划。 六. 适合本院临床工作的需要：主要是指硬件、软件和附件的配置。不一定要求高求全，但要求新，也就是说我们要引进的必须是该厂同机型中最新的硬、软件配置。不要求全，例如我们医院骨科的要求不高，那么“关节运动成像”就不一定专门购置（如是标配，则另当别论）低场机的最大要求是不停电，温、湿度稳定，所以不间断电源（包括磁体供电）和专用空调必不可少。 七. 几个具体问题 1. 磁体必需是永磁型，开放度不仅要注意周围的开放度，更要注意上下磁体间的开放度，因为病人的压抑感主要来自上下方向。 2. 水成像、脂肪抑制、平面回波成像（EPI）、弥散成像（DWI）、血流成像（MRA）、Flair(T1、T2都有更好)、心脏电影、磁化传递（MTC）等等都是一台好低场机必不可少的功能，也是临床最需要的功能。
MRI也就是核磁共振成像，英文全称是：nuclear magnetic resonance imaging，之所以后来不称为核磁共振而改称磁共振，是因为日本科学家提出其国家备受核武器伤害，为表示尊重，就把核字去掉了。 核磁共振是一种物理现象，作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域，到1973年才将它用于医学临床检测。为了避免与核医学中放射成像混淆，把它称为核磁共振成像术(MR)。 MR是一种生物磁自旋成像技术，它是利用原子核自旋运动的特点，在外加磁场内，经射频脉冲激后产生信号，用探测器检测并输入计算机，经过处理转换在屏幕上显示图像。 MR提供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像术，而且不同于已有的成像术，因此，它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。它可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像，不会产生CT检测中的伪影；不需注射造影剂；无电离辐射，对机体没有不良影响。MR对检测脑内血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅内动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管内肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效，同时对腰椎椎间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也很有效。 MR也存在不足之处。它的空间分辨率不及CT，带有心脏起搏器的患者或有某些金属异物的部位不能作MR的检查，另外价格比较昂贵。 磁共振成像是断层成像的一种，它利用磁共振现象从人体中获得电磁信号,并重建出人体信息。1946年斯坦福大学的Flelix Bloch和哈佛大学的Edward Purcell各自独立的发现了核磁共振现象。磁共振成像技术正是基于这一物理现象。1972年Paul Lauterbur 发展了一套对核磁共振信号进行空间编码的方法，这种方法可以重建出人体图像。 磁共振成像技术与其它断层成像技术（如CT）有一些共同点，比如它们都可以显示某种物理量（如密度）在空间中的分布；同时也有它自身的特色，磁共振成像可以得到任何方向的断层图像，三维体图像，甚至可以得到空间－波谱分布的四维图像。