为什么核磁共振可以用来检查身体

冷知识 者也 2023-07-06 34 0
为什么核磁共振可以用来检查身体

1905年10月23日,美国物理学家布洛赫出生于瑞士苏黎世。由于布洛赫对核磁共振的研究,他和珀塞尔教授共同获得诺贝尔物理学奖。那么,为什么能用核磁共振来检查身体?

医院检查项中有一[文]项“核磁共振成像[章]”的项目,这是什[来]么意思呢?核磁共[自]振是基于量子物理[3]和微波技术的一种[2]检测方法,可以精[1]确地测出物体内的[克]原子核的位置和种[文]类,从而实时地绘[章]制出物体内部图像[来],在医学和工业上[自]获得了广泛的应用[3],具有极高的科学[2]和应用价值。核磁[1]共振仪器不使用放[克]射性同位素,不产[文]生电离辐射。在有[章]些地方,医生考虑[来]到患者对“核”的[自]恐惧心理,常称其[3]为“磁共振成像”[2]

核磁共振成像的“[1]核”指的是氢原子[克]核。人体的70%[文]是由水组成的。原[章]子核带正电,具有[来]自旋,会形成电流[自],从而产生磁场,[3]因此每一个原子核[2]都像一个小磁铁。[1]把物体放置在磁场[克]中,原子核与外磁[文]场发生相互作用,[章]处于不同自旋状态[来]的原子具有不同的[自]能量;用适当的电[3]磁波照射它,当外[2]加电磁波的能量等[1]于不同状态的原子[克]核的能量差时,原[文]子核与外加的电磁[章]波发生共振,从低[来]能状态“跳跃”到[自]高能状态;去掉外[3]加的电磁波,处于[2]高能状态的原子核[1]又会把一部分能量[克]以电磁波的形式发[文]射出去,被检测出[章]来。

分析这个信号在物[来]质内部不同结构中[自]的衰减情况,就能[3]反推出运动的原子[2]核分布图像,经计[1]算机处理后可以重[克]建出物质内部精确[文]的三维立体结构和[章]运动情况。这等于[来]说:我们能够直接[自]从外面拍摄物体内[3]部结构和变化情况[2],就像长了火眼金[1]睛的孙悟空。人体[克]组织中含有大量水[文]和碳氢化合物,氢[章]核的核磁共振灵活[来]度高、信号强,所[自]以通常选氢核来对[3]人体进行成像。人[2]体中各种组织间含[1]水比例不同,信号[克]强度有差异,从而[文]把各种结构分开,[章]把正常组织和病变[来]组织分开,非常便[自]利。

核磁共振成像不仅[3]成像清晰精细,还[2]是目前少有的对人[1]体没有任何伤害的[克]安全、快速、准确[文]的临床诊断方法。[章]如今全球每年至少[来]有6000万病例[自]利用核磁共振成像[3]技术进行检查。

随着核磁共振成像[2]技术的迅猛发展,[1]功能性核磁共振成[克]像技术亦日趋成熟[文],这一技术有很多[章]重要应用,比如研[来]究人类大脑。19[自]90年日裔美籍科[3]学家小川诚二发现[2],血液氧气含量不[1]同时,产生的核磁[克]共振图像有细微变[文]化,利用这些变化[章]可以显示大脑各区[来]域内静脉毛细血管[自]内的血液状态的变[3]化。由于大脑活动[2]区域的神经元消耗[1]大量能量,需要迅[克]速补充含氧血液,[文]这一区域的核磁共[章]振信号远高于大脑[来]中思维活动不活跃[自]的区域。根据这一[3]发现,核磁共振成[2]像能描绘活体大脑[1]组织活动的时间和[克]空间位置,实时观[文]察大脑活动。可以[章]对被研究人员持续[来]进行统一类型的刺[自]激,比如观看图片[3]或听音乐,对比另[2]一组受到不同刺激[1]或者进行休息的被[克]试人员,通过对比[文]来分析出特定刺激[章]影响了大脑的哪部[来]分区域,这样就能[自]观察脑和思维的关[3]系。这是一种无损[2]、动态、高速大脑[1]活动探测器。

2010年至20[克]12年,中美两国[文]的科学家一起做了[章]一个与恋爱有关的[来]跨文化脑成像研究[自],发现东西方不同[3]文化的人在恋爱时[2]有相似的爱情体验[1]。研究者让处于热[克]恋期的大学生观看[文]自己恋人的照片或[章]普通朋友的照片,[来]同时用核磁共振设[自]备记录大脑的活动[3]。结果发现,中国[2]人和美国人的大脑[1]奖赏系统都被激活[克],活动水平非常相[文]似。奖赏系统是大[章]脑内一个可以产生[来]快感的系统,像食[自]物、酒精、毒品等[3]都会引起奖赏系统[2]的激活。

有理由相信,核磁共振成像仪不仅能透视人体内部结构,未来还可能成为人类思维的阅读器。

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