功能核磁

2024-10-23

功能核磁(精选10篇)

功能核磁 篇1

正常人的左心室腔形态为类长椭圆体, 其容积相对固定, 从而保证机体的心功能储备。当出现高血压、糖尿病、各种心肌病等疾病后, 左心室的几何形态就会发生适应性的变化即球形变, 但在早期心功能通过代偿而出现心功能参数假阴性, 患者也没有明显的临床症状, 随着病情进展, 会逐渐出现心功能的异常表现。心室重构预示着患者预后不佳, 而且心室重构可能影响射血分数等反映心肌收缩功能指标的准确性[1]。那么早期监测左心室SPI对于早期判断、病情评估和预后判断有重要价值。选择2014年5月—2014年10月于该院门诊体检健康者52例为研究对象, 研究即探讨CMR电影成像评价健康成人左室SPI与整体收缩功能相关关系的价值, 现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择该院52例门诊体检健康者, 男性32例, 女性20例;平均年龄 (52.4±14.4) 岁, 血压均<140/90 mm Hg, 所有受试者均签署知情同意书。两种检查间隔时间均<5 d。采用盲法获得研究资料。

1.2 设备、参数及扫描方法

1.2.1 心脏核磁

扫描前对受检者进行平静呼吸下屏气训练, 嘱其每次屏气幅度尽量一致。使用德国Siemens Sonata 1.5 T磁共振扫描仪, 仰卧体位, 使用专用的心脏相控阵线圈及心电门控技术, 左前胸放置四导联心电门控, 使用腹部线圈, 使心脏位于线圈和磁场中心。常规定位像扫描后, 依次获得左室两腔、四腔、三腔层面及短轴层面。利用Argus心脏功能软件对所得图像进行分析。软件自动生成EDV、ESV、EF, 测量左室舒张末长轴径 (D) , SPI计算方法即SPI=EDV/〔4/3×π× (D/2) 3〕[2]。上述各测值均测量三次, 取平均值。

1.2.2 超声心动图仪

受检者取左侧卧位, 采用Philips i E33超声诊断仪, 配备X3-1, S5-1超声探头 (频率2.0~3.5 MHz) , 利用X3-1矩阵型探头于心尖区获取心尖四腔位切面, 左房室清晰显示后, 运用全容积“Full Volume”显示模式, 按“acquire”键经过连续4个心动周期后视频自动获取完整左室三维图像。应用Qlab软件3DQa模块进行分析记录:EDV、ESV、EF、左室舒张末长轴径 (D) 。SPI数值软件自动生成。上述各测值均测量三次, 取平均值。

1.3 统计方法

采用SPSS16.0统计软件对所得数据进行分析。计量资料用均数±标准差 (±s) 表示, 两种检查各测值比较进行直线相关性分析, SPI与左心室收缩功能的关系采用相关性分析。

1.4 重复性检验

随机抽取其中5名健康志愿者, 由三名有经验的医师重新对其CMR图像进行测量。采用相关性分析EDV, ESV、EF、EDL及SPI, 以评价CMR的可重复性。

2 数据分析及结果

2.1 一般资料比较

两种方法检查时心率、血压差异无统计学意义 (P>0.05) , 见表1。

2.2 RT-3DE和CMRI测值比较

两组LVEDV、LVESV、LVEF、LVEDL、SPI相关性良好 (P<0.05, 见表2。

2.3 左心室SPI与收缩功能参数相关关系分析

两种方法所得左室SPI与EF值呈负相关, 与EDV、ESV呈正相关 (P>0.05) 。而CMR测得SPI与EF的相关系数高于RT-3DE, 其差异有统计学意义 (P<0.01) , 见表3。

2.4 可重复性检验

同一观察者内CMR各测值间差异无统计学意义 (P>0.05) , 且相关性良好, r值分别为0.935、0.934、0.940、0.935, P<0.05;不同观察者间CMR各测值间差异无统计学意义 (P>0.05) , 亦具有良好相关性, r值分别为0.903、0.912、0.905、0.923, P<0.05。

3 讨论

该研究显示两种方法所得EDV、ESV、EF、LVEDL、SPI各测值间相关性良好 (P<0.05) 。这与Bauer等[3]对40例心肌梗死患者的左房、左室容积分别行RT-3DE和MRI检查测值有良好相关性的结果一致。

左心室SPI与收缩功能各参数间存在明显的相关关系, 左室SPI与EF值呈负相关, 与EDV、ESV呈正相关 (p均<0.01) , 而CMR测得SPI与EF的相关系数 (-0.632) 明显高于RT-3DE测得的SPI与EF的相关系数 (-0.487) , 其差异有统计学意义 (P<0.01) , 这就说明在反映SPI与EF值相关关系中, CMR较RT-3DE有一定的优势。

更多还原CMR时间分辨力、空间分辨力均较高, 被认为是心功能检查的金标准, 其图像可以在心动周期中一直保持高对比度[4], 但其检查时间较长, 限制了其在测量心功能方面的应用[5]。随着超声技术的不断发展, RT-3DE作为一种新的革命性的超声技术, 其图像采集及数据分析简便、快捷, 较2D超声更能准确、可靠的定量评价左心功能[6], 虽已广泛用于临床定量评价左心室整体功能, 但仍存在一定的局限性: (1) 采集图像受声窗的影响; (2) 采图图像深度有限, 心腔较大者可出现部分心室容积的残缺; (3) 心律失常以及不能配合屏气的患者容易出现图像拼接的错位[7]。

该研究显示CMR在评价左心室几何形态学变化和心功能方面具有较高的准确性和可重复性, 可得到较准确的左心室SPI、EDV、ESV、EF等值, 能准确反映左室几何形态与收缩功能的关系, 对于早期预测病情及评估预后有重要临床意义。

该研究的不足之处是样本量比较小, 研究对象仅限于该院, 希望今后能够进行多中心大样本的研究, 尽量两种检查能在同一天内进行减小误差。而且该研究的对象均为健康人, 据文献报道对有心室功能障碍的患者, CMRI更具诊断价值[9], 鉴于此今后可以将研究对象选择为左室功能不同程度受损的人群, 进一步探讨左室构型和左室收缩功能的关系。

通过这次的课题研究, 启示我们可以将CMR用于评价高血压病、糖尿病等所致缺血性心肌病患者左心室重构与心室整体收缩功能关系, 旨在探讨左室重构程度与左室收缩功能受损程度的相关关系, 找到心功能损害的早期预警指标参数, 作为动态监测、早期预测心功能损害的重要参考指标, 为临床早期诊断、病情预判以及预后评估提供重要价值。

摘要:目的 探讨心脏磁共振 (CMR) 电影成像在评价健康成人左心室几何形态与收缩功能关系的价值。方法 以左心室球形指数 (SPI) 作为反映左心室几何形态的指标, 分别用RT-3DE和CMR对52名健康志愿者进行检查, 测量左室舒张末期容积 (LVEDV) 、左室收缩末期容积 (LVESV) 、左心室射血分数 (LVEF) 、左室舒张末期长轴径 (LVEDL) 、三维舒张末期球形指数 (SPI) , 分析两种检查方法各测值的相关性以及左室SPI与整体收缩功能的相关关系。结果 两种检查方法各测值间相关性良好 (P<0.05) 。左心室SPI和整体收缩功能各参数间存在明显的相关关系, 左室SPI与EF值呈负相关, 与EDV、ESV呈正相关 (P<0.01) , 而CMR电影成像测得SPI与EF的相关系数高于RT-3DE, 其差异有统计学意义 (P<0.05) 。可重复性检验CMR检查观察者间及观察者内各测值间差异无统计学意义。结论 左室SPI能够作为反映左室几何形态的重要指标, 与RT-3DE相比CMR电影成像能更准确评价心脏几何形态及功能的关系, 且可重复性较好, 尤其适用于左心室重构的早期判断、病情评估和预后判断。

关键词:心脏磁共振电影,球形指数,收缩功能

参考文献

[1]王泓, 杨斌, 傅宁华, 等.射血分数正常的尿毒症患者心肌形变与左室构型的关系[J].中华医学超声杂志:电子版, 2011, 8 (2) :324-330.

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[6]包洪靖, 陈莉, 屈丰华.实时三维超声心动图在评估心梗患者左心功能的应用价值[J].医学影像学杂志, 2012 (1) :39-41.

[7]江阿力·吐尔逊.实时三维超声心动图评价2型糖尿病合并心力衰竭患者左心室功能及同步性[J].中国医学影像技术, 2012, 28 (1) :94-96.

[8]穆光宗, 张团.我国人口老龄化的发展趋势及其战略应对[J].华中师范大学学报, 2011, 50 (5) :29-36.

[9]文凌仪, 邵恒.心脏核磁共振与超声心动图评价左室收缩功能的对照研究[J].生物医学工程学杂志, 2013 (4) :748-751.

核磁共振成像技术及其应用 篇2

[关键词]核磁共振成像技术结构鉴定测量分析

1引言

自从人们发现核磁共振NMR(Nuclear Magnetic Resonance)现象到研制成核磁共振谱仪已逾60载。由于核磁共振谱仪可深入物质内部,而又不破坏其结构。利用其进行定性及精密的定量分析精度可达10-12~10-13。使得核磁共振已成为鉴定化合物结构和研究化学动力学的极为重要的方法。因此,在有机化学、生物化学、药物化学和化学工业、石油工业、橡胶工业、食品工业、医药工业等方面得到了广泛的应用。

2核磁共振原理

2.1核磁矩

原子核由质子和中子组成。质子和中子是自旋为1/2的粒子,同时在核内具有相对运动,因而又具有相应的轨道角动量。所有核子的轨道角动量和自旋角动量的矢量和就是原子核的自旋。由于原子核同时又是一个带电的系统,因为自旋便产生磁矩。其磁矩在无外磁场时,原子核的取向是随机的,不产生宏观的净磁效应。原子核的磁相互作用正是原子光谱的超精细结构的来源。

2.2核磁共振

当原子核处于外磁场中时,较多的质子磁矩指向与外磁场的方向一致,质子处于低能态;而较少量质子的磁矩指向外磁场的反方向,质子处于高能态。因此,在增加外磁场后就将出现与外磁场方向一致的净宏观磁矩。并且核磁矩在磁场的作用下产生进动。

当被激励系统的固有频率跟激励频率一致时,就会产生共振现象。如果在垂直于原磁场的方向上,加一个高频或微波磁场(射频场),当射频场的频率与核磁矩进动频率相等时,则处在不同能级上的磁核将会受激跃迁。由于处在低能级上的磁核略多于处在高能级上的磁核,其结果是低能级的核吸收了电磁波的能量跃迁到高能级上,表现为核磁矩系统对射频场产生强烈的共振吸收。该射频场的频率即为共振频率。

3核磁共振成像技术

核磁共振成像技术是利用原子核在磁场内共振所产生信号经重建成像的一种成像技术。组成人体的诸多元素中,只有原子序数为奇数的原子核(如氢和氮等的原子核)才有核磁矩。人体内部75%是水,水中含有氢原子核。氢原子核在恒定磁场和射频场的共同作用下,氢核就会产生共振吸收,当射频脉冲终止后,原子核处于激发态,质子群的磁矩在原有磁场的转矩作用下要重新回到原磁场方向。该磁矩围绕磁场以进动频率旋进,磁矩的变化将使周围的闭合线圈产生感应电流。将这个电流放大,便可以得到核磁共振信号。由于受到质子群磁矩返回时间(即驰豫时间)的影响,该信号将以指数曲线衰减。而驰豫时间又取决于受检人体的组织特性。所以该信号能反映出组织部位的正常或异常,这就是诊断疾病的依据。在成像过程中,核磁共振断层诊断装置以氢的驰豫时间为信号。由体外电子仪器收录,并用计算机处理,最后将人体各组织的形态形成图像,这就是核磁共振成像技术。人体组织中由于存在大量水和碳氢化合物而含有大量的氢核,一般用氢核得到的信号比其它核大1000倍以上。由于正常组织与病变组织的电压信号不同,结合CT电子计算机断层扫描技术,便可以得到人体组织的任意断面图像。

4核磁共振成像系统的应用

核磁共振技术是鉴定有机化合物结构的一个重要手段。当分子中存在一个以上的键时,在图像上将出现不止一个的频率峰值。通过对吸收线数目的统计,就可以计算出分子中键的数目。含有氢的原子决定了信号的强度,化学移位的大小和每种原子衰减的时间。原子问的键会在图像里产生多条峰值线——单峰、双峰、二峰等。峰值的大小显示了分子中存在的原子数目。多个峰间的相对高度和化学移位将显示出特定的分子和化合物。峰的幅度显示了特定键的减相时间。通过分析不同峰的高度,位置以及形状,并且利用已知的基本元素和化合物属性对它们进行比较,就可以断定样品组分的存在和浓度。

例如用C7H1603的H--NMR图谱,即可推断出它的结构式(如图1所示)。δ=1.2,附加的峰为CH3CH2一基的甲基峰,被邻接-CH2一裂分为二重峰;δ=3.6,峰为与氧相连的亚甲基峰移向低场,同时被邻接的甲基裂分为四重峰;更低场时δ=5.2,此时峰为单峰,说明无氢核耦合,再由峰面积比9:6:1和化学位移判断,应是与3个氧相连的次甲基峰。由此推断,此化合物为(CH3CH20)3CH。同样的道理,还可以推断出乙醇的结构式及图谱(如图2所示)。

功能核磁 篇3

关键词:核磁共振成像,脊柱功能评价,腰椎病变,应用分析

核磁共振成像为一种无创伤性的检查方法,已广泛应用于对脊柱外科疾病的诊断当中[1]。核磁共振成像具有独特多方位显示能力,多参数扫描的技术特点,可以适应脊柱疾病诊断上的复杂性和脊柱脊髓疾病的多样性,进而使其成为脊柱功能评价中最理想的检查方法[2]。本文选取2010年12月~2012年12月在我院接受核磁共振成像诊断的腰椎病变患者49例为观察对象,探讨核磁共振成像在腰椎病变患者脊柱功能评价中的应用价值,报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2010年11月~2012年11月在我院接受核磁共振成像诊断的腰椎病变患者49例为观察对象。其中男38例,女11例,年龄14~76(平均41.4)岁。发病原因:交通事故12例,重物挤压受伤23例,高处坠落伤9例,其它原因5例。核磁共振成像与患者发病时间间隔8~72(平均43.9)h。患者的原发损伤部位为:胸部7例,背部9例,颈部20例,腰骶部13例。经过手术检查等方法证实所有患者的病情判断均正确。

1.2 检查方法

本实验中对所有患者进行检查的设备采用GE Siungna Contour 1.5 T超导磁共振成像系统,并实行移床跟踪扫描技术。让患者仰卧于扫描床上,并采取正卧位,定位线在喉结部位,在患者的胸段、腰骶段以及颈部分别采集三层的定位成像,然后在矢状位定位像中显示脊髓层面的定位像。扫描计划为:采用快速自旋回波T1WI以及T2WI序列进行三段的扫描,每段都已脊髓为中心,每段之间要有连续的衔接过程。扫描的参数均为:5层,层厚5mm,每层的间距1mm,矩阵512×512,采集各段的成像数据。观察并记录检查检查结果。

2 结果

49例患者中,原发性椎体骨折屈曲压缩型16例,爆裂型15例,骨折脱位型18例;其中,18例可见后侧韧带群损伤,14例可见后纵韧带断裂;17例可见前纵韧带断裂;椎间盘损伤20例,硬膜外血肿4例,脊髓损伤25例,经过手术检查等方法证实所有患者的病情判断均正确,准确率100%。

3 讨论

核磁共振成像作为一种在脊柱功能评价中被广泛应用的检测技术,在进行临床诊断的过程中具有较大的优势,对软组织成像的效果良好,空间分辨率高,对人体无伤害,扫描角度灵活,且应用广泛,可作为术前的诊断,还可在术中以及术后复查时应用,有较好的检测效果;其缺点是对骨组织的成像效果较差,成像所需时间较长,但仍是一种有效的检查方法[3]。

核磁共振成像在对腰椎病变的诊断中,分颈、胸以及腰部三个部位进行检查,诊断范围广,且可清晰观察患者骨折或脊髓损伤的位置,在一定程度上提高了术前检查的准确度[4]。本实验49例患者中,原发性椎体骨折屈曲压缩型16例,爆裂型15例,骨折脱位型18例;其中,有18例可见后侧韧带群损伤,14例可见后纵韧带断裂;17例可见前纵韧带断裂;其中,椎间盘损伤20例,硬膜外血肿4例,脊髓损伤25例。经过手术检查等方法证实所有患者的病情判断均正确,准确率100%。为医师更好的选择治疗方法提供了依据,而且在进行扫描过程中,可以通过不同的病变部位或病变程度,产生的不同影像来对病症进行判断[5]。

综上所述,核磁共振成像在腰椎病变患者脊柱功能评价的过程中起到良好的效果,是一种理想的检查方法,可准确地对从颈到骶尾的任一椎体及脊髓的病变作出诊断,可为临床治疗提供重要的影像资料,值得临床推广[6]。

参考文献

[1]陈亮,施晓琳,丁永生.核磁共振成像在脊柱功能评价中的应用分析[J].吉林医学期刊,2011,3(25)246-247.

[2]赵培荣.3.0T磁共振成像在临床胃癌术前诊断及分期中的应用[J].工程地球物理学报,2012,4(1)146-147.

[3]乔梁,曹燕翔,王晓怡.功能核磁共振成像技术在定位难治性癫痫患者语言区中的应用[J].临床放射学杂志,2011,10(13):236-237.

[4]蒋树刚,黄艳宾.磁共振成像技术及其应用[J].保定学院学报,2009,7(25)321-322.

[5]郎东江,吕成远,伦增珉.核磁共振成像岩心分析方法研究[J].CT理论与应用研究,2012,3(15)197-198.

岩样渗透性核磁共振实验分析 篇4

砂岩核磁共振有效孔隙度渗透率一、引言

岩石渗透性决定了该地层是否具有流体储集能力,其大小用渗透率表征。岩石为多孔介质,它对流体的渗透能力取决于孔隙大小和分布特征。目前,由于核磁共振(NMR)横向驰豫信号反映了岩石的孔隙结构特征,因此在确定岩石的渗透性方面具有一定优势。经典的SDR模型是基于T2几何平均值与渗透率的关系,Coates模型则认为渗透率与可动流体与不可动流体的比值有关。本文以岩石核磁共振实验为基础,基于分段分形原理,依据核磁共振T2谱,将样品孔隙划分为小、中(过渡)、大孔隙三部分,设置最佳权重系数确定对渗透性有贡献的有效孔隙,进而确定样品的渗透率。

二、核磁实验测量

1.样品预处理

选取渗透性砂岩样品30块,对样品进行切磨、洗油、洗盐、烘干等预处理,利用STY-2型气体渗透率测量仪测量样品的渗透率,用于实验对比。再对岩样加压饱和特定浓度的NaCl水溶液,将饱含水样品放在装有饱和用盐溶液的容器瓶中,静置48小时后待用。

2.实验过程

利用纽迈生产主频为2MHz的核磁共振信号分析仪,进行饱含水岩样核磁共振横向弛豫信号的测量。在恒温25℃测量环境下,仪器标准参数设定为:等待时间为6000ms,叠加次数为128次,回波个数为4096,回波间隔为0.37ms,利用SIRT反演方法进行T2谱反演。

3.实验结果

实验得到岩石的核磁共振横向驰豫T2谱如图1,蓝色方块为岩石的横向驰豫T2分布与孔隙度分量关系,黑色方块为T2谱的累积曲线,其中,T2值越小,对应孔隙的尺度越小。结果显示,本实验岩样的核磁共振T2谱主要呈现双峰特征,如左峰偏大,预示岩样的小孔隙较发育;核磁共振累计曲线显示为非线性,但可以近似表示为多段线性组合分布,因此,核磁共振横向驰豫谱具有分段分形特征。

三、岩石渗透性分析

1.基于核磁共振T2谱的孔隙度尺度划分

以某岩样为例,如图2,在双对数坐标系下,核磁共振累积曲线Sv与T2为3段线性组合关系,每段的斜率反映了孔隙的非均质性,其大小与孔隙尺度有关。分别确定三段的线性方程,联立求得两个交点,以交点为分界值,将T2谱划分为三部分,分别对应小孔、中间过渡孔和大孔,分别对应图中的S1、S2和S3。其中,S1即为不具有渗流能力的小孔隙,S2为具有部分渗流能力的中间过渡孔隙,S3则为具有渗透性的较大孔隙。

2.岩样渗透率的确定方法

基于核磁共振T2谱对岩样孔隙的划分,对岩石渗透性有贡献的有效孔隙(Se)可表示为:

Se=f·S2+S3(1)

式中,f为权重系数。其确定方法是将改变f,得到Se与渗透率(K)的关系,根据相关性最佳原则选取f。权重系数f与相关系数(R2)的关系如图3,当f=0.4时,R2取得极大值。因此,选取0.4为最佳权重系数,进而分析f与渗透率关系,如图4,二者为幂函数关系,

K=0.01175Se2.6946(2)

3.效果分析

利用式(3)确定样品渗透率,并将其与经典Coates模型确定的渗透率对比,如图5,图中纵坐标为样品氦气法测量渗透率。结果显示,相对于经典Coates模型,本实验方法确定的渗透率精度有较大提高。

四、结论

(1)根据核磁共振T2谱的分形特征,可将实验样品的孔隙进行尺度划分。

(2)准确确定过渡孔隙的权重系数,有助于对渗透性有贡献的有效孔隙的确定。

(3)基于孔隙尺度分形划分有效孔隙,进而确定核磁共振渗透率,其精度优于经典Coates模型,为利用核磁共振研究岩石渗透性提供了有益参考。

参考文献:

[1]常文会,赵永刚,华新军.用核磁共振测井技术评价储层渗透率特性[J].测井技术,2005,(06):528-530.

功能核磁 篇5

1 资料与方法

1.1一般资料

选取从2014年1月—2015年1月行胰腺T2* 检查的3例2型糖尿病患者 (DM组 )。病例入选标准 : 无核磁共振禁忌;无血清铁蛋白分泌、哮喘、胰腺疾病、低血糖等病史;肺功能与身体情况良好 , 能够完成腹部MR屏气扫描检查;自愿接受检查 , 并签订知情同意书。其中10例女 ,20例男 , 年龄为42~70岁 , 平均为 (55.34±9.23) 岁;病程为7个月 ~20年 , 平均为(9.22±0.34) 年。选取同期30例健康者作为对照组 , 其中12例女 ,18例男 , 年龄为40~69岁 , 平均为 (55.22±8.22) 岁。对比两组性别、年龄以及病程等一般资料 ,P > 0.05, 无统计学意义 , 但具有一定的可比性。

1.2 方法

1.2.1 设备与参数

应用核磁共振扫描仪 ( 西门子3.0T), 患者需要屏气10个回波序列完成扫描。采用R2*、T2* 扫描序列以及MRI常规扫描。R2*、T2* 扫描 : 使用机器本身R2*、T2* 自带序列扫描参数 , 层厚 (3.5mm), 层距 (1.5mm), 重复时间 (267.0ms), 回波时间(4.92ms), 矩阵 (512×512), 视野 (380.0mm);在扫描以后 , 机器会生成R2* 图像、T2* 图像 , 同时选取最大层面测量R2*、T2* 值。MRI常规扫描主要包含T2WI、T1WI以及上腹平扫。

1.2.2 测量胰腺铁质沉积

DM患者由于胰腺形态各不相同 , 所以选取测量层面十分重要 , 目前在测量方面并没有统一的标准 , 主要是由2名具有丰富腹部放射学工作经验医师 , 分别利用徒手画感兴趣区方法测量胰尾 (TP)、胰体 (BP)、胰头 (HP) 的T2* 或者R2* 值 , 取其测量的平均值 , 同时需对受试者采取一致性检验。

1.3 统计方法

统计分析数据应用SPSS 13.0软件 , 计数资料采取 X2检验 ,采用例 (%) 表示 , 计量资料采取t检验 , 采用±s表示 ,P<0.05,有统计学意义。

2 结果

2.1 两组 R2* 值对比

两组胰尾、胰体、胰头R2* 值有明显差异 , 有统计学意义P<0.05;其中两组胰体、胰头T2* 值有明显差异 , 有统计学意义P<0.05。见表1。

2.2 DM 组胰 R2* 值同血清铁蛋白相关性

DM组胰R2* 值同血清 铁蛋白为 低度正性 相关 (r=0、378),P=0.026, 有统计学意义。

3 讨论

日立核磁故障维修一例 篇6

故障检查:根据错误代码首先检查MR单元的梯度放大器, 打开机柜首先观察梯度放大器的状态:三个梯度放大器的信号灯只有z轴放大器的正常状态指示灯显示为红色, 故障指示灯1显示红色, 证明梯度放大器的Z轴单元有故障。随后用钥匙盘进入软件系统查看错误信息, 显示为梯度放大器供电的电源错误。由此将检查的重点放到梯度放大器的电源电路上。因没有机器的电路图, 所以先观察GP单元的六个电源模块上每个电源指示灯都显示为绿色表明电源模块工作正常。接着逐一测量六个电源模块的输出电压均为48V, 同时六个电源模块串联输出后总计输出直流电压为287V也属正常!随后把梯度放大器的控制板有显示故障的通道和显示正常的通道进行调换, 结果故障现象没有发生变化, 证明梯度控制板都是正常的。最后在开机状态下逐一测量GP单元电源的每一个A+A-端子输出端, 发现其中2号电源的A+A-端子输出端的电压为5V而其它A+A-端子的电压为0V。由此判断2号电源模块有问题。之后断电后测量每一个电源模块的A+A-端子的电阻值均为无穷大 (呈开路状态) , 证明A+A-端口在没有通电时的状态是正常的。之后将六个电源模块的A+A-端口与电路脱开后再开机测量A+A-端口的电阻值, 发现2号电源模块的A+A-端口的电阻值为3.2Ω, 证明A+A-端口是电源模块是否输出正常工作电压时的信号输出端, 即:当电源模块正常输出48V电压时A+A-端口输出电压为0V, 而当电源模块没有输出电压时此端口应该输出5V的电压, 使机器的电脑系统能够对电源模块的工作状态进行检测, 所以根据下拉电阻的工作原理断定2号电源模块在工作时能正常输出电压, 但在A+A-端口没有将5V的高电平下拉至0V的低电平, 所以造成电脑检测认为2号电源模块没有工作, 造成机器报错同时停止了对MR单元的启动。

进一步分析认为, 其实A+A-端口就是一个继电器的常开触点, 当电源模块工作时吸合, 故障时断开用以输出电源模块的工作状态, 而2号电源模块内部的继电器触点在电源模块工作时没接通造成没输出正常的反馈信号给控制系统, 因此系统电脑报错认为梯度放大器电源故障。

故障排除:将故障的2号电源模块的A+A-端口直接短接, 使电脑系统检测不到错误的反馈信息, 使MR单元能正常启动, 机器恢复正常。

小结:维修这种没有图纸资料的设备, 充分利用故障代码和指示灯状态, 以及对各个端口电压的测量都是不错的手段, 同时将正常单元和故障单元进行交叉对换来判断故障, 有时会起到事半功倍的效果。

参考文献

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[4] 张永波, 浅析医疗设备维修替换法[J].中国医疗设备, 2010, 25 (10) :131-132.

浅析核磁共振测井技术 篇7

1 核磁共振测井孔隙度

核磁共振测井孔隙度是被观测区域孔隙流体含氢指数与孔隙度的综合反映[2,3], 而且, 受到多个因素的影响。这些因素包括:CPMG回波串采集参数;刻度;孔隙流体含氢指数;回波串的信噪比;钻井液矿化度;以及采集模式与处理方法。一般来说, 回波串采集参数如TW (等待时间) , TE (回波间隔) , NE (回波个数) 以及90o脉冲和刻度等将影响对地层孔隙度的观测比较好理解。在测井作业中, 也容易控制。孔隙流体含氢指数对核磁共振孔隙度的影响与对中子测井的影响是一样的, 理论上容易分析, 而实际情况则往往是:要么含氢指数无法已知, 要么流体实际孔隙体积不能确定, 所以, 校正起来常常相当困难。这几个因素通常是使核磁共振观测的孔隙度比地层实际孔隙度偏低。而下面的几个影响因素则可能使观测孔隙度偏高。对于孔隙度较低的油气储层, 观测的回波串信噪比会很低, 从而对估算孔隙度产生明显影响, 出现高于地层实际孔隙度的情况。钻井液矿化度如果太高并且富含钠离子的话, 对于使用梯度磁场的MRIL-Prime来说, 一方面会降低回波串的信噪比, 另一方面钠离子的信号可能被观测到, 叠加在回波串里, 使估算的孔隙度增大。此时, 作业过程中应该采用泥浆排除器, 或者在资料处理时扣除钠离子的影响。同一种仪器或者不同的仪器会有多种不同的孔隙度采集模式与处理方法。这些采集模式和处理方法在某些地层条件下可能得到不一样的结果, 从而发生孔隙度偏大或偏小的情况。所以, 在核磁共振应用的新地区, 有必要开展采集模式和处理方法的适应性分析。总的来说, (1) 在含气储层, 核磁共振孔隙度肯定偏小, 归结于含氢指数和回波间隔甚至等待时间等的多重影响; (2) 在轻质油和含水储层, 核磁共振孔隙度应该能够准确反映地层孔隙度; (3) 在稠油储层, 核磁共振孔隙度也肯定偏小, 归结于含氢指数和回波间隔等多重因素; (4) 在显著扩径井段, 由于井眼泥浆的影响, 核磁共振孔隙度肯定会偏高; (5) 用浓度很高的盐水泥浆钻井时, 钠离子可能使核磁共振孔隙度偏高; (6) 在特别低的信噪比时, 核磁共振孔隙度可能偏高; (7) 在泥质含量较高, 或泥质成分比较复杂时, 采集模式和处理方法可能使核磁共振测井孔隙度偏低或偏高。大部分情况下, 这些影响是可以进行校正或消除的。

2 核磁共振测井仪器的适应性问题

目前, 商业化的核磁共振测井仪器有:MRIL-Prime, MREx, CMR-Plus, MR-Scanner等。这些仪器虽然各有特色, 但是在孔隙度, 渗透率, 流体识别与评价等基本应用上并无大的区别, 测量原理和处理方法大都可以互用。对于核磁共振仪器来说, 信噪比总是最突出的问题!应用上总是希望信噪比越高越好。核磁共振测井的信噪比受到三个基本因素的控制, 即:地层孔隙度, 磁场强度, 样品体积。孔隙度的大小并不是可以控制的;磁场强度也无法更高, 因为高了以后对地层岩石样品会引起很强的背景梯度磁场, 使得测量结果很难分析;能够改进的只有加大观测样品的体积。核磁共振测井采用定位切片观测, 样品体积取决于切片的直径, 高度和厚度。比较而言, MRIL-Prime有最大的观测样品体积, 信噪比也相对较大。信噪比与纵向分辨率, 探测深度以及测井速度又互相影响, 互相制约, 必须综合考虑, 作出折中和权衡。

另一个问题是井眼的影响。理论上讲, 基于人工磁场的核磁共振测井不受井眼影响, 因为其观测对象在井眼外的地层中。井眼对核磁共振测井的影响主要表现在对射频脉冲的消耗上。泥浆作为射频脉冲和回波信号的必经通道, 它会损耗电信号, 降低信噪比。泥浆电阻率越低, 损耗就越大!这对于居中型的仪器有时会变得十分明显, 甚至到无法正常工作的地步 (例如泥浆电阻率小于0.02欧姆米) 。贴井壁型的仪器可能就不存在这个问题, 因为天线与井壁接触, 脉冲和回波几乎不通过泥浆, 损耗很少。在适应性问题上, 还要强调测前设计和质量控制的重要性。这同医学上的磁共振成像实在有许多相似的地方。由于成像的脉冲序列很多, 每一种脉冲序列采集到的信息内容也不完全相同, 根据应用目标还选取脉冲序列就显得非常重要。而且, 选定脉冲序列以后, 还要进一步优化采集参数, 并对观测结果进行预测。这项工作在新探区尤其重要。在质量控制方面, 每种仪器都建立了各自的质量控制指标和体系, 在作业和资料处理以及应用的过程中, 遵守这些指标是重要的。问题在于, 采集到的资料如果有质量缺陷该怎么办?很少有井可以返工重新测量的, 所以, 分析资料质量的真正问题所在, 剔除有质量问题的井段, 对一些能够校正的问题数据进行合理的分析和校正, 从而挽回损失, 是质量控制的重要目的。最近我们对伊拉克一些核磁共振测井资料的质量控制表明, 这种努力是有成效的。

3 结论

核磁共振测井在我国已经得到广泛应用, 并且取得了明显效果, 同时, 也还有很大的发展空间并存在许多理论上和应用上的实际问题。梳理应用基础, 核实理论假设, 发展区域模型, 是进一步提高应用效果的有效途径。在孔隙度方面, 应该加强刻度和校正方法研究;在流体识别与评价方面, 二维核磁共振测井可能是必由之路;在束缚水, 渗透率, 原油粘度, 毛管压力曲线等方面, 合理标定是唯一选择。

参考文献

[1]邱广军.核磁共振成像测井应用[J].内江科技, 2010, (01) .[1]邱广军.核磁共振成像测井应用[J].内江科技, 2010, (01) .

[2]李春霞, 彭洪立.CMR核磁共振测井资料处理与定性解释[J].石油仪器, 2010, (01) .[2]李春霞, 彭洪立.CMR核磁共振测井资料处理与定性解释[J].石油仪器, 2010, (01) .

[3]李慧玲, 尚坡利.成像测井新技术研究[J].中国仪器仪表, 2010, (02) .[3]李慧玲, 尚坡利.成像测井新技术研究[J].中国仪器仪表, 2010, (02) .

核磁设备电气配套安装工作 篇8

核磁设备安装主要分为三个部分, 屏蔽室安装核磁设备;控制室安装核磁主控操作台, 负责设备的控制及医学影像的采集和保存;设备间主要安装保证核磁设备运行的相关设备, 其中一部分为核磁自带设备, 另一部分为电气配套设备, 主要包括核磁配电控制柜、核磁制冷机组双电源、核磁设备间和屏蔽室空调配电、核磁屏蔽室硅整流照明装置、独立地线的安装施工。

2 核磁设备电气配套安装工作

2.1 硅整流电源装置

2.1.1 为了保证核磁设备不受电磁干扰, 屏蔽室必须采用直流电源进行照明供电 (见图1) 。

2.1.2 硅整流电源装置图和工作原理

三相电源经整流变压器一次侧、二次侧, 由三相桥式整流, 通过单极空气开关保护, 输出直流电源。

2.1.3整流变压器的参数计算

直流电压:

变压器二次侧电压:

其中:2.34为三相桥式整流电路电压换算系数。

1.1为变压器阻抗压降、整流二极管压降、引线铜排压降之和系数。

变压器二次侧电流:I2=10×0.816=8.16A

其中:0.816为三相桥式整流电路电流换算系数。

变压器二次侧容量:

其中:1.05为容量换算系数。

变压器一次侧容量:

通过变压器的参数计算, 为变压器的选型提供理论依据。

2.1.4 整流晶闸管的参数计算

晶闸管最大正反向电压:

晶闸管电流有效值:

晶闸管电流平均值:

2.1.5 通过对变压器和晶闸管的参数计算, 为硅整流装置的元器件选型提供理论依据并需充分考虑工作裕量, 保证电器元件长期工作的需要。

2.1.6 进行硅整流装置电器元件的安装工作, 上

电调试, 测量DC 220V直流电压输出正常, 硅整流装置安装完成。

2.2 核磁配电柜

2.2.1 配电柜主要完成的功能:用电计量, 防雷保护, 核磁设备的配电和控制, 其他设备的配电预留。

2.2.2 核磁配电柜配电和控制图纸见图2。

2.2.3 配电控制系统流程见图3。

2.2.4 核磁配电柜元器件的参数确认和选型

2.2.4. 1 与厂家详细落实设备的主要工作参数, 工作性能, 对电源的要求, 由于长时间断电对设备可能造成的影响等。

2.2.4. 2 核磁设备主要提供参数为:电压AC 380V, 50Hz, 电流160A。

2.2.4. 3 按照提供的设备参数进行相关元器件的选型工作:包括主回路保险, 漏电保护器, 交流接触器, 配电柜总开关, 防雷元件, 以及控制回路中的隔离变压器、中间继电器等元器件的选型。力求保证工作安全裕量, 满足设备长期使用要求。

2.2.5 核磁设备配电柜系统组装和调试

2.2.5. 1 元器件布局合理, 安装牢固可靠。

2.2.5. 2 主回路连接紧固, 接触良好。

2.2.5. 3 控制功能正常可靠, 满足现场设备安装使用需要。

2.3核磁水冷机组双电源

2.3.1按照核磁设备的工作方式, 将核磁磁头冷却用冷水机组采用双电源供电, 可保证磁头的冷却, 最大限度降低设备关键部件故障率, 减少停电损失。

2.3.2冷水机组电气参数:功率22kW, 电源AC 380V。

2.3.3采用双电源配电箱供电, 为便于双电源的检修, 进线采用三极负荷开关。出线具备过载和短路保护, 采用三极空气开关。

2.4接地装置施工

接地装置要求独立接地, 接地电阻不大于1Ψ。单作接地体, 并检测接地电阻, 符合设备要求。

2.5 设备间和屏蔽室空调配电

为保证核磁设备间和屏蔽室设备的工作环境温度满足核磁设备工作要求, 单独安装分体空调, 满足工作环境温度要求。确定设备功率、电压等技术参数。在满足设备容量的前提下, 进行元器件的选型、集成和电气安装。

3 结语

3.1 核磁电气配套工作通过严格细致周密的计算选型及安装调试, 满足核磁设备使用要求, 保证了核磁设备的顺利安装和调试运行。

3.2 医院购置大型医疗设备, 随之而来的大型医疗设备电气配套安装工作涉及方方面面, 提高水平, 提升经验是摆在每一位工程技术人员的重大课题。

功能核磁 篇9

【关键词】核磁共振;膝关节损伤;诊断价值

膝关节作为人体最大并且是最复杂的一个关节,所受的力是最 强的,不注意的话很容易导致各种损伤的发生。以前的诊断中多使用X线片以及CT等一些辅助的检查措施进行有效的确 诊。X线片检查对明显骨折的患者的诊断正确率较高,CT检查则可以判断出患者的骨折类型,但是对于骨挫伤 及韧带、关节软骨、半月板、等的损伤并不能够有效的检出[1]。相对来说核磁共 振有着视野大且多方位、多参数成像的特点,同时没有电离辐射,对人体的伤害小,对病灶软组织的分辨能力较高,可以明显的观察到患者的关节软骨、肌腱、韧带等部位组织结构的改变,现已以及得到了广泛的应用,尤其在骨、关节创伤性的疾病影像学诊断方面。本次研究对于2009年1月到2011年1月来我院进行治疗的膝关节损伤患者60例的核磁共振的检查结果进行回顾性分析,探讨核磁共振在对于膝关节损伤的诊断中的应用价值,现报告如下。

1资料与方法

1.1一般资料 本次研究选择的60例膝关节损伤的患者中,有男性患者40例,女性患者40例,患者的年龄在17岁到58岁之间,平均年龄是40.1岁;因为交通受到损伤的患者有36例,受到重物的挤压损伤的患者有 12例,因坠落损伤的患者有7例,踩踏受损伤患者有5例。在进行核磁共振检查前患者都进行了膝关节的正、 侧位X线片的检查,并且其中有10例患者进行了CT检查,20例患者进行了关节镜的检查以及手术 治疗。60例病例都经过了手术以及关节镜或者是临床检查得到证实。

1.2方法:检查所使用的仪器为GE Singna Contour 0.5T超导磁共振成像,并膝关节的表面线圈。采用常规的斜矢状面T wI、T,WI及STIR, 常规冠状面T1WI以及STIR序列,横断面T 1WI。检查的有关的重要指标如 下:T1WI:即TR(time repletion,指的是本次的激发跟下次激发的发生时间的间隔)500 ms,TE(time echo,指的是回波测量的时间)20 ms;T2WI: TR 300ms,TE 90ms:STIR:TR 400ms,TE 100ms。层间距确定为 1 mm,层厚为4 mm,矩阵256×256,FOV 10—16 cm,斜矢状面 前交叉韧带平行。

2结果

核磁共振诊断患者中韧带损伤有60条,骨质改变的患者有23例,半月板受到损伤的有48个,关节腔积液的患者有46例。核磁共振主要显示为条状的低信号影增粗,且边缘观察 模糊或者是成波浪形。T1WI呈现出了低或者是高低混杂的信号,T2wI呈现为高信号。并且经检查显示患者前交叉韧带损伤有40条,后交叉韧带损有8条,胫侧的 副韧带损伤有22条,腓侧副韧带损伤有45条。核磁共振显示为T1WI的 低信号,T2WI呈高信号或者是高低混杂信号的骨挫伤患者有8例,主要的临床表现是 软骨的断续以及出现凹陷,软骨层内的表现是短T1WI信号并长T2WI信号的 胫骨骨折患者有12例,关节面的软骨骨折的患者有6例。经核磁共振诊断表现为半月板三角形低信号并且在病灶内可以观察到灶眭椭圆形、放射形、线形、裂隙形等异常增高的信号影,共有87个。经核磁共振诊断显示为关节的周围条片状长T1WI信号,以及 T2WI的长信号的共有49例。并且其中包括了9例关节积液分层的患者,其从上到下的特征依次表现为短T1WI信号,T2WI短信号,T1WI长信号以及T2WI长信号,等T1WI信号以及等T2WI信号。

3讨论

核磁共振诊断:(1).患者的膝关节韧带损伤诊断:膝关节的韧带主要有外侧副韧带、内侧副韧带、股四头肌腱、前交叉韧 带、后交叉韧带等,且这些大多是弹性的纤维组织,在没有受损伤之前在核磁共振序列上一般显示为低信号[2, 3]。核磁共振诊断可以确定患者的韧带损伤的部位以及形态,而且可以把不同的韧带损伤分级,这样就给后期的手术治疗提供了更为直观可靠的保证。(2).骨质改变的诊断:核磁共振对患者骨髓内的变化极为敏感,可以在病变的明确患者病变的部位以及范围和程度。(3).半月板以及关节腔积液的诊断:患者的半月板损伤的核磁共振一般表现为低 信号或者是不规则的高信号。关节腔积液的核磁共振一般表现为T1WI的低信号以及 T2WI的高信号,而且有少数的患者可能会出现液体分层的现象[4, 5]。

总之,对患者膝关节进行核磁共振检查不但无创,而且可以有效的观察到患者膝关节的病变 组织以及病理的变化,能够广泛的应用于膝关节的半月板、关节软骨、韧带等使用X线片以及CT不能够检查到的骨髓水肿、骨挫伤等。通过此次的研究可以看出核磁共振的诊断结果与手术有很高的符合率,值得在临床推广使用。

参考文献

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核磁共振技术及其应用进展 篇10

核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)波谱学是一门发展非常迅速的科学。最早于1946年由哈佛大学的伯塞尔(E.M.Purcell)和斯坦福大学的布洛赫(F.Bloch)等人用实验所证实[1]。两人由此共同分享了1952年诺贝尔物理学奖[2]。

核磁共振技术可以提供分子的化学结构和分子动力学的信息,已成为分子结构解析以及物质理化性质表征的常规技术手段[3],在物理、化学、生物、医药、食品等领域得到广泛应用,在化学中更是常规分析不可少的手段。

本文主要介绍了核磁共振技术及其在化学领域的应用进展。

2 核磁共振技术的发展

1930年代,物理学家伊西多-拉比发现在磁场中的原子核会沿磁场方向呈正向或反向有序平行排列,而施加无线电波之后,原子核的自旋方向发生翻转。这是人类关于原子核与磁场以及外加射频场相互作用的最早认识。1946年两位美国科学家发现,将具有奇数个核子(包括质子和中子)的原子核置于磁场中,再施加以特定频率的射频场,就会发现原子核吸收射频场能量的现象,这就是人们最初对核磁共振现象的认识。1964年后,核磁共振谱仪经历两次重大的技术革命,其一是磁场超导化;其二是脉冲傅立叶变换技术。从根本上提高了核磁共振波谱仪的灵敏度,同时谱仪的结构也有了很大的变化。1964年美国Varian公司研制出世界上第一台超导磁场的核磁共振谱仪(HR—200型,200MHZ,场强4.74T)。2004年布鲁克Biospin公司推出了全球第一款用于核磁共振领域的900MHz主动屏蔽式超导核磁共振磁体产品—900US2TMmagnet,是当时最高场强的主动屏蔽式磁体产品。2002年北京大学安装成功的由世界最大的波谱磁体生产厂家布鲁克公司提供的中国首台800MHz核磁共振仪填补了国内超高场谱仪的空白,也使北大成为世界上具有重要影响的超高场新用户。

2.1 二维核磁共振技术

1971年,Jeener首先提出了二维核磁概念。80年代,Ernst小组详细分析了二维实验,全面系统论述了二维核磁共振原理。后经Ernst和Freeman等小组的卓越工作,使二维核磁共振成为常规实验。因此,Ernst获得了诺贝尔化学奖。

现在,二维核磁共振技术已被广泛应用于复杂生物大分子的研究,尤其对于那些分子量不太大的物质(M小于10kd),高分辨核磁技术给出的结构,可与X射线衍射相媲美。

随着核磁共振仪兆数的提高,分辨率的增加,以及标记技术的发展,大分子量的蛋白结构也能用核磁共振技术确定。新兴起的三维核磁共振(3DNMR)技术也开始应用于生物分子的研究,有人用13C,15N,2H标记的三维核磁共振研究了分子量小于40kd的蛋白质。美中不足的是,三维核磁共振实验需时长,且蛋白质标记过程复杂,一定程度上限制了三维核磁共振技术的广泛应用。

2.2 固体高分辨核磁共振

普通核磁共振波谱仪所测样品多为液体,物质在固态时的许多性质在液态时是无法观察到的,例如极性分子的直接偶极相互作用在液态时被平均为零,但在固态时可通过这种相互作用研究分子的排列取向,化学位移及电四极矩的各向异性特性,核与电子自旋的各向异性耦合等也都只有在固态时才能进行研究。

利用固体核磁共振技术研究高分子化合物可以表征材料的分子结构进而监视反应的进度[4]。另外,在矿物分析、表面吸附和表面化学反应方面具有独到的优势。

2.3 核磁共振图像

将某一核磁共振波谱参数的空间分布以图像形式表示出的方法就是核磁共振图像,核磁共振图像的思想是上世纪70年代初提出来的,是一种无损测量技术,运用该技术使得人类对自身的结构和生理活动的认识有了长足的提高。现已有了商品化的大型人体核磁共振成像仪,作为重要的影像诊断工具在世界各地的医院中获得广泛应用。

2.4 核磁共振联用技术

联用技术很多,比如GC—MS,GC—IR等,核磁共振具有MS,IR特有的优势,能很方便的提供不同分子结构上的细微差别,包括同分异构化合物和立体异构化合物。但是,核磁共振要求分析样品是纯物质,对于混合物进行分析得到的结构往往很困难,在很窄的化学位移里面要区分不同物质的信号在很多情况下是不可能的。因此在使用核磁共振检测前,需要对混合样品进行分离纯化前处理。因而可将色谱的高效分离能力与核磁共振的结构鉴定能力结合起来。已经与核磁共振联用的分离手段有:高效液相色谱-核磁共振联用(HPLC-NMR)、超临界流体色谱-核磁共振联用(SFC-NMR)、超临界流体萃取-核磁共振联用(SFE-NMR)、毛细管电泳-核磁共振联用(CE-NMR)[5]。其中高效液相色谱(HPLC)在复杂样品中的分离已得到广泛应用,通过调整色谱条件可用于分离不同的样品。将核磁共振仪与之联用在各种样品的分析检测中得到了很好的应用,在药物检测、天然产物检测等中的应用均有文献报道[6]。

3 核磁共振技术在化学领域的应用

核磁共振广泛应用于各行各业,在世界的许多大学、研究机构和企业集团,都可以听到核磁共振这个名词,其用途日益广泛。

3.1 在有机化学中的应用

3.1.1 在分子结构测定中的应用

核磁共振技术发展得最成熟、应用最广泛的是氢核共振,可以提供化合物中氢原子化学位移,氢原子的相对数目等有关信息,为确定有机分子结构提供依据。

迄今,利用高分辨核磁共振谱仪已测定了上万种有机化合物的核磁共振谱图,许多实验室都出版谱图集。分析一个化合物的结构时,一般仅需做个氢谱、碳谱、极化转移谱,更多时候除了一维谱还需要做一系列二维谱:氢-氢化学位移相关谱、碳-氢化学位移相关谱、远程化学位移相关谱或做氢检测的异核多键相关谱、氢检测的异核多量子相关谱等。

对于简单分子的结构,根据以上谱图解析就能确定,对于全然未知物的结构,还需结合其它的一些数据,如:质谱、红外、元素分析等。

3.1.2 在有机合成反应中的应用

核磁共振技术在有机合成中,不仅可对反应物或产物进行结构解析和构型确定,在研究合成反应中的电荷分布及其定位效应、探讨反应机理等方面也有着广泛应用[7]。核磁共振波谱能够精细地表征出各个氢核或碳核的电荷分布状况,通过研究配合物中金属离子与配体的相互作用,从微观层次上阐明配合物的性质与结构的关系,对有机合成反应机理的研究重要是对其产物结构的研究和动力学数据的推测来实现的[8]。

3.2 在高分子化学中的应用

核磁共振技术在高分子聚合物和合成橡胶中的应用包括共混及三元共聚物的定性、定量分析、异构体的鉴别;端基表征;官能团鉴别;均聚物立规性分析;序列分布及等等规度的分析等[9]。

液体高分辨核磁共振可以提供聚合物的信息有:(1)聚合物类型的鉴定,不同单体生成的聚合物,虽然同为大分子碳氢化合物,但其共振谱是不完全相同的;(2)有关聚合物链的异构化信息,聚合物链的构型对其物理、化学性质影响很大,辨明链的构型有着重要的意义;(3)其他重要信息,通过13C-NMR谱可以分别研究其不同单元组的序列分布、交替度和不同反应条件下聚合过程链活动度变化等聚合物微观结构信息[10]。

3.3 核磁共振技术在药物化学研究中的应用

在药物研发的过程中起着重要作用,可以进行药物设计。通过NMR技术进行配体的筛选,在确定药物的有效性等方面有着广泛的应用[11]。核磁共振技术在活性药物化合物的筛选方面有着巨大的潜力,尤其在基于靶分子的筛选能够节省大量的时间和费用及其发现活性化合物方面的有效性是其它方法所不可替代的[12]。

核磁共振技术在体内药物分析中也有较广泛的应用,具有简便性、无损伤性、连续性、高分辨性等优点[13]。

此外还有因定量核磁共振技术测定过程简单、分析快速,逐渐地应用于药物质量控制和新药研发中[6]。

3.4 核磁共振技术在物理化学中应用

核磁共振技术在物理化学中可以用于基本化学结构的确定、立体构型和构想的确定;化学反应机理研究、反应速度、化学平衡及平衡常数的测定;溶液中分子的相互作用及分子运动的研究(氢键相互作用、分子链的缠结、胶束的结构等);分子构象及运动性能研究;多相聚合物的相转变、相容性及相尺寸研究。

4 结束语

本文着重介绍了核磁共振技术在化学领域的相关应用,其实,它在生命科学、材料检测、石油勘探、水资源探查等也都有广泛应用。在生物化学领域,核磁共振技术已发展成为研究蛋白质溶液三维结构的独立方法,正受到蛋白质化学、生物工程技术乃至生命科学的广泛重视。

随着研究对象复杂性的增加必将进一步推动核磁共振波谱学的发展。

摘要:核磁共振技术是有机物结构测定的有力手段,不破坏样品,是一种无损检测技术。从连续波核磁共振波谱发展为脉冲傅立叶变换波谱,从传统一维谱到多维谱,技术不断发展,应用领域也越广泛。核磁共振技术在有机分子结构测定中扮演了非常重要的角色,核磁共振谱与紫外光谱、红外光谱和质谱一起被有机化学家们称为“四大名谱”。

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