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第十三章 核磁共振波谱分析PPT课件
2020/7/18
磁共振最常用的核是氢原子核质子(1H),因为它 的信号最强,在人体组织内也广泛存在。影响磁共振影 像因素包括:(a)质子的密度;(b)弛豫时间长短;(c)血 液和脑脊液的流动;(d)顺磁性物质;(e)蛋白质。磁共振 影像灰阶特点是,磁共振信号愈强,则亮度愈大,磁共 振的信号弱,则亮度也小,从白色、灰色到黑色。各种 组织磁共振影像灰阶特点如下;脂肪组织,松质骨呈白 色;脑脊髓、骨髓呈白灰色;内脏、肌肉呈灰白色;液 体,正常速度流血液呈黑色;骨皮质、气体、含气肺呈 黑色。
❖ (测定有机化合物的结构,1HNMR──氢原子的位置、环境以 及官能团和C骨架上的H原子相对数目)
❖ 在强磁场中,原子核发生能级分裂(能级极小:在1.41T磁场中, 磁能级差约为2510-3J),当吸收外来电磁辐射(10-9-10-10nm,4900MHz)时,将发生核能级的跃迁----产生所谓NMR现象。
2020/7/18
核磁共振成像技术的最大优点是能够在对身体没 有损害的前提下,快速地获得患者身体内部结构的高 精确度立体图像。利用这种技术,可以诊断以前无法 诊断的疾病,特别是脑和脊髓部位的病变;可以为患 者需要手术的部位准确定位,特别是脑手术更离不开 这种定位手段;可以更准确地跟踪患者体内的癌变情 况,为更好地治疗癌症奠定基础。此外,由于使用这 种技术时不直接接触被诊断者的身体,因而还可以减 轻患者的痛苦 .
第十三章
核磁共振波谱分析法
nuclear magnetic resonance spectroscopy; NMR
2020/7/18
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
一、概述
❖ NMR是研究原子核对射频辐射(Radio-frequency Radiation)的吸 收,它是对各种有机和无机物的成分、结构进行定性分析的最 强有力的工具之一,有时亦可进行定量分析。
❖ 射频辐射─原子核(强磁场下,能级分裂)-----吸收──能级跃迁 ──NMR
❖ 与UV-vis和红外光谱法类似,NMR也属于吸收光谱,只是研究 的对象是处于强磁场中的原子核对射频辐射的吸收。
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历史:
1924年Pauli预言了NMR的基本理论:有些核同时具有自旋 和磁量子数,这些核在磁场中会发生分裂;
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核磁共振是当前应用于诊断早期病变的临床医学影像 技术,这种检查对患者和检查者都是安全可靠的 .核磁共振 成像技术是一种非介入探测技术,相对于X-射线透视技术 和放射造影技术,MRI对人体没有辐射影响,相对于超声 探测技术,核磁共振成像更加清晰,能够显示更多细节, 此外相对于其他成像技术,核磁共振成像不仅仅能够显示 有形的实体病变,而且还能够对脑、心、肝等功能性反应 进行精确的判定。在帕金森氏症、阿尔茨海默氏症、癌症 等疾病的诊断方面,MRI技术都发挥了非常重要的作用。
目前核磁共振成像仪在全世界得到初步普及,已 成为最重要的诊断工具之一。2002年,全世界使 用的核磁共振成像仪共有2.2万台,利用它们共进 行了约6000万人次的检查。
2020/7/18
C作程序是这样的:它根据人 体不同组织对X线的吸收与透过率的不同,应用灵敏度极 高的仪器对人体进行测量,然后将测量所获取的数据输入 电子计算机,电子计算机对数据进行处理后,就可摄下人 体被检查部位的断面或立体的图像,发现体内任何部位的 细小病变。如颅内各种病变,采用颅脑CT扫描,由于其 组织密度不同,对X线吸收高于脑实质则表现为增白高密 度阴影,如钙化、出血、肿瘤等。对X线吸收低于脑实质 表现为黑色低密度阴影,如坏死、水肿、囊肿、脓肿、肿 瘤等。还有病变对X线吸收和脑实质相似的,则表现密度 相同。为了提高CT扫描的分辨率,可给病人静脉注射含 碘造影剂(成人可给泛影葡胺100毫升),增加病 变组织 和正常组织间的密度相比,提高诊断率。
1991年诺贝尔化学奖授予R.R. Ernst教授,以表彰他对二维 核磁共振理论及傅里叶变换核磁共振的贡献。这两次诺贝尔奖 的授予,充分地说明了核磁共振的重要性。
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核磁共振在仪器、实验方法、理论和应用等方面有着飞 跃的进步。谱仪频率已从30MHz发展到900MHz。1000MHz 谱仪亦在加紧试制之中。仪器工作方式从连续波谱仪发展到 脉冲-傅里叶变换谱仪。随着多种脉冲序列的采用,所得谱图 已从一维谱到二维谱、三维谱甚至更高维谱。所应用的学科 已从化学、物理扩展到生物、医学等多个学科。核磁共振成 像技术还可以与断层扫描技术(CT)结合为临床诊断和生理学 、医学研究提供重要数据,总而言之,核磁共振已成为最重要 的仪器分析手段之一。
2020/7/18
红外线的生理作用和治疗作用
人体对红外线的反射和吸收 红外线照射体表后,一部分被反 射,另一部分被皮肤吸收。皮肤对红外线的反射程度与色素沉 着的状况有关,用波长0.9微米的红外线照射时,无色素沉着 的皮肤反射其能量约60%;而有色素沉着的皮肤反射其能量约 40%。长波红外线(波长1.5微米以上)照射时,绝大部分被 反射和为浅层皮肤组织吸收,穿透皮肤的深度仅达0.05~2毫 米,因而只能作用到皮肤的表层组织;短波红外线(波长1.5 微米以内)以及红色光的近红外线部分透入组织最深,穿透深 度可达10毫米,能直接作用到皮肤的血管、淋巴管、神经末梢 及其他皮下组织. 红外线红斑 足够强度的红外线照射皮肤时,可出现红外线 红斑,停止照射不久红斑即消失。大剂量红外线多次照射皮肤 时,可产生褐色大理石样的色素沉着,这与热作用加强了血管 壁基底细胞层中黑色素细胞的色素形成有关。
1946年,Harvard 大学的Purcel和Stanford大学的Bloch各自 首次发现并证实NMR现象,并于1952年分享了Nobel奖;
1953年Varian开始商用仪器开发,并于同年做出了第一台高 分辨NMR仪。1956年,Knight发现元素所处的化学环境对 NMR信号有影响,而这一影响与物质分子结构有关。