磁共振成像技术的发明人是美国的 ( )和英国

来源:https://www.80088005.com 作者:社会科学 人气:186 发布时间:2019-08-20
摘要:可选中1个或多个下面的关键词,搜索相关资料。也可直接点搜索资料搜索整个问题。 保罗劳特布尔是美国科学家,他致力于核磁共振光谱学及其应用的研究,还把核磁共振成像技术推

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  保罗·劳特布尔是美国科学家,他致力于核磁共振光谱学及其应用的研究,还把核磁共振成像技术推广应用到生物化学和生物物理学领域。1985年至今,他担任美国伊利诺伊大学生物医学核磁共振实验室主任。

  彼得·曼斯菲尔德1964年到英国诺丁汉大学物理系担任讲师,现为该大学物理系教授。他进一步发展了有关在稳定磁场中使用附加的梯度磁场的理论,为核磁共振成像技术从理论到应用奠定了基础。

  2003年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家保罗·劳特布尔和英国科学家彼得·曼斯菲尔德,以表彰他们在核磁共振成像技术领域的突破性成就。他们的成就是医学诊断和研究领域的重大成果。

  可清晰分辨脑灰质和白质,对多发性硬化等一类脱髓鞘和白质病变优于CT。对脑外伤、脑出血、脑梗塞、脑肿瘤等同CT类似,但可显示CT为等密度的硬膜下血肿。

  不需要造影剂就能清晰区分脊髓、硬膜囊和硬膜外脂肪。对肿瘤、脊髓空洞症、脱髓鞘病变等均有较高诊断价值。

  能够辅助常规X射线或CT对骨质本身病变的显示。对软组织及肌肉病变包括肿瘤及炎症都能清晰显示,特别是对早期急性骨髓炎。

  对肺的检查不如CT和常规X射线,对纵隔检查则优于CT,不用造影剂即可分辨纵隔血管和肿物。

  主要用于肝、胰、脾、肾等实质脏器,无需造影剂即可进行胰胆管造影和尿路造影。

  2003年10月6日,瑞典卡罗林斯卡医学院诺贝尔奖评选委员会宣布,因为保罗·劳特布尔和菲尔德在核磁共振成像技术领域的突破性成就。2003年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家保罗·劳特布尔和英国科学家彼得·曼斯菲尔德,以表彰他们在核磁共振成像技术领域的贡献。

  1978 年底,第一套磁共振系统在位于德国埃尔兰根的西门子研究基地的一个小木屋中诞生。 1979 年底,当系统终于可以工作时,它的第一件作品是辣椒的图像。第一张人脑影像于 1980年 3 月获得,当时的数据采集时间为 8 分钟。

  1983 年,西门子在德国汉诺威医学院成功安装了第一台临床磁共振成像设备。借助这台油 冷式、场强 0.2 特斯拉的磁共振设备,HeinzHundeshagen 教授和他的同事为 800 多位患者进行了成像诊断。当时,完成一次检查需要一个半小时。

  同年,首台超导磁体在美国圣路易斯的Mallinckrodt 学院成功安装。超导磁体技术的问世,在加快图像生成速度、简化安装的同时,极大地提高了图像质量。然 而,第一台超导磁体重达 8 吨、长达 2.55 米。交付时,随同磁体还有 12 个装满了电子器件的机柜,用于对系统进行控制和将采集的数据重建为图像。

  场强 1.5 特斯拉的西门子 MagnetomSonata 或者 MagnetomSymphony 磁共振系统只有 3 个计算机柜,占地面积仅 为 30 平米。1993 年 MagnetomOpen 产品的问世,标志着西门子成为全球第一个能够生产开放式磁共振成像系统的制造商。

  使患有幽闭症的患者同样可以受益于磁共振技术。1999 年,西门子推出可自动进床的 MagnetomHarmony 和 Symphony 系统,为磁共振技术带来新的突破。从此,对大型人体器官/部位(例如脊椎)进行全面检查时再也无需对病人进行重新定位。

  在功能性磁共振成像(fMRI)技术的帮助下,BOLD(血氧依赖水平)效应可用于获取人脑不同区域的组织结构和功能信息,这使神经科医生、心理医生和神经外科医生可深入了解脑部功能甚至代谢过程。

  另外,由于磁共振图像能够显示人脑的健康组织在多大程度上取代了退化脑组织的功能,因此使中风患者获得新的康复疗法。针对超高场强磁共振应用,西门子推出了两款场强 3 特斯拉的扫描设备——可对病人进行从头到脚全身检查的 MagnetomTrio 系统和专用于人脑检查系统。

  1985年至今,保罗·劳特布尔担任美国伊利诺伊大学生物医学核磁共振实验室主任。因在核磁共振成像技术领域的突破性成就,和英国科学家彼得·曼斯菲尔德共同获得2003年度诺贝尔生理学或医学奖。

  1964年到英国诺丁汉大学物理系担任讲师,彼得·曼斯菲尔德进一步发展了有关在稳定磁场中使用附加的梯度磁场的理论,为核磁共振成像技术从理论到应用奠定了基础。

  原子核自旋,有角动量。由于核带电荷,它们的自旋就产生磁矩。当原子核置于静磁场中,本来是随机取向的双极磁体受磁场力的作用,与磁场作同一取向。

  以质子即氢的主要同位素为例,它只能有两种基本状态:取向“平行”和“反向平行”,他们分别对应于低能和高能状态。精确分析证明,自旋并不完全与磁场趋向一致,而是倾斜一个角度θ。这样,双极磁体开始环绕磁场进动。

  它们之间的关系满足拉莫尔关系:ω0=γB0,即进动角频率ω0是磁场强度B0与磁旋比γ的积。γ是每种核素的一个基本物理常数。氢的主要同位素,质子,在人体中丰度大,而且它的磁矩便于检测,因此最适合从它得到核磁共振图像。

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