Поиск

Вход на сайт

Категории раздела

Острый парапроктит [5]
Среди проктологических заболеваний одно из ведущих мнст занимает парапроктит.

Календарь

«  Май 2017  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031

Статистика


Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Медицинская энциклопедия   Э  Ю  Я  У  Х  Ц


   Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) — избирательное поглощение веществом электромагнитного излучения, обусловленное переориентацией магнитных моментов атомных ядер, находящихся в постоянном магнитном поле. На явлении ЯМР основан метод изучения структуры и молекулярного движения в различных веществах, в т. ч» в биол. объектах. С помощью ЯМР, в частности, возможно изучение строения различных органов, распределения различных веществ непосредственно в организме.

   Явление ядерного магнитного резонанса основано на том, что ядра атомов большинства хим. элементов (за исключением ядер с четным числом протонов и нейтронов) обладают так наз. спином, т. е. моментом количества движения и обусловленным им постоянным магнитным моментом (Атом, Молекула). При помещении в постоянное магнитное поле магнитный момент системы ядер подобно вращающемуся волчку, выведенному из вертикального положения, движется по поверхности конуса вращения вокруг оси направления поля (прецессионное движение) с частотой со = у • Н0, где у — константа для каждого вида ядер, а Н0 — напряженность постоянного магнитного поля. Воздействие внешнего переменного электромагнитного излучения с данной частотой на ядра, находящиеся в постоянном магнитном поле, приводит к избирательному (резонансному) поглощению энергии электромагнитного излучения и появлению сигнала ЯМР (Электромагнитное излучение, Резонансные явления). Разным ядрам соответствуют различные частоты резонансаг находящиеся в пределах от единиц до сотен мегагерц в магнитных полях напряженностью порядка 1—10 тл. Эта область частот относится к радиочастотному диапазону электромагнитных волн, поэтому ЯМР является одним из методов радиоспектроскопии (Излучения, Электронный парамагнитный резонанс). Для изучения биол. систем обычно используют ЯМР ядер водорода .—протонов ХН (протонный магнитный резонанс) и дейтерия дН, углерода С, натрия, фосфора и других ядер.

   Применение ЯМР для структурных исследований основано на том, что помимо внешнего магнитного поля на ядро в веществе действуют различные внутренние поля. Они приводят к сдвигу частоты резонанса, расщеплению на несколько или множество резонансных линий, т. е. л образованию спектра ЯМР, к изменению формы линий, времени релаксации (Релаксационные явления). Изучение спектров ЯМР позволяет сделать вывод о химической и пространственной структуре различных веществ без проведения хим. анализа.

   Аппаратура для регистрации спектров ЯМР включает магнит, создающий поле напряженностью до 10 тл и более, генератор радиочастотных колебаний, приемник, в катушку к-рого помещается исследуемый объект, и регистрирующее устройство. Запись спектров проводят либо при изменении величины магнитного поля и последовательном создании резонансных условий для разных линий в спектре ЯМР, либо путем возбуждения резонанса сразу во всей полосе спектра с помощью мощного радиочастотного импульса, что резко сокращает время измерений. Исходный спектр ЯМР затем получают по специальной программе с помощью ЭВМ.

   В медико-биологических исследованиях метод ЯМР используют для установления структуры биологически активных веществ и изучения механизмов их действия. По спектрам ЯМР определяют особенности структуры биополимеров в водной среде и ее изменения при взаимодействии с субстратом и биологически важными веществами. Спектры ЯМР применяют для анализа липидного состава мембран, их фазового состояния, взаимодействия липидов с белками и другими веществами, для определения положения в мембранах различных соединений, проницаемости мембран, состояния ионов в клетках, для определения продуктов биохимических реакций и т. д. С помощью метода ЯМР стало возможным измерять количество АТФ и других макроэргических соединений и их изменение непосредственно в организме. Важной особенностью метода ЯМР, особенно для биологии и медицины, является низкая энергия используемых в ЯМР излучений, что существенно снижает их вредное воздействие на организм.

   Картину пространственного распределения отдельных видов молекул в организме получают методом ЯМР-интроскопии (ЯМР-томографии). В его основе лежит создание с помощью последовательно приложенных градиентов магнитного поля по различным направлениям такого распределения магнитного поля, чтобы в данный момент различным элементам объема в пределах изучаемого сечения соответствовали свои, определенные для их местоположения частоты резонанс. Изменение градиентов во времени и обработка результатов измерений с помощью ЭВМ позволяют получить пространственную картину распределения молекул, содержащих, напр., атомы водорода или фосфора (при наблюдении магнитного резонанса от протонов или ядер фосфора) в пределах изучаемого сечения.

   При регистрации ЯМР-изображения амплитуда резонанса в каждом элементе объема может быть выражена через интенсивность освещения или в цветовой шкале. Так, кровеносные сосуды в ЯМР-изображении выглядят темными вследствие оттока крови из исследуемого объема за время измерения. Для магнитных моментов ядер в различных элементах объема может быть измерено время релаксации, в частности по уменьшению амплитуды резонанса, не успевающей полностью восстановиться при достаточно большой частоте следования импульсов. Это увеличивает контрастность в изображении различных тканей, что используют, напр., для различения изображения серого вещества мозга от белого или опухолевых клеток от здоровых. Достоинством метода ЯМР-интроскопии является его высокая чувствительность в изображении мягких тканей, а также высокая разрешающая способность, вплоть до долей миллиметра. В отличие от рентгеновской томографии ЯМР-интроскопия позволяет получить изображения исследуемого объекта в любом сечении. На этой основе могут быть реконструированы объемные изображения отдельных органов. Получение изображения с помощью ЯМР-интроскопии может быть синхронизировано с определенными циклами физиол. процессов.

   С. И. Аксенов; В. И. Крутских.


-->