多量子相干

多量子同调Multiple quantum coherence,MQC)现象出现在核磁共振频谱学磁振造影中,提供一种特殊的对比机制,可以彰显水等分子的异向性(anisotropic)运动。在人体组织中,水分子的非等向性运动常出现在有结构的地方,例如处于肌腱韧带胶原蛋白分子间的水分子。

多量子同调可以按阶数分为零量子同调zero quantum coherence,ZQC)、单量子同调single quantum coherence,SQC)、双量子同调double quantum coherence,DQC)、三量子同调triple quantum coherence,TQC)或更高阶的现象。

寻常磁振讯号来源即为SQC。常见的MQC磁振脉冲序列是将寻常SQC讯号滤除,让其他阶MQC保留,例如DQC;最后再将其他阶MQC成份转为SQC以提供频谱或影像的讯号收取,因此扮演的脚色类似滤器,因此这类现象与相关脉冲序列又被称为多量子滤器multiple quantum filter,multiquantum filter,MQF)。

原理

依照核子自旋,常见的核种可分为自旋1/2(例:1H,氢核质子)、自旋1(例:2H,重氢)与自旋3/2(例:23Na,同位素)等等。自旋1以上的核子即内禀有MQC的特性;而自旋1/2的核子,其自旋需要透过偶极四极(四重极)间交互作用达到几个自旋间的耦合,才能呈现MQC的特性。

MQC在数学上常采用球张量算符spherical tensor operator)形式来计算,这样的好处是和磁振脉冲序列能有良好的对应,可以看出每个射频脉冲或时间演化对自旋造成的影响效应。

球张量 单一 自旋 两个 自旋
     
     
     
     

分子内与分子间的多量子同调

分子内多量子同调intramolecular multiple quantum coherence)有别于分子间多量子同调intermolecular multiple quantum coherence,iMQC)。

磁振频谱

磁振影像

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外部链接