前沿视线:核磁共振成像技术效力油田勘探开发(上)
发布时间:2007-05-10
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核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance缩写为NMR)现象早在1952年,就被授予诺贝尔物理学奖。2003年度的诺贝尔奖医生理学医学奖,授予了美国科学家保罗·劳特布尔和英国科学家彼德·曼斯菲尔德,以奖励他们发明了核磁共振成像技术,并应用人体结构的立体图象显示。
核磁共振成像的基本原理:将被检测的物体置于均匀的强磁场中,用无线电射频脉冲激发物体内的氢原子核,引起氢原子核共振并吸收能量,在关闭射频脉冲后,氢原子核按其特有频率发出射电信号,并将吸收的能量释放出来,被吸收器收录,经计算机处理获得立体图像。
率先应用于临床医学
核磁共振成像技术,于1976年英国科学家曼斯菲尔德率先应用于临床医疗,拍摄下第一张人体核磁共振成像照片;与此同时,美国也应用到生物化学和生物物理领域。1982年,美国开始正式把核磁共振成像技术用于临床医学,并逐渐成为无损的先进快速的医学诊断手段。该技术大量使用在癌症的诊断上,尤其是对于与神经系统有关的病例;还有多发性硬化症和心脏的损伤;大脑的功能紊乱,如肿瘤、出血或水肿会造成大脑组织的水含量发生细微的变化,都能在核磁共振上得到反映。因它具有两大优点:一是没有对人体有害的辐射,所谓核,只是诱发人体内的氢原子核,而人体是在磁场中,不受到任何伤害;二是能够对病变进行早期诊断,因为核磁共振现象是通过检测人体内的化学变化而识别人体组织,挽救了许多患者,人类受益颇大,全世界大约有2.2万台核磁共振成像仪用于临床人体检测,每年大约有6000万人次接受核磁共振技术检查,为患者早期病变的诊断及相应的治疗立下了汗马功劳,深受人们青睐。
他山之石可以借鉴
由于核磁共振仪的一系列技术优势,在上世纪70年代,这项技术被当作石油行业的神话,甚至有人认为,有了核磁共振仪就可以包打天下。至此,当时石油工业就引进了核磁共振技术,利用核磁测井成像技术,描述地下储层中油、气、水的静态及动态,为油气田的高效勘探开发提供了宝贵资料,做出了积极贡献;运用核磁共振磁力仪,在油气勘探中可直接找油气藏、圈闭的面积,确定油气水的界面,提供可靠的油气地质储量,为勘探人员寻找油气开辟了新途径;在实验室采用核磁共振成像技术,可以描述岩心结构、构造、小断层、岩石错动、层理、含油饱和度及含油级别等,为油田开发产能、规划、布置生产井数提供了可靠数据。
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