MRI基础知识详解0__培训课件.ppt

MRI的物理基础 2010年11月 * 第五节 自由感应衰减信号 磁性核产生磁共振后就会出现横向磁化，横向磁化在平面的旋进和弛豫就会使放置在平面上接收线圈产生感生电压，这一感生电压就是MR信号，MRI的目的就是要获得人体断面上氢核所产生的MR信号的强度分布。依据横向磁化形成方式的不同，MR信号可有很多种类，如自由感应衰减信号、自旋回波信号、反转恢复信号及梯度回波信号等，在这里先讲自由感应衰减信号，其它种类的MR信号将在后续章节中讲述。 MRI的物理基础 2010年11月 * 第五节 自由感应衰减信号 FID信号的产生 在90RF脉冲的作用下，Mz=0 ，Mxy= M0 ， Mxy开始在xy平面上一边以角速度 绕z 轴旋进，一边以时间常数T2作指数衰减。由于磁化强度Mxy本身就是一个磁场，它在xy平面的旋进和衰减就会使得穿过接收线圈（放置在xy平面上）的磁通量不断变化。于是接收线圈两端就感应出一个交变电信号S(t)，该信号的角速度为 ，振幅跟随Mxy以时间常数作指数衰减。由于交变的电信号S(t)是在自由旋进过程中感生的，故被称为自由感应衰减信号。 MRI的物理基础 2010年11月 * MRI的物理基础 2010年11月 * MRI的物理基础 2010年11月 * MRI的物理基础 2010年11月 * 第五节 自由感应衰减信号 在静磁场是均匀的情况下，FID信号的衰减速度反应了样品自旋-自旋相互作用的时间常数T2 ；而在静磁场不均匀的情况下，FID信号的衰减还要受到磁场非均匀性的作用，因此衰减的更快，用时间常数 来描述。 由FID信号的产生可以看出,一是只有横向磁化才能产生MR信号,如果要测量纵向磁化,则必须将其翻转到平面上来；二是脉冲作用下FID信号的初始幅度正比于M0,也即质子密度；三是质子密度相同T2时间不同的组织， MRI的物理基础 2010年11月 * 第五节 自由感应衰减信号 T2时间较长的组织横向磁化衰减的较慢，所以在RF激发后以相同的时间测量横向磁化，T2时间较长的组织FID信号较高，反之则较低；四是质子密度相同T1时间不同的组织，在纵向磁化的恢复过程中，T1时间较短的组织恢复的快，所以在RF激发后以相同的时间测量纵向磁化（通过施加RF脉冲使其翻转到平面），T1时间较短的组织，FID信号较高，反之则较低；五是影响FID信号强度的因素不仅有质子密度，还有T1和T2等参数，所以磁共振成像是多参数成像． MRI的物理基础 2010年11月 * 第五节 自由感应衰减信号 例题：如何测量组织的纵向磁化强度的大小？ 答：在核磁共振过程中，横向磁化在平面内的旋进会在接收线圈中产生感应电压，这个随时间波动的电压就是MR信号。由此可以看出，只有出现横向磁化时才能产生MR信号。如果要测量纵向磁化的大小，只能通过RF脉冲将纵向磁化翻转到平面上来，IR序列中的脉冲所起的作用正在于此。 MRI的物理基础 2010年11月 * 第六节??化学位移与磁共振谱 当我们分析核磁共振图像信息时，除了要考虑质子密度、弛豫时间T1、T2以及血流速度影响外，化学位移对图像产生的影响也是不可忽略的；化学位移同时也是核磁共振波谱分析（magnetic resonance spectroscopy ，MRS）的主要对象。 MRI的物理基础 2010年11月 * 第六节??化学位移与磁共振谱 一、化学位移 在均匀的静磁场中，处于不同化学环境下的同一种自旋核所受到的磁场强度是不同的，于是根据核磁共振条件，不同化学环境下的同一种自旋核会有不同的共振频率，这种共振频率的差异就称为化学位移（Chemical shift），即 式中，ν为测试样品自旋核的共振频率，νs为标准样品自旋核的共振频率，标准样品根据具体情况可以选 MRI的物理基础 2010年11月 * 第六节??化学位移与磁共振谱 为水（H2O）、乙醇（CH3CH2OH）、硫酸（H2SO4）等。为消除化学位移与磁场强度的依赖性，化学位移还可定义为 δ一般很小，约在ppm数量级。 MRI的物理基础 2010年11月 * 第六节??化学位移与磁共振谱 二、磁共振波谱 MRS是近十几年来发展起来的新的医学诊断技术，它利用MRI设备来获得人体组织内某些生化物质（如乳酸、三磷酸腺苷）所产生的MR信号的频率和强度，用于分析这些生化物质的含量及其所处的化学环境，并进一步推断人体组织的代谢变化。