MRI基本原理.ppt

射频脉冲停止后，在主磁场的作用下，横向宏观磁化矢量逐渐缩小到零，纵向宏观磁化矢量从零逐渐回到平衡状态，这个过程称为核磁弛豫。 核磁弛豫又可分解为两个部分： 横向弛豫 纵向弛豫 横向弛豫 也称为T2弛豫，简单地说，T2弛豫就是横向磁化矢量减少的过程。 90度脉冲 T2弛豫的原因 自旋质子磁场暴露在大磁场与临近自旋质子的小磁场中 由于分子的运动，质子周围的小磁场不断波动 每个质子感受的磁场不均匀 磁场高－质子进动快 场强低－质子进动慢 同相位进动的质子失相位 根据Lamor定律 不同的组织横向弛豫速度不同（T2值不同） 纵向弛豫 也称为T1弛豫，是指90度脉冲关闭后，在主磁场的作用下，纵向磁化矢量开始恢复，直至恢复到平衡状态的过程。 90度脉冲 纵向弛豫的机理 90度激发 低能的质子获能进入高能状态 纵向弛豫 高能的质子释放能量 晶格震动频率低于质子进动频率 能量传递慢－－含高浓度大分子蛋白 晶格震动频率接近于质子进动频率 能量传递快－－脂肪，含中小分子蛋白质 高能的质子把能量释放给周围的晶格（分子） 晶格震动频率高于质子进动频率 能量传递慢－－纯水 不同组织有不同的T1弛豫时间 重要提示 不同组织有着不同 质子密度 横向(T2)弛豫速度 纵向(T1)弛豫速度 这是MRI显示解剖结构和病变的基础 5、磁共振“加权成像” T1WI T2WI PD MR不能检测到纵向磁化矢量，但能检测到旋转的横向磁化矢量 MR只能采集旋转的横向磁化矢量 在任何序列图像上，信号采集时刻旋转横向的磁化矢量越大，MR信号越强 T2加权成像（T2WI) T2值小 ? 横向磁化矢量减少快 ? 残留的横向磁化矢量小? MR信号低（黑） T2值大 ? 横向磁化矢量减少慢 ?残留的横向磁化矢量大? MR信号高（白） 水T2值约为1600毫秒 ? MR信号高 脑T2值约为100毫秒 ? MR信号低 反映组织横向弛豫的快慢！ T1加权成像(T1WI) T1值越小 ? 纵向磁化矢量恢复越快 ?已经恢复的纵向磁化矢量大? MR信号强度越高（白） T1值越大 ?纵向磁化矢量恢复越慢 ?已经恢复的纵向磁化矢量小MR信号强度越低（黑） 脂肪的T1值约为250毫秒 ? MR信号高（白） 水的T1值约为3000毫秒 ? MR信号低（黑） 反映组织纵向弛豫的快慢！ 人体大多数病变的T1值、T2值均较相应的正常组织大，因而在T1WI上比正常组织“黑”，在T2WI上比正常组织“白”。 6.MRI空间定位 X轴、Y轴、Z轴三维空间定位 层面层厚选择 频率编码 相位编码 MR采集到的每一个信号均含有全层信息 必须进行层面内的空间定位编码才能把整个信息分配到各个像素 空间定位编码包括频率编码和相位编码 7、K空间及其特性 K空间为MR图像原始数据的填充储存空间格式，填充后的资料经傅立叶转换，重建出MR图像。 SE序列 常规K空间的填充形式（对称、循序填充） K空间的其他填充方式 螺旋式填充 放射状填充 8、自旋回波序列 自旋回波（spin echo，SE）序列结构图 激发脉冲 层面选择梯度 频率编码梯度 相位编码梯度 MR信号 180度脉冲可使因主磁场恒定不均匀造成失相质子的相位重聚，产生自旋回波 90 180 回波 回波 90 180 TE TR TE：回波时间TR：重复时间 SE序列结构 TR决定图像的T1成分 TE决定图像的T2成分 很长的TR－－所有的组织T1完全弛豫－剔除图像的T1弛豫差别 很短的TE可基本剔除图像的T2成分 短TR（200-500ms）、短TE（20ms） 长TR（2000ms）、长TE（50ms） 长TR （2000ms） 、短TE（20ms） T1WI T2WI PD T1WI T2WI PD 三、总结一下MR成像的过程 把病人放进磁场 ? 人体被磁化产生纵向磁化矢量 发射射频脉冲? 人体内氢质子发生共振从而产生横向磁化矢量 （相位一致） 关掉射频脉冲 ? 质子发生T1、T2弛豫（同时进行空间定位编码） 线圈采集人体发出的MR信号 ? 计算机处理（傅立叶转换） ? 显示图像 MRI基础 物理原理 硬件构成 总结 一、MRI扫描仪的基本硬件构成 一般的MRI仪由以下几部分组成 主磁体 梯度线圈 脉冲线圈 计算机系统 其他辅助设备 1、主磁体 分类 磁场强度 磁场均匀度 MRI按磁场产生方式分类 永磁 电磁 常导 超导 主磁体 0.35T 永磁磁体 1.5T 超导磁体 按磁体的外形可分为 开放式磁体 封闭式磁体 特殊外形磁体 OpenMark 3000 MR按主磁场的场强分类 MRI图像信噪比与主磁场场强成正比 低场: 小于0.5T 中场：0.5T－1.0T 高场: 1.0T－2.0T（1.0T、1.5T、2.0T） 超高场强：大于2.0T（3.