第六章 磁共振成像(第一节至第二节).ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 一、梯度磁场和梯度 （4）主磁场与梯度磁场的叠加 主磁场与梯度磁场的叠加 二、层面选择 横断面 冠状面 矢状面 MRI可以在任意方位上选取断层。三个基本的断层是垂直于z轴的横断面，垂直x轴的矢状面、垂直y轴的冠状面。 二、层面选择 1. 层面选择与层厚 （1）层面选择 以横断面为例讨论层面的选择。 选择一个与z轴垂直的横断面，可通过施加一个z方向的梯度磁场来实现。梯度磁场的梯度为Gz。 梯度场的磁场强度大小为 总磁场强度为 自旋核的进动角频率为 z坐标不同的层面上自旋核旋进的角频率不同。 若向受检体发出一个特定频率的射频脉冲，沿z方向只有某个层面上的自旋核的旋进振频率与射频脉冲频率相同，位于该层面的质子被激发，产生MR信号。其他层面中的质子均不处于共振状态，未受激励。只有一个层面被选择。 静磁场： z方向磁场的梯度： 用公式计算出 不同层面上自旋核的旋进频率(MHz) 二、层面选择 二、层面选择 若发射RF脉冲的角频率为 则位于z1的层面被选择 （2）层厚 RF脉冲具有一定的带 宽Δw ，所选择的断层有 一定的厚度Δz。 层厚依赖于层面选择 梯度的大小及射频脉冲的带宽。在RF脉冲不变的情况下，可通过改变层面选择梯度的大小，改变层厚。 梯度越大，层厚越薄。 层面厚度与选层梯度的关系 Z 发射中心角频率为?1、带宽为Δ? 的RF脉冲，与梯度为Gz的选层梯度场配合，将选择激励位于z1处 厚度为?z断层。 二、层面选择 MRI的磁体系统的坐标系 选层 二、层面选择 2. RF脉冲的形状对断层的影响 （1）软脉冲 指选择性激发脉冲。sinc形脉冲是一种软脉冲。可以用来选层。 理想sinc形脉冲：在 时间轴上无限延伸，选出 断层的轮廓是矩形。 实际发射的是包含主 瓣和若干个副瓣的sinc形 脉冲，选择断层的轮廓偏 离了理想矩形。 理想sinc形脉冲 截断的sinc形脉冲 （2）硬脉冲 指非选择性脉冲，不能用于选层。矩形脉冲是硬脉冲。 矩形脉冲 二、层面选择 三、相位编码与频率编码 1. 相位编码 在z处选好某一断层，该层上所有体素的横向磁化矢量在RF脉冲结束瞬间处于同相状态，旋进频率相同，无法区分它们产生的信号。 在 y 轴方向施加相位编码梯度 场Gy，总磁场强度为 不同y 处的体素所经历的磁场不同， 其横向磁化矢量旋进的角频率不同， 为 在梯度场作用一段时间 ty 后获得的 相位不同，为 选层结束瞬间自旋核处在同相状态 三、相位编码与频率编码 相位 与体素的y坐标有关，不同行的体素的横向磁化矢量经历一段时间 ty 后，具有不同的相位 。 关闭梯度场 后，层面内所有体素又处在主磁场 中，具有相同的旋进角频率 ，但相位的差别被保留下来了。用相位的差别来区分y坐标不同的各行体素所产生的MR信号，这个过程称为相位编码（phase encoding）。 选层结束瞬间 相位编码完成时 三、相位编码与频率编码 2. 频率编码 沿x轴方向施加频率编码梯度场Gx。总磁场强度为 坐标为x 的同一列体素的横向磁化矢 量以相同的角频率旋进 不同列的体素有不同的x坐标，旋进 的角频率不同。只要不关闭梯度场， 这种旋进频率的差异就存在。 频率编码 三、相位编码与频率编码 用频率的差别来区分x坐标 不同的各列体素所产生的MR信 号，称为频率编码 （frequency encoding）。 频率编码 三、相位编码与频率编码 经选层激励、相位编码和频率编码后，断层内 个体素产生的MR信号将具有不同的相位和频率。 空间编码后层面内各体素产生信号的频率和相位分布 3.梯度散相位的校正 （1）选层梯度散相位的校正 断层内所有自旋核在RF脉冲作用的中心时间点t1/2被瞬间激励，此时自旋核处在同相状态。z处的自旋核受选层梯度作用时间t1/2，产生 的相位为 受负梯度作用时间