MRI成像技术1PPT.ppt

磁共振成像技术;第一节 磁共振成像基本原理;物理基础;带正电核的原子核自旋产生的磁场称为核磁 磁性原子核：中子数或质子数只要有一个为奇数.只有磁性原子核自旋运动才能产生核磁 非磁性原子核：中子数和质子数均为偶数.这种原子核的自旋不产生核磁;用于人体MRI的原子核为1H ,因为: 1H 是人体内含量最多的原子核，占2/3 磁化率在人体磁性原子核中是最高的 1H只有一个质子而无中子 ;进动是磁性原子核自旋产生的小磁场与主磁场相互作用的结果，进动频率明显低于自旋频率，进动频率也称Larmor频率，其计算公式为：ω=γ·B;ω为Larmor 频率 γ为磁旋比（ γ对于某一种磁性原子核来说是个常数，H质子的约为42.5 MHz/T) B为主磁场强度，单位为T=10000GS 由于进动的存在，质子自旋产生的小磁场又可以分解成两个部分 ;; 横向磁化分矢量：各质子旋转的横向磁化分矢量由于相位不同而相互抵消，因此没有产生宏观横向磁化矢量 ;此时，我们称人体进入主磁场后被磁化了，即MR已经可以区分质子含量不同的组织了;因为某一组织的质子含量越高，则产生的宏观纵向磁化矢量越大 但是，接收线圈只能检测到旋转的宏观横向磁化矢量！！ 怎么办？ ; 发生磁共振的条件,射频脉冲的作用 ;90o脉冲：射频脉冲的能量使宏观纵向磁化矢量偏转90o 小角度脉冲：射频脉冲的能量使宏观纵向磁化矢量偏转的角度小于90o 180o脉冲：射频脉冲的能量使宏观纵向磁化矢量偏转180o ; 90o脉冲激发前后微观和宏观磁化矢量的变化; ;;?? 弛 豫;T2*弛豫，自由感应衰减FID 与周围磁环境随机波动，主磁场不均匀有关，同一组织的T2驰豫要远慢于T2*驰豫? 纵向弛豫，T1弛豫，自旋-晶格弛豫 宏观纵向磁化矢量逐渐恢复直至平衡状态 与周围分子的自由运动频率有关 ;T1值 T2值; T2值 以90o脉冲关闭后的零时刻为起点，以T2驰豫造成的横向磁化矢量衰减到最大值的37%为终点,起点与终点之间的时间间隔为该组织的T2值;1.5T场强下正常人体组织的T1,T2参考值;质子密度加权像 T2加权像 T1加权像 在一般的MR成像过程中，组织质子密度，T1值、T2值特性均对MR信号有贡献，通过调整成像参数，可以得到??映组织某一方面特性的MR图像， 而尽量抑制组织其它特性对MR信号的影响，这就是加权像 ;质子密度加权像主要突出组织的质子含量差别 ;T2加权像重点突出组织横向驰豫差别 ;1.5T场强下正常人体组织的T1,T2参考值;T1加权像重点突出组织纵向驰豫差别 ; T1WI T2WI; 重复时间(TR): 指脉冲序列执行一次所需要的时间 SE序列,TR指相邻两个90°脉冲中点的时间间隔 梯度回波,TR是指相邻两个小角度脉冲中点之间的时间间隔 反转恢复序列,TR是指相邻两个180°反转预脉冲中点间的时间间隔 单次激发序列,TR为无穷大;回波时间TE: 指产生宏观横向磁化矢量的脉冲中点到回波中点的时间间隔 SE序列，TE指90°脉冲中点到自旋回波中点的时间间隔定义 梯度回波中指小角度脉冲中点到梯度回波中点的时间间隔 ;梯度场和空间定位;梯度场和空间定位;层面选择;频率编码 相位编码;频率编码示意图;相位编码示意图;相位编码的方向与频率编码方向垂直 相位编码梯度场在信号采集前施加 频率编码梯度场在信号采集的同时施加 ;付里叶转换区分不同频率MR信号的能力很强，只需采集一次频率编码即可完成，但区分不同相位MR信号的能力很差 相位编码需多次重复进行，相位编码方向上矩阵为n，则需进行n次相位编码才能完成,即用不同的相位编码梯度场重复n次MR信号 得到的这些MR信号也称相位编码线，填充在K空间相位编码方向上的不同位置上，经过付里叶转换，才能重建出空间分辨力合乎要求的图像 ;第二节 磁共振中常用序列;自旋回波脉冲序列SE;SE序列的加权成像;;快速自旋回波序列FSE或TSE;;FSE序列特点: 快速成像 在其他成像参数不变的情况下，ETL越长，TR次数越少，采集时间将成比例缩短。如果ETL＝n，则FSE的TA为相应SE序列的1/n 但FSET2WI序列的TR往往比SE序列要长，因此，TA的缩短并不象理论上那么明显;;反转恢复脉冲序列IR(STIR FLAIR);;;STIR和FLAIR序列原理示意图;1.5T场强下正常人体组织的T1,T2参考值;STIR序列 短TI的IR,主要用于T2WI的脂肪抑制 因为脂肪组织的纵向弛豫速度很快,即T1很 短,1800脉冲后,脂肪组织的宏观纵向磁化矢量从反向最大到零所需要的时间为其T1值的70%,这时如果施加900脉冲,由于没有宏观纵向磁化矢量,就没有宏观横向磁