磁共振成像(M信RI).ppt

磁共振成像（MRI）的原理 1、磁体 永久0.3T 阻抗 超导：0.35~2T 场强：超低场：002~009；低场：01~03 中场：03~10； 高场：10~2T 磁场强度：磁力在空间某处的强度。 1Tesla=10 000gause，约地球磁场强度的20 000多倍。 均匀性：成像磁场空间一定范围的磁场强度的标准差与主磁场强度的比。以ppm为单位（百万分之一）。 稳定性：磁场强度在单位时间内的相对变化率。 2、梯度系统 一个绝对均匀的磁场不能提供 任何空间信息。因为所有的质子 都具有相同的共振频率，发射 出不能区分的MR信号。要确定 共振的质子相应空间位置必须 改变磁场的空间结构。 它由梯度放大器及 X、Y、Z三组梯度线圈组成。 3、射频系统 射频线圈: 发射线圈:发送射频脉冲，激发自旋。 原子核自旋系统吸收相同频率的RF磁场 能量而从平衡态变为激发态的过程称MR。 接收线圈：小线圈具有较好的信噪比。 射频放大器：调制不同类型的射频并通过发射线 圈发射至兴趣区。 射频接收放大器：将MR信号先放大再进行数字化及进一步处理。 射频屏蔽：防止外界电磁波对MR影响而产生伪影; 避免RF对磁体室外接收器产生干扰。 4、计算机系统：图像的重建与显示5、检查床与操作控制台 二、怎样的原子核产生 磁场 自旋特性的原子核，且质子与中子必须一个是奇数 三、 自旋质子在磁场中的运动 1、质子的进动：圆锥（陀旋）运动 2、自旋质子须保持一个恒定的频率-拉莫 频率：Larmor 公式： w0(f)=r B0 质子产生信号（被接收与利用） 3、自旋弛豫：从激发态恢复至平衡态的 一个动态自然过程。 附：名词解释 晶格： MRI中原子核周围的环境称为晶格。 平衡态：质子在温度与磁场强度不变的情况下充分磁化后，磁化矢量保持衡定，这种稳定状态为平衡态。 激发态：质子吸收能量(RF)后的不稳定状态为激发态。 四、病人（质子）进入外加磁场时会发生什么情况 1、质子在正常情况下是随意排列的 （杂乱无章），宏观磁化矢量和为零. “自由态” 2、质子进入外加磁场时会发生二种情况：顺、逆外加磁场的方向。(磁化） 3、顺磁场方向的低能态，逆磁场方向的高能态（磁化）稳定状态 四、病人（质子）进入外加磁场时会发生什么情况 4、质子进动（圆锥运动） Larmor公式：w0(f)=r B0 5、自旋质子弛豫 微观上讲: 共振即诱发两种质子能态间的越迁,产生磁共振所需能量即为质子两种基本能态之差. 能量来源于射频脉冲. 五、核磁共振现象 微观上： 共振即诱发质子二种能态间的跃迁，产生磁共振所需能量即为质子二种基本能态之差. RF频率仅在与质子群的进动频率一致时，才出现共振. 六、核磁共振现象 宏观上： 受RF激励的质子群发生共振时，其磁化矢量M不再与主磁场B0平行。 RF越强，持续时间越长，RF停止时，M偏离B0越远。 七、自旋质子弛豫 90oRF停止时，M垂直于B0, Mz=0，平行于xy平面，Mxy最大。 180oRF停止时，M平行于B0， 但方向相反，横向磁化矢量Mxy=0， Mz最大。 小结 ①质子带有正电荷，并不停地作旋转运动。 ②旋转着的质子产生磁场犹如一个小磁棒。 ③病人入磁场后，体内的质子（小磁场）以二种方式排列（顺低能态，逆高能态）。 ④RF激励质子进动，如陀螺在重力下旋转 ⑤进动频率可依Larmor公式计算；外加磁场愈强，进动频率愈高。 ⑥磁共振现象：指某些特定的原子核置于静磁场内，并受到一个适当的RF磁场的激励时，所出现的吸收和放出RF磁场的电磁能的现象。 八、产生MR的三个条件 外加磁场： 质子：自旋特性的原子核（质、中子之一）为奇数。 RF：频率须与质子进动频率相同。 九、核磁弛豫 RF符合Larmor频率，被激励的质子群发生共振，宏观磁化矢量M离开平衡状态。但RF停止后，M又自发地回复到平衡状态，这个过程称为“核磁弛豫” 90oRF停止后，M围绕B0轴旋转，M末端沿着上升螺旋逐渐靠向B0 。RF结束的一瞬间，Mxy达最大值，Mz= 0。恢复到平衡时， Mz达最大值， Mxy = 0 在弛豫过程中磁化矢量M强度并不恒定，纵