磁共振成像检查技术.ppt

项目八  磁共振成像检查技术 医学影像教研室 学习目标 1．记住弛豫时间，常用脉冲序列参数，自旋回波序列，快速SE序列，反转恢复序列的组成和临床应用 2．理解磁共振成像的基本原理，了解成像设备组成，图像质量的影响因素 3．说出磁共振对比剂种类及临床应用 4．说出磁共振成像检查前准备与注意事项，各部位的常规磁共振检查技术 5．说出磁共振成像检查的特点，磁共振血管造影的原理及应用，磁共振水成像技术和磁共振频谱的临床应用 6．通过学习磁共振检查技术的临床应用，掌握磁共振检查的适用范围，培养严谨的工作作风和认真负责的工作态度 1946年，美国哈佛大学的Purcell和斯坦福大学的Bloch发现了物质的核磁共振现象。 1973年，纽约州立大学Lauterbur利用磁场和射频相结合获得磁共振图像。 1978年取得人体头部磁共振图像，1980年取得了第一幅胸、腹部图像。1982年底在临床开展应用。 任务一 磁共振成像基本原理 基本原理： 将人体置于外加磁场中； 用射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振； 在停止射频脉冲后，氢原子核发出电信号，并被体外的接受器收录； 经电子计算机处理获得图像。 （一）核自旋和磁矩 原子由原子核及其周围绕行的电子组成。原子核由中子和质子组成，统称为核子。 质子和中子围绕原子核的中心点公转，有轨道角动量。 质子-质子之间或中子-中子之间以相反方向成对自旋，并互相抵消，但质子和中子之间不存在成对抵消。 凡是拥有一种奇数核子数的原子核，都拥有一个特征性的自旋量子数。 原子结构 正常状态下各原子核自旋所产生的磁矩，呈随机排列，方向杂乱。 电子与核子的总角动量为二者旋转角动量之和。在原子内，电子通常成对地反方向平行自旋，自旋的角动量相互抵消为0。 （二）与进动频率 1.核进动 在外磁场作用下，原子核在自旋的同时绕磁场以一定的夹角旋转，称为进动。 这与陀螺类似，陀螺在旋转时，其自旋轴倾斜，在重力作用下，以一定的夹角旋转。 根据? = ?.B，讨论： （1）场强相同，不同的原子核， ?不同，则进动频率亦不同。根据不同的进动频率，可以分辨出不同的核； （2）相同的核处在不同场强中，其进动频率也不同。 不同部位的同类核，受梯度磁场的作用，有不同的进动频率。根据进动频率的线性变化，可判断出释放信号核的相应部位。 (三)磁共振现象 磁场中做进动的原子核可以吸收频率与其进动频率相同的电磁波，当原子核恢复原状时，会把吸收的能量释放出来。 磁共振现象是指原子核在进动中吸收外界能量产生能级跃迁的现象。 外界能量是指一个激励电磁场(射频，RF磁场) 。磁共振现象的必要条件其频率等于的进动频率相同。 目前研究最多的是1H的核磁共振。 RF脉冲的两大作用 （四）弛豫过程与自由感应衰减信号接收 1.弛豫过程 从非平衡态逐渐恢复到平衡态的过程称为弛豫过程。 这一过程中将发生相对独立的两种弛豫。 一种是纵向弛豫，是自旋核与周围环境(晶格)进行热交换，称“自旋～晶格弛豫过程”； 另一类是横向弛豫，是同类自旋核之间的能量交换，称为“自旋一自旋弛豫过程”。 2.弛豫时间 (1)自旋～晶格弛豫时间(T1) 原子核不断与周围环境（晶格）进行热交换，称为自旋～晶格弛豫时间(T1) 。 T1弛豫以在z轴上的纵向磁化分量逐渐恢复为标志，所以称纵向弛豫时间。 （2）自旋～自旋弛豫时间(T2) ： 弛豫过程中，自旋原子核系统内部也在不断进行着能量交换，这个弛豫时间称为自旋～自旋弛豫时间(T2) 。 T2弛豫是以XY平面的横向磁化分量由大变小，最终为零为标志的，所以称横向弛豫时间。 3.自由感应衰减信号 停止射频脉冲，磁化强度矢量的运动称为自由进动；此时在线圈中感应出是的自由进动，即FIDS 。 FID过程的时间常数为T2，但由于主磁场不可能绝对均匀，实际上它是按T2*衰减的。 （五）磁共振成像技术 1.磁共振成像重建 (1)投影重建法 不断改变梯度磁场方向，获得的一系列投影，得到每个体素的MR信号强度，按照其空间分布依次排列展开成平面的密度分布。 可分为三个步骤：首先沿某个方向施加一个线性梯度场，确定欲观测的层面；然后在此层面内施加旋转梯度场，获得相应方向的一维投影；最后由电子计算机计算。 (2)非投影重建法 非投影重建成像法又称“选择激发顺序成像技术”。它包括线扫描成像、平面成像和多平面成像三种类型。 ①线扫描成像法： 该方法被激发的是整个层面的核自旋，而每次观测的只是其中一条线，这样其他信号将成为实际所需要接收的这条线上FID信号的干扰源，因此在线扫描基础上产生了多线扫描技术。这种方法是在选定欲观测层平面的同时，激发出N条线，并进行N次测量，得到每一