磁共振成像原理与检查技术 .pptx

磁共振成像原理与检查技术;本章学习目标;核磁共振成像(NMRI),现称为磁共振成像(MRI)。 1924年发现电子除对原子核绕行外,还可高速自旋,有角动量与磁矩。 1946年发现磁共振现象并可接收到核子自旋的电信号。 1946年用于生物实验及物理学、化学方面。 1971年发现良恶性细胞的MR信号有所不同。 1972年产生一幅试管的MR图像。 1974年第一幅动物的肝脏图像。 ;;第一节 磁共振的物理基础;磁:永磁 电磁 核磁 自旋 绕自身轴旋转产生小磁场,为核磁、 ;物体旋转有二种形式:循轨道旋转与自旋。自旋的能量称为“自旋角动量”,具有方向与大小。 物质、分子、原子、原子核+电子。 原子核自旋产生一个与自旋轴同轴的磁场,称为核磁,具有方向、大小。;组织磁化:自旋体在外加磁场中被磁化,其方向趋向磁场方向,为顺磁场或逆磁场方向。;具有磁矩的原子核放???外磁场中,磁场对核磁矩有一个作用力,使核的自旋轴向与外磁场方向成一个角度Ф,此时原子核在自身旋转的同时还以B0为轴作进动。 ;二、静磁场的产生与核子进动;(二)核子的进动与进动频率;(二)核子的进动与进动频率;三、核磁共振现象与磁共振条件;三、核磁共振现象与磁共振条件;四、射频脉冲产生的微观与宏观效应;用一个正交三维坐标X、Y、Z表示,Z轴为主磁场方向,当发射一个90°脉冲时,则磁化矢量偏转至X、Y平面(横向磁场)。;射频脉冲最大可发射180°,将磁化矢量偏转至反方向。 低于90°称为小角度脉冲。 ; 90°脉冲特点: ①产生的横向(X、Y)磁化矢量最大。 ②可使各不同组织中的质子在横向磁场的失相位转为聚相位。 ③90°脉冲停止后聚相位的磁化矢量转入失相位,开始组织的T2弛豫。 ④将所有的纵向磁化矢量转到横向磁场,便于接收线圈在横向磁场上接收 。;五、饱与现象;第二节 弛豫与磁共振信号的产生; 一、核磁弛豫(一)自旋驰豫过程;若偏转90°: Mxy=M0, Mz=0 。 激发脉冲停止后,Mz, Mxy逐渐恢复,最后达到平衡,这一过程叫“驰豫过程”,是释放能量的过程, ;(二)弛豫时间与形式; 1、自旋－晶格弛豫时间(T1时间): 激发脉冲停止后,Z轴分量Mz逐渐恢复至最大值Mo,当其恢复至最大值Mo的63%时的所经历的时间为T1时间。;;常见组织在两种磁场强度下的 T1弛豫时间;2、自旋－自旋弛豫时间(T2时间): 激发脉冲停止后,Mxy分量从最大值逐渐减少至零,当其减少至最大值的37%时所经历的时间为T2时间。;;T2弛豫的失相位与相位重聚过程;; 在xy方向设置接收线圈,在其两端感应出一个特别小的电动势,呈指数衰减且具有一定角频率的振荡信号,称为“自由感应衰减信号(FIDS) ”。 信号的衰减快慢由T1、T2及该区域的核自旋密度ρ值决定。;三、梯度场;(二)梯度线圈及作用;x梯度场 病人左右方向,由低到高线性分布。 y 梯度场 病人前后方向,由低到高线性分布。 Z 梯度场 病人上下方向,由低到高线性分布。 三个梯度场的一个完成层面定位与选择,另外两个完成图像的空间编码。 ;四、层面选择原理; 选择成像层面原理: 若层面的组合磁场为1、002T,其振荡频率为42、66MHz,只有90°脉冲频率等于42、66MHz时,层面内质子被激励而发生共振。若第二层组合磁场为1、004T,质子振荡频率为42、75MHz,只有90°脉冲频率等于42、75MHz时,该层面内的质子才会振荡。 故变化射频脉冲频率可选择被激励而确定成像层面。 脉冲频率的宽度称为带宽。大宽度,相邻层面质子也可被激励,使层面厚度有所增加,薄层面则需要小带宽。故改变带宽就改变了层厚。;另梯度场越陡峭,进动频率的变化越大,层面较薄。反之,梯度场低平,层面较厚。;五、其它的空间定位; 三个梯度的共同作用准确定位,重建出图像。;六、K空间的基本概念;(二)特性 二维K空间两个坐标Kx与Ky分别代表频率编码与相位编码。 Kx为频率数据的读出方向。 Ky为相位编码线。中心的相位为“零”,MR信号最强,向两边相位依次数值加大、方向相反而使信号强度减弱。 Ky线的中心信号强决定图像对比度,但不能提供相位编码的信息;两边含有丰富的空间定位信息,虽信号较弱但能反映图像细节,增强清楚度。;(三)K空间的填充方式 循序对称性填充:数据随相位编码梯度的开启从一侧向中心、再向另一侧填充。 另有圆心状填充、迂回轨迹填充、放射线状填充、以中心为轴的螺旋状填充等。;第三节 常用磁共振成像序列;成像序列由RF脉冲与梯度脉冲组成,