医用高场磁共振成像仪探索人体生命奥秘.pdf

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1、磁共振影像研究MagneticResonanceImaging(MRI)郭华，博士教授，博士生导师生物医学影像研究中心生物医学工程系课程内容•磁共振成像扫描仪历史、成像原理、构造、特点、安全注意事项•临床与科研应用•实验室参观和亲身体验磁共振成像TakeHomeMessage:•MRIissafe•MRIisfun你我关心健康5:30AM,门诊大厅前生物医学工程生物医学工程是工程学、生命科学和医学紧密结合的交叉学科，它将工程学原理用于医学、生物学和健康领域，从分子、细胞、组织、器官、系统、人体等多层次发展这些领域的新概念和新知识，研制用于预防、诊断、治疗疾病及促进健康的创新性医疗设备、

2、生物制剂、生物材料、生物过程、植入设备等。生物医学工程是极具前景的朝阳学科，将带动整个工程学科、医学学科及相关产业的发展。生命医学科学生物医心电图医用监护仪磁共振成像学工程工程学（电子、计算机等）多通道脑电检测用于医学检验的微流控芯片与生物医学工程有关的诺贝尔奖WCRoentgenWEinthovenIRabiFBloch&EPurcell1900年物理奖1924年生理医学奖1944年物理奖1952年物理奖X光心电图磁共振磁共振GNHounsfield&AMCormackR.R.ErnstPCLauterbur&PMansfield1979年生理医学奖1991年化学奖2003年生理医学

3、奖X-CT磁共振磁共振生物医学影像•X-ray•CT•US•MRI•PET•OCT•…MRI磁共振发展历史HistoryofMRI第一幅NMR图像Lauterbur,P.C.(1973).Imageformationbyinducedlocalinteraction:Examplesemployingnuclearmagneticresonance.Nature,242,190-191.HistoryofMRI早期MR图像(Damadian)HistoryofMRI早期MR图像Damadian(1977)MRI发展lineofGennariBrainMRItakenin19841at0

4、.14TTSE,512x760matrix,(0.27x0.27x2mm),9minscanat7T1.vanUijenC.M.Jetal.MRM1984磁共振基本原理磁共振现象zzB0地球yy引力xx质子的进动(precession)PrincipleofMRI静主磁场B0HelmholtzPairSolenoidComputersimulationofEarth’smagneticfield(~0.3-0.6Gauss,or6x10-5T)Philips3TMRIScanner改变M的状态0BMMn)tioet主磁场(naizt(netmagnetization)θgneamB1另

5、一非常大的磁场Thisisarandomillustrativephoto.Theinternetisgreat.磁共振现象MB00射频脉冲B1相位相干举例：B01.5TeslaB150mT信号的激发与接收信号的激发与接收：射频线圈SurfaceCoilVolumeCoilElectroniccoilstunedtoradiosignalssendenergyintothebrainandrecordanemitted“echo”.图像生成•k-spaceisthe“spatialfrequency”space•Imagedataareacquiredink-spacekyFour

6、ierTransformkxInverseFourierTransformk-spaceImagespace磁共振的特点多姿多彩的磁共振Onepictureisworthathousandwords•丰富的解剖结构信息CTImageofKneeMRIImageofKnee多姿多彩的磁共振Onepictureisworthathousandwords•丰富的解剖结构信息CTMRIT1MRIT2多姿多彩的磁共振Onepictureisworthathousandwords•丰富的解剖结构信息Ultra-highResolutionWristImagingPDWa-TSESENSEWrist

7、coilSENSEx216slicesx2.0mm6:44min150μmresolution3T高分辨率腕部成像多姿多彩的磁共振Onepictureisworthathousandwords•丰富的解剖结构信息多姿多彩的磁共振Onepictureisworthathousandwords•4-D信息CourtesyofDr.SKozerke多姿多彩的磁共振Onepictureisworthathousandwords•丰富的解剖结构和功能信息