MRI硬件与原理(Nuclea

《MRI硬件与原理(Nuclea》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、欢迎光临！！第一讲：磁共振成像的硬件与原理重点掌握医学影像学的学科发展历史：1895年：Rontgen发现X线（诊断）1934年：居里发现镭(放射治疗开始)1946年：Purcell和Bloch发现核磁共振现象(开始用于化学分析-MRS)1972年：Hounsfield–CT(医学影象学的开始)1973年：LauterburMRI(CT+MR)RontgenWCNo.1RadiographyN：Nuclear(原子核)(怕)MMagnetic(磁的)R：Resonance(共振)I：Imagin

2、g(成像)NMRI------MRIMRI定义：利用人体自由水中的氢质子自旋产生的核磁特性，使用强大的外磁场让它磁化并围绕外磁场进动；而后施加射頻脉冲，激励进动的质子吸收能量跃进至高能级，即是磁共振；停止RF脉冲后，激励的氢质子弛豫至平衡状态、并释放能量与MR信号；接受线圈把MR信号传至电脑，进行傅里叶变换（傅里叶转换=FourierTransform），即可获取人体MRI图像。什么是MRI?MRI特点（与CT对比）磁共振成像特点:1.多参数(质子密度,T1,T2,流动,灌注,弥散等)成像，提供丰富的诊断

3、信息；2.高对比度成像，详尽的解剖学图谱(软组织对比特别好)；3.在保持人体不动的情况下进行任意方向断层成像，可从三维空间观察人体组织结构，还能进行分子学研究；4.对人体无辐射性损害(早孕?)。结语：无创、多参数、高对比、保持体位不变的情况下进行任意层面扫描。MRI仪的硬件组成：了解MRI的硬件组成，是理解磁共振原理的基础。1、主磁体2、梯度系统3、脉冲系统4、电脑系统5、辅助设施主磁体的分类：主磁体分为永磁（低场机、基层医院使用，优点是成本低、维修方便）及电磁；电磁体又分为常导（已废弃）及超导（属于最常

4、用的中、高场强设备）。按磁体外形分类：①开放式、②封闭式、③特殊外形磁体①②③123按主磁场强度分类MR信号信噪比（SNR）与主磁体的场强成正比；根据场强高低可以分为：1、低场：小于0.5T2、中场：0.5—1.0T3、高场：1.0---2.0T4、超高场：大于2.0T（3.04.77.0T）高场强的优缺点优点：提高SNR（信噪比）、加快采集速度、MRS（磁共振波谱分析）能力提高、易于进行FS（脂肪抑制），增加BOLD（血氧水平依赖）效应；缺点：成本高、噪音大、SAR（特异性吸收率）值高（射频能量与场强平

5、方成正比）、伪影增加（运动、磁敏感、化学位移）。场强高低的计量单位1、高斯（Gauss,G）；Gauss(1777-1875)；德国数学家，1832年首次测量地磁；高斯：5A电流通过的直导线旁1cm处，检测到的磁场强度为1高斯。地磁场强分布图—空间纬度定位2、特斯拉（Tesla,T）NikolaTesla(1857-1943)奥地利物理学家，电器工程师，首先发现旋转磁场。1T=10000G主磁场强度高而均匀的重要性空间定位提高SNR（信噪比）减少伪影大FOV（视野）扫描MRS（磁共振波谱分析）需要FS（抑

6、脂）需要磁场强度越高，均匀性越好（﹤5PPM），性能越高，图像质量越好，扫描速度越快！磁场均匀性—频率半高宽N厘米球表面均匀度N厘米球体均匀度频率幅度2、梯度系统GREDWIFCMR仪的三套梯度线圈MR仪梯度系统梯度线圈性能指标梯度场强25/66mT/m切换率120/233mT/m.ms梯度场强=（1010-990）mT/0.5m=40mT/m梯度切换率=预定梯度场强/爬升时间梯度模式3、脉冲（射頻）系统（RF）射頻线圈分类激发及采集MR信号：体线圈与头颅正交线圈（置于磁体内）；仅仅采集MR信号：表面线

7、圈与相控阵线圈。接收线圈与SNR密切相关—接收线圈与扫描部位距离越近，信号越强；线圈内体积越小，噪声越低4、计算机与谱仪系统5、其它辅助设备磁共振成像MRI）的物理学原理：放射科的医师与技师对MRI的理解需要电学、磁学、高等数学、量子力学的基础知识；但是，放射科的医师、技师又必须掌握，务必学好，不能装懂！具有初中数理基础知识的人，还是能够理解与掌握的！123电磁感应是自然界的普遍现象：万物都在运动着，运动是物质的基本特性；人体是最复杂的物质结构，但最小单位还是原子；原子核与外周旋转的电子都是带电的微粒，

8、它们处在不停的运动当中；不停运动着的带电微粒，必然产生电流；电流的周围就会产生磁场。电磁感应是宇宙的普遍现象。MRI的物理学原理“应该使事情尽可能简单—并且不能再简单！”艾百伯特.爱因斯坦1、MRI的物质基础；2、磁化；3、核磁共振；4、弛豫与MR信号的产生；5、MRI的“加权成像”；6、MRI的空间定位（编码与解码）；7、K空间及其特性。1、MRI的物质基础自旋（Spin）-磁性原子核围绕自身轴不停的旋转地磁核磁自旋与核磁地