《磁共振成像原理》PPT课件

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1、第九章核磁共振成像原理内容导航一、引言二、核磁共振的基本原理三、核磁共振的检测参数四、核磁共振信号的采集五、核磁共振成像方法六、小结与作业2一、引言核磁共振成像是利用原子核在磁场内共振所产生的信号经重建成像的一种技术。特点：无创伤，无电离；无机械运动，任意截面成像；多个参数成像T1，T2，密度。3一、引言T1ContrastTE=14msTR=400msT2ContrastTE=100msTR=1500msProtonDensityTE=14msTR=1500ms多参数成像4一、引言T1ContrastTE=14msTR=400msT2ContrastTE=100msTR=1500m

2、sProtonDensityTE=14msTR=1500ms多截面成像5一、引言1945年两个独立小组在几天内同时发现核磁共振现象：1）BlochStanford大学（1946）PhysicsReview69,127；2）PurcellMIT,（1946）PhysicsReview69,37核磁共振现象的发现：6一、引言FelixBloch1905-1983StanfordUniversityEdwardMillsPurcell1912-1997MIT1952NobelPrizeforPhysics7一、引言1973年2个独立小组利用磁场梯度解决空间信息获取的问题：图像形成1）Lau

3、terbur,StateUniversityofNewYork（85年Univ.ofIllinois）(1973)Nature242,7362）Mansfield,NottinghamUniversity(1973)J.Phys.C6,L422核磁共振现象的成像应用：8一、引言2003NobelPrizeinPhysiologyorMedicineLauterbur,1929Mansfied19339一、引言Damadian1969，提出MRscanner的设想；1971，“tumordetectingbyMR”,T1,T2；1977，第一台MRI；1978，Fonar公司；1980

4、，上市10一、引言RaymondDamadian与第一台MRI装置（1977）“TheShamefulWrongthatmustberighted”11Damadian申请的专利世界上第一张MRI图像实事求是地讲，Damadian应该算是最早把核磁共振用于生物医学研究的人之一。早在1970年他便把从人身上切除的肿瘤移植到老鼠身上，并观察到携带肿瘤的老鼠的核磁共振信号发生了变化。这一结果发表在1971年的《科学》杂志上。12一、引言Damadian的工作直接启发了Lauterbur对成像技术的研究，Lauterbur在认识到这一发现的医学价值的同时，也敏锐地意识到如果不能进行空间上的定

5、位，核磁共振在临床应用的可能性微乎其微。于是便有了那篇1972年发表在《自然》杂志上的著名文章。而且，Damadian前瞻性地预言了核磁共振作为临床诊断工具的可能性。13二、核磁共振的基本原理核磁共振是自旋的原子核在磁场中与电磁波相互作用的一种物理现象。人体组织和其他物体一样，也是由分子、原子组成。组成人体的元素有C、O、H、Ca、P及其他微量元素，这就为利用人体中的元素进行成像检测提供了物质基础。14二、核磁共振的基本原理原子核由质子和中子组成，质子带有正电荷，自旋将产生一个小磁场，称为磁矩。中子自旋时也会产生磁矩（约为质子磁矩的2/3）。对于质子和中子总数为奇数的原子核，存在明显

6、的自旋磁矩，即存在发生核磁共振现象的可能性。比如。自旋15二、核磁共振的基本原理氢原子核只有一个自旋的质子，结构最单纯，又能提供最强的核磁共振信号，目前磁共振成像主要利用人体内的氢原子核。无外磁场时，自旋质子的取向是随机的，当把它放在磁场中时，将按磁场方向取向，可能倾向南极，也可能倾向北极。16二、核磁共振的基本原理电子质子氢原子核1H17二、核磁共振的基本原理在磁场中，质子倾向于北极的比倾向于南极的要多，因为向北点的质子处于低能级，更稳定一些。向北和向南的质子能级间有一个能量差。当磁力和热力使磁针达到平衡状态时，产生了净磁化。该磁化过程可以表示为时间的指数函数：（9-1）18二、核

7、磁共振的基本原理表示物质核磁共振性质的一个重要参数，与磁场强度、温度和粘滞度有关。T1不仅表示从激发态回到平衡态需要多少时间，也表示进行磁化需要的时间。指时间足够长时的净磁化强度。驰豫时间T1磁化强度的最大值M019二、核磁共振的基本原理核在磁场中磁针保持南、北向的百分比，与磁场强度和随机热效应的相对比值有关在任一瞬间，磁针取向都是使其持南、北向的磁力和使之随机取向的热力的平衡结果20二、核磁共振的基本原理进动是磁共振成像中另一个非常重要的概念，用它来表示