《核磁共振成像》PPT课件

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1、第五章核磁共振成像（二）第五节磁共振信号与加权图像自由感应衰减信号(FID)自旋回波信号(SE)梯度回波信号（GrE）一般不用FID信号来重建图像，原因是：1，信号的较大幅度部分被掩盖在900射频之内；2，线圈发射和接受通路之间来不及切换；较为常用的也是最早用以进行磁共振图像重建的信号，只是需要多施加一次1800RF脉冲，回波时间较长较新的可大大缩短磁共振扫描时间的用以重建图像的信号，又称场回波可获取的三种磁共振信号一、自由感应衰减信号自由进动：是指射频场作用停止后磁化强度矢量M的进动。自由衰减信号（freeinductiondecaysignal,

2、FIR）指的是在探测线圈中感应出的自由进动，又叫自由进动衰减。FID是NMR的信号源。自由感应衰减(FID):信号随着时间而消失（类似于阻尼震荡信号），但频率不变。M的z分量被B0所淹没，因此，FID只能在xoy面上检测。的形成可以看作是由原先相位均匀分布的核磁矩向某一方向集中而使矢量加强的结果。当外施交变磁场经过时间t后，磁化矢量M处于。此时在x-y平面上有分量在固定坐标系中以的角速度绕z轴在x-y平面内旋转。FID信号（电压）为为真空磁导。FID信号正比于磁化强度矢量的横向分量。FID信号确实反映了宏观磁化强度矢量M的变化。若在x-y平面内置一检

3、测线圈，则将以每秒的频率切割线圈，从而产生电势。这就是检测到的FID信号。二、自旋回波信号900射频结束瞬间，磁化翻转到横向，开始横向弛豫，即散相静止磁场中，宏观磁化与场强方向一致，纵向宏观磁化最大施加900射频脉冲，纵向磁化翻转到横向，横向磁化最大施加1800射频脉冲，质子进动反向,相位开始重聚经过与散相相同的时间后,相位重聚完全,横向磁化再次达到最大值此时的线圈感应信号即为自旋回波信号自旋回波信号的产生过程基本SE序列的序列结构重复时间回波时间梯度回波（gradientecho，GRE）序列梯度回波技术中，激励脉冲小于90°，翻转脉冲不使用180

4、°，取而代之的是一对极性相反的去相位梯度磁场及相位重聚梯度磁场，其方法与SE中频率编码方向的去相位梯度及读出梯度的相位重聚方法相同。由于小翻转角使纵向磁化快速恢复，缩短了重复时间TR，也不会产生饱和效应，故使数据采集周期变短，提高了成像速度。其最常用的两个序列是快速小角度激发（fastlowangleshot，FLASH）序列和稳态进动快速成像（fastimagingwithsteadystateprecession，FISP）序列。三、梯度回波(GRE)信号梯度回波序列缩短扫描时间分析图使用α脉冲而非900脉冲,使纵向磁化弛豫加快,极大减少TR时间

5、使用翻转梯度产生回波而非180°脉冲,从而允许最短的TE时间,给缩短TR带来空间梯度回波(GradientEcho)梯度回波产生过程质子在反向梯度下加速散相反向梯度正向梯度(又称重聚梯度)梯度翻转,进动反向相位重聚过程相位重聚完成,横向磁化达到最大,此时感应的信号即为梯度回波信号序列参数对图像权重的影响T1-90°脉冲和180°脉冲的间隔时间T2-自旋-自旋相互作用的时间常数TE-回波时间TR-序列重复时间TextTR对T1权重的影响TR越长,T1权重越小TR越短,T1权重越大TE对T2权重的影响TE越长,T2权重越大TE越短,T2权重越小长TR,长

6、TE,T2加权像序列:FSE4000/13010mmTFOV:250mmTR:4000msTE:130ms层面:横断面NSA:2采集矩阵:256192计算矩阵:256256短TR,短TE,T1加权像序列:SE350/1610mmTFOV:250mmTR:350msTE:16ms层面:横断面NSA:2采集矩阵：256192计算矩阵：256256四、NMR信号强度及其影响因素1组织中的浓度MRI只限于氢核成像。磁共振图像又称质子图。NMR信号强度与每个体素中磁性核的量（即它在组织中的浓度成）正比。2磁场的均匀性3磁场的均匀性第六节磁共振图像重建基本概念：

7、像素：组成灰度数字图像的基本单元。体素：像素对应人体内的位置。像素灰度信息：对应体素的检测信息的强度。不同成像手段进行位置对应的手段不同对磁共振而言,实现像素与体素对应的手段是施加三个维度上的梯度磁场。不同成像手段的检测信息不同一、傅立叶变换一维傅里叶变换：利用傅里叶变换可对不同函数的频率进行分解。在MRI中，为了对一定共振频率范围内的质子都进行激发，必须使用时域内的矩形脉冲作为激励的能量。傅里叶反变换：MRI中常用的傅立叶变换越短，它覆盖的频率范围就越宽。1.矩形脉冲矩形脉冲宽度无限窄2.δ脉冲傅立叶变换的波形分析法傅立叶变换的作用复杂的时间域信号

8、简单的频率域信号傅立叶变换Amplitude二、梯度场的模型梯度斜率越大，系统性能越好1.梯度磁场的产生拉莫