简易磁共振成像原理

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1、磁共振成像原理一、概论二、核磁共振原理三、弛豫四、磁共振信号五、图像的重建磁共振成像原理现代医学影像学X线、CT—X射线经人体组织吸收后记录衰减信息密度成像（密度）超声—高频超声波达到人体反射经传感器探测的回声像（回声）磁共振—在磁场内人体氢原子核经射频激励后形成自由感应衰减信号成像（信号）核医学—人体组织内积蓄的放射性同位素发射的伽玛辐射像（浓聚）MRI的优势1.无×线损伤2.软组织对比度分辨率高3.任意方位、多序列、多参数成像4.无颅底骨伪影干扰5.不用造影剂可特殊成像如MRA、MRM、MRCP、MRU等，6.增强扫描时造影剂用

2、量比CT少并且安全7.可提供人体生理、生化及功能方面信息8.开放式MR机减少幽闭恐惧症成像速度慢对钙化灶不够敏感、对骨骼系统及胃肠道方面有一定的限度、呼吸系统远不如CT检查检查费用较昂贵禁忌症多：体内有铁磁性植入物、心脏起搏器、幽闭恐惧症、早孕三个月的妇女等磁共振成像的局限性磁共振成像（magneticresonanceimaging，MRI）是利用射频（radiofrequency，RF）电磁波对置于磁场中的含有自旋原子核的物质进行激发，发生核磁共振（nuclearmagneticresonance，NMR），用感应线圈采集磁共振

3、信号，按一定数学方法进行处理而重建的一种数字图像。磁共振成像的定义磁共振成像的基本过程人体进入静磁场前，体内氢质子群磁矩自然无规律排列；2.进入静磁场后，所有自旋的氢质子重新定向排列，磁矩与主磁场方向平行3.通过施加射频脉冲，使受检部位氢质子吸收能量并向一个方向偏转和自旋；4.射频脉冲停止，核磁弛豫开始，氢质子释放吸收的能量重新回到原来自旋的方向；5.释放的电磁能转化为磁共振信号；6.经梯度磁场做层面选择和相位编码及频率编码；7.经傅立叶转换和计算机处理形成MRI图像。RFTransceiverpersoninmagneticfie

4、ldmagnet人体磁化beforetransmittingRFpersoninmagneticfieldRFTransceiverRFPulsetransmittingRF核磁共振personinmagneticfieldRFTransceiverMRSignalaftertransmittingRF一、概论二、核磁共振原理三、弛豫四、磁共振信号五、图像的重建磁共振成像原理原子核由质子和中子组成，统称为核子，具有自旋的特性。根据经典电磁学理论：旋转的电荷可视为环路上的运动电荷，自旋的运动电荷应具有磁矩，产生一个小磁场。无外加磁场时

5、，小磁场方向是随机的，磁矩相互抵消，净磁矩为0原子核自旋无外加磁场B0有外加磁场B0低能态，数目多高能态，数目少方向随机无磁化矢量拉莫尔进动处于强磁场内的质子并非静止地向两个方向平行排列，进行陀螺式的摇摆样运动，质子磁矩矢量这种围绕主磁场旋转运动称为进动（Precession），其旋转频率称共振频率（larmor频率）。磁化矢量MLarmor频率磁共振现象在垂直于磁场B0方向施加与质子进动频率相同的射频脉冲，射频脉冲的能量将传递给低能级的质子，低能级的质子将跃迁到高能级。这个过程成为磁共振。共振条件为：射频脉冲频率与质子进动频率相等

6、ω0=γB0宏观上讲，磁共振现象的结果是使宏观磁化矢量方向发生偏转。偏转的角度与射频脉冲的能量有关，能量越大，偏转角度越大。氢原子核在不同场强中的共振频率静磁场强度（T）共振频率（MHz）0.156.40.28.50.312.80.521.30.625.51.042.61.563.92.085.33.0127.8翻转角FA射频脉冲时间的长短、强度的大小决定了进动角度的大小。FA=γB1t射频脉冲强度越大，翻转角度改变越快。射频脉冲施加时间越长，翻转角度越大。常见反转角如90°、180°脉冲一、概论二、核磁共振原理三、弛豫四、磁共振信

7、号五、图像的重建磁共振成像原理弛豫射频脉冲一停止，组织磁化恢复原来的状态，即发生弛豫（Relaxation）。磁共振成像时受检脏器的每一个质子都要经过反复的RF激发和弛豫过程。弛豫有纵向弛豫和横向弛豫。纵向弛豫纵向弛豫纵向弛豫射频脉冲停止，纵向弛豫恢复到原来大小平衡的状态，纵向弛豫是能量变化的过程。纵向弛豫是一个从零状态恢复到最大值的过程。纵向磁化向量恢复原来数值所经历的时间过程称纵向弛豫时间（T1）。纵向弛豫过程表现为一种指数递增曲线。T1值被定义为从零恢复到原来纵向磁化向量63%的时间。4-5倍的T1值时间才能达到完全恢复。人体

8、各种组织因组成成份不同而具有不同的T1值。影响T1的因素不同组织分子结构T1弛豫时间不同，由它们本身进动频率不同所决定。大部分组织T1值在200-300msec之间，（如：脂肪质子的弛豫比水分子要快，T1时间就短，脂肪T1为100-2