MRI扫描仪.ppt

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1、MRI扫描仪MagneticResonanceImagingScannerNMR——NuclearMagneticResonanceNMR:处于静磁场中的原子核系统受到一定频率的电磁波作用时，将在它们的磁能级间产生共振跃迁，形成共振。然后将所吸收的能量以电磁波形式释放能量，能量释放的速度与原子核所处的环境有关。NMR——NuclearMagneticResonance此现象由Standford的F.Bloch和Harvard的E.M.Purcell于1946年同时发现，由于NMR在物理与化学应用中具有重大意义，他们于1952年获得诺贝尔物理奖。CT:与组织的原子

2、序数、电子密度及组织密度有关，能反映组织解剖学信息超声：组织界面处的不同声阻反射核医学：利用组织对放射示踪剂不同吸收能力，显示其空间分布情况，用于显示糖代谢、血流量、结合受体、氧代谢情况MRI：原子核的弛豫特性，反映原子核密度、运动状态、生理环境医学图像种类与成像特点MRIMRI是根据生物体磁性核(氢)在磁场中的表现特性而进行成像的技术。MRI的应用基础为NMR——物质磁性和磁场有关的共振现象，射频波与有磁矩的核系统在外磁场中相互作用表现出来的共振特性，本质为一种能级间跃迁的量子效应，用于研究物质的微观结构。MRI扫描仪MRI特点MRI无损伤性MRI能提供组织化

3、学信息、生理环境参数MRI有鲜明的软组织对比、多参数成像无骨骼伪影干扰，在脑、骨骼系统成像优于CT常规扫描以轴位为主，可选用矢状和冠状位可进行扩散与灌注成像MRI特点T1像对不同软组织结构有良好的对比度T2像用于显示病变组织无需用造影剂就可以显示血管、心腔空间分辨率较CT差，成像速度慢、运动性器官成像质量不如CT体内有金属异物，早期孕妇(任娠前三个月之内)不能进行MR成像MRI历史1946-51发现NMR现象，奠定理论和实验基础1951-60连续波谱仪，测定化学物质波谱1960-73FT-NMR脉冲波谱仪，可测量13C谱1971年Damadian(纽约卅立大学)

4、发现恶性组织的T1延长1973年Lauterbur(纽约卅立大学)提出梯度场理论并获得第一幅水管MR像MRI历史1974-78年英国诺丁汉Nottingham与阿伯丁大学Aberdeen研制MRI，78年5月获人颅脑像和获腹部像1981-82临床应用1982年MRI商品化GE、Piker、Siemens、Philips1983-84美国FDA获准进入市场原子核在磁场中运动像“陀螺”，除了自身的旋转外，还绕外磁场作旋转“进动”。原子核在外磁场中的运动原子核的磁矩磁矩就是指磁性，用表示。并非所有的核都具有磁性。=h/2为旋磁比，1H的=42.58MHz/

5、T具有磁性的原子核，必须满足以下的条件：而无磁性核如：核的质子数或中子数为奇数，如：原子核的磁性原子核在外磁场中磁化B=0B0无外磁场时，原子核排列是无序的，总体并不显示磁性。若存在外磁场时，原子核(H)只能按两个方向进行定向排列，总体体现磁性。沿着磁场方向排列的原子核称：平行状态原子核逆着磁场方向排列的原子核称：反平行状态原子核顺磁场排列原子的能量比逆磁场排列原子能量小。B=0B0质子处于主磁场B0中，氢核的磁矩就与主磁场发生相互作用，而处一个稳定的状态，氢核不能随意取向，它的能量是量化的：平行状态原子核：平行状态原子核：能量差为：所以B0越大，质子之间能

6、量差也越大，MRI图像信噪比也就越好。原子核在外磁场中量化Boltzmann能量分布原理：其中k玻尔兹曼常数，T为绝对温度。在常温稳定情况下，处于低能量的粒子数多于处于高能量的粒子数。当场强为1.5T时，低能级的数目只比高能级多8/2,000,000个，两个方向的净自旋产生的磁场称为净磁化，或磁化矢量，所以磁化矢量是十分微弱。射频脉冲激励在主磁场作用的基础上，在XOY平面内的OX轴射出一个射频场B1，为了使核系统能吸收射频场发出的能量，射频场的能量E必须与质子系统的能级差ΔE完全相等，E=ΔE拉莫(Lamor)公式是磁共振基本公式，称拉莫(Lamor)公式，要求

7、系统达到共振时，激励射频场的频率ωr必须与质子系统的共振频率ω0相同(ω0与共振核和磁场强度有关)。B0为主磁场强度，单位Telsa1Telsa=10,000Gauss约为地球磁场20,000倍M称为磁化矢量强度。M0称为稳定状态时的磁化矢量强度。M0与B0方向一致。M与组织质子密度、B0和绝对温度有关。由于检测的是一定体积范围内所有质子在磁场中的表现，所以测量总的磁矩：磁化矢量强度MHomeWorkMR产生条件MRI的特点