磁共振技术指南.doc

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1、磁共振技术指南第一章磁共振硬件知识磁共振成像仪组成：主磁体、梯度系统、脉冲系统、计算机系统、其它辅助设施。第一节主磁体主磁体：永磁（低场磁共振，磁力线沿上下方向分布，与受检者身体长轴互相垂直，被称为垂直磁场，优点：---结构简单---开放性，受检者更舒适---造价相对低廉-----低耗能-----无需使用液氦---维护费用低缺点：---场强低，一般<0.5T----均匀度较低-----温度变化容易造成磁场漂移，要求±1度）电磁常导（铜）（基本淘汰）超导（超导材料线圈置于接近绝对零度的超低温环境中，电阻消失。磁力线水平，称水平磁场。优点：---高场强---高稳定性，磁场强度随时间的漂移非常小

2、-----均匀性高----低耗电能缺点：---造价高----定期补充液氦，维护费用高）开放式，封闭式，特殊外形主磁体性能指标：磁场强度，磁场均匀度，稳定性，主磁体的长度和有效检查孔径。MR信噪比与主磁场强度成正比低场<0.5T中场0.5~1.0T高场1.0~2.0T（1.01.52.0）超高场>2.0T(3.04.07T)高场强优点：-----，提高质子磁化率，提高SNR-------高SNR下加快采集速度-----波谱分析物质区分能力增加------增加化学位移效应，更容易压脂-------增加BOLD效应高场强缺点：-----成本、价格增高----噪音增加------SAR值增加（射频

3、脉冲能量与场强的平方成正比，SAR值：特异性吸收率，射频脉冲的能量在人体内累积转换成热能，其能量的沉积）-------伪影增加（运动、磁敏感、化学位移）1高斯为距离5安培电流直导线1厘米处检测到的磁场强度。赤道0.3高斯南北极0.7高斯1T=1万高斯为什么需要高度均匀的磁场：磁场均匀性是指在一定的容积范围内磁场强度的均一性，也即单位面积内通过磁力线数目的一致性。----空间定位需要-----提高信噪比----减少伪影，特别是磁化率伪影----大视野扫描，尤其是肩关节等偏中心检查-----频谱分析需要-----脂肪饱和技术，脂肪抑制需要。第二节梯度系统组成：梯度线圈、梯度放大器、数模转换器、

4、梯度控制器、梯度冷却装置。作用：产生线性变化的梯度磁场。------进行MRI信号的空间定位编码----产生MR回波，磁共振梯度回波信号是梯度场切换产生的。-----施加扩散敏感梯度场，用于DWI----进行流动补偿。-------进行流动液体的流速相位编码等。梯度场强：单位长度内磁场强度的差别mT/m梯度切换率：mT/（m.ms），梯度切换率高，梯度爬升时间越短。梯度线圈性能的提高对于MR快速成像至关重要。切换率越高，爬升时间越短，成像速度越快；梯度场强越高，所需要的作用时间越短，成像速度越快。第三节射频系统组成：射频发生器、射频放大器、射频线圈正交体线圈安装在主磁体内。正交体线圈和头颅

5、正交线圈既可作为发射线圈又可作为接收线圈。其它线圈只作为接收线圈。接收线圈离检查部位越近，所接收到的信号越强；线圈内体积越小，所接收到的噪声越低。相控阵线圈由多个子线圈单元构成，同时配备多个数据采集通道。4、8通道。16或32通道。利用相控阵线圈可明显提高MR图像信噪比，有助于改善薄层扫描、高分辨扫描和低场机的图像质量。利用相控阵线圈与并行采集技术相配合，可以进一步提高MRI的信号采集速度。地球表面带有电荷并自旋-------形成电流环路------产生感应磁场（地磁）。磁性原子核特性：以一定的频率自旋，由于表面带有正电荷，即形成电流回路，从而产生磁化矢量。我们把这种带有正电荷的磁性原子核

6、自旋产生的磁场称为（核磁）。但并非所有原子核均能自旋而产生核磁，即并非所有的原子核都为磁性原子核，条件就是中子数和质子数至少有一项是奇数。一般指的磁共振图像即为1H的磁共振图像。原因是氢质子1、在人体中的摩尔浓度最高，是人体中最多的原子核；2、磁化率最高；3、存在于各种组织中，具有生物代表性。但并非所有的氢质子都能产生MRI信号。常规MRI的信号主要来源于水分子中的氢质子（简称水质子），部分组织的信号也可来源于脂肪中的氢质子（简称脂质子）。人体中的水分子可以分为自由水和结合水。所谓结合水是指蛋白质大分子周围水化层中的水分子，这些水分子粘附于蛋白质大分子部分基团上，与蛋白质大分子不同程度的结

7、合在一起，因此被称为结合水，其自由运动将受到限制。自由水和结合水在人体组织中可以互换，处于动态平衡。由于化学位移效应，不同分子中的氢质子进动频率存在差别，蛋白质大分子中氢质子的进动频率大多偏离MRI的中心频率（自由水的进动频率），一般情况下不能被射频脉冲激发，因此不能产生信号。由于自由运动受到限制，蛋白质和结合水的T2值都很短，一般<1ms，常规MRI采集回波信号至少需要数毫秒，还没有来得及采集回波信号，蛋白质和结合水的