mri总论-精品ppt课件

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1、磁共振成像总论magneticresonanceimaging，MRI汕头大学医学院一附院放射科刘源MRI的基本原理－－经典力学为主、量子力学为辅的解释一、原子核核磁1.原子核的构成质子和中子---自旋→磁场---磁矩(大小，方向)2.原子核具备核磁的条件所含的质子或中子为奇数3.净磁矩M。的产生在外磁场B0作用下------净磁矩M0（“大磁针”）顺方向的“小磁针”>逆方向的“小磁针”（低能态1H）（高能态1H）1H1H1H1H1H4.MRI选用的原子核M0的特性：ω=γB。Larmor频率共振

2、频率氢原子核1H量多“纯”检测敏感性二、磁共振的发生1、共振现象2、在外磁场B0作用下净磁矩M0----共振频率ω=γB0客体－共振频率供体－外力频率3、射频脉冲（RF）外加小磁场（RF=ω）M0吸收RF能量→横向磁矩MXY同相位MXY4、磁共振信号（MRS）MXY垂直切割B0（ω）→感应电动势（接受线圈MRS）吸收RF光子能量（共振）低能态1H高能态1H放出能量（光子，MRS）5.量子力学解释MR三、弛豫（Relaxation）回复“自由”的过程1.纵向弛豫（T1弛豫）：M0（MZ）的恢复，“量

3、变”高能态1H→低能态1HMRS、分子（H2O）热运动（Brown运动—磁波动）ω自旋—晶格弛豫、热弛豫吸收RF光子能量（共振）低能态1H高能态1H放出能量（光子，MRS）T1弛豫时间：MZ恢复到M0的2/3所需的时间T1愈小、M0恢复愈快H2O热运动（Brown运动）>>ωT1长2.横向弛豫（T2弛豫）：MXY的去相位(dephasing)，“质变”；90oRF后瞬间，各1H的横向磁矩相位一致（方向、频率），MXY最大－－1H周围环境使之旋进的方向、频率互变；自旋--自旋弛豫，BO影响小，T2弛

4、豫时间：MXY丧失2/3所需的时间；T2愈大、同相位时间长MXY持续时间愈长游离水MXY的去相位慢(纯)T2长；MXY与S一般组织T1>>T2值CSF皮下大脑T11155235600T214580100MXY去相位明显快于M0回复“先分散，后长高”3、T1和T2的弛豫过程，与信号的关系：有效的MXY减小，T2直接影响MXY，T1---M0---MXY四、影响T1和T2的物理因素H2O热运动（Brown运动）>>ω，T1长1、温度的影响温度↓---H2O热运动↓---接近ω---T1↓2、分子大小的

5、影响自由H2O---小分子---Brown运动>>ω高1H-→低1H慢、固态蛋白---大分子---Brown运动<<ωT1长、M0恢复慢。水化层H2O，胆固醇，蛋白液体---中分子---Brown运动≈ω高1H→低1H快、T1短、M0恢复快。3.顺磁性物质－－Fe3+Gd（釓）T1驰豫快，T1缩短在B0作用下带磁，晶格磁波动↑、≌ω高1H低1H快在B0作用下带磁，形成无数同向小磁针促进M0恢复快磁共振成像技术－－图像空间分辨力，对比分辨力一、如何确定MRI的来源（一）层面的选择1.MXY产生（1H

6、共振）条件RF=ω=γB02.梯度磁场Z（GZ）GZ→B0→ω不同频率的RF特定层面1H激励、共振3.层厚的影响因素RF的带宽↓GZ的强度↑层厚↓〈二〉体素信号的确定1、频率编码2、相位编码M0↑--GZ、RF→相应层面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω各1H同相位MXY旋进速度不同同频率一定时间后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋进频率不同位置不同（相位不同）〈三〉空间定位及傅立叶转换GZ----某一层面产生MXYGX----MXY旋进频率不同GY-

7、---MXY旋进相位不同（不影响MXY大小）↓某一层面不同的体素，有不同频率、相位MRS（FID）二、脉冲序列和扫描参数----组织信号对比脉冲序列(pulsesequence)：RF如何激励↑M0、产生MXY→，何时采集S组织特性成像参数X－ray密度KV、mASMRI1H、T1、T2、流空序列（TR、TE、等）（一）部分饱和脉冲序列┌－－TR(timeofrepetition)－－┐900RF↑M0900RFMXY→↑M0－－－－MXY→－－－{－－－－↑M0MXY→（二）反转恢复脉冲序列┌－

8、－TI（timeofinversion）－－┐1800RFM0=0900RFMXY=0↑M0－－－－↓M0－－－－{－－－－－↑M0↓M0MXY→TI≧某组织T1时，该组织无信号；脂肪抑制图像；STIR（三）自旋回波脉冲序列（spinecho,SE）激励与采集分离（三）自旋回波脉冲序列（spinecho,SE）┌－－－－－－－－－－－－－TR－－－－－－－－－－－－－┐┌－－－－－－TE(timeofecho)－－－－－┐900RF1800RFS900RF↑M0----------