磁共振成像基本原理精选PPT.ppt
关于磁共振成像基本原理第1页，讲稿共145张，创作于星期二MRI基本原理基本原理难以理解难以理解非常重要非常重要非常重要非常重要第2页，讲稿共145张，创作于星期二学习学习MRI前应该掌握的知识前应该掌握的知识电学电学磁学磁学量子力学量子力学高等数学高等数学初中数学初中数学初中物理初中物理加减乘除加减乘除平方开方平方开方第3页，讲稿共145张，创作于星期二磁共振成像基本原理一个放射科医生对磁共振成像的理解一个放射科医生对磁共振成像的理解第4页，讲稿共145张，创作于星期二一、一、MRI扫描仪的扫描仪的基本硬件构成基本硬件构成第5页，讲稿共145张，创作于星期二一般的一般的MRI仪由以下几部分组成仪由以下几部分组成主磁体主磁体梯度线圈梯度线圈 脉冲线圈脉冲线圈脉冲线圈脉冲线圈 计算机系统计算机系统计算机系统计算机系统其他辅助设备其他辅助设备第6页，讲稿共145张，创作于星期二1、主磁体、主磁体分类分类磁场强度磁场强度磁场均匀度磁场均匀度第7页，讲稿共145张，创作于星期二MRI按磁场产生方式分类按磁场产生方式分类永磁永磁电磁电磁常导常导超导超导主主磁磁体体0.35T 0.35T 永磁磁体永磁磁体永磁磁体永磁磁体1.5T 1.5T 超导磁体超导磁体超导磁体超导磁体第8页，讲稿共145张，创作于星期二按磁体的外形可分为按磁体的外形可分为 开放式磁体开放式磁体开放式磁体开放式磁体 封闭式磁体封闭式磁体封闭式磁体封闭式磁体特殊外形磁体特殊外形磁体OpenMark 3000OpenMark 3000第9页，讲稿共145张，创作于星期二MR按主磁场的场强分类按主磁场的场强分类MRI图像信噪比与主磁场场强成正比图像信噪比与主磁场场强成正比低场低场:小于小于0.5T中场：中场：0.5T1.0T高场高场:1.0T2.0T（1.0T、1.5T、2.0T）超高场强：大于超高场强：大于2.0T（3.0T、4.7T、7T）第10页，讲稿共145张，创作于星期二高斯（高斯（gauss,G）。Gauss(1777-1855)1 1高斯为距离高斯为距离高斯为距离高斯为距离5 5安培电流的直导线安培电流的直导线安培电流的直导线安培电流的直导线1 1厘米处检测到的磁场强度厘米处检测到的磁场强度厘米处检测到的磁场强度厘米处检测到的磁场强度德国著名数学家，于德国著名数学家，于德国著名数学家，于德国著名数学家，于18321832年首次测量了地球的磁场。年首次测量了地球的磁场。年首次测量了地球的磁场。年首次测量了地球的磁场。5 5安培安培安培安培1厘米1 1高斯高斯高斯高斯第11页，讲稿共145张，创作于星期二地球的磁场强度分布图地球的磁场强度分布图第12页，讲稿共145张，创作于星期二特斯拉（特斯拉（特斯拉（特斯拉（Tesla,T）Nikola Tesla(1857-1943),Nikola Tesla(1857-1943),奥地利电器工程师，物理学奥地利电器工程师，物理学奥地利电器工程师，物理学奥地利电器工程师，物理学家，旋转磁场原理及其应用家，旋转磁场原理及其应用家，旋转磁场原理及其应用家，旋转磁场原理及其应用的先驱者之一。的先驱者之一。的先驱者之一。的先驱者之一。1 T=10000G 第13页，讲稿共145张，创作于星期二主磁场的均匀度主磁场的均匀度 MRIMRI要求磁场高度均匀，要求磁场高度均匀，要求磁场高度均匀，要求磁场高度均匀，?空间定位需要空间定位需要空间定位需要空间定位需要 频谱分析（各种代谢物之间的共振频率相频谱分析（各种代谢物之间的共振频率相频谱分析（各种代谢物之间的共振频率相频谱分析（各种代谢物之间的共振频率相差极小）差极小）差极小）差极小）脂肪抑制（脂肪和水分子中的氢质子共振脂肪抑制（脂肪和水分子中的氢质子共振频率很接近）频率很接近）第14页，讲稿共145张，创作于星期二50厘米球表面均匀度应该控制在厘米球表面均匀度应该控制在3 PPM45厘米球体均匀度可控制在厘米球体均匀度可控制在1 PPM频率半高宽频率半高宽第15页，讲稿共145张，创作于星期二2、梯度线圈、梯度线圈 作用：作用：作用：作用：空间定位空间定位空间定位空间定位 产生信号产生信号产生信号产生信号 其他作用其他作用其他作用其他作用 梯度线圈性能的提梯度线圈性能的提梯度线圈性能的提梯度线圈性能的提高高高高 磁共振成速磁共振成速磁共振成速磁共振成速度加快度加快度加快度加快 没有梯度磁场的进没有梯度磁场的进没有梯度磁场的进没有梯度磁场的进步就没有快速、超步就没有快速、超步就没有快速、超步就没有快速、超快速成像技术快速成像技术快速成像技术快速成像技术第16页，讲稿共145张，创作于星期二梯度、梯度磁场梯度、梯度磁场第17页，讲稿共145张，创作于星期二梯度磁场的产生梯度磁场的产生Z Z轴方向梯度磁场的产轴方向梯度磁场的产轴方向梯度磁场的产轴方向梯度磁场的产 生生生生第18页，讲稿共145张，创作于星期二X X、Y Y、Z Z轴上梯度磁场的产生轴上梯度磁场的产生轴上梯度磁场的产生轴上梯度磁场的产生第19页，讲稿共145张，创作于星期二梯度线圈性能指标梯度线圈性能指标梯度场强梯度场强 25/60mT/m切换率切换率 120/200mT/m.s第20页，讲稿共145张，创作于星期二有效梯度场长度有效梯度场长度有效梯度场长度有效梯度场长度50 cm50 cm梯度两端磁梯度两端磁梯度两端磁梯度两端磁场强度差值场强度差值场强度差值场强度差值梯度场中点梯度场中点梯度场中点梯度场中点梯度场强（梯度场强（梯度场强（梯度场强（mT/MmT/M）梯度场两端的磁场强度差值）梯度场两端的磁场强度差值）梯度场两端的磁场强度差值）梯度场两端的磁场强度差值/梯度场的长度梯度场的长度梯度场的长度梯度场的长度 1000mT1000mT1010mT1010mT990mT990mT梯度场强（梯度场强（梯度场强（梯度场强（1010mT-990mT1010mT-990mT）/0.5 M=/0.5 M=40 mT/M40 mT/M 1000mT第21页，讲稿共145张，创作于星期二梯度场强梯度场强梯度场强梯度场强爬升时间爬升时间爬升时间爬升时间切换率梯度场预定强度切换率梯度场预定强度/爬升时间爬升时间第22页，讲稿共145张，创作于星期二3、脉冲线圈、脉冲线圈 脉冲线圈的作用脉冲线圈的作用脉冲线圈的作用脉冲线圈的作用 如同无线电波的天线如同无线电波的天线如同无线电波的天线如同无线电波的天线激发人体产生共振（广激发人体产生共振（广播电台的发射天线）播电台的发射天线）采集采集采集采集MR信号（收音机的信号（收音机的天线）天线）第23页，讲稿共145张，创作于星期二脉冲线圈的分类脉冲线圈的分类 按作用分两类按作用分两类按作用分两类按作用分两类激发并采集激发并采集MRI信号（体线圈）信号（体线圈）仅采集仅采集仅采集仅采集MRIMRI信号，激发采用体线圈进信号，激发采用体线圈进信号，激发采用体线圈进信号，激发采用体线圈进行行行行（绝大多数表面线圈绝大多数表面线圈绝大多数表面线圈绝大多数表面线圈）第24页，讲稿共145张，创作于星期二按与检查部位的关系分按与检查部位的关系分体线圈体线圈表面线圈表面线圈第一代为线性极化表面线圈第一代为线性极化表面线圈第一代为线性极化表面线圈第一代为线性极化表面线圈第二代为圆形极化表面线圈第二代为圆形极化表面线圈第二代为圆形极化表面线圈第二代为圆形极化表面线圈第三代为圆形极化相控阵线圈第三代为圆形极化相控阵线圈第三代为圆形极化相控阵线圈第三代为圆形极化相控阵线圈第四代为一体化全景相控阵线圈第四代为一体化全景相控阵线圈第四代为一体化全景相控阵线圈第四代为一体化全景相控阵线圈接收线圈与MRI图像SNR密切相关接收线圈离身体越近，所接收到的信号越强接收线圈离身体越近，所接收到的信号越强接收线圈离身体越近，所接收到的信号越强接收线圈离身体越近，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线圈内体积越小，所接收到的噪声越低线圈内体积越小，所接收到的噪声越低线圈内体积越小，所接收到的噪声越低第25页，讲稿共145张，创作于星期二3D-FFE3D-FFEMatrix 512512Matrix 512512FOV 2.5cmFOV 2.5cm利利用用2.3cm显显微微线线圈圈采采集集的的指纹指纹MR图像图像第26页，讲稿共145张，创作于星期二4、计算机系统及谱仪、计算机系统及谱仪数据的运算数据的运算控制扫描控制扫描显示图像显示图像第27页，讲稿共145张，创作于星期二5、其他辅助设备、其他辅助设备空调空调检查台检查台激光照相机激光照相机液液氦氦及及水水冷冷却却系统系统自动洗片机等自动洗片机等第28页，讲稿共145张，创作于星期二二、二、MRI的物理学原理的物理学原理第29页，讲稿共145张，创作于星期二1、人体、人体MR成像的物质基础成像的物质基础原子的结构原子的结构电子：负电荷电子：负电荷电子：负电荷电子：负电荷中子：无电荷中子：无电荷中子：无电荷中子：无电荷质子：正电荷质子：正电荷质子：正电荷质子：正电荷第30页，讲稿共145张，创作于星期二原子核总是绕着自身的轴旋转原子核总是绕着自身的轴旋转原子核总是绕着自身的轴旋转原子核总是绕着自身的轴旋转自旋自旋(Spin)第31页，讲稿共145张，创作于星期二 地球自转产生磁场地球自转产生磁场地球自转产生磁场地球自转产生磁场 原子核总是不停地按一定频率绕着自身的轴发原子核总是不停地按一定频率绕着自身的轴发原子核总是不停地按一定频率绕着自身的轴发原子核总是不停地按一定频率绕着自身的轴发生生生生自旋自旋(Spin)原子核的质子带正电荷，其自旋产生的磁场原子核的质子带正电荷，其自旋产生的磁场原子核的质子带正电荷，其自旋产生的磁场原子核的质子带正电荷，其自旋产生的磁场称为称为称为称为核磁核磁，因而以前把磁共振成像称为，因而以前把磁共振成像称为，因而以前把磁共振成像称为，因而以前把磁共振成像称为核磁共核磁共振成像振成像（NMRINMRI）。）。）。）。自旋与核磁自旋与核磁第32页，讲稿共145张，创作于星期二地磁、地磁、磁铁磁铁、核磁核磁示意图示意图第33页，讲稿共145张，创作于星期二原原子子核核自自旋旋产产生生核核磁磁第34页，讲稿共145张，创作于星期二核磁就是原子核自旋产生的磁场核磁就是原子核自旋产生的磁场非常重要非常重要第35页，讲稿共145张，创作于星期二所有的原子核都可产生核磁吗？所有的原子核都可产生核磁吗？质子为偶数质子为偶数质子为偶数质子为偶数，中子为偶数，中子为偶数，中子为偶数，中子为偶数质子为奇数质子为奇数质子为奇数质子为奇数，中子为奇数，中子为奇数，中子为奇数，中子为奇数质子为奇数质子为奇数质子为奇数质子为奇数，中子为偶数，中子为偶数，中子为偶数，中子为偶数质子为偶数质子为偶数质子为偶数质子为偶数，中子为奇数，中子为奇数，中子为奇数，中子为奇数产生核磁产生核磁产生核磁产生核磁不产生核磁不产生核磁不产生核磁不产生核磁第36页，讲稿共145张，创作于星期二用于人体用于人体MRI的为的为1H（氢质子），原因有：（氢质子），原因有：1、1H的磁化率很高；的磁化率很高；2、1H占人体原子的绝大多数。占人体原子的绝大多数。通常所指的通常所指的MRI为氢质子的为氢质子的MR图像。图像。何种原子核用于人体何种原子核用于人体MR成像？成像？第37页，讲稿共145张，创作于星期二人体元素人体元素人体元素人体元素1 1HH14N31P13C23Na39K17O2H19F摩尔浓度摩尔浓度摩尔浓度摩尔浓度99.01.60.350.10.0780.0450.0310.0150.0066相对磁化率相对磁化率相对磁化率相对磁化率1.00.0830.0660.0160.0930.00050.0290.0960.83第38页，讲稿共145张，创作于星期二人体内有无数个氢质子（每毫升水含氢质人体内有无数个氢质子（每毫升水含氢质子子31022）每个氢质子都自旋产生核磁现象每个氢质子都自旋产生核磁现象人体象一块大磁铁吗？人体象一块大磁铁吗？第39页，讲稿共145张，创作于星期二矢量的合成与分解矢量的合成与分解第40页，讲稿共145张，创作于星期二通常情况下人体内氢质子的核磁状态通常情况下人体内氢质子的核磁状态通常情况下，尽管每个质子自旋均产生一个小的磁场，通常情况下，尽管每个质子自旋均产生一个小的磁场，通常情况下，尽管每个质子自旋均产生一个小的磁场，通常情况下，尽管每个质子自旋均产生一个小的磁场，但呈但呈但呈但呈随机无序随机无序随机无序随机无序排列，磁化矢量相互抵消，人体排列，磁化矢量相互抵消，人体排列，磁化矢量相互抵消，人体排列，磁化矢量相互抵消，人体并不并不表现出宏观磁化矢量。表现出宏观磁化矢量。第41页，讲稿共145张，创作于星期二把人体放进大磁场第42页，讲稿共145张，创作于星期二2 2、人体进入主磁体发生了什么、人体进入主磁体发生了什么？没没有有外外加加磁磁场场的的情情况况下下，质质子子自自旋旋产产生生核核磁磁，每每个个氢氢质质子子都都是是一一个个“小小磁磁铁铁”，但但由由于于排排列列杂杂乱乱无无章章，磁磁场场相相互互抵抵消消，人人体体并并不不表表现现出出宏宏观观的的磁磁场场，宏观磁化矢量为宏观磁化矢量为0。第43页，讲稿共145张，创作于星期二指南针与地磁、指南针与地磁、小磁铁与大磁场小磁铁与大磁场第44页，讲稿共145张，创作于星期二进进入入主主磁磁场场前前后后人人体体组组织织质质子子的的核核磁磁状状态态第45页，讲稿共145张，创作于星期二第46页，讲稿共145张，创作于星期二处于高能状态太费劲，并非人人都能做到处于高能状态太费劲，并非人人都能做到 处于低能状态的略多一点，处于低能状态的略多一点，处于低能状态的略多一点，处于低能状态的略多一点，007007第47页，讲稿共145张，创作于星期二进入主磁场后磁化矢量的影响因素进入主磁场后磁化矢量的影响因素温度、温度、主磁场强度主磁场强度、质子含量、质子含量第48页，讲稿共145张，创作于星期二温度温度温度升高，磁化率降低温度升高，磁化率降低主磁场场强主磁场场强 场强越高，磁化率越高，场强几乎与磁化率成正场强越高，磁化率越高，场强几乎与磁化率成正场强越高，磁化率越高，场强几乎与磁化率成正场强越高，磁化率越高，场强几乎与磁化率成正比比比比质子含量质子含量质子含量越高，与主磁场同向的质子总数增质子含量越高，与主磁场同向的质子总数增加（磁化率不变）加（磁化率不变）第49页，讲稿共145张，创作于星期二处于低能状态的质子到底比处于高能状处于低能状态的质子到底比处于高能状态的质子多态的质子多多少多少？室温下（室温下（300k）0.2T：1.3 PPM0.5T：4.1 PPM1.0T：7.0 PPM1.5T：9.6 PPMPPM为百万分之一为百万分之一处于低能状态的氢处于低能状态的氢质子质子仅略多于仅略多于处于高处于高能状态的质子能状态的质子第50页，讲稿共145张，创作于星期二在主磁场中质子的磁化矢量方向是绝对同在主磁场中质子的磁化矢量方向是绝对同向平行或逆向平行吗？向平行或逆向平行吗？第51页，讲稿共145张，创作于星期二第52页，讲稿共145张，创作于星期二Precessing(进动进动)第53页，讲稿共145张，创作于星期二进进动动是是核核磁磁（小小磁磁场场）与与主主磁磁场场相相互作用的结果互作用的结果进进动动的的频频率率明明显显低低于于质质子子的的自自旋旋频率，但比后者更为重要。频率，但比后者更为重要。非常重要非常重要第54页，讲稿共145张，创作于星期二 =.B：进动频率进动频率进动频率进动频率 Larmor Larmor 频率频率频率频率：磁旋比磁旋比磁旋比磁旋比 42.542.5兆赫兆赫/T/TB：主磁场场强主磁场场强第55页，讲稿共145张，创作于星期二高高能能与与低低能能状状态态质质子子的的进进动动由于在主磁场中质子进动，每个氢质子均产生由于在主磁场中质子进动，每个氢质子均产生由于在主磁场中质子进动，每个氢质子均产生由于在主磁场中质子进动，每个氢质子均产生纵向和横向磁化分矢量，那么人体进入主磁场纵向和横向磁化分矢量，那么人体进入主磁场纵向和横向磁化分矢量，那么人体进入主磁场纵向和横向磁化分矢量，那么人体进入主磁场后到底处于何种核磁状态？后到底处于何种核磁状态？后到底处于何种核磁状态？后到底处于何种核磁状态？第56页，讲稿共145张，创作于星期二处处于于低低能能状状态态的的质质子子略略多多于于处处于于高高能能状状态态的质子，因而产生纵向宏观磁化矢量的质子，因而产生纵向宏观磁化矢量第57页，讲稿共145张，创作于星期二尽管每个质子的进动产生了纵向和横向磁化矢量，但由于尽管每个质子的进动产生了纵向和横向磁化矢量，但由于尽管每个质子的进动产生了纵向和横向磁化矢量，但由于尽管每个质子的进动产生了纵向和横向磁化矢量，但由于相位相位相位相位不同不同不同不同，因而，因而，因而，因而只有宏观纵向磁化矢量只有宏观纵向磁化矢量只有宏观纵向磁化矢量只有宏观纵向磁化矢量产生，并产生，并产生，并产生，并无宏观横向磁化无宏观横向磁化无宏观横向磁化无宏观横向磁化矢量矢量矢量矢量产生产生产生产生第58页，讲稿共145张，创作于星期二由于由于相位不同相位不同，每个质子的横向磁化分矢量相，每个质子的横向磁化分矢量相抵消，因而并抵消，因而并无宏观横向磁化矢量无宏观横向磁化矢量产生产生第59页，讲稿共145张，创作于星期二进进入入主主磁磁场场后后，质质子子自自旋旋产产生生的的核核磁与主磁场相互作用发生磁与主磁场相互作用发生进动进动非常重要非常重要进动使每个质子的核磁存在进动使每个质子的核磁存在方向稳定方向稳定的的纵向磁纵向磁化分矢量化分矢量和和旋转旋转的的横向磁化分矢量横向磁化分矢量由于由于相位不同相位不同，只有，只有宏观纵向磁化矢量宏观纵向磁化矢量产生，产生，并无并无宏观横向磁化矢量宏观横向磁化矢量产生产生第60页，讲稿共145张，创作于星期二 进入主磁场后人体被磁进入主磁场后人体被磁进入主磁场后人体被磁进入主磁场后人体被磁化了，产生纵向宏观磁化了，产生纵向宏观磁化了，产生纵向宏观磁化了，产生纵向宏观磁化矢量化矢量化矢量化矢量 不同的组织由于氢质不同的组织由于氢质不同的组织由于氢质不同的组织由于氢质子含量的不同，宏观子含量的不同，宏观子含量的不同，宏观子含量的不同，宏观磁化矢量也不同磁化矢量也不同磁化矢量也不同磁化矢量也不同 磁共振不能检测出纵向磁共振不能检测出纵向磁共振不能检测出纵向磁共振不能检测出纵向磁化矢量磁化矢量磁化矢量磁化矢量第61页，讲稿共145张，创作于星期二MR能检测到怎样的磁化矢量呢？能检测到怎样的磁化矢量呢？MR不能检测到纵向磁化矢量，但能检测到不能检测到纵向磁化矢量，但能检测到旋转旋转的横向磁化矢量的横向磁化矢量NS第62页，讲稿共145张，创作于星期二如何才能产生横向宏观磁化矢量？如何才能产生横向宏观磁化矢量？第63页，讲稿共145张，创作于星期二3、什么叫共振，怎样产生磁共振？、什么叫共振，怎样产生磁共振？共共共共振振振振：能能能能量量量量从从从从一一一一个个个个震震震震动动动动着着着着的的的的物物物物体体体体传传传传递递递递到到到到另另另另一一一一个个个个物物物物体体体体，而后者以前者相同的频率震动。而后者以前者相同的频率震动。而后者以前者相同的频率震动。而后者以前者相同的频率震动。第64页，讲稿共145张，创作于星期二共 振条件条件频率一致频率一致实质实质能量传递能量传递第65页，讲稿共145张，创作于星期二体内进动的氢质子怎样才能发生共振呢？体内进动的氢质子怎样才能发生共振呢？给低能的氢质子能量，氢质子获得能量进给低能的氢质子能量，氢质子获得能量进入高能状态，即入高能状态，即核磁共振核磁共振。第66页，讲稿共145张，创作于星期二怎样才能使低能氢质子获得能量，产生怎样才能使低能氢质子获得能量，产生共振，进入高能状态？共振，进入高能状态？第67页，讲稿共145张，创作于星期二磁共振现象磁共振现象磁共振现象磁共振现象是靠射频线圈发射是靠射频线圈发射是靠射频线圈发射是靠射频线圈发射无线电波（射频脉冲）无线电波（射频脉冲）无线电波（射频脉冲）无线电波（射频脉冲）激发人体激发人体激发人体激发人体内的氢质子来引发的，这种射频脉冲的频率必须与氢质子进动内的氢质子来引发的，这种射频脉冲的频率必须与氢质子进动内的氢质子来引发的，这种射频脉冲的频率必须与氢质子进动内的氢质子来引发的，这种射频脉冲的频率必须与氢质子进动频率相同，低能的质子获能进入高能状态频率相同，低能的质子获能进入高能状态频率相同，低能的质子获能进入高能状态频率相同，低能的质子获能进入高能状态微观效应微观效应第68页，讲稿共145张，创作于星期二射频脉冲激发后的效应射频脉冲激发后的效应是使宏观磁化矢量发生偏转是使宏观磁化矢量发生偏转是使宏观磁化矢量发生偏转是使宏观磁化矢量发生偏转射频脉冲的射频脉冲的射频脉冲的射频脉冲的强度强度和和持续时间持续时间持续时间持续时间决定决定射频脉冲激发后的效应射频脉冲激发后的效应低能量低能量低能量低能量中等能量中等能量高能量高能量高能量高能量宏观效应宏观效应第69页，讲稿共145张，创作于星期二9 90 0度度脉脉冲冲继继发发后后产产生生的的宏宏宏宏观观观观和和和和微微微微观观观观效效效效应应应应低能的超出部分的氢质子有一半获得能量进入高能状态，高能和低能低能的超出部分的氢质子有一半获得能量进入高能状态，高能和低能低能的超出部分的氢质子有一半获得能量进入高能状态，高能和低能低能的超出部分的氢质子有一半获得能量进入高能状态，高能和低能质子数相等，纵向磁化矢量相互抵消而等于零质子数相等，纵向磁化矢量相互抵消而等于零质子数相等，纵向磁化矢量相互抵消而等于零质子数相等，纵向磁化矢量相互抵消而等于零使质子处于同相位，质子的微观横向磁化矢量相加，产生宏观使质子处于同相位，质子的微观横向磁化矢量相加，产生宏观使质子处于同相位，质子的微观横向磁化矢量相加，产生宏观使质子处于同相位，质子的微观横向磁化矢量相加，产生宏观横向磁化矢量横向磁化矢量横向磁化矢量横向磁化矢量第70页，讲稿共145张，创作于星期二9090度脉冲激发使质子发生共振，产生最大的旋转横向磁度脉冲激发使质子发生共振，产生最大的旋转横向磁度脉冲激发使质子发生共振，产生最大的旋转横向磁度脉冲激发使质子发生共振，产生最大的旋转横向磁化矢量，这种旋转的横向磁化矢量切割接收线圈，化矢量，这种旋转的横向磁化矢量切割接收线圈，化矢量，这种旋转的横向磁化矢量切割接收线圈，化矢量，这种旋转的横向磁化矢量切割接收线圈，MR仪可以检测到。仪可以检测到。仪可以检测到。仪可以检测到。氢氢质质子子多多氢氢质质子子少少第71页，讲稿共145张，创作于星期二无线电波激发后，人体内宏观磁场偏转了无线电波激发后，人体内宏观磁场偏转了90度，度，MRI可以检测到人体发出的信号可以检测到人体发出的信号氢质子含量高的组织纵向磁化矢量大，氢质子含量高的组织纵向磁化矢量大，90度脉冲度脉冲后磁化矢量偏转，产生的旋转的宏观横向矢量越后磁化矢量偏转，产生的旋转的宏观横向矢量越大，大，MR信号强度越高。信号强度越高。此时的此时的MR图像可区分质子密度不同的两种组织图像可区分质子密度不同的两种组织非常重要非常重要第72页，讲稿共145张，创作于星期二检测到的检测到的仅仅是不同组织氢质子仅仅是不同组织氢质子含量的差别含量的差别，对于临床诊断来说，对于临床诊断来说是远远不够的。是远远不够的。我们总是我们总是在在90度脉冲关闭后过一度脉冲关闭后过一定时间才进行定时间才进行MR信号采集。信号采集。非常重要非常重要第73页，讲稿共145张，创作于星期二第74页，讲稿共145张，创作于星期二4、射频线圈关闭后发生了什么、射频线圈关闭后发生了什么？第75页，讲稿共145张，创作于星期二无线电波激发使磁场偏转无线电波激发使磁场偏转90度，度，关闭无线电波关闭无线电波后，磁场又慢慢回到平衡状态后，磁场又慢慢回到平衡状态（纵向（纵向)第76页，讲稿共145张，创作于星期二Relaxation弛豫弛豫放松、休息放松、休息第77页，讲稿共145张，创作于星期二4、射频线圈关闭后发生了什么、射频线圈关闭后发生了什么？第78页，讲稿共145张，创作于星期二无线电波激发使磁场偏转无线电波激发使磁场偏转90度，度，关闭无线电关闭无线电波后，磁场又慢慢回到平衡状态波后，磁场又慢慢回到平衡状态（纵向（纵向)第79页，讲稿共145张，创作于星期二射射频频脉脉冲冲停停止止后后，在在主主磁磁场场的的作作用用下下，横横向向宏宏观观磁磁化化矢矢量量逐逐渐渐缩缩小小到到零零，纵纵向向宏宏观观磁磁化化矢矢量量从从零零逐逐渐渐回回到到平平衡衡状状态态，这这个个过过程程称为称为核磁弛豫核磁弛豫。核磁弛豫又可分解为两个部分：核磁弛豫又可分解为两个部分：横向弛豫横向弛豫 纵向弛豫纵向弛豫第80页，讲稿共145张，创作于星期二横向弛豫横向弛豫也称为也称为T2T2弛弛弛弛豫豫豫豫，简单地，简单地，简单地，简单地说，说，说，说，T2T2弛弛豫就是横豫就是横向磁化矢向磁化矢量减少的量减少的过程过程。9090度脉冲度脉冲度脉冲度脉冲第81页，讲稿共145张，创作于星期二T2弛豫的原因弛豫的原因自旋质子磁场暴露在大磁场与临近自旋质子的小磁场中自旋质子磁场暴露在大磁场与临近自旋质子的小磁场中由于分子的运动，质子周围的小磁场不断波动由于分子的运动，质子周围的小磁场不断波动每个质子感受的磁场不均匀每个质子感受的磁场不均匀每个质子感受的磁场不均匀每个质子感受的磁场不均匀磁场高质子进动快磁场高质子进动快磁场高质子进动快磁场高质子进动快场强低质子进动慢场强低质子进动慢同相位进动的同相位进动的质子失相位质子失相位根据根据Lamor定律定律第82页，讲稿共145张，创作于星期二第83页，讲稿共145张，创作于星期二第84页，讲稿共145张，创作于星期二 T2T2弛豫是由于进动质子的失相位弛豫是由于进动质子的失相位用用T2T2值值来描述组织来描述组织T2T2弛豫的快慢弛豫的快慢第85页，讲稿共145张，创作于星期二不同的组织横向弛豫速度不同（不同的组织横向弛豫速度不同（T2值不同）值不同）第86页，讲稿共145张，创作于星期二纵向弛豫纵向弛豫也称为也称为T1弛豫弛豫，是指，是指90度脉冲关闭后，在主度脉冲关闭后，在主磁场的作用下，磁场的作用下，纵向磁化矢量开始恢复，直纵向磁化矢量开始恢复，直至恢复到平衡状态的过程至恢复到平衡状态的过程。9090度度度度脉冲脉冲脉冲脉冲第87页，讲稿共145张，创作于星期二纵向弛豫的机理纵向弛豫的机理90度激发度激发低能的质子获能进入高能状态低能的质子获能进入高能状态纵向弛豫纵向弛豫高能的质子释放能量高能的质子释放能量第88页，讲稿共145张，创作于星期二晶格震动频率低于质子进动频率晶格震动频率低于质子进动频率晶格震动频率低于质子进动频率晶格震动频率低于质子进动频率能量传递慢能量传递慢含高浓度大分子蛋白含高浓度大分子蛋白含高浓度大分子蛋白含高浓度大分子蛋白晶晶格震动频率接近于质子进动频率格震动频率接近于质子进动频率能量传递快能量传递快能量传递快能量传递快脂肪，含中小分子蛋白质脂肪，含中小分子蛋白质脂肪，含中小分子蛋白质脂肪，含中小分子蛋白质高能的质子把能量释放给周围的晶格高能的质子把能量释放给周围的晶格（分子）（分子）晶格震动频率高于质子进动频率晶格震动频率高于质子进动频率 能量传递慢能量传递慢能量传递慢能量传递慢纯水纯水纯水纯水第89页，讲稿共145张，创作于星期二 T T1 1弛豫是由于高能质子的能量释放回到低能状态弛豫是由于高能质子的能量释放回到低能状态弛豫是由于高能质子的能量释放回到低能状态弛豫是由于高能质子的能量释放回到低能状态 用用用用T T1 1值值值值来描述组织来描述组织来描述组织来描述组织T T1 1弛豫的快慢弛豫的快慢弛豫的快慢弛豫的快慢第90页，讲稿共145张，创作于星期二不同组织有不同的不同组织有不同的T1弛豫时间弛豫时间第91页，讲稿共145张，创作于星期二人体各种组织的人体各种组织的T2弛豫要比弛豫要比T1弛豫快得多弛豫快得多T2 2000ms）长长长长TETE（50ms）T2WI第138页，讲稿共145张，创作于星期二Mxy100100%时间（时间（ms）选择合适长的选择合适长的TE获得最好的获得最好的T2对比对比合适长的合适长的合适长的合适长的TETET2对比对比一般一般一般一般TETE选择两种组织生物选择两种组织生物选择两种组织生物选择两种组织生物T2T2值附近可获得最好的值附近可获得最好的值附近可获得最好的值附近可获得最好的T2T2对比对比对比对比第139页，讲稿共145张，创作于星期二短短TRTR（200-500ms200-500ms）短短短短TE（20ms2000ms2000ms）短短短短TETE（20ms20ms）PD第142页，讲稿共145张，创作于星期二短短TR（200-500ms200-500ms）、短）、短）、短）、短TETE（20ms2000ms2000ms）、长）、长）、长）、长TETE（50ms50ms）长长长长TR TR（2000ms2000ms）、短、短TETE（20ms20ms）T1WIT2WIPDT1WIT1WIT2WIT2WIPDPD第143页，讲稿共145张，创作于星期二总结一下总结一下MR成像的过程成像的过程把把病病人人放放进进磁磁场场 人人体体被被磁磁化化产产生生纵纵向向磁磁化化矢量矢量 发发射射射射频频脉脉冲冲 人人体体内内氢氢质质子子发发生生共共振振从从而而产产生横向磁化矢量生横向磁化矢量 关关掉掉射射频频脉脉冲冲 质质子子发发生生T1、T2弛弛豫豫（同同时进行空间定位编码时进行空间定位编码）线线圈圈采采集集人人体体发发出出的的MR信信号号 计计算算机机处处理理（付立叶转换付立叶转换）显示图像显示图像第144页，讲稿共145张，创作于星期二感感谢谢大大家家观观看看第145页，讲稿共145张，创作于星期二
