磁共振原理ppt课件.pptx

《磁共振原理ppt课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《磁共振原理ppt课件.pptx（52页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、中中平影像平影像MR中中平影像平影像MR磁 共 振 仪 器 硬 件 构 成磁 共 振 成 像 的 物 理 学 原 理目目 录录中中平影像平影像MR磁 共 振 仪 器 硬 件 构 成中中平影像平影像MR主磁体主磁体梯度系统梯度系统射频系统射频系统计算机系统计算机系统其他辅助设施其他辅助设施1 1 磁 共 振 仪 器 硬 件 构 成磁 共 振 仪 器 硬 件 构 成中中平影像平影像MR1 . 11 . 1 主 磁 体主 磁 体主磁体永磁型电磁型常导型超导型中中平影像平影像MR1 . 11 . 1 主 磁 体主 磁 体开放型磁共振封闭式磁共振特殊外形磁共振中中平影像平影像MR磁场场强分类1 . 11

2、 . 1 主 磁 体主 磁 体低场强中场强高场强超高场强2.0TMRI图像信噪比(SNR)与主磁场场强成正比磁场场强单位为高斯(G)或特斯拉(T)特斯拉(T)是目前磁场场强的法定单位1T=10000G5A1cm1G中中平影像平影像MR1 . 11 . 1 主 磁 体主 磁 体均 匀 度均 匀 度提高SNR空间定位需要减少伪影大视野扫描利于脂肪抑制利于频谱分析WHYppmppm part per millionDSVDSV diameter of spherical volumee.g. 3T MR 10cm DSV（0.05ppm）WHAT无 源 匀 场有 源 匀 场HOW中中平影像平影像MR

3、1 . 11 . 1 主 磁 体主 磁 体稳 定 性稳 定 性热稳定性时间稳定性磁场强度和均匀性随温度的变化磁场强度和均匀性随时间的变化磁场漂移磁场漂移中中平影像平影像MR1 . 21 . 2 梯 度 系 统梯 度 系 统梯度系统梯度磁场空间定位产生回波信号其他作用梯度线圈梯度放大器数模转换器梯度控制器梯度冷却装置中中平影像平影像MR1 . 21 . 2 梯 度 系 统梯 度 系 统坐 标 系坐 标 系主磁场方向X R/LZ I/SY A/P中中平影像平影像MR1 . 21 . 2 梯 度 系 统梯 度 系 统梯 度 磁 场梯 度 磁 场BzB0中中平影像平影像MR1 . 21 . 2 梯 度

4、 系 统梯 度 系 统梯梯 场 性 能场 性 能梯度场强 mT/m梯度切换率 mT/(mms) & T/(ms) 中中平影像平影像MR1 . 31 . 3 射 频射 频 系 统系 统射频系统射频发生器射频放大器射频线圈中中平影像平影像MR1 . 31 . 3 射 频射 频 系 统系 统射 频 线 圈射 频 线 圈作用作用： 激发人体产生共振 采集MR信号分类分类： 发射线圈 采集速度 接受线圈 SNR相控阵线圈相控阵线圈中中平影像平影像MR1 . 41 . 4 计 算 机 系 统计 算 机 系 统数 据 运 算数 据 运 算控 制 扫 描控 制 扫 描显 示 图 像显 示 图 像SCP扫描控制

5、系统TRF坐标变换、梯度控制、触发SRFSRF序列相关调制IRF发射射频控制器DRF数字滤波器APS采样处理子系统Reflex AP重建处理器中中平影像平影像MR1 . 51 . 5 其 他 辅 助 设 施其 他 辅 助 设 施检 查 床 及 定 位 系 统检 查 床 及 定 位 系 统液 氦 及 水 冷 却 系 统液 氦 及 水 冷 却 系 统空 调空 调图 像 传 输 、 存 储 及 胶 片 处 理 系 统图 像 传 输 、 存 储 及 胶 片 处 理 系 统生 理 监 控 仪 器生 理 监 控 仪 器中中平影像平影像MR中中平影像平影像MR磁 共 振 成 像 的 物 理 学 原 理中中平

6、影像平影像MR物质基础物质基础H H核磁状态变化核磁状态变化磁共振现象磁共振现象核磁弛豫核磁弛豫2 2 磁 共 振 成 像 的 物 理 学 原 理磁 共 振 成 像 的 物 理 学 原 理加权成像加权成像空间定位空间定位K K空间基础空间基础中中平影像平影像MR2 . 12 . 1 物 质 基 础物 质 基 础原子核自旋产生核磁人体中最多磁化率最高存在于各组织中H1中中平影像平影像MR2 . 2 H2 . 2 H 核 磁 状 态 变 化核 磁 状 态 变 化NSE+E-中中平影像平影像MR2 . 2 H2 . 2 H 核 磁 状 态 变 化核 磁 状 态 变 化进动进动B横向磁化分矢量方向稳定

7、的纵向磁化分矢量和旋转的横向磁化分矢量相位不同，无宏观横向磁化矢量产生自旋自旋中中平影像平影像MR2 . 2 H2 . 2 H 核 磁 状 态 变 化核 磁 状 态 变 化B只能探测到旋转的横向磁化矢量B BxyB Bxy= 0中中平影像平影像MR2 . 3 H2 . 3 H 磁 共 振 现 象磁 共 振 现 象RF pulse中中平影像平影像MR2 . 3 H2 . 3 H 磁 共 振 现 象磁 共 振 现 象90RFp获能量聚相位横向磁化矢量脉冲前，纵向磁化矢量组织中质子含量MR信号高低PD加权成像中中平影像平影像MR2 . 3 H2 . 3 H 磁 共 振 现 象磁 共 振 现 象在90

8、度脉冲关闭后 过一定时间才进行MR信号采集中中平影像平影像MR2 . 42 . 4 核 磁 弛 豫核 磁 弛 豫弛豫Relaxation松懈，松弛横向弛豫纵向弛豫中中平影像平影像MR2 . 42 . 4 核 磁 弛 豫核 磁 弛 豫实质是质子群失相位横向衰减中中平影像平影像MR质子周围磁环境波动质子周围磁环境波动主磁场的不均匀主磁场的不均匀2 . 42 . 4 核 磁 弛 豫核 磁 弛 豫原因原因自由感应衰减(FID)T2*弛豫T2弛豫Mxyt/msT2弛豫T2*弛豫横向衰减中中平影像平影像MR2 . 42 . 4 核 磁 弛 豫核 磁 弛 豫Mxyt/ms甲组织T2乙组织T2T2加权成像横向

9、衰减中中平影像平影像MR2 . 42 . 4 核 磁 弛 豫核 磁 弛 豫纵向弛豫90度激发低能的质子获能进入高能状态纵向弛豫高能的质子释放能量-实质是共振过程中中平影像平影像MR2 . 42 . 4 核 磁 弛 豫核 磁 弛 豫纵向弛豫质子进动频率周围分子运动频率中中平影像平影像MR2 . 42 . 4 核 磁 弛 豫核 磁 弛 豫Mxyt/ms甲组织乙组织T1加权成像纵向弛豫中中平影像平影像MR2 . 42 . 4 核 磁 弛 豫核 磁 弛 豫所有组织T2T1T2T1能量传递过程中中平影像平影像MR2 . 52 . 5 加 权 成 像加 权 成 像加权：重点突出中中平影像平影像MR2 .

10、52 . 5 加 权 成 像加 权 成 像平衡状态90激发采集信号时刻水T2 1600ms 脑T2 100ms中中平影像平影像MR2 . 52 . 5 加 权 成 像加 权 成 像水T1 3000ms 脂T1 250ms平衡状态90激发90偏转纵向弛豫中中平影像平影像MR2 . 62 . 6 空 间 定 位空 间 定 位空间定位层面层厚选择频率编码相位编码中中平影像平影像MR2 . 62 . 6 空 间 定 位空 间 定 位层面层厚选择梯度磁场射频带宽3.0T3.1T2.9T128132124mHz射频脉冲有一定范围，叫带宽129127.5128.5mHz0.5mHz/cm2cm中中平影像平影

11、像MR2 . 62 . 6 空 间 定 位空 间 定 位层面内定位频率编码相位编码64 64 64 mHz65 64 63 mHz64 mHz在信号采集过程中施加在信号采集前施加，采集过程中关闭中中平影像平影像MR2 . 62 . 6 空 间 定 位空 间 定 位相位编码只能区分相位相差180的MR信号相位频率中中平影像平影像MR2 . 62 . 6 空 间 定 位空 间 定 位相位编码方向选择断面上解剖径线较短的方向断面上解剖径线较短的方向减少卷褶伪影；缩短时间减少伪影对诊断的影响减少伪影对诊断的影响避免运动伪影重叠在观察区域受检脏器在不同方向上对空间分辨力的要求受检脏器在不同方向上对空间分

12、辨力的要求增加相位编码和频率编码提高空间分辨力，但前者增加时间两者两者矛盾时矛盾时优先优先考虑伪影影响考虑伪影影响中中平影像平影像MR2 . 7 K2 . 7 K 空 间空 间 基 础基 础Analog-Digital ConversionADC模拟信号数字信号K空间中中平影像平影像MR2 . 7 K2 . 7 K 空 间空 间 基 础基 础Ky=0Ky=0Ky=-127Ky=+128KxKy信号最强对比空间信息最丰富解剖细节空间信息最丰富解剖细节中中平影像平影像MR2 . 7 K2 . 7 K 空 间空 间 基 础基 础傅里叶变换中中平影像平影像MR2 . 7 K2 . 7 K 空 间空 间

13、 基 础基 础中中平影像平影像MR2 . 7 K2 . 7 K 空 间空 间 基 础基 础Phase=128Phase=256Frequency=256Frequency=512中中平影像平影像MR2 . 7 K2 . 7 K 空 间空 间 基 础基 础FSE T2WIFSE Propeller T2WI中中平影像平影像MR总 结总 结人体进入磁场人体被磁化产生纵向磁化矢量发射射频脉冲（同时进行层面选择）人体氢质子共振产生横向磁化矢量关闭射频脉冲氢质子发生T1、T2弛豫（同时进行相位编码）线圈采集人体发出的MR信号（同时进行频率编码）傅里叶转换重建显示图像中中平影像平影像MRQ&A中中平影像平影像MRMxyt/ms24068080063%100%2500Mxyt/ms100%37%14008492 101