磁共振成像的原理精选PPT.ppt

《磁共振成像的原理精选PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《磁共振成像的原理精选PPT.ppt（63页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、关于磁共振成像的原理关于磁共振成像的原理第1页，讲稿共63张，创作于星期二 利用生物内特定利用生物内特定原子磁性核原子磁性核(多为氢核多为氢核)在磁场中表现出在磁场中表现出磁共振作用而产生信号，经计算机空间编码，重建而获磁共振作用而产生信号，经计算机空间编码，重建而获得图像的一种技术。得图像的一种技术。磁共振成像磁共振成像(MRI)(MRI)第2页，讲稿共63张，创作于星期二人体人体MR成像的物质基础成像的物质基础n n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3页，讲稿

2、共63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生原子核总是不停地按一定频率绕着自身的轴发生原子核总是不停地按一定频率绕着自身的轴发生原子核总是不停地按一定频率绕着自身的轴发生自旋自旋自旋自旋 (Spin)(Spin)原子核的质子带正电荷，其自旋产生的磁场称原子核的质子带正电荷，其自旋产生的磁场称原子核的质子带正电荷，其自旋产生的磁场称原子核的质子带正电荷，其自旋产生的磁场称为为为为核磁核磁，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振核磁共振核磁

3、共振核磁共振成像成像成像成像（NMRINMRI）。）。）。）。自旋与核磁自旋与核磁第4页，讲稿共63张，创作于星期二地磁、磁铁、核磁示意图地磁、磁铁、核磁示意图第5页，讲稿共63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

4、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6页，讲稿共63张，创作于星期二n n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：n n1、1 1HH的磁化率很高；的磁化率很高；的磁化率很高；的磁化率很高；n n2 2、1HH占人体原子的绝大多数。占人体原子的绝大多数。占人体原子的绝大多数。占人体原子的绝大多数。n n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。第7页，讲稿共63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

5、.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8页，讲稿共63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9页，讲稿共63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，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

6、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，但呈随机无序排列，磁化矢量相互抵消，人体组织标本但呈随机无序排列，磁化矢量相互抵消，人体组织标本但呈随机无序排列，磁化矢量相互抵消，人体组织标本但呈随机无序排列，磁化矢量相互抵消，人体组织标本并不表现出宏观磁化矢量。并不表现出宏观磁化矢量。第10页，讲稿共63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11页，讲稿共63张，创作于星期二n n在外磁场在外磁场(B0 0)的作用下，则核磁矩沿着外的作用下，则核磁矩沿着外磁场方向排列磁场方向排列.B0位能高，逆磁场位能高，逆磁

7、场方向方向位能低，顺磁场位能低，顺磁场方向，稳定方向，稳定进入静磁场后，氢核磁矩发生规律性排列（正负方向）进入静磁场后，氢核磁矩发生规律性排列（正负方向）,正负方向的磁矢正负方向的磁矢量相互抵消后，量相互抵消后，少数正向排列（低能态）的氢核合成总磁化矢量少数正向排列（低能态）的氢核合成总磁化矢量M，即为，即为MR信号基础信号基础.第12页，讲稿共63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

8、之一处于低能状态的氢质处于低能状态的氢质子子仅略多于仅略多于处于高能处于高能状态的质子状态的质子第13页，讲稿共63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？无论是处于高能级还是处于低能级的质子，其磁化矢量并非完全与主磁场方向平行，而总是与主磁场有一定的角度。第14页，讲稿共63张，创作于星期二进入主磁场前后质子核磁状态对比进入主磁场前后质子核磁状态对比进动和进动频率进动和进动频率n n进入主磁场后，无论是处于高能级还是处于低能级的质子，进入主磁场后，无论是处于高能级还是处于低能级的质子，其磁化矢量并非完全与

9、主磁场方向平行，而总是其磁化矢量并非完全与主磁场方向平行，而总是与主磁与主磁与主磁与主磁场有一定的角度场有一定的角度场有一定的角度场有一定的角度。n n质子除了自旋运动外，还绕着主磁场轴进行旋转摆动，质子除了自旋运动外，还绕着主磁场轴进行旋转摆动，这种这种旋转摆动旋转摆动旋转摆动旋转摆动称为进动。n n进动是磁性原子核自旋产生的小磁场与主磁场相互作用的结果。第15页，讲稿共63张，创作于星期二进动进动n n进入磁体后，质子在自旋的同时还沿主磁场进入磁体后，质子在自旋的同时还沿主磁场方向作圆周运动这种复合运动被称为方向作圆周运动这种复合运动被称为“进动进动”第16页，讲稿共63张，创作于星期二

10、=.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 42.542.5兆赫兆赫兆赫兆赫 /T/T B：主磁场场强主磁场场强主磁场场强主磁场场强第17页，讲稿共63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，每个氢质子均产由于在主磁场中质子进动，每个氢质子均产由于在主磁场中质子进动，每个氢质子均产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，那么人体进入主生纵向和横向磁化分矢量，那么人体进入主生纵向和横向磁化分矢量，那么人体进入主生纵向和横向磁化分矢量，那么人体进入主磁场后到底

11、处于何种核磁状态？磁场后到底处于何种核磁状态？磁场后到底处于何种核磁状态？磁场后到底处于何种核磁状态？第18页，讲稿共63张，创作于星期二 处处处处于于于于低低低低能能能能状状状状态态态态的的的的质质质质子子子子略略略略多多多多于于于于处处处处于于于于高高高高能能能能状状状状态态态态的的的的质质质质子，因而产生纵向宏观磁化矢量子，因而产生纵向宏观磁化矢量子，因而产生纵向宏观磁化矢量子，因而产生纵向宏观磁化矢量第19页，讲稿共63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

12、管每个质子的进动产生了纵向和横向磁化矢量，但由于相位不同相位不同相位不同相位不同，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，并无宏观横无宏观横无宏观横无宏观横向磁化矢量向磁化矢量向磁化矢量向磁化矢量产生产生产生产生第20页，讲稿共63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21页，讲稿共63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磁与主磁场相互作

13、用发生与主磁场相互作用发生进动进动小结小结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化分分矢量矢量和和旋转旋转的的横向磁化横向磁化分分矢量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，并无并无宏观宏观横向磁化矢量横向磁化矢量产生产生第22页，讲稿共63张，创作于星期二n n某一组织（或体素）产生的宏观矢量的大小与其含有某一组织（或体素）产生的宏观矢量的大小与其含有的质子数有关，质子含量越高则产生宏观纵向磁化矢的质子数有关，质子含量越高则产生宏观纵向磁化矢量越大。量越大。n n我们可能认为我们可能认为MRIMRI已经可

14、以区分质子含量不同的组织已经可以区分质子含量不同的组织了。然而遗憾的是了。然而遗憾的是MRIMRI仪的接收线圈并不能检测到宏观仪的接收线圈并不能检测到宏观纵向磁化矢量，也就不能检测到这种宏观纵向磁化矢量的纵向磁化矢量，也就不能检测到这种宏观纵向磁化矢量的差别。差别。n n 接受线圈能够检测到的是旋转的宏观横向磁化矢量，因接受线圈能够检测到的是旋转的宏观横向磁化矢量，因为旋转的宏观横向磁化矢量可以切割接收线圈产生电信号。为旋转的宏观横向磁化矢量可以切割接收线圈产生电信号。第23页，讲稿共63张，创作于星期二MR 只能采集只能采集旋转的横向磁化矢量旋转的横向磁化矢量MR不能检测到纵向磁化矢量，但能

15、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24页，讲稿共63张，创作于星期二n n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n n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，宏观磁化矢量也不同磁化矢量也不同n n磁共振不能检测出纵磁共振不能检测出纵向磁化矢量向磁化矢量第25页，讲稿共63张，创作于星期二共振共振n n共振共振：能量从一个震动着的物体传递到另一个物能量从一个震动着的物体传递到另

16、一个物体，而后者与前者具有相同的频率震动体，而后者与前者具有相同的频率震动。第26页，讲稿共63张，创作于星期二共共 振振n条件条件n n频率一致频率一致n实质实质n n能量传递能量传递第27页，讲稿共63张，创作于星期二磁共振现象n n磁共振现象：磁共振现象：磁共振现象：磁共振现象：给处于主磁场中的人体组织一个射频脉冲，射频脉冲的频率与质子的进动频率相同，射频脉冲的能量将传递给处于低能级的质子，处于低能级的质子获得能量后将跃迁到高能级。n n从微观角度来说，磁共振现象是低能级的质子获得能量跃迁到高能从微观角度来说，磁共振现象是低能级的质子获得能量跃迁到高能级。级。n n从宏观的角度来说，磁共

17、振现象的结果是使宏观纵向磁化矢量发生从宏观的角度来说，磁共振现象的结果是使宏观纵向磁化矢量发生偏转。偏转的角度与射频脉冲的能量有关，能量越大偏转角度越大；偏转。偏转的角度与射频脉冲的能量有关，能量越大偏转角度越大；而射频脉冲能量的大小与脉冲强度及持续时间有关而射频脉冲能量的大小与脉冲强度及持续时间有关第28页，讲稿共63张，创作于星期二磁共振成像过程磁共振成像过程n n人体进入磁场磁化施加射频脉冲氢核磁矩发生90。偏转，产 生能量射频脉冲停止、弛豫过程开始，释放所产生的能量（形成MR信号）信号接收系统计算机系统。第29页，讲稿共63张，创作于星期二磁共振现象90射频脉冲射频脉冲当射频脉冲的能量

18、正好使宏观纵向磁化矢量偏转当射频脉冲的能量正好使宏观纵向磁化矢量偏转9090，即，即完全偏转到完全偏转到X X、Y Y 平面，称这种脉冲为平面，称这种脉冲为9090脉冲，其产生的脉冲，其产生的横向宏观磁化矢量在各种角度的射频脉冲中是最大的。横向宏观磁化矢量在各种角度的射频脉冲中是最大的。第30页，讲稿共63张，创作于星期二磁共振现象从微观上讲，90脉冲的效应可以分解成两个部分来理解：（1）90脉冲使处于低能级多出处于高能级的那部分质子，有一半获得能量进入高能级状态，这就使处于低能级和高能级的质子数目完全相同，两个方向的纵向磁化分矢量相互抵消，因此宏观纵向磁化矢量等于零。（2）90脉冲前，质子的

19、横向磁化分矢量相位不同，90脉冲可使质子的横向磁化分矢量处于同一相位，因而产生了一个最大旋转宏观横向磁化矢量。第31页，讲稿共63张，创作于星期二9 90 0度度度度脉脉脉脉冲冲冲冲继继继继发发发发后后后后产产产产生生生生的的的的宏宏宏宏观观观观和和微微微微观观观观效效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

20、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，产生宏观横使质子处于同相位，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向磁化矢量向磁化矢量向磁化矢量第32页，讲稿共63张，创作于星期二9090度脉冲激发使质子发生共振，产生最大的旋转横度脉冲激发使质子发生共振，产生最大的旋转横度脉冲激发使质子发生共振，产生最大的旋转横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向磁化

21、矢量，这种旋转的横向磁化矢量切割接收线向磁化矢量，这种旋转的横向磁化矢量切割接收线向磁化矢量，这种旋转的横向磁化矢量切割接收线圈，圈，圈，圈，MRMR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33页，讲稿共63张，创作于星期二弛豫过程弛豫过程n n射频脉冲停止后,已吸收能量发生共振的质子群磁矩释放能量,回到原平衡状态的过程称核磁弛豫。n n弛豫过程用两个时间来表示：纵向弛豫1、横向弛豫。第34页，讲稿共63张，创作于星期二核磁驰豫核磁弛豫：核磁弛豫：核磁弛豫：核磁弛豫：90脉冲关闭后，组织的宏观磁化矢量逐脉冲关闭后，组织的宏观磁化矢量逐渐恢复到平衡状态的过程。渐恢复到平衡状

22、态的过程。核磁弛豫又可分解成两个相对独立的部分：核磁弛豫又可分解成两个相对独立的部分：n n（1 1）横向磁化矢量逐渐减小直至消失，称为）横向磁化矢量逐渐减小直至消失，称为横向弛豫横向弛豫横向弛豫横向弛豫；n n（2 2）纵向磁化矢量逐渐恢复直至最大（平衡状态），称为）纵向磁化矢量逐渐恢复直至最大（平衡状态），称为纵向弛豫纵向弛豫纵向弛豫纵向弛豫。第35页，讲稿共63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，关闭无线电波度，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第36页，讲稿共63张，创作于星期二横向弛豫n n也称为也称为也称为也称为T2T2

23、弛弛豫豫，简单地，简单地，简单地，简单地说，说，说，说，T2弛豫弛豫就是横向磁就是横向磁化矢量减少化矢量减少的过程的过程。9090度脉冲度脉冲度脉冲度脉冲第37页，讲稿共63张，创作于星期二T2T2时间时间n nT2T2时间：测量横向驰豫的时间时间：测量横向驰豫的时间n n定义：横向磁化矢量从由最大衰减至定义：横向磁化矢量从由最大衰减至37%37%所经所经历的驰豫时间。历的驰豫时间。第38页，讲稿共63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，关闭无线电度，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第39页，讲稿共63张，创作于星期二纵向弛豫n

24、 n也称为也称为T1T1弛豫弛豫弛豫弛豫，是指，是指90度脉冲关闭后，在主磁度脉冲关闭后，在主磁场的作用下，场的作用下，纵向磁化矢量开始恢复，直至恢纵向磁化矢量开始恢复，直至恢复到平衡状态的过程复到平衡状态的过程。9090度度度度脉冲脉冲脉冲脉冲第40页，讲稿共63张，创作于星期二T1T1时间时间n nT1T1时间：测量纵向驰豫的时间时间：测量纵向驰豫的时间n n定义：纵向磁化矢量从最小恢复至平定义：纵向磁化矢量从最小恢复至平 衡态的衡态的63%63%所经历的驰豫时间所经历的驰豫时间第41页，讲稿共63张，创作于星期二磁共振加权成像n n加权 突出重点一般的成像过程中，组织的各方面特性（例如：

25、质子密度、T1 值、T2 值）均对MR 信号有贡献，几乎不可能得到仅纯粹反映组织一个特性的MR图像，我们可以利用成像参数的调整，使图像主要反映组织某方面特性主要反映组织某方面特性，而尽量抑制组织其他特性对MR 信号的影响，这就是“加权”。第42页，讲稿共63张，创作于星期二磁共振加权成像T1 加权成像（加权成像（加权成像（加权成像（T1WIT1WI）：重点突出组织纵向弛豫差别；：重点突出组织纵向弛豫差别；T2 T2 加权成像（加权成像（加权成像（加权成像（T2WIT2WI）：重点突出组织横向弛豫差别；：重点突出组织横向弛豫差别；质子密度图像（质子密度图像（PD PD）：主要反映组织质子含量差别

26、。第43页，讲稿共63张，创作于星期二质子密度加权成像的实现 以甲、乙两种组织为例，甲组织质子含量高于乙质子：以甲、乙两种组织为例，甲组织质子含量高于乙质子：（1）进入主磁场后，甲组织产生的宏观纵向磁化矢量大于乙组织；）进入主磁场后，甲组织产生的宏观纵向磁化矢量大于乙组织；（2）90脉冲后甲组织产生的旋转宏观横向磁化矢量就大于乙组织；脉冲后甲组织产生的旋转宏观横向磁化矢量就大于乙组织；（3）马上检测）马上检测MR 信号，甲组织产生的信号，甲组织产生的MR 信号将高于乙组织。信号将高于乙组织。质子密度越高，质子密度越高，MR 信号强度越大，这就是质子密度加权成像。信号强度越大，这就是质子密度加权

27、成像。第44页，讲稿共63张，创作于星期二T2加权成像的实现假设甲、乙两种组织质子密度相同，但甲组织的横向弛豫比乙组织慢（即甲组织的假设甲、乙两种组织质子密度相同，但甲组织的横向弛豫比乙组织慢（即甲组织的T2 值长值长于乙组织）：于乙组织）：（1）进入主磁场后由于质子密度一样，甲乙两种组织产生的宏观纵向磁化矢量大小相同（图）进入主磁场后由于质子密度一样，甲乙两种组织产生的宏观纵向磁化矢量大小相同（图a）；（2）90脉冲后产生的宏观横向磁化矢量的大小也相同（图脉冲后产生的宏观横向磁化矢量的大小也相同（图b）：）：（3）由于甲组织横向弛豫比乙组织慢，到一定时刻，甲组织衰减掉的宏观横向磁化矢）由于甲

28、组织横向弛豫比乙组织慢，到一定时刻，甲组织衰减掉的宏观横向磁化矢量少于乙组织，其量少于乙组织，其残留的宏观横向磁化矢量残留的宏观横向磁化矢量将大于乙组织（图将大于乙组织（图 c）；）；（4）这时检测）这时检测MR 信号，甲组织的信号，甲组织的MR 信号强度将高于乙组织（图信号强度将高于乙组织（图d），这样就实现了），这样就实现了T2WI。在在T2WI 上，组织的上，组织的T2 值越大，其值越大，其MR 信号强度越大。信号强度越大。第45页，讲稿共63张，创作于星期二T1加权成像的实现假设甲、乙两种组织质子密度相同，但甲组织的纵向弛豫比乙组织快（即甲组织的假设甲、乙两种组织质子密度相同，但甲组织

29、的纵向弛豫比乙组织快（即甲组织的T1 值短于乙组值短于乙组织）：织）：（1）进入主磁场后由于质子密度一样，甲乙两种组织产生的纵向磁化矢量大小相同；）进入主磁场后由于质子密度一样，甲乙两种组织产生的纵向磁化矢量大小相同；（2）90脉冲后产生的宏观横向磁化矢量的大小也相同；脉冲后产生的宏观横向磁化矢量的大小也相同；（3）射频脉冲关闭后，甲乙两种组织将发生纵向弛豫，由于甲组织的纵向弛豫比乙组织快，过一）射频脉冲关闭后，甲乙两种组织将发生纵向弛豫，由于甲组织的纵向弛豫比乙组织快，过一定时间以后，甲组织已经恢复的宏观纵向磁化矢量将大于乙组织；定时间以后，甲组织已经恢复的宏观纵向磁化矢量将大于乙组织；（4

30、）由于接收线圈不能检测到这种纵向磁化矢量的差别，必须使用第二个）由于接收线圈不能检测到这种纵向磁化矢量的差别，必须使用第二个90脉冲。第二个脉冲。第二个90脉冲后，甲、脉冲后，甲、乙两组织的宏观纵向磁化矢量将发生偏转，产生宏观横向磁化矢量，因为这时甲组织的纵向乙两组织的宏观纵向磁化矢量将发生偏转，产生宏观横向磁化矢量，因为这时甲组织的纵向磁化矢量大于乙组织，其产生的横向磁化矢量将大于乙组织，马上检测磁化矢量大于乙组织，其产生的横向磁化矢量将大于乙组织，马上检测MR 信号，甲组织产生信号，甲组织产生的的MR 信号将高于乙组织，这样就实现了信号将高于乙组织，这样就实现了T1WI。在T1WI 上，组

31、织的T1 值越小，其MR 信号强度越大。第46页，讲稿共63张，创作于星期二在任何序列图像上，信号采集时刻在任何序列图像上，信号采集时刻旋转横向的旋转横向的磁化矢量越大磁化矢量越大，MR信号越强信号越强第47页，讲稿共63张，创作于星期二MRI空间定位空间定位X轴、轴、Y轴、轴、Z轴三维空间定位轴三维空间定位层面层厚选择层面层厚选择频率编码频率编码相位编码相位编码第48页，讲稿共63张，创作于星期二n nMR采集到的每一个信号均含有全层信息采集到的每一个信号均含有全层信息n n必须进行层面内的空间定位编码才能把整个信必须进行层面内的空间定位编码才能把整个信息分配到各个像素息分配到各个像素n n

32、空间定位编码包括频率编码和相位编码空间定位编码包括频率编码和相位编码第49页，讲稿共63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n n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 n n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 n n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（同同时时进行空间定位编码进行空间定位编码）n n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50页，讲稿共63张，创

33、作于星期二脉冲序列脉冲序列n n自旋回波序列（自旋回波序列（SE）n n快速自旋回波序列快速自旋回波序列(FSE)n n部分饱和序列（部分饱和序列（SR）n n反转恢复序列（反转恢复序列（IR）n n梯度回波序列（梯度回波序列（GE/GRE）n n回波平面成像序列（回波平面成像序列（EPI）第51页，讲稿共63张，创作于星期二扫描参数扫描参数n n重复时间（重复时间（TR）:为两次为两次RF激发间隔的时间激发间隔的时间n n回波时间（回波时间（TE）：为激发后到测量回波的时间）：为激发后到测量回波的时间n n翻转角（翻转角（FA）：）：RF的角度的角度第52页，讲稿共63张，创作于星期二自旋回

34、波序列自旋回波序列n n自旋回波序列为最常用的脉冲序列。先发射90脉冲，隔TE/2后再发射180脉冲，至时间测量回波信号，重复这一过程，完成所有采集。两90脉冲间的时间为重复时间TR。第53页，讲稿共63张，创作于星期二 自旋回波（自旋回波（自旋回波（自旋回波（spin echo，SESE）序列结构图）序列结构图）序列结构图）序列结构图激发脉冲激发脉冲层面选择梯度层面选择梯度层面选择梯度层面选择梯度频率编码梯度频率编码梯度频率编码梯度频率编码梯度相位编码梯度相位编码梯度相位编码梯度相位编码梯度MR信号信号第54页，讲稿共63张，创作于星期二自旋回波序列自旋回波序列90180回波回波回波回波90

35、180TETRTE：回波时间：回波时间TR：重复时间：重复时间第55页，讲稿共63张，创作于星期二影响影响MR信号强度的因素信号强度的因素组织的MR 信号强度可用下式来表示：SI=K.N(H).e(-TE/T2).1-e(-TR/T1)SI为信号强度；K为常数；N(H)是质子密度；e为自然常数，等于2.71828182845904；TE 为回波时间；TR 为重复时间；T2 为组织的T2 值；T1 为组织的T1值。第56页，讲稿共63张，创作于星期二影响影响MR信号强度的因素信号强度的因素n n当TETE很短（很短（T2 T1 T1），则e(-TR/T1)0，1-e(-TR/T1)1-e(-TR

36、/T1)11，这时组织信号强度几乎不受，这时组织信号强度几乎不受T1值的影响，即基本剔值的影响，即基本剔除了除了T1 T1 效应；到的将是效应；到的将是T2WIT2WI或PDPDn n如果如果TR TR 很长（很长（T1T1），同时很短（T2 T2），则组织），则组织信号强度既不受信号强度既不受T1 T1 值影响，也不受T2 T2 值影像，而仅与N(H)N(H)有关，得到将只能是有关，得到将只能是PDPD。第57页，讲稿共63张，创作于星期二影响影响MR信号强度的因素信号强度的因素n n质子密度越大，组织的信号越强n nT1 值越短，组织的信号越强n nT2 值越长，组织的信号越强n nTE

37、越短，组织的信号越强n nTR 越长，组织的信号越强第58页，讲稿共63张，创作于星期二短短短短TR（200-500ms）、短）、短）、短）、短TETE（20ms2000ms）、长）、长）、长）、长TETE（50ms）长长TR TR（2000ms）、短、短、短、短TETE（20ms2000 2000 msms）n n长长长长TETE（5050msms ）n n T1WI T1WI：n n短短短短TR TR（200-500200-500msms ）n n短短短短TETE（2020msms ）T2WIT1WI第60页，讲稿共63张，创作于星期二如何区分如何区分T1WI、T2WIn n2、看水和脂肪

38、、看水和脂肪n nT1WIT1WI：n n水（如脑脊液、胃液、肠液、水（如脑脊液、胃液、肠液、水（如脑脊液、胃液、肠液、水（如脑脊液、胃液、肠液、尿液）呈低信号（黑）尿液）呈低信号（黑）尿液）呈低信号（黑）尿液）呈低信号（黑）n n脂肪呈很高信号（很白）脂肪呈很高信号（很白）脂肪呈很高信号（很白）脂肪呈很高信号（很白）n nT2WIT2WI：n n水呈很高信号（很白）水呈很高信号（很白）水呈很高信号（很白）水呈很高信号（很白）n n脂肪信号有所降低（灰白）脂肪信号有所降低（灰白）脂肪信号有所降低（灰白）脂肪信号有所降低（灰白）蛛蛛网网膜膜下下腔腔T1WI蛛蛛网网膜膜下下腔腔T2WI第61页，讲

39、稿共63张，创作于星期二n n3、看其他结构、看其他结构n n脑组织：脑组织：脑组织：脑组织：n nT1WI:T1WI:白质比灰质白质比灰质白质比灰质白质比灰质信号高信号高信号高信号高n nT2WI:T2WI:白质比灰质白质比灰质白质比灰质白质比灰质信号低信号低信号低信号低n n腹部：腹部：腹部：腹部：n nT1WI:T1WI:肝脏比脾脏肝脏比脾脏肝脏比脾脏肝脏比脾脏信号高信号高信号高信号高n nT2WI:T2WI:肝脏比脾脏信肝脏比脾脏信肝脏比脾脏信肝脏比脾脏信号低号低号低号低如何区分如何区分T1WI、T2WIT2WIT2WIT1WIT1WIT1WIT1WIT2WIT2WI第62页，讲稿共63张，创作于星期二感谢大家观看第63页，讲稿共63张，创作于星期二