磁共振成像的原理.ppt

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1、关于磁共振成像的原理关于磁共振成像的原理现在学习的是第1页，共63页 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)在磁场中表现出磁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，重建而获得图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。像的一种技术。磁共振成像磁共振成像(MRI)(MRI)现在学习的是第2页，共63页人体人体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：正电荷现在学习的是第3页，共6

2、3页 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为原子核的质子带正电荷，其自旋产生的磁场称为原子核的质子带正电荷，其自旋产生的磁场称为原子核的质子带正电荷，其自旋产生的磁场称为核磁核磁核磁核磁，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成核磁共振成核磁共振成

3、核磁共振成像像像像（NMRINMRI）。）。）。）。自旋与核磁自旋与核磁现在学习的是第4页，共63页地磁、磁铁、核磁示意图地磁、磁铁、核磁示意图现在学习的是第5页，共63页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

4、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现在学习的是第6页，共63页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、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、1 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。现在学习的是第7页，共63页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

5、.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现在学习的是第8页，共63页人体内有无数个氢质子（每毫升水含氢人体内有无数个氢质子（每毫升水含氢质子质子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？现在学习的是第9页，共63页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

6、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。并不表现出宏观磁化矢量。并不表现出宏观磁化矢量。现在学习的是第10页，共63页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现在学习的是第11页，共63页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，逆磁场

7、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.现在学习的是第12页，共63页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之一处于

8、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现在学习的是第13页，共63页在主磁场中质子的磁化矢量方向是绝对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？同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。现在学习的是第14页，共63页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主磁场方向平行，的质子，其磁

9、化矢量并非完全与主磁场方向平行，而总是而总是与主磁场有一定的角度与主磁场有一定的角度与主磁场有一定的角度与主磁场有一定的角度。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。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。的结果。现在学习的是第15页，共63页进动进动n n进入磁体后，质子在自旋的同时还沿主磁场方进入磁体后，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向作圆周运动这种复合运动被称为“进动进动

10、”现在学习的是第16页，共63页 =.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现在学习的是第17页，共63页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

11、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？现在学习的是第18页，共63页 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子，因而产生纵向宏观磁化矢量质子，因而产生纵向宏观磁化矢量质子，因而产生纵向宏观磁化矢量质子，因而产生纵向宏观磁化矢量现在学习的是第19页，共63页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

12、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现在学习的是第20页，共63页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抵，每个质子的横向磁化分矢量相抵消，因而并消，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现在学习的是第21页，共63页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

13、互作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纵向磁化磁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现在学习的是第22页，共63页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已经可以

14、区分质子含量不同的组织了。已经可以区分质子含量不同的组织了。然而遗憾的是然而遗憾的是MRIMRI仪的接收线圈并不能检测到宏观纵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。的差别。n n 接受线圈能够检测到的是旋转的宏观横向磁化矢量，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。信号。现在学习的是第23页，共63页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，但能检测到不

15、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现在学习的是第24页，共63页n n进入主磁场后人体被进入主磁场后人体被进入主磁场后人体被进入主磁场后人体被磁化了，产生纵向宏磁化了，产生纵向宏磁化了，产生纵向宏磁化了，产生纵向宏观磁化矢量观磁化矢量观磁化矢量观磁化矢量n n不同的组织由于氢质子不同的组织由于氢质子不同的组织由于氢质子不同的组织由于氢质子含量的不同，宏观磁化含量的不同，宏观磁化含量的不同，宏观磁化含量的不同，宏观磁化矢量也不同矢量也不同矢量也不同矢量也不同n n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

16、磁化矢量磁化矢量现在学习的是第25页，共63页共振共振n n共振共振：能量从一个震动着的物体传递到另一个能量从一个震动着的物体传递到另一个物体，而后者与前者具有相同的频率震动物体，而后者与前者具有相同的频率震动。现在学习的是第26页，共63页共共 振振n n条件条件n n频率一致频率一致n实质实质n n能量传递能量传递现在学习的是第27页，共63页磁共振现象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，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

17、处于低能级的质子，处于低能级的质子获得能量后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。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现在学习的是第

18、28页，共63页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。现在学习的是第29页，共63页磁共振现象90射频脉冲射频脉冲当射频脉冲的能量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。现在学习的是第30页，共63页磁共振现象

19、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。现在学习的是第31页，共63页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

20、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和低能质子数相等，纵向磁化矢量相互抵消而等于零和低能质子数相等，纵向磁化矢量相互抵消而等于零和低能质子数相等，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，产生宏观横向磁使质子处于同相位，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化矢量化

21、矢量化矢量现在学习的是第32页，共63页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，MRMR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现在学习的是第33页，共63页弛豫过程弛豫过程n n射频脉冲停止后,已吸收能量发生共振的质子群磁

22、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。现在学习的是第34页，共63页核磁驰豫核磁弛豫：核磁弛豫：核磁弛豫：核磁弛豫：9090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

23、为纵纵纵纵向弛豫向弛豫向弛豫向弛豫。现在学习的是第35页，共63页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现在学习的是第36页，共63页横向弛豫n n也称为也称为也称为也称为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弛豫弛豫弛豫弛豫就是横向磁就是横向磁就是横向磁就是横向磁化矢量减少化矢量减少化矢量减少化矢量减少的过程的过程的过程的过程。9090度脉冲度脉冲度脉冲度脉冲现在学习的是第37页，共63页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

24、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。现在学习的是第38页，共63页无线电波激发使磁场偏转无线电波激发使磁场偏转90度，关闭无线电波后，度，关闭无线电波后，磁场又慢慢回到平衡状态磁场又慢慢回到平衡状态现在学习的是第39页，共63页纵向弛豫n n也称为也称为也称为也称为T1T1弛豫弛豫弛豫弛豫，是指，是指，是指，是指9090度脉冲关闭后，在主磁场度脉冲关闭后，在主磁场度脉冲关闭后，在主磁场度脉冲关闭后，在主磁场的作用下，的作用下，的作用下，的作用下，纵向磁化矢量开始恢复，直至恢复纵向磁化矢量开始恢复，直至恢复

25、纵向磁化矢量开始恢复，直至恢复纵向磁化矢量开始恢复，直至恢复到平衡状态的过程到平衡状态的过程到平衡状态的过程到平衡状态的过程。9090度度度度脉冲脉冲脉冲脉冲现在学习的是第40页，共63页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现在学习的是第41页，共63页磁共振加权成像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：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，

26、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”。现在学习的是第42页，共63页磁共振加权成像T1 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（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。：主要反映组织质子含量差别。现在学习的是第43页，共63页质子密度加权

27、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成像。现在学习的是第44页，共63页T2加权成像的

28、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（即甲组织的的T2 值长于乙组织）：值长于乙组织）：（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

29、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。现在学习的是第45页，共63页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，但甲组织的纵向弛豫比乙组织快（即甲组织的T1 值短值短于乙组织）：于乙

30、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，过一定时间）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；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）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

31、）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磁化矢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，甲组织产生的信号，甲组织产生的MR 信号信号将高于乙组织，这样就实现了将高于乙组织，这样就实现了T1WI。在T1WI 上，组织的T1 值越小，其MR 信号强度越大。现在学习的是第46页，

32、共63页在任何序列图像上，信号采集时刻在任何序列图像上，信号采集时刻旋转横向旋转横向的磁化矢量越大的磁化矢量越大，MR信号越强信号越强现在学习的是第47页，共63页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现在学习的是第48页，共63页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现在学习的是

33、第49页，共63页总结一下总结一下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生横向磁化矢量产生横向磁化矢量 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）显示图像显示图像现在学习的是第50页，共63页脉冲序列脉冲序列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

34、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）现在学习的是第51页，共63页扫描参数扫描参数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的角度的角度现在学习的是第52页，共63页自旋回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

35、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。现在学习的是第53页，共63页 自旋回波（自旋回波（自旋回波（自旋回波（spin echospin 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信号信号现在学习的是第54页，共63页自旋回波序列自旋回波序列90180回波回波回波回波90180TETRTE：回波时间：回波时间TR：重复时间：重复时间现在学习的是第55页，共63页影响影

36、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。现在学习的是第56页，共63页影响影响MR信号强度的因素信号强度的因素n n当当TETE很短（很短（T2 T1 T1），则），则e(-TR/T1)0e(-TR/T1)0，1-e(-TR/T1)1-e(-TR/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T1T1值的影响，

37、即基本值的影响，即基本剔除了剔除了T1 T1 效应；到的将是效应；到的将是T2WIT2WI或或PDPDn n如果如果TR TR 很长（很长（T1T1），同时很短（），同时很短（T2 T2），则组），则组织信号强度既不受织信号强度既不受T1 T1 值影响，也不受值影响，也不受T2 T2 值影像，而仅值影像，而仅与与N(H)N(H)有关，得到将只能是有关，得到将只能是PDPD。现在学习的是第57页，共63页影响影响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 越短，组织的信号越强n nTR 越长，组

38、织的信号越强现在学习的是第58页，共63页短短短短TRTR（200-500ms200-500ms）、短）、短）、短）、短TETE（20ms2000ms2000ms）、长）、长）、长）、长TETE（50ms50ms）长长长长TR TR（2000ms2000ms）、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现在学习的是第60页，共63页如何区分如何区分T1WI、T2WIn n2、看水

39、和脂肪、看水和脂肪n nT1WIT1WI：n n水（如脑脊液、胃液、肠液、尿水（如脑脊液、胃液、肠液、尿水（如脑脊液、胃液、肠液、尿水（如脑脊液、胃液、肠液、尿液）呈低信号（黑）液）呈低信号（黑）液）呈低信号（黑）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现在学

40、习的是第61页，共63页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:肝脏比脾脏信肝脏比脾脏信肝脏比脾脏信肝脏比脾脏信号高号高号高号高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现在学习的是第62页，共63页感感谢谢大大家家观观看看现在学习的是第63页，共63页