简易磁共振成像原理ppt课件.ppt

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1、磁共振成像原理1一、概论二、核磁共振原理三、弛豫四、磁共振信号五、图像的重建磁共振成像原理2现代医学影像学X线、CT—X射线经人体组织吸收后记录衰减信息密度成像（密度）超声—高频超声波达到人体反射经传感器探测的回声像（回声）磁共振—在磁场内人体氢原子核经射频激励后形成自由感应衰减信号成像（信号）核医学—人体组织内积蓄的放射性同位素发射的伽玛辐射像（浓聚）3MRI的优势1.无×线损伤2.软组织对比度分辨率高3.任意方位、多序列、多参数成像4.无颅底骨伪影干扰5.不用造影剂可特殊成像如MRA、MRM、MRCP、MRU等，6.

2、增强扫描时造影剂用量比CT少并且安全7.可提供人体生理、生化及功能方面信息8.开放式MR机减少幽闭恐惧症4成像速度慢对钙化灶不够敏感、对骨骼系统及胃肠道方面有一定的限度、呼吸系统远不如CT检查检查费用较昂贵禁忌症多：体内有铁磁性植入物、心脏起搏器、幽闭恐惧症、早孕三个月的妇女等磁共振成像的局限性5磁共振成像（magneticresonanceimaging，MRI）是利用射频（radiofrequency，RF）电磁波对置于磁场中的含有自旋原子核的物质进行激发，发生核磁共振（nuclearmagneticresonanc

3、e，NMR），用感应线圈采集磁共振信号，按一定数学方法进行处理而重建的一种数字图像。磁共振成像的定义6磁共振成像的基本过程人体进入静磁场前，体内氢质子群磁矩自然无规律排列；2.进入静磁场后，所有自旋的氢质子重新定向排列，磁矩与主磁场方向平行3.通过施加射频脉冲，使受检部位氢质子吸收能量并向一个方向偏转和自旋；4.射频脉冲停止，核磁弛豫开始，氢质子释放吸收的能量重新回到原来自旋的方向；5.释放的电磁能转化为磁共振信号；6.经梯度磁场做层面选择和相位编码及频率编码；7.经傅立叶转换和计算机处理形成MRI图像。7RFTrans

4、ceiverpersoninmagneticfieldmagnet人体磁化beforetransmittingRF8personinmagneticfieldRFTransceiverRFPulsetransmittingRF核磁共振9personinmagneticfieldRFTransceiverMRSignalaftertransmittingRF10一、概论二、核磁共振原理三、弛豫四、磁共振信号五、图像的重建磁共振成像原理11原子核由质子和中子组成，统称为核子，具有自旋的特性。根据经典电磁学理论：旋转的电荷可视

5、为环路上的运动电荷，自旋的运动电荷应具有磁矩，产生一个小磁场。无外加磁场时，小磁场方向是随机的，磁矩相互抵消，净磁矩为0原子核自旋12无外加磁场B0有外加磁场B0低能态，数目多高能态，数目少方向随机无磁化矢量13拉莫尔进动处于强磁场内的质子并非静止地向两个方向平行排列，进行陀螺式的摇摆样运动，质子磁矩矢量这种围绕主磁场旋转运动称为进动（Precession），其旋转频率称共振频率（larmor频率）。磁化矢量M14Larmor频率15磁共振现象在垂直于磁场B0方向施加与质子进动频率相同的射频脉冲，射频脉冲的能量将传递给低

6、能级的质子，低能级的质子将跃迁到高能级。这个过程成为磁共振。共振条件为：射频脉冲频率与质子进动频率相等ω0=γB0宏观上讲，磁共振现象的结果是使宏观磁化矢量方向发生偏转。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。16氢原子核在不同场强中的共振频率静磁场强度（T）共振频率（MHz）0.156.40.28.50.312.80.521.30.625.51.042.61.563.92.085.33.0127.81718翻转角FA射频脉冲时间的长短、强度的大小决定了进动角度的大小。FA=γB1t射频脉冲强度越大，翻转

7、角度改变越快。射频脉冲施加时间越长，翻转角度越大。常见反转角如90°、180°脉冲19一、概论二、核磁共振原理三、弛豫四、磁共振信号五、图像的重建磁共振成像原理20弛豫射频脉冲一停止，组织磁化恢复原来的状态，即发生弛豫（Relaxation）。磁共振成像时受检脏器的每一个质子都要经过反复的RF激发和弛豫过程。弛豫有纵向弛豫和横向弛豫。2122纵向弛豫23纵向弛豫24纵向弛豫射频脉冲停止，纵向弛豫恢复到原来大小平衡的状态，纵向弛豫是能量变化的过程。纵向弛豫是一个从零状态恢复到最大值的过程。纵向磁化向量恢复原来数值所经历的时

8、间过程称纵向弛豫时间（T1）。纵向弛豫过程表现为一种指数递增曲线。T1值被定义为从零恢复到原来纵向磁化向量63%的时间。4-5倍的T1值时间才能达到完全恢复。人体各种组织因组成成份不同而具有不同的T1值。25影响T1的因素不同组织分子结构T1弛豫时间不同，由它们本身进动频率不同所决定。大部分组织T1值在200-300