最新影像物理磁共振成像(mri)的原理（ppt 精品-药学医学精品资料.ppt

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1、最新影像物理磁共振成像(MRI)的原理（PPT精品）-药学医学精品资料1、磁体永久<0.3T阻抗超导：0.35~2T场强：超低场：002~009；低场：01~03中场：03~10；高场：10~2T磁场强度：磁力在空间某处的强度。1Tesla=10000gause，约地球磁场强度的20000多倍。均匀性：成像磁场空间一定范围的磁场强度的标准差与主磁场强度的比。以ppm为单位（百万分之一）。稳定性：磁场强度在单位时间内的相对变化率。2、梯度系统一个绝对均匀的磁场不能提供任何空间信息。因为所有的质子都具有相同的共振频率，发射出不能区分的M

2、R信号。要确定共振的质子相应空间位置必须改变磁场的空间结构。它由梯度放大器及X、Y、Z三组梯度线圈组成。三、自旋质子在磁场中的运动1、质子的进动：圆锥（陀旋）运动2、自旋质子须保持一个恒定的频率-拉莫频率：Larmor公式：w0(f)=rB0质子产生信号（被接收与利用）3、自旋弛豫：从激发态恢复至平衡态的一个动态自然过程。附：名词解释晶格：MRI中原子核周围的环境称为晶格。平衡态：质子在温度与磁场强度不变的情况下充分磁化后，磁化矢量保持衡定，这种稳定状态为平衡态。激发态：质子吸收能量(RF)后的不稳定状态为激发态。四、病人（质子）进

3、入外加磁场时会发生什么情况1、质子在正常情况下是随意排列的（杂乱无章），宏观磁化矢量和为零.“自由态”2、质子进入外加磁场时会发生二种情况：顺、逆外加磁场的方向。(磁化）3、顺磁场方向的低能态，逆磁场方向的高能态（磁化）稳定状态四、病人（质子）进入外加磁场时会发生什么情况4、质子进动（圆锥运动）Larmor公式：w0(f)=rB05、自旋质子弛豫微观上讲:共振即诱发两种质子能态间的越迁,产生磁共振所需能量即为质子两种基本能态之差.能量来源于射频脉冲.五、核磁共振现象微观上：共振即诱发质子二种能态间的跃迁，产生磁共振所需能量即为质子二

4、种基本能态之差.RF频率仅在与质子群的进动频率一致时，才出现共振.六、核磁共振现象宏观上：受RF激励的质子群发生共振时，其磁化矢量M不再与主磁场B0平行。RF越强，持续时间越长，RF停止时，M偏离B0越远。七、自旋质子弛豫90ºRF停止时，M垂直于B0,Mz=0，平行于xy平面，Mxy最大。180ºRF停止时，M平行于B0，但方向相反，横向磁化矢量Mxy=0，Mz最大。小结①质子带有正电荷，并不停地作旋转运动。②旋转着的质子产生磁场犹如一个小磁棒。③病人入磁场后，体内的质子（小磁场）以二种方式排列（顺低能态，逆高能态）。④RF激励质

5、子进动，如陀螺在重力下旋转⑤进动频率可依Larmor公式计算；外加磁场愈强，进动频率愈高。⑥磁共振现象：指某些特定的原子核置于静磁场内，并受到一个适当的RF磁场的激励时，所出现的吸收和放出RF磁场的电磁能的现象。八、产生MR的三个条件外加磁场：质子：自旋特性的原子核（质、中子之一）为奇数。RF：频率须与质子进动频率相同。九、核磁弛豫RF符合Larmor频率，被激励的质子群发生共振，宏观磁化矢量M离开平衡状态。但RF停止后，M又自发地回复到平衡状态，这个过程称为“核磁弛豫”90ºRF停止后，M围绕B0轴旋转，M末端沿着上升螺旋逐渐靠向

6、B0。RF结束的一瞬间，Mxy达最大值，Mz=0。恢复到平衡时，Mz达最大值，Mxy=0在弛豫过程中磁化矢量M强度并不恒定，纵、横向部分必须分开讨论。弛豫过程可用两个时间值描述，即纵向弛豫时间（T1）和横向弛豫时间（T2）纵向弛豫（自旋晶格弛豫）纵向弛豫时间（T1）：指90ºRF后，达到原纵向磁化矢量63%的时间.质子从RF波吸收能量，处于高能态（即被激励）的质子数目增加。T1弛豫是质子群释放已吸收的能量以恢复原来高、低能态平衡的过程.在恢复过程中，质子处于一个磁波动环境中，受到分子的Brown氏运动的影响.MR成像：磁波动的频率与

7、RF一致时，激发高能态的质子，使其能量扩散到周围环境（晶格），两种高能态的质子恢复到平衡状态.横向弛豫（自旋-自旋弛豫）横向弛豫时间（T2）指90ºRF后，原横向磁化矢量值衰减到37%的时间组织中水分子的热运动持续产生磁场的小波动，周围磁环境的任何波动可造成质子共振频率的改变，使质子振动稍快或稍慢，使质子群由相位一致变为互异，即热运动的作用使质子间的旋进方位和频率互异，但无能量的散出。因此T2弛豫也称自旋-自旋弛豫。脑脊液脂肪37%841400Mxyt(ms)十、MR信号：与强大的主磁场方向一致的质子场强不能测定，需改变方向十一、

8、核磁共振信号在弛豫过程中，横向磁化矢量Mxy的变化使环绕在人体周围的接收线圈产生感应电动势，这个可以放大的感应电流即MR信号自由感应衰减：90ºRF后MR信号以指数曲线形式衰减RF与生物组织原子核的共振信号不同时，但同频率可用一个线圈