磁共振成像原理

1、整理ppt磁共振成像磁共振成像Magnetic resonance imaging, MRI主任技師整理ppt磁共振成像磁共振成像Magnetic resonance imaging, MRI主要內(nèi)容:1、核磁共振原理2、弛豫過(guò)程、特征量T1、T2的意義3、MRI空間位置編碼4、磁共振信號(hào)5、脈沖序列6、圖像的重建7、磁共振成像的質(zhì)量控制整理pptGE 1.5T MRIGE 2.0T OPEN MRI磁共振成像磁共振成像Magnetic resonance imaging, MRI整理ppt磁共振成像磁共振成像Magnetic resonance imaging, MRI整理pptT1 Wei

2、ghted sliceT2 Weighted slice磁共振成像磁共振成像Magnetic resonance imaging, MRI整理ppt整理ppt整理ppt原子核及其磁特性原子核及其磁特性原子核的一般特性原子核的一般特性同位素：質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同位素：質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不 同的核構(gòu)成的元素同的核構(gòu)成的元素 H有三種同位素：有三種同位素： 只有質(zhì)子，沒有中子只有質(zhì)子，沒有中子臨床臨床MRI主要原子核主要原子核HHH312111,H11H1整理ppt自旋（自旋（spin)MRI基礎(chǔ)基礎(chǔ) 自旋角動(dòng)量自旋角動(dòng)量 大小大小原子核、原子核、 質(zhì)子、中子數(shù)質(zhì)子、中子數(shù) 方向方向自旋軸自旋軸I

3、整理ppt自旋磁矩自旋磁矩 原子核自旋運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的微觀磁場(chǎng)原子核自旋運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的微觀磁場(chǎng) 磁旋比，磁矩與角動(dòng)量之比磁旋比，磁矩與角動(dòng)量之比 約化普朗克常數(shù)約化普朗克常數(shù) sJ 34100545726. 1I整理ppt凈自旋凈自旋 只有奇數(shù)質(zhì)子或奇數(shù)中子數(shù)的原只有奇數(shù)質(zhì)子或奇數(shù)中子數(shù)的原 子核產(chǎn)生的自旋磁矩子核產(chǎn)生的自旋磁矩 泡利不相容原理：泡利不相容原理： 原子核內(nèi)成對(duì)質(zhì)子或中子的自旋原子核內(nèi)成對(duì)質(zhì)子或中子的自旋 相互抵消相互抵消整理ppt整理ppt整理ppt第一節(jié)：磁共振現(xiàn)象第一節(jié)：磁共振現(xiàn)象一、旋進(jìn)一、旋進(jìn) （precession)：角動(dòng)量受到一個(gè)與之垂直的力矩的作用，角動(dòng)量矢量沿一圓周轉(zhuǎn)動(dòng)的

4、現(xiàn)象。LT為進(jìn)動(dòng)角速度（反映旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢），T為力矩，L為角動(dòng)量（反映旋轉(zhuǎn)的快慢）。整理ppt 自旋在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)自旋在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1.進(jìn)動(dòng)進(jìn)動(dòng)整理ppt1、核的自旋磁矩、核的自旋磁矩磁場(chǎng)對(duì)磁體的作用磁矩可以理解為由于電荷轉(zhuǎn)動(dòng)形成的小磁體磁性的強(qiáng)弱，顯然其與電荷轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量有關(guān)，同時(shí)與電荷的大小有關(guān)。L整理ppt2、自旋質(zhì)子在磁場(chǎng)中的旋進(jìn)、自旋質(zhì)子在磁場(chǎng)中的旋進(jìn)量子力學(xué)告訴我們，質(zhì)子在磁場(chǎng)中形成定態(tài)時(shí)，有如圖所示的兩種狀態(tài)。這兩種狀態(tài)的能量不同。這稱為自旋核能級(jí)在外磁場(chǎng)中的劈裂。整理ppt無(wú)外加磁場(chǎng)時(shí)自旋的運(yùn)動(dòng)整理ppt 磁化：磁場(chǎng)中樣體在外磁場(chǎng)作用下，在磁化：磁場(chǎng)中樣體在外磁場(chǎng)作用下，在

5、 磁場(chǎng)方向上產(chǎn)生磁性的過(guò)程。磁場(chǎng)方向上產(chǎn)生磁性的過(guò)程。 大小用磁化強(qiáng)度大小用磁化強(qiáng)度m表示表示 磁化率磁化率 ：樣體在磁場(chǎng)中被磁化產(chǎn)生磁：樣體在磁場(chǎng)中被磁化產(chǎn)生磁 化的能力。（磁敏感性）化的能力。（磁敏感性） 磁化強(qiáng)度來(lái)源：原子核自旋磁矩磁化強(qiáng)度來(lái)源：原子核自旋磁矩 核外電子分布核外電子分布*Bm /整理ppt自旋核磁矩在外加磁場(chǎng)中能量整理ppt自旋核的能級(jí)整理ppt自旋核的能級(jí)整理ppt量子化量子化 自旋系統(tǒng)在外磁場(chǎng)作用下趨于磁場(chǎng)自旋系統(tǒng)在外磁場(chǎng)作用下趨于磁場(chǎng)方向方向 兩種能態(tài)：兩種能態(tài)： 上旋上旋平行于磁場(chǎng)方向的核磁矩平行于磁場(chǎng)方向的核磁矩 低能態(tài)低能態(tài) E（+1/2） 下旋下旋反向磁場(chǎng)方

6、向的核磁矩反向磁場(chǎng)方向的核磁矩 高能態(tài)高能態(tài) E（-1/2）整理ppt磁場(chǎng)對(duì)自旋的量子化作用整理pptThe Effect of Irradiation to the Spin SystemLowerHigher整理pptSpin System After Irradiation整理ppt 兩種能態(tài)自旋粒子分布服從波爾茲曼分兩種能態(tài)自旋粒子分布服從波爾茲曼分公式公式 H :下旋態(tài)下旋態(tài),上旋態(tài)上旋態(tài) k波爾茲曼常數(shù)，波爾茲曼常數(shù)，1.3810-23Jk-1 T絕對(duì)溫度絕對(duì)溫度 kTEeNN/)2/1(/ )2/1(0)2/1()2/1(BEEE兩種能態(tài)自旋粒子分布兩種能態(tài)自旋粒子分布整理ppt

7、兩種能態(tài)自旋粒子分布兩種能態(tài)自旋粒子分布整理ppt兩種能態(tài)自旋粒子分布兩種能態(tài)自旋粒子分布整理ppt兩種能態(tài)自旋粒子分布兩種能態(tài)自旋粒子分布整理ppt兩種能態(tài)自旋粒子分布兩種能態(tài)自旋粒子分布整理ppt兩種能態(tài)自旋粒子分布兩種能態(tài)自旋粒子分布整理ppt兩種能態(tài)自旋粒子分布兩種能態(tài)自旋粒子分布整理ppt原子核系的靜磁學(xué)原子核系的靜磁學(xué)整理ppt原子核系的靜磁學(xué)原子核系的靜磁學(xué)整理ppt原子核系的靜磁學(xué)原子核系的靜磁學(xué)整理ppt整理ppt整理ppt剩余自旋與凈磁化剩余自旋與凈磁化 剩余自旋：平衡磁場(chǎng)中上旋態(tài)核磁剩余自旋：平衡磁場(chǎng)中上旋態(tài)核磁 矩與下旋態(tài)核磁矩之差矩與下旋態(tài)核磁矩之差 凈磁化：平行于磁

8、場(chǎng)方向由剩余自凈磁化：平行于磁場(chǎng)方向由剩余自 旋產(chǎn)生的磁化矢量（宏觀旋產(chǎn)生的磁化矢量（宏觀 磁化矢量）磁化矢量）整理ppt凈磁化的產(chǎn)生凈磁化的產(chǎn)生整理ppt影響凈磁化矢量的因素影響凈磁化矢量的因素 凈磁化矢量?jī)舸呕噶縈：由于自旋的量子化分布，平：由于自旋的量子化分布，平 衡態(tài)樣體在磁力線方向上形衡態(tài)樣體在磁力線方向上形 成的穩(wěn)定磁化矢量。成的穩(wěn)定磁化矢量。 M= B0N/T 常數(shù)常數(shù) B0磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度 N單位體積樣體質(zhì)子數(shù)（組織質(zhì)子密度）單位體積樣體質(zhì)子數(shù)（組織質(zhì)子密度） T絕對(duì)溫度絕對(duì)溫度整理ppt核磁矩核磁矩 在凈磁場(chǎng)在凈磁場(chǎng) 0作用下作用下 產(chǎn)生力矩產(chǎn)生力矩 = 0核磁矩對(duì)時(shí)間的變

9、化率核磁矩對(duì)時(shí)間的變化率 Bdtd整理ppt 核磁矩核磁矩 在凈磁場(chǎng)在凈磁場(chǎng) 0中的運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng) 磁矩分解為磁矩分解為Z軸、軸、X-Y平面矢量平面矢量 旋進(jìn)過(guò)程中旋進(jìn)過(guò)程中Z軸矢量方向不變軸矢量方向不變 X-Y平面矢量繞平面矢量繞Z軸方向不斷變化軸方向不斷變化 X-Y平面矢量相位隨機(jī)平面矢量相位隨機(jī) 不形成宏觀磁化矢量不形成宏觀磁化矢量 整理ppt 進(jìn)動(dòng)時(shí)核磁矩各分量的運(yùn)動(dòng)進(jìn)動(dòng)時(shí)核磁矩各分量的運(yùn)動(dòng)整理ppt 在靜磁場(chǎng)中，核磁矩圍繞在靜磁場(chǎng)中，核磁矩圍繞 0進(jìn)動(dòng)，進(jìn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡為圓錐運(yùn)動(dòng)軌跡為圓錐進(jìn)動(dòng)的特征頻率進(jìn)動(dòng)的特征頻率拉莫頻率拉莫頻率 0 (Larmor frequency) 0=0 拉莫

10、進(jìn)動(dòng)拉莫進(jìn)動(dòng)核磁矩的進(jìn)動(dòng)核磁矩的進(jìn)動(dòng) 0取決于：原子核種類取決于：原子核種類 外加磁場(chǎng)強(qiáng)度外加磁場(chǎng)強(qiáng)度整理ppt整理ppt整理ppt整理ppt二、磁共振現(xiàn)象二、磁共振現(xiàn)象 分子、原子或原子核能級(jí)在外磁場(chǎng)中劈裂后，當(dāng)外界電磁場(chǎng)（電磁波）的頻率適當(dāng)（光子能量適當(dāng)）時(shí)，處于低能態(tài)的分子、原子或原子核等吸收電磁波的能量躍遷至高能態(tài)，這種現(xiàn)象稱為磁共振現(xiàn)象。NRFgBBh整理ppt整理ppt核磁共振NMR的條件 原子核在進(jìn)動(dòng)中吸收外界能量產(chǎn)生能原子核在進(jìn)動(dòng)中吸收外界能量產(chǎn)生能級(jí)躍遷現(xiàn)象級(jí)躍遷現(xiàn)象 外界能量外界能量 短射頻脈沖激發(fā)源短射頻脈沖激發(fā)源 射頻磁場(chǎng)射頻磁場(chǎng)RF 自旋磁矩在主磁場(chǎng)中進(jìn)動(dòng)自旋磁矩在主

11、磁場(chǎng)中進(jìn)動(dòng).整理ppt核磁共振NMR的條件 射頻脈沖頻率必須與磁場(chǎng)中自旋磁矩的旋進(jìn)頻率相同，與宏觀磁化M的固有頻率相同，與質(zhì)子的拉莫頻率相同。 射頻對(duì)自旋系統(tǒng)做功，系統(tǒng)內(nèi)能增加，在RF激發(fā)下，宏觀磁化矢量產(chǎn)生共振NMR。整理ppt三、磁共振的宏觀描述三、磁共振的宏觀描述1、磁化現(xiàn)象、磁化現(xiàn)象：作為宏觀物體，包含大量的自旋磁矩，即大量的微小磁體，但是，一般物體并不對(duì)外顯磁性，是由于這些小磁體雜亂無(wú)章的排列，磁性相互抵消，對(duì)外不顯磁性。在外磁場(chǎng)的作用下，這些磁矩有沿外磁場(chǎng)排列的趨勢(shì)，從而對(duì)外顯磁性，這就是我們熟知的磁化現(xiàn)象。B整理ppt 激發(fā)激發(fā)射頻磁場(chǎng)對(duì)自旋系統(tǒng)的作用射頻磁場(chǎng)對(duì)自旋系統(tǒng)的作用 過(guò)

12、程過(guò)程 核磁共振核磁共振原子核自旋系統(tǒng)吸收原子核自旋系統(tǒng)吸收相同頻率的射頻磁場(chǎng)能量而從平衡相同頻率的射頻磁場(chǎng)能量而從平衡態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)的過(guò)程態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)的過(guò)程 系統(tǒng)激發(fā)后特征：系統(tǒng)激發(fā)后特征： MZ v2進(jìn)動(dòng)頻率進(jìn)動(dòng)頻率 v1進(jìn)動(dòng)頻率進(jìn)動(dòng)頻率整理ppt相位編碼數(shù)學(xué)原理相位編碼數(shù)學(xué)原理3、進(jìn)動(dòng)頻率不同導(dǎo)致進(jìn)動(dòng)相位不同進(jìn)動(dòng)頻率不同導(dǎo)致進(jìn)動(dòng)相位不同 相位編碼梯度持續(xù)時(shí)間相位編碼梯度持續(xù)時(shí)間ty ty時(shí)間后各體素的進(jìn)動(dòng)相位時(shí)間后各體素的進(jìn)動(dòng)相位 y y= ytv= (B0+yGy) tv 相位差相位差 y= yGytv= y y tv整理ppt Gy 對(duì)相位的作用對(duì)相位的作用整理ppt4、 t=ty時(shí)刻

13、，相位編碼梯度關(guān)斷時(shí)刻，相位編碼梯度關(guān)斷 各體素再次置于相同的外磁場(chǎng)：各體素再次置于相同的外磁場(chǎng)： 進(jìn)動(dòng)頻率恢復(fù)進(jìn)動(dòng)頻率恢復(fù)Gy作用前數(shù)值作用前數(shù)值 Gy誘發(fā)的進(jìn)動(dòng)相位差保留誘發(fā)的進(jìn)動(dòng)相位差保留相位記憶相位記憶相位編碼數(shù)學(xué)原理相位編碼數(shù)學(xué)原理整理ppt3、頻率編碼：、頻率編碼：在相位編碼結(jié)速后，沿X軸方向加一梯度磁場(chǎng)GX，從而使不同X坐標(biāo)的自旋磁矩的進(jìn)動(dòng)頻率不一樣，進(jìn)而依據(jù)這種進(jìn)動(dòng)頻率的差異來(lái)確定X坐標(biāo)。稱為頻率編碼。通過(guò)空間編碼以后，不同體素發(fā)射的MR信號(hào)頻率、相位、相位變化率不同，依據(jù)這些信息和信號(hào)強(qiáng)度可正確地重建圖像。整理ppt沿沿x軸方向施加軸方向施加x梯度梯度Gx；與；與y軸平行的各

14、列軸平行的各列體素的進(jìn)動(dòng)頻率體素的進(jìn)動(dòng)頻率 x為為 x= (B0+xGx) x是是x的函數(shù)，不同的的函數(shù)，不同的x決定了不同的進(jìn)決定了不同的進(jìn)動(dòng)頻率動(dòng)頻率 所接受的信號(hào)中已包含有體素的空間位所接受的信號(hào)中已包含有體素的空間位置信息置信息頻率編碼數(shù)學(xué)原理頻率編碼數(shù)學(xué)原理整理ppt頻率編碼數(shù)學(xué)原理頻率編碼數(shù)學(xué)原理整理ppt 頻率編碼梯度一般只在頻率編碼梯度一般只在NMR信號(hào)出現(xiàn)時(shí)信號(hào)出現(xiàn)時(shí)施加，所以又被稱為讀出梯度或測(cè)量梯施加，所以又被稱為讀出梯度或測(cè)量梯度。度。 每個(gè)測(cè)量周期的頻率編碼脈沖均相同。每個(gè)測(cè)量周期的頻率編碼脈沖均相同。頻率編碼基本特征頻率編碼基本特征整理ppt頻率編碼信號(hào)特征頻率編碼

15、信號(hào)特征整理ppt頻率編碼信號(hào)特征頻率編碼信號(hào)特征整理ppt三、磁共振成像系統(tǒng)、磁共振成像系統(tǒng)1、磁場(chǎng)系統(tǒng)：（1）靜磁場(chǎng)：是核心部鍵，要求磁場(chǎng)強(qiáng)度大，1T，且要求均勻度高，常用超導(dǎo)電磁體產(chǎn)生，維護(hù)費(fèi)用高。也是磁共振系統(tǒng)的關(guān)鍵部鍵。（2）梯度磁場(chǎng)（3個(gè)）：是空間編碼磁場(chǎng)，比靜磁場(chǎng)小得多，約百分之一。2、射頻率系統(tǒng)：由射頻發(fā)生器，射頻接收器，控制系統(tǒng)組成。3、圖像重建系統(tǒng)：核心是計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)。整理ppt處于靜磁場(chǎng)的成像物體用Z軸方向的梯度磁場(chǎng)選擇層面用X軸方向的梯度磁場(chǎng)頻率編碼用Y軸方向的梯度磁場(chǎng)相位編碼信號(hào)采集信號(hào)處理，得到數(shù)字圖像層面圖像顯示磁共振成像過(guò)程框圖磁共振成像過(guò)程框圖整理ppt磁共

16、振成像過(guò)程磁共振成像過(guò)程1、梯度周期與成像時(shí)序、梯度周期與成像時(shí)序整理ppt整理ppt1、t=0時(shí)刻時(shí)刻Gz開啟；同時(shí)產(chǎn)生開啟；同時(shí)產(chǎn)生90射頻脈沖射頻脈沖 激勵(lì)限制在激勵(lì)限制在Gz所決定的特定平面內(nèi)；所決定的特定平面內(nèi)； 受激層面宏觀磁化矢量受激層面宏觀磁化矢量M倒向倒向xoy面面2、t=t1時(shí)刻時(shí)刻Gz關(guān)斷；相位編碼梯度關(guān)斷；相位編碼梯度Gy加入加入 t1t2 Gz持續(xù)時(shí)間；持續(xù)時(shí)間； 相位編碼梯度脈寬相位編碼梯度脈寬 ty=t2-t1 FID信號(hào)出現(xiàn)，但暫不檢測(cè)信號(hào)出現(xiàn)，但暫不檢測(cè) ty稱為預(yù)備期稱為預(yù)備期整理ppt3、t=t2時(shí)刻，時(shí)刻，Gy關(guān)斷，關(guān)斷，Gz再一次開啟再一次開啟 限制限

17、制180重聚焦脈沖僅作用于既定重聚焦脈沖僅作用于既定層面層面4、t=t3 時(shí)刻，頻率編碼梯度時(shí)刻，頻率編碼梯度Gx出現(xiàn)出現(xiàn) t3t5 Gx持續(xù)時(shí)間；持續(xù)時(shí)間； 采樣從回波信號(hào)的峰值開始采樣從回波信號(hào)的峰值開始 檢測(cè)期檢測(cè)期 Gx的脈寬的脈寬tx=t5- t3整理ppt5、t5t6延遲時(shí)間延遲時(shí)間 等待宏觀磁化矢量等待宏觀磁化矢量Mz恢復(fù)至其穩(wěn)態(tài)恢復(fù)至其穩(wěn)態(tài)值值M0; 為下一次掃描做準(zhǔn)備為下一次掃描做準(zhǔn)備 t0t6重復(fù)時(shí)間重復(fù)時(shí)間TR，反映每個(gè)掃，反映每個(gè)掃 描周期的長(zhǎng)短描周期的長(zhǎng)短 t0t4回波時(shí)間回波時(shí)間TE整理ppt 2、 MRI圖像重建過(guò)程圖像重建過(guò)程整理ppt 2、 MRI圖像重建過(guò)程

18、圖像重建過(guò)程整理ppt整理pptGradient Magnetic FieldGradient coils generate spatially varying magnetic field so that spins at different location precess at frequencies unique to their location, allowing us to reconstruct 2D or 3D images.X gradient Y gradient Z gradientxyzxzzxyy整理pptA Simple Example of Spatial En

19、codingw/o encodingw/ encodingConstantMagnetic FieldVaryingMagnetic Field整理pptSpatial Decoding of the MR SignalFrequencyDecomposition整理ppt應(yīng)用專用的圖像處理計(jì)算機(jī)（圖像處理器）應(yīng)用專用的圖像處理計(jì)算機(jī)（圖像處理器）中進(jìn)行圖像重建中進(jìn)行圖像重建 2DFT成像方法中，圖像重建所進(jìn)行的運(yùn)成像方法中，圖像重建所進(jìn)行的運(yùn)算主要是快速傅里葉變換算主要是快速傅里葉變換(FFT，the fast Fourier transform). FFT包括行和列兩個(gè)方向，運(yùn)算量極大包括

20、行和列兩個(gè)方向，運(yùn)算量極大 FFT的快慢，基本上決定著圖像重建的速的快慢，基本上決定著圖像重建的速度度3、圖像重建、圖像重建整理ppt 每幅圖像對(duì)應(yīng)兩個(gè)原始數(shù)據(jù)矩陣：每幅圖像對(duì)應(yīng)兩個(gè)原始數(shù)據(jù)矩陣： 信號(hào)的實(shí)部矩陣，信號(hào)的虛部矩陣信號(hào)的實(shí)部矩陣，信號(hào)的虛部矩陣實(shí)部和虛部實(shí)部和虛部矩陣送入傅矩陣送入傅里葉變換器里葉變換器行和列兩個(gè)行和列兩個(gè)方向快速傅方向快速傅里葉變換里葉變換還原出帶有還原出帶有定位信息的定位信息的實(shí)部和虛部實(shí)部和虛部圖像矩陣圖像矩陣圖像處理器圖像處理器對(duì)兩個(gè)矩陣對(duì)兩個(gè)矩陣的對(duì)應(yīng)點(diǎn)取的對(duì)應(yīng)點(diǎn)取模模得出一個(gè)新矩陣得出一個(gè)新矩陣（模矩陣，行和（模矩陣，行和列數(shù)分別為列數(shù)分別為L(zhǎng) L和和

21、C C）模矩陣中元素值模矩陣中元素值大小正比于每個(gè)大小正比于每個(gè)體素體素NMRNMR信號(hào)強(qiáng)度信號(hào)強(qiáng)度以其作為亮度值以其作為亮度值得出所需的圖像得出所需的圖像整理ppt整理ppt第三節(jié)：磁共振成像的質(zhì)量控制第三節(jié)：磁共振成像的質(zhì)量控制一、信噪比：正確信號(hào)與噪聲信號(hào)之比。影響因素主要有：能級(jí)劈裂間距（由磁場(chǎng)大小決定），體素大小，自旋核密度，T2，接收線圈形狀，樣品和線圈的溫度等。增大V可提高信噪比，但會(huì)降低空間分辨力。增加磁場(chǎng)強(qiáng)度可提高信噪比，對(duì)磁場(chǎng)的要求高，同時(shí)會(huì)增加RF能量，人體劑量增加。整理ppt二、均勻度：主要由靜磁場(chǎng)B0的均勻度決定，因?yàn)槿梭w內(nèi)的磁環(huán)境相差很小，靜磁場(chǎng)很小的不均勻度將掩蓋

22、這種差異。靜磁場(chǎng)的不均勻性要求在百萬(wàn)分之幾。三、線性度：決定于梯度磁場(chǎng)的線性度。四、空間分辨力：指單個(gè)體素的大小，主要由三個(gè)梯度磁場(chǎng)的梯度和靜磁場(chǎng)及檢測(cè)器對(duì)頻率差異的區(qū)分能力決定。五、對(duì)比度。核磁共振圖像有三種加權(quán)圖像，根據(jù)具體情形可以選擇適當(dāng)?shù)募訖?quán)圖像，以氫核為例，由于除骨外，人體其他組織的含水量差別并不大，即加權(quán)圖像的對(duì)比度并不大，但病變組織和正常組織T1，T2的差別大，因此可以用T1或T2加權(quán)圖像。在需要時(shí)，可以用造影劑來(lái)增加對(duì)比度。整理ppt討論：磁共振成像的優(yōu)缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：多個(gè)參數(shù)成像，診斷信息豐富；無(wú)電離輻射，安全；組織分辨力強(qiáng)；容易觀察心臟和血管系統(tǒng)（不需造影劑）；掃描（切層）靈活

23、。缺點(diǎn)：掃描時(shí)間長(zhǎng)，空間分辨力不理想。整理ppt第四節(jié)：脈沖序列構(gòu)成第四節(jié)：脈沖序列構(gòu)成 磁共振成像的脈沖序列是各種參數(shù)磁共振成像的脈沖序列是各種參數(shù)測(cè)量技術(shù)的總稱。測(cè)量技術(shù)的總稱。 質(zhì)子密度、質(zhì)子密度、T1、 T2弛豫時(shí)間以及流動(dòng)效應(yīng)等都是組織的弛豫時(shí)間以及流動(dòng)效應(yīng)等都是組織的本征參數(shù)，通過(guò)它們可以推知組織結(jié)構(gòu)本征參數(shù)，通過(guò)它們可以推知組織結(jié)構(gòu)甚至功能狀態(tài)。甚至功能狀態(tài)。整理ppt在MR中參數(shù)測(cè)量通過(guò)對(duì)90或180射頻脈沖及梯度脈沖的適當(dāng)編排實(shí)現(xiàn)。脈沖的幅度、寬度、間隔時(shí)間、施加順序直接影響信號(hào)的產(chǎn)生和空間編碼。整理ppt MRI信號(hào)強(qiáng)度取決于多參數(shù)，多因素對(duì)信號(hào)的貢獻(xiàn)可由RF脈沖的大?。ㄐ?/p>

24、狀)、梯度脈沖的幅值及寬度、數(shù)據(jù)采集時(shí)間等控制。脈沖序列設(shè)置射頻脈沖、梯度脈沖順序設(shè)置脈沖參數(shù)、時(shí)序設(shè)置整理ppt 具有一定帶寬、一定幅度的射頻脈沖與梯度脈沖的有機(jī)組合 典型MRI序列由自旋準(zhǔn)備和信號(hào)產(chǎn)生兩個(gè)功能單元組成1、脈沖序列構(gòu)成、脈沖序列構(gòu)成整理ppt2、脈沖序列分類 按檢測(cè)信號(hào)類型分 直接測(cè)定FID信號(hào)的序列 測(cè)定自旋回波的序列 測(cè)定梯度回波的序列 按序列用途分 通用序列人體組織正常成像 專用序列心臟電影、脂肪抑制序列等 按成像速度分 快速成像序列，普通序列翻轉(zhuǎn)恢復(fù)序列飽和恢復(fù)序列整理ppt3、脈沖序列參數(shù)的定義一.時(shí)間參數(shù)時(shí)間參數(shù)1.重復(fù)時(shí)間（重復(fù)時(shí)間（TR)-脈沖序列執(zhí)行一遍所需

25、時(shí)間脈沖序列執(zhí)行一遍所需時(shí)間整理ppt2.回波時(shí)間（回波時(shí)間（TE) 從第一個(gè)從第一個(gè)RF脈沖到回波信號(hào)產(chǎn)生所需時(shí)間脈沖到回波信號(hào)產(chǎn)生所需時(shí)間 多回波序列中多回波序列中 在自旋回波和梯度回波序列中在自旋回波和梯度回波序列中TE和和TR共同決定圖像的共同決定圖像的對(duì)比度對(duì)比度RF脈沖到第一個(gè)回波信號(hào)產(chǎn)生脈沖到第一個(gè)回波信號(hào)產(chǎn)生所需時(shí)間稱所需時(shí)間稱TE1RF脈沖到第二個(gè)回波信號(hào)產(chǎn)生脈沖到第二個(gè)回波信號(hào)產(chǎn)生所需時(shí)間稱所需時(shí)間稱TE2整理ppt3.反轉(zhuǎn)時(shí)間（反轉(zhuǎn)時(shí)間（TI,invertion time) 在反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列中，在反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列中，180反轉(zhuǎn)脈沖與反轉(zhuǎn)脈沖與90激勵(lì)脈激勵(lì)脈沖之間的時(shí)間間隔。沖

26、之間的時(shí)間間隔。 檢測(cè)對(duì)象檢測(cè)對(duì)象組織組織T1特性特性 根據(jù)臨床需要進(jìn)行選擇根據(jù)臨床需要進(jìn)行選擇TI對(duì)脂肪信號(hào)實(shí)施壓制時(shí)短TI掃描辨別腦灰質(zhì)和腦白質(zhì)時(shí)取長(zhǎng)TI整理ppt4、快速成像序列的參數(shù)、快速成像序列的參數(shù)1. 回波鏈長(zhǎng)度（回波鏈長(zhǎng)度（ETL,echo train length) 掃描層中每個(gè)掃描層中每個(gè)TR時(shí)間內(nèi)用不同的相位編碼來(lái)時(shí)間內(nèi)用不同的相位編碼來(lái)采樣的回波數(shù)采樣的回波數(shù)整理ppt2.回波間隔時(shí)間（回波間隔時(shí)間（ETS,echo train spacing ) 快速自旋回波序列回波鏈中相鄰兩個(gè)回波之間快速自旋回波序列回波鏈中相鄰兩個(gè)回波之間的時(shí)間間隔。決定序列回波時(shí)間長(zhǎng)短，圖像對(duì)的

27、時(shí)間間隔。決定序列回波時(shí)間長(zhǎng)短，圖像對(duì)比度。比度。3.有效回波時(shí)間（有效回波時(shí)間（ETE,effective echo time) 在最終圖像上反映出來(lái)的回波時(shí)間。當(dāng)相位編在最終圖像上反映出來(lái)的回波時(shí)間。當(dāng)相位編碼梯度幅度為零或零附近時(shí)，所采信號(hào)的回波碼梯度幅度為零或零附近時(shí)，所采信號(hào)的回波時(shí)間。影響圖像對(duì)比度。時(shí)間。影響圖像對(duì)比度。整理ppt5、圖像對(duì)比度與加權(quán)一一.T1值和值和T1圖像對(duì)比度圖像對(duì)比度 兩種組織的縱向弛豫曲線兩種組織的縱向弛豫曲線T1圖像對(duì)比度的形成圖像對(duì)比度的形成整理ppt二二.T2值和值和T2圖像對(duì)比度圖像對(duì)比度T2圖像對(duì)比度的形成圖像對(duì)比度的形成t=TE時(shí)獲得最大圖像

28、對(duì)比整理ppt三三.質(zhì)子密度圖像對(duì)比度質(zhì)子密度圖像對(duì)比度 體素內(nèi)質(zhì)子密度決定弛豫過(guò)程中縱向磁化的最體素內(nèi)質(zhì)子密度決定弛豫過(guò)程中縱向磁化的最大值。大值。 組織質(zhì)子密度差產(chǎn)生的對(duì)比稱質(zhì)子密度對(duì)比度，組織質(zhì)子密度差產(chǎn)生的對(duì)比稱質(zhì)子密度對(duì)比度，突出質(zhì)子密度分布的圖像叫質(zhì)子密度像突出質(zhì)子密度分布的圖像叫質(zhì)子密度像整理ppt質(zhì)子密度對(duì)比度的形成質(zhì)子密度對(duì)比度的形成具有相同具有相同T1值，質(zhì)子密度不同的組織弛豫值，質(zhì)子密度不同的組織弛豫過(guò)程過(guò)程t=1500ms兩種組織兩種組織的縱向磁的縱向磁化差達(dá)到化差達(dá)到最大最大整理ppt在在MRI脈沖序列中，通常用改變脈沖序列中，通常用改變TR的的方法來(lái)達(dá)到獲取最大質(zhì)子

29、密度對(duì)比的目的方法來(lái)達(dá)到獲取最大質(zhì)子密度對(duì)比的目的要得到突出質(zhì)子密度對(duì)比的圖像，要得到突出質(zhì)子密度對(duì)比的圖像，TR只能在弛豫過(guò)程的后期選取，只能在弛豫過(guò)程的后期選取，TR=3T1可可產(chǎn)生幾乎是單質(zhì)子密度對(duì)比圖像。產(chǎn)生幾乎是單質(zhì)子密度對(duì)比圖像。(經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)3T1時(shí)間，組織的縱向磁化可恢復(fù)其穩(wěn)態(tài)時(shí)間，組織的縱向磁化可恢復(fù)其穩(wěn)態(tài)值的值的95%以上）以上）整理pptT1對(duì)比度和質(zhì)子密度對(duì)比度的差別T1對(duì)比度由宏觀磁化強(qiáng)度矢量的變化率產(chǎn)生對(duì)比度由宏觀磁化強(qiáng)度矢量的變化率產(chǎn)生質(zhì)子密度對(duì)比度由磁化強(qiáng)度矢量的最大值決定質(zhì)子密度對(duì)比度由磁化強(qiáng)度矢量的最大值決定弛豫階段的早期以弛豫階段的早期以T1對(duì)比度為主，弛豫后

30、期對(duì)比度為主，弛豫后期 質(zhì)子密度對(duì)比度占優(yōu)勢(shì)，隨縱向磁化最大值質(zhì)子密度對(duì)比度占優(yōu)勢(shì)，隨縱向磁化最大值 的趨近，的趨近， T1對(duì)比度逐漸被質(zhì)子密度對(duì)比度對(duì)比度逐漸被質(zhì)子密度對(duì)比度 取代。取代。整理ppt T T1 1加權(quán)像（短加權(quán)像（短TETE、TR)TR) 短T1組織吸收能量多顯示強(qiáng)信號(hào)，長(zhǎng)T1組織因飽和不能吸收太多能量，表現(xiàn)低信號(hào) 組織間信號(hào)強(qiáng)度的變化使圖像的T1對(duì)比度得到增強(qiáng) 由于信號(hào)檢測(cè)總是在橫向進(jìn)行，采用短TE可最大限度削減由于T2弛豫造成的橫向信號(hào)損失，排除了T2的作用整理ppt T T2 2加權(quán)像（長(zhǎng)加權(quán)像（長(zhǎng)TETE、TR)TR)長(zhǎng)長(zhǎng)TRTR時(shí)掃描周期內(nèi)縱向磁化矢量已按時(shí)掃描周期

31、內(nèi)縱向磁化矢量已按T T1 1時(shí)間常時(shí)間常數(shù)充分弛豫數(shù)充分弛豫 采用長(zhǎng)采用長(zhǎng)TETE，信號(hào)中，信號(hào)中T T1 1效應(yīng)被進(jìn)一步排除；可突效應(yīng)被進(jìn)一步排除；可突出液體鄧橫向弛豫較慢的組織信號(hào)。出液體鄧橫向弛豫較慢的組織信號(hào)。一般病變部位都會(huì)出現(xiàn)大量水的聚集，用一般病變部位都會(huì)出現(xiàn)大量水的聚集，用T T2 2加加權(quán)像可以非常滿意的顯示這些水的分布，因此權(quán)像可以非常滿意的顯示這些水的分布，因此在確定病變范圍上有重要作用在確定病變范圍上有重要作用整理ppt 質(zhì)子密度加權(quán)像（長(zhǎng)質(zhì)子密度加權(quán)像（長(zhǎng)TR短短TE)長(zhǎng)長(zhǎng)TR可使組織的縱向磁化矢量在下一個(gè)可使組織的縱向磁化矢量在下一個(gè)激勵(lì)到來(lái)之前充分弛豫，削減激勵(lì)

32、到來(lái)之前充分弛豫，削減T1對(duì)信號(hào)對(duì)信號(hào)的影響；的影響；短短TE主要削減主要削減T2對(duì)圖像的影響，這是圖對(duì)圖像的影響，這是圖像對(duì)比度僅與質(zhì)子密度有關(guān)像對(duì)比度僅與質(zhì)子密度有關(guān)整理ppt無(wú)論何種加權(quán)像，均會(huì)包含一定的質(zhì)子密度、T1 和T2對(duì)比度。因?yàn)闊o(wú)論TR和TE如何取值，縱向磁化MZ總是受質(zhì)子密度的影響；在可供測(cè)量的信號(hào)出現(xiàn)之前，一定程度的弛豫已經(jīng)發(fā)生；通過(guò)序列參數(shù)的選擇，總能使圖像的某種對(duì)比度得以突出，同時(shí)使其它對(duì)比度的影響大大降低。整理ppt6、序列參數(shù)的優(yōu)化、序列參數(shù)的優(yōu)化一.序列參數(shù)分類 初級(jí)參數(shù) TR、 TE、 TI、 等 導(dǎo)出參數(shù) 圖像對(duì)比度、空間分辨率、SNR、 成象時(shí)間整理ppt磁共振成像脈沖序列常用參數(shù)整理ppt二二.參數(shù)優(yōu)化內(nèi)容參數(shù)優(yōu)化內(nèi)容1.對(duì)比度的影響參數(shù)及優(yōu)化 影響參數(shù)TR、TE、TI、2.空間分辨率的影響參數(shù)及優(yōu)化3.信噪比的影響參數(shù)及優(yōu)化整理pptK空間 K空間是傅立葉變換磁共振成像方法中的一個(gè)重要概念。在傅立葉變換磁共振成像方法中，K空間實(shí)際就是真實(shí)空間的傅立葉變換鏡像空間。整理pptK空間 K空間就是存放磁共振成像用原始數(shù)據(jù)的地方，也就是說(shuō)，這些數(shù)據(jù)是由脈沖序列運(yùn)行時(shí)采集來(lái)的，在進(jìn)行傅立葉變換后，就能變成圖像。K空間的每一行都是在加有頻率編碼梯度（也稱讀梯度）的時(shí)候采集的，二維傅立葉變換成像時(shí)