核磁共振成像課件

2009核磁共振核磁共振成像2009核磁共振角動(dòng)量及其旋進(jìn)[角動(dòng)量與旋進(jìn)、磁矩]角動(dòng)量為m的質(zhì)點(diǎn)到一點(diǎn)o的角動(dòng)量(angularmomentum)L，等于從O點(diǎn)到質(zhì)點(diǎn)的矢徑r與質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量的矢積2009核磁共振2009核磁共振§4進(jìn)動(dòng)進(jìn)動(dòng)：高速旋轉(zhuǎn)的物體，其自轉(zhuǎn)軸繞另一個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象。2009核磁共振階段復(fù)習(xí)一角動(dòng)量及其表達(dá)電子的角動(dòng)量、磁矩及其表達(dá)。二進(jìn)動(dòng)產(chǎn)生的條件及進(jìn)動(dòng)的特點(diǎn)。三核磁的自旋四核的進(jìn)動(dòng)五核磁共振2009核磁共振進(jìn)動(dòng)原因

剛體受重力矩dt時(shí)間內(nèi)角動(dòng)量增量因

所以自轉(zhuǎn)軸發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生進(jìn)動(dòng)。進(jìn)動(dòng)2009核磁共振用角動(dòng)量定理研究進(jìn)動(dòng)

由角動(dòng)量定理

所以

進(jìn)動(dòng)角速度

進(jìn)動(dòng)2009核磁共振用角動(dòng)量定理研究進(jìn)動(dòng)

由角動(dòng)量定理

所以

進(jìn)動(dòng)角速度

進(jìn)動(dòng)2009核磁共振階段復(fù)習(xí)一角動(dòng)量及其表達(dá)電子的角動(dòng)量、磁矩及其表達(dá)。二進(jìn)動(dòng)產(chǎn)生的條件及進(jìn)動(dòng)的特點(diǎn)。三核磁的自旋四核的進(jìn)動(dòng)五核磁共振2009核磁共振磁矩旋進(jìn)（進(jìn)動(dòng)）拉莫（Larmor)進(jìn)動(dòng)原子核既有磁矩又有動(dòng)量矩（角動(dòng)量）?，F(xiàn)若兩者同時(shí)作用，磁場(chǎng)對(duì)核磁矩的作用力，不是使核磁朝磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，而是使核磁矩繞外磁場(chǎng)的方向軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱為進(jìn)動(dòng)。2009核磁共振二電子的角動(dòng)量與磁矩2009核磁共振核的自旋磁矩按量子力學(xué)，核自旋LI是量子化的，只能取一系列不連續(xù)值核自旋量子數(shù)I只能取整數(shù)和半整數(shù)。LI大小取決I值，不同的核I值不同。核自旋角動(dòng)量具有空間量子化的性質(zhì)，即LI在外磁場(chǎng)方向（Z方向）的分量LIz取一系列不連續(xù)值2009核磁共振2009核磁共振相應(yīng)的磁矩與角卻是在空間Z方向的分量關(guān)系為2009核磁共振2009核磁共振水分子的磁矩滿殼層五對(duì)氧核的磁矩?結(jié)論：相當(dāng)于兩個(gè)氫核！2009核磁共振LZ磁矩在磁場(chǎng)中的附加能量2009核磁共振自旋不為零的原子核置于外磁場(chǎng)中時(shí)，原子核與外磁場(chǎng)相互作用的結(jié)果出現(xiàn)了兩方面的變化，一方面是產(chǎn)生核繞的旋進(jìn)；另一方面是產(chǎn)生了核的附加能量，造成了原子核能級(jí)的劈裂。當(dāng)?shù)拇笮閹讉€(gè)特斯拉（T）時(shí)，能級(jí)劈裂的間距相當(dāng)于10~100MHz電磁波的能量，這個(gè)波段的電磁波稱為射頻（RF）電磁波。用FR電磁波對(duì)品照射，如FR電磁波的能量剛好等于原子核能級(jí)劈裂的間距時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)樣品中的原子核強(qiáng)烈吸收電磁波能量，從劈裂后的低能級(jí)向相鄰的高能級(jí)躍遷的現(xiàn)象，這就是核磁共振現(xiàn)象中的共振吸收。2009核磁共振

由量子力學(xué)可知，只有

m=1的躍遷，才是允許躍遷，所以相鄰兩能級(jí)之間的能量差：

2009核磁共振產(chǎn)生核磁共振時(shí)的頻率2009核磁共振

L——?jiǎng)恿烤?/p>

T——

力矩

μ——磁距拉莫進(jìn)動(dòng)2009核磁共振拉莫進(jìn)動(dòng)動(dòng)量矩定理:

力矩T作用在具有角動(dòng)量(動(dòng)量矩)為L(zhǎng)的剛體上,將引起動(dòng)量矩的變化。L為原子核的動(dòng)量矩，則T為核在外（靜）磁場(chǎng)中受到的力矩：現(xiàn)根據(jù)經(jīng)典力學(xué)的規(guī)律來闡明進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象:則：2009核磁共振拉莫進(jìn)動(dòng)

由兩邊同乘上式變?yōu)椋?009核磁共振2009核磁共振拉莫進(jìn)動(dòng)2009核磁共振當(dāng)帶正電荷的、且具有自旋量子數(shù)的核會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，該自旋磁場(chǎng)與外加磁場(chǎng)相互作用，將會(huì)產(chǎn)生回旋，稱為進(jìn)動(dòng)(Procession).進(jìn)動(dòng)頻率與自旋核角速度及外加磁場(chǎng)的關(guān)系可用Larmor方程表示：

此式與量子力學(xué)模型導(dǎo)出的式子完全相同。f0稱為進(jìn)動(dòng)頻率。在磁場(chǎng)中的進(jìn)動(dòng)核有兩個(gè)相反方向的取向，可通過吸收或發(fā)射能量而發(fā)生翻轉(zhuǎn)?？傊?，無論從何種模型看，核在磁場(chǎng)中都將發(fā)生分裂，可以吸收一定頻率的輻射而發(fā)生能級(jí)躍遷?？偨Y(jié)：原子核之經(jīng)典力學(xué)模型2009核磁共振不同的原子核，其自旋磁量子數(shù)不同。1.偶偶核系指核中的質(zhì)子數(shù)Z和中子數(shù)N相等，且均為偶數(shù)的核，這樣的核自旋都是零，I=0，如；，。2.奇偶核系數(shù)Z、N中有一個(gè)為奇數(shù)，另一個(gè)為偶數(shù)的核。這樣的核自旋都是半整數(shù)，即……，如，。3.奇奇核系數(shù)Z、N都是奇數(shù)的核。這樣的核自旋都是整數(shù)，即I=1，2……，如，等。目前應(yīng)于醫(yī)學(xué)成像的是1H（31P核的成像技術(shù)也在研究中），它的自旋為。2009核磁共振自旋量子數(shù)與原子核的質(zhì)量數(shù)及質(zhì)子數(shù)關(guān)系2009核磁共振一、自旋核在磁場(chǎng)中的能級(jí)劈裂

自旋不為零的原子核置于外磁場(chǎng)中時(shí)，原子核與外磁場(chǎng)相互作用的結(jié)果出現(xiàn)了兩方面的變化，一方面是產(chǎn)生核繞的旋進(jìn)；另一方面是產(chǎn)生了核的附加能量，造成了原子核能級(jí)的劈裂。當(dāng)?shù)拇笮閹讉€(gè)特斯拉（T）時(shí)，能級(jí)劈裂的間距相當(dāng)于10~100MHz電磁波的能量，這個(gè)波段的電磁波稱為射頻（RF）電磁波。用FR電磁波對(duì)品照射，如FR電磁波的能量剛好等于原子核能級(jí)劈裂的間距時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)樣品中的原子核強(qiáng)烈吸收電磁波能量，從劈裂后的低能級(jí)向相鄰的高能級(jí)躍遷的現(xiàn)象，這就是核磁共振現(xiàn)象中的共振吸收。2009核磁共振在磁共振成像中，一般主磁場(chǎng)沿Z軸方向放置，用符號(hào)Z表示。眾多的表示核磁矩的矢線會(huì)繞外磁場(chǎng)方向形成兩個(gè)喇叭筒，上一個(gè)喇叭筒是由處于低能級(jí)的原子核磁矩或角動(dòng)量圍成的，下面的喇叭筒是由高能級(jí)上的原子核磁矩或角動(dòng)量圍成的。根據(jù)微觀粒子在熱平衡狀態(tài)下的玻爾茲曼分布律，在高能級(jí)上的粒子數(shù)要比低能級(jí)上的少。這樣，總的合成結(jié)果，即合矢量是同B0方向一致的不等于零的磁化強(qiáng)度矢量，如圖4-6所示。2009核磁共振特定質(zhì)子的吸收位置與標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)子的吸收位置之差，稱為該質(zhì)子的化學(xué)位移，用

(ppm)表示。乙醇的氫譜2009核磁共振理論上講，同種原子核處于同樣的磁場(chǎng)中能級(jí)裂分，接受射頻時(shí)應(yīng)該在同一位置發(fā)生共振。不同基團(tuán)中的同種核，因屏蔽不同,造成共振峰位不同，從而產(chǎn)生不同的化學(xué)位移H0H’H=H0-sH0=(1-s)H0s:屏蔽系數(shù)w=g(H+H0)化學(xué)位移2009核磁共振CH3-CH2-OHCH2CH3OH2009核磁共振a.參比-內(nèi)標(biāo)：1H:Tetramethy-silane,Si(CH3)4,

TMS,

13C:CS2,

TMS19F:AcF3,CCl431P:85%H3PO4gB0

2

n=1,單峰

便于比較2,屏蔽強(qiáng)

高場(chǎng)強(qiáng)3,化學(xué)惰性不與樣品反應(yīng)4,沸點(diǎn)低

有利于樣品回收2009核磁共振b.數(shù)值表示:(unit:ppm)CH3Br/TMS質(zhì)子的化學(xué)位移B0=1.4092T,

TMS=60MHz,

CH3=60MHz+162Hz

d:2.70ppmB0=2.3486T,

TMS=100MHz,

CH3=100MHz+270Hz

:2.70ppmppm:partspermillion2009核磁共振H=（1/2

）

B波譜技術(shù)利用MR中的化學(xué)位移現(xiàn)象來測(cè)定分子組成及空間分布的一種檢測(cè)方法。2009核磁共振自由水和結(jié)合水及其MRS在相同的磁場(chǎng)的刺激下自由水的旋進(jìn)的頻率基本上相同，結(jié)合水的頻率差別比較大?？梢杂糜谂R床檢查。頻率自由水結(jié)合水2009核磁共振2009核磁共振2009核磁共振2009核磁共振2009核磁共振2009核磁共振2009核磁共振2009核磁共振2009核磁共振2009核磁共振2009核磁共振2009核磁共振三、反轉(zhuǎn)恢復(fù)信號(hào)與加權(quán)圖像1、反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列（inversionrecovery,IR）首先使用一個(gè)180°脈沖，然后等待一段時(shí)間TI再施加一個(gè)90°脈沖，如圖5-3所示，其中TI為反轉(zhuǎn)時(shí)間，TR為脈沖重復(fù)時(shí)間。在IR序列中，180°脈沖使縱向磁化強(qiáng)度矢量偏離正Z軸180°，轉(zhuǎn)到負(fù)Z軸上。在180°脈沖停止后，縱向磁化開始恢復(fù)，由，經(jīng)過，最后恢復(fù)到，如圖5-4所示。在此過程中，由于不存在橫向磁化，XY平面內(nèi)的接收線圈不存在磁通量的變化，因此檢測(cè)不到MR信號(hào)。2009核磁共振2009核磁共振在180°脈沖過后，Mz開始逐漸恢復(fù)，經(jīng)過時(shí)間TI后再施加一個(gè)90°脈沖，就把Mz在Z軸上的恢復(fù)量轉(zhuǎn)到了XY平面上來檢測(cè)，由此產(chǎn)生的MR信號(hào)我們稱之為反轉(zhuǎn)恢復(fù)信號(hào)。在實(shí)際應(yīng)用中，我們一般不采集這一信號(hào)，而是在90°脈沖后再施加一個(gè)180°脈沖產(chǎn)生SE信號(hào)，這種序列稱為反轉(zhuǎn)恢復(fù)自旋回波序列（IRSE），如圖5-5所示，其中回波時(shí)間TE為90°脈沖和回波間的距離，TI為初始180°脈沖和90°脈沖間的距離，TR為整個(gè)序列的重復(fù)時(shí)間。2009核磁共振2、IRSE序列的加權(quán)圖像。2009核磁共振2009核磁共振2009核磁共振磁共振成像MagneticResonanceImagingMRI2009核磁共振

核磁共振成像技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史

核磁共振現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)

Purcell等,Bloch等（1945）;PhysicalReview:

核磁共振現(xiàn)象引入醫(yī)學(xué)界

Damadian（1971）;Science,171:1151-1153

核磁共振成像

Lauterbur（1973）;Nature,242:190-191

是利用原子核在磁場(chǎng)內(nèi)所產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)重建成像的一種影像技術(shù)2009核磁共振第一節(jié)磁共振成像原理和設(shè)備

磁共振現(xiàn)象與MRIMRI設(shè)備第二節(jié)MRI圖像特點(diǎn)

灰階成像流空成像三維成像運(yùn)動(dòng)器官成像第三節(jié)MRI檢查技術(shù)第四節(jié)MRI診斷的臨床應(yīng)用2009核磁共振MRI成像基本原理含奇數(shù)質(zhì)子的原子核均在其自旋過程中產(chǎn)生自旋磁動(dòng)量，即磁矩以矢量描述核磁矩的大小是原子核的固有特性，它決定MRI信號(hào)的敏感性氫原子核只有單一質(zhì)子具有最強(qiáng)的磁矩氫質(zhì)子在人體內(nèi)分布廣，數(shù)量多，MRI均選用氫為靶原子核2009核磁共振核磁共振=磁共振

NMR=MR2009核磁共振人體組織內(nèi)的質(zhì)子存在狀態(tài)2009核磁共振質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)：進(jìn)動(dòng)頻率

0=

02009核磁共振人體質(zhì)子在磁場(chǎng)中2009核磁共振共振現(xiàn)象2009核磁共振90

射頻脈沖2009核磁共振磁共振信號(hào)的產(chǎn)生外來射頻脈沖停止后，由M0產(chǎn)生的橫向磁化矢量在晶格磁場(chǎng)作用下由XY平面逐漸回復(fù)到Z軸同時(shí)以射頻信號(hào)的形式放出能量發(fā)出的射頻信號(hào)被體外線圈接受經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后重建成圖像2009核磁共振MRI應(yīng)用中常用概念馳豫：指磁化矢量恢復(fù)到平衡態(tài)的過程磁化矢量越大，MRI探測(cè)到的信號(hào)越強(qiáng)2009核磁共振縱向弛預(yù)自旋-晶格弛預(yù)T1弛預(yù)2009核磁共振MRI應(yīng)用中常用概念T1時(shí)間：測(cè)量縱向馳豫的時(shí)間定義：縱向磁化矢量從最小恢復(fù)至平衡態(tài)的63%所經(jīng)歷的馳豫時(shí)間不同的組織T1時(shí)間不同產(chǎn)生MR信號(hào)強(qiáng)度上的差別圖像上為灰階的差別2009核磁共振橫向弛預(yù)自旋-自旋弛預(yù)T2弛預(yù)2009核磁共振MRI應(yīng)用中常用概念T2時(shí)間：測(cè)量橫向馳豫的時(shí)間定義：橫向磁化矢量從由最大衰減至37%所經(jīng)歷的馳豫時(shí)間不同的組織T2時(shí)間不同產(chǎn)生MR信號(hào)強(qiáng)度上的差別圖像上為灰階的差別2009核磁共振T1、T2弛預(yù)過程同時(shí)進(jìn)行2009核磁共振MR信號(hào)2009核磁共振一、自由感應(yīng)衰減信號(hào)與加權(quán)圖像

如果在90°脈沖過后立即采集FID信號(hào)，F(xiàn)ID信號(hào)的初始幅度就正比于M0，反映了樣品內(nèi)質(zhì)子的平均密度，所得的MRI圖像就是質(zhì)子密度圖像；如果在90°脈沖過后不立即采集FID信號(hào)，而是等待一段時(shí)間，這樣采集到的FID信號(hào)幅度就不僅和質(zhì)子密度相關(guān)，還要受到的T2*影響，于是所得的MRI圖像就有了一定程度的T2*加權(quán)。2009核磁共振二、自旋回波信號(hào)與加權(quán)圖像

自旋回波序列自旋回波（spinecho,SE）序列是目前臨床MRI中最基本、最常用的脈沖序列，它包括單回波SE序列和多回波SE序列。（1）單回波SE序列：?jiǎn)位夭⊿E序列首先使用一個(gè)90°脈沖，等待一段時(shí)間再施加一個(gè)180°脈沖使質(zhì)子相位重聚，產(chǎn)生自旋回波信號(hào)，TI為90°脈沖和180°脈沖的間隔時(shí)間，TE為回波時(shí)間（echotime），TR為序列重復(fù)時(shí)間（reptitiontime），一般情況下。2009核磁共振90°脈沖后，開始在XY平面上進(jìn)行旋進(jìn)和衰減，在接收線圈兩端感應(yīng)出FID信號(hào)。因?yàn)殪o磁場(chǎng)總有一定程度的不均勻，這會(huì)使Mxy的衰減速度加快，衰減的時(shí)間常數(shù)就是T2*。為消除磁場(chǎng)不均勻性的影響，在經(jīng)過TI時(shí)間后施加180°脈沖，這樣在接收線圈中將出現(xiàn)一個(gè)幅值先增長(zhǎng)后衰減的MR信號(hào)，即SE信號(hào)。

2009核磁共振90180902009核磁共振2009核磁共振2、SE序列的加權(quán)圖像（1）T1加權(quán)圖像：選擇短SE信號(hào)的幅值I為：短TE

（10－20ms）和長(zhǎng)TR（300－600ms）SE信號(hào)的幅值I為：圖像灰度主要由ρ、T1決定稱為T1加權(quán)圖像。因此，在MRI中，密度相同的組織，只要T1存在差異，就可以通過T1加權(quán)成像將其分辨開來。II2009核磁共振長(zhǎng)TE

（80ms）和長(zhǎng)TR（2000ms）圖像灰度主要由ρ

、T2決定，稱為T2加權(quán)圖像。在MRI中，密度相同的組織，只要T2存在差異，就可以通過T2加權(quán)成像將其分辨開來。（3）質(zhì)子密度加權(quán)圖像：選擇短TE

（20ms）和長(zhǎng)TR（2000ms）SE信號(hào)幅值I為：2009核磁共振三、反轉(zhuǎn)恢復(fù)信號(hào)與加權(quán)圖像

1、反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列（inversionrecovery,IR）首先使用一個(gè)180°脈沖，然后等待一段時(shí)間TI再施加一個(gè)90°脈沖，如圖5-3所示，其中TI為反轉(zhuǎn)時(shí)間，TR為脈沖重復(fù)時(shí)間。在IR序列中，180°脈沖使縱向磁化強(qiáng)度矢量偏離正Z軸180°，轉(zhuǎn)到負(fù)Z軸上。在180°脈沖停止后，縱向磁化開始恢復(fù)，由MZ＝－M0，經(jīng)過MZ＝0，最后恢復(fù)到M0，如圖5-4所示。在此過程中，由于不存在橫向磁化，XY平面內(nèi)的接收線圈不存在磁通量的變化，因此檢測(cè)不到MR信號(hào)。2009核磁共振2009核磁共振在180°脈沖過后，Mz開始逐漸恢復(fù)，經(jīng)過時(shí)間TI后再施加一個(gè)90°脈沖，就把Mz在Z軸上的恢復(fù)量轉(zhuǎn)到了XY平面上來檢測(cè)，由此產(chǎn)生的MR信號(hào)我們稱之為反轉(zhuǎn)恢復(fù)信號(hào)。在實(shí)際應(yīng)用中，我們一般不采集這一信號(hào)，而是在90°脈沖后再施加一個(gè)180°脈沖產(chǎn)生SE信號(hào)，這種序列稱為反轉(zhuǎn)恢復(fù)自旋回波序列（IRSE），如圖5-5所示，其中回波時(shí)間TE為90°脈沖和回波間的距離，TI為初始180°脈沖和90°脈沖間的距離，TR為整個(gè)序列的重復(fù)時(shí)間。2009核磁共振2009核磁共振IRSE序列信號(hào)強(qiáng)度I2009核磁共振2、IRSE序列的加權(quán)圖像。（1）質(zhì)子密度加權(quán)圖像：在IR序列中，如使用長(zhǎng)，長(zhǎng)（2000ms以上），則所有組織的縱向磁化均可完全恢復(fù)，此時(shí)的圖像就是質(zhì)子密度加權(quán)圖像。（2）T1加權(quán)圖像：在IR序列的T1加權(quán)成像中，一般取中等，短。（3）短時(shí)反轉(zhuǎn)恢復(fù)成像：當(dāng)TI非常短時(shí)，大多數(shù)組織的縱向磁化都是負(fù)值，只有短TI組織的縱向磁化處于轉(zhuǎn)折點(diǎn)，如脂肪，STIR圖像為TI加權(quán)，主要用于抑制脂肪的T1高信號(hào)。2009核磁共振2009核磁共振（4）流動(dòng)衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)圖像：當(dāng)TI非常長(zhǎng)時(shí)，幾乎所有組織的縱向磁化都已恢復(fù)，只有TI非常長(zhǎng)的組織的縱向磁化處于轉(zhuǎn)折點(diǎn)，如水，F(xiàn)LAIR序列可用于T2加權(quán)圖像和質(zhì)子密度加權(quán)圖像中抑制腦脊液（含水組織）的高信號(hào)，使腦脊液周圍的病變?cè)趫D像中得以突出。FLAIR序列掃描參數(shù)一般為長(zhǎng)，短TE（用于質(zhì)子密度加權(quán)成像）或長(zhǎng)TE（用于T2加權(quán)成像），長(zhǎng)TR（6000ms以上）。2009核磁共振第四節(jié)磁共振圖像重建

一、梯度和梯度磁場(chǎng)假定空間各處的磁場(chǎng)方向都是沿正Z軸方向的，但其大小卻隨位置改變。如果梯度磁場(chǎng)的梯度沿梯度方向各處的大小都是相等的，這樣的梯度就稱為線性梯度。線性梯度使得梯度磁場(chǎng)的大小沿梯度方向呈線性改變，這樣的梯度磁場(chǎng)就叫線性梯度磁場(chǎng)。在MRI中，我們所用的就是線性梯度磁場(chǎng)。線性梯度磁場(chǎng)可由一對(duì)通電方向相反、形狀特定的線圈建立。在MRI中，通過對(duì)電流大小、線圈大小和形狀的調(diào)節(jié)，可以獲得合適的梯度磁場(chǎng)。梯度磁場(chǎng)的方向都是沿著同一方向（通常選為Z方向）。梯度磁場(chǎng)強(qiáng)度顯著低于主磁場(chǎng)，其場(chǎng)強(qiáng)變化大約為1.0Gauss·cm.2009核磁共振二、斷層選擇

磁共振成像可以在任意方位角上取斷層，它只取決于主磁場(chǎng)及相應(yīng)的梯度磁場(chǎng)的選擇。在實(shí)際中，一般有垂直于Z軸的橫軸位斷層選擇、垂直于X軸的矢狀位斷層選擇和垂直于Y軸的冠狀位斷層選擇，下面就以橫軸位斷層來說明斷層位置的選擇。在主磁場(chǎng)B0上，沿Z方向施加梯度為Gz的線性梯度磁場(chǎng)BGz，則總磁場(chǎng)B為

（5-20）2009核磁共振假定Gz>0，總磁場(chǎng)B就隨z線性增加，z不同的地方，自旋核的共振頻率也就不同，為

因此，若所加的RF脈沖的中心角頻率這一斷層的自旋核受到激勵(lì)，這樣通過采用特定頻率的RF脈沖對(duì)所需要的斷層進(jìn)行了選擇。2009核磁共振2009核磁共振三、相位編碼和頻率編碼

1、相位編碼通過施加梯度磁場(chǎng)BGz，使得RF脈沖在處選出一個(gè)垂直于Z軸的薄層。在RF脈沖結(jié)束時(shí)，該層面中的自旋核都有同樣的旋進(jìn)頻率和初始相位，見圖5-8(a)。緊跟在梯度磁場(chǎng)BGz之后，再沿Y方向施加梯度為Gy的梯度磁場(chǎng)BGy，于是沿Y方向y坐標(biāo)不同的地方自旋核所在坐標(biāo)的磁場(chǎng)強(qiáng)度不同，它們的旋進(jìn)頻率也就各不相同，，這樣經(jīng)過一定的時(shí)間ty,y坐標(biāo)坐標(biāo)不同的自旋核所旋過的角度也就不同，即它們的相位不同，其中不同y坐標(biāo)的自旋核其相位差，與y成正比，也就是說我們可以通過相位差來了解自旋核所處的空間位置y，或者說自旋核的空間位置y用相位進(jìn)行了編碼，見圖5-8(b)。，2009核磁共振在梯度磁場(chǎng)BGz、BGy、BGx的作用下，一幀個(gè)像素的斷層上各像素內(nèi)自旋核的旋進(jìn)頻率和相位差形成如圖5-9所示的分布。但是所采集到的MR信號(hào)是斷層內(nèi)所有自旋核所產(chǎn)生的信號(hào)的總和，所以有必要將這個(gè)MR信號(hào)按不同的相位差和不同的頻率進(jìn)行分解，以便獲得斷層內(nèi)任一位置自旋核所產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)度，而這正是二維傅里葉變換所承擔(dān)的圖像重建工作。在實(shí)際工作中，在斷層的相位、頻率編碼完成后（注意相位編碼要進(jìn)行n次），將接收線圈上收到的磁共振信號(hào)s(t)直接進(jìn)行2DFT，變換得的是一個(gè)復(fù)數(shù)，即傅氏函數(shù)，此函數(shù)的實(shí)際為幅度頻譜，虛部為相位頻譜。二維傅里葉變換成像中的RF脈沖、梯度磁場(chǎng)和回波信號(hào)的時(shí)序如圖5-11所示。2009核磁共振2009核磁共振在MR成像中，對(duì)形成一幅圖像所需的數(shù)據(jù)采集完成后，還有必要進(jìn)行多次采集，以便對(duì)多次采集中得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行平均，以提高圖像噪比。這樣一來，2DFT完成一個(gè)層面的掃描時(shí)間就可表示成（5-26）式中，TR為序列重復(fù)時(shí)間，Ny為相位編碼次數(shù)，NEX為重復(fù)測(cè)量次數(shù)。在，時(shí)，則完成一個(gè)層面的掃描時(shí)間為17分鐘左右。2009核磁共振人體正常腦組織的T1、T2馳預(yù)時(shí)間馳預(yù)時(shí)間(ms)腦白質(zhì)腦灰質(zhì)腦脊液顱板板障260T290100300-84T1WIPDWIT2WI2009核磁共振PDWIT2WIT1WISE序列FSTIR序列2009核磁共振磁共振成像設(shè)備磁體梯度線圈射頻發(fā)射器MR信號(hào)接受器計(jì)算機(jī)圖像顯示和儲(chǔ)存裝置2009核磁共振MRI圖像特點(diǎn)灰階成像（組織分辨率）流動(dòng)效應(yīng)（流空和流動(dòng)增強(qiáng)）三維成像運(yùn)動(dòng)器官成像2009核磁共振MRI圖像特點(diǎn)主要反映組織間的信號(hào)強(qiáng)度T1加權(quán)像反映組織間T1的差別，有利于觀察解剖結(jié)構(gòu)T2加權(quán)像反映組織間T2的差別，顯示病變組織好2009核磁共振MRI成像技術(shù)采用不同的掃描序列和成像參數(shù)T1加權(quán)像、T2加權(quán)像、質(zhì)子加權(quán)像自旋回波（SE）、梯度回波、平面回波等2009核磁共振自旋回波（SE）：重復(fù)時(shí)間（TR）回波時(shí)間（TE）加權(quán)成像TR（ms）TE（ms）

T1WI短=<500短=<30T2WI長(zhǎng)=>2000長(zhǎng)=>60PdWI長(zhǎng)=>2000短=<302009核磁共振

磁共振檢查技術(shù)平掃（T1WI、T2WI、PDWI）增強(qiáng)（T1WI）動(dòng)態(tài)增強(qiáng)（DynamicMR）磁共振血管造影（MRA）脂肪抑制成像（STIR)水抑制成像（FLAIR）水成像（MRCP、MRU、MRM）灌注成像（Perfusion）彌散成像（Diffusion）功能成像（functionMR）2009核磁共振存在性診斷？可能性診斷？定性診斷？2009核磁共振SE序列

FGR序列垂體微腺瘤動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描2009核磁共振后交通支動(dòng)脈瘤3D-MRA2009核磁共振3D-CEMRA的時(shí)間分辨率（胸腹部）2009核磁共振FLAIR序列2009核磁共振磁共振胰膽管造影（MRCP）3D-重T2WI（水成像）2009核磁共振80歲女性發(fā)病6小時(shí)內(nèi)2009核磁共振80歲，女性。發(fā)病3天后2009核磁共振灌注成像技術(shù)原理2009核磁共振PWISSEPIDeltaR2*curve灌注成像臨床應(yīng)用腦神經(jīng)（SSEPI）1&2:Tumor(increasedbloodflow),

3:Normal2009核磁共振腦功能成像技術(shù)2009核磁共振腦功能成像2009核磁共振FingertappingActivate/Restcurveof40mseachGliomapatient,beforesurgicaloperationBOLD&T1WBOLD&SAS&MRA腦功能成像的臨床應(yīng)用2009核磁共振

MRI的分析與診斷機(jī)器類型磁場(chǎng)強(qiáng)度掃描技術(shù)條件全面觀察、建立立體定位概念具體分析正常、異常和特殊所見推測(cè)病理生理狀態(tài)結(jié)合臨床資料作出診斷2009核磁共振梯度波回波序列梯度回波（gradientechoGRE或GR），又稱為場(chǎng)回波（fieldechoFE）20世紀(jì)發(fā)展起來的快速掃描方法。物理基礎(chǔ)是穩(wěn)態(tài)自由旋進(jìn)（steadystatefreeprocession）

1.小角度激勵(lì)技術(shù)

2.穩(wěn)態(tài)的形成

3.梯度回波的形成2009核磁共振小角度激勵(lì)技術(shù)在SE序列中，縱向磁化恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)，連續(xù)刺激中縱向恢復(fù)小導(dǎo)致橫向磁化強(qiáng)度變小，F(xiàn)ID信息減弱。因此采用小角度刺激技術(shù)。例如用20度的刺激時(shí)，橫向磁化可達(dá)最大值的34%?？v向磁化為最大值的94%。重復(fù)時(shí)間一般為幾十毫秒。2009核磁共振2。穩(wěn)態(tài)的形成隨著時(shí)間的推移，縱向磁化減小，恢復(fù)時(shí)間加快，在一定的時(shí)間內(nèi)一定會(huì)達(dá)到平衡。就是穩(wěn)態(tài)自由旋進(jìn)SSFP2009核磁共振3梯度回波的形成2009核磁共振在MR成像中，對(duì)形成一幅圖像所需的數(shù)據(jù)采集完成后，還有必要進(jìn)行多次采集，以便對(duì)多次采集中得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行平均，以提高圖像噪比。這樣一來，2DFT完成一個(gè)層面的掃描時(shí)間就可表示成式中，TR為序列重復(fù)時(shí)間，Ny為相位編碼次數(shù)，NEX為重復(fù)測(cè)量次數(shù)。在，時(shí)，則完成一個(gè)層面的掃描時(shí)間為17分鐘左右。2009核磁共振回波平面成像序列目前臨床應(yīng)用最快的MR成像技術(shù)，可以對(duì)運(yùn)動(dòng)器官進(jìn)行觀察。EPI的脈沖序列實(shí)質(zhì)上是一種讀數(shù)模式磁場(chǎng)的梯度往返變化。隨著激勵(lì)機(jī)制不同，采集到的數(shù)據(jù)也不同。FID、IR、SE、GRE2009核磁共振快速成像序列的應(yīng)用1彌散成像diffusion一定條件下。D=距離平方的平均除以相應(yīng)的時(shí)間為一常數(shù)。來判斷自由水與結(jié)合水或不同組織中的水。SE序列彌散：大梯度的磁場(chǎng)。2009核磁共振灌注成像（Perfusion）對(duì)比劑法2009核磁共振功能性磁共振成像血氧水平依賴(bloodoxygenationleveled-dependent)2009核磁共振磁共振血管成像magneticresonanceangiography,MAR信號(hào)增強(qiáng)效應(yīng)(timeofflightTOF)相位偏移效應(yīng)(phasecontrastPC)2009核磁共振

一流動(dòng)效應(yīng)一流動(dòng)相關(guān)增強(qiáng)效應(yīng)先對(duì)靜態(tài)組織反復(fù)刺激Tr<<T1時(shí)，動(dòng)態(tài)的沒有反復(fù)刺激，在相同的刺激下其縱向信號(hào)強(qiáng)V=D/TR時(shí)倍最強(qiáng)。相位偏移效應(yīng)在梯度怕作用下，無論是靜自旋還是動(dòng)態(tài)自旋，其相位都要發(fā)生改變。1單極性梯度磁場(chǎng)下作用下的相位偏移梯度大于零為正反之為負(fù)靜態(tài)與動(dòng)態(tài)與時(shí)間的平方成正比2009核磁共振2雙極性梯度磁場(chǎng)下作用下的相位偏移動(dòng)態(tài)的有相位偏移靜態(tài)的相互抵消2009核磁共振二流動(dòng)現(xiàn)象的補(bǔ)償梯度相位重聚技術(shù)去相位技術(shù)2009核磁共振預(yù)飽和技術(shù)預(yù)飽和技術(shù)主要是動(dòng)脈和靜脈共同存在時(shí)，先對(duì)動(dòng)態(tài)的進(jìn)行刺激使達(dá)到飽和狀態(tài)。2009核磁共振時(shí)間飛越法血管成像二維TOFMRA單個(gè)與血流方向垂直方向進(jìn)行多層掃描三維TOFMRA采用整體采樣3-8mm厚。多容積采集單容積采集2009核磁共振相位對(duì)比法血管成像在不同的雙梯度成像，流動(dòng)血液會(huì)產(chǎn)生不同的相位差，而靜態(tài)組織的相位差為零。只有梯度磁場(chǎng)方向與血流動(dòng)方向一致時(shí)才會(huì)相位偏移，垂直方向上不會(huì)產(chǎn)生相位差2009核磁共振第六節(jié)MRI的臨床應(yīng)用三、MRI技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與限度1．MRI可利用被檢組織的物理和生物化學(xué)特性（如水、鐵、脂肪、血管外血液及其降解后的產(chǎn)物等）來作組織特性的評(píng)價(jià)，以區(qū)別不同組織。2．通過流動(dòng)效應(yīng)來評(píng)價(jià)血流和腦脊液的流動(dòng)。3．為骨骼所包圍的組織，如后顱窩和椎管內(nèi)的組織得以顯示清楚，不像CT那樣會(huì)受因骨產(chǎn)生的偽影所影響。2009核磁共振第六節(jié)MRI的臨床應(yīng)用三、MRI技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與限度4．MRI掃描時(shí)，可作任意方向的掃描，因此在制定放射治療和手術(shù)方案時(shí)很有幫助。5．MRI增強(qiáng)掃描時(shí)所用的順磁性對(duì)比劑無毒性反應(yīng)。6．無需含碘的對(duì)比劑；在檢查前不用對(duì)病人進(jìn)行特殊的準(zhǔn)備；7．MRI檢查無電離輻射，是一種無創(chuàng)傷性的檢查，所以易為病人所接受。2009核磁共振第六節(jié)MRI的臨床應(yīng)用三、MRI技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與限度1．檢查需時(shí)較長(zhǎng)。一些生理性活動(dòng)，如心血管、腦脊液的搏動(dòng)、呼吸動(dòng)和胃腸道的蠕動(dòng)等，均會(huì)影響成像的清晰。但是MRI技術(shù)的改進(jìn)，如MRI電影術(shù)，表面線圈的改進(jìn)，呼吸和心臟門控技術(shù)的應(yīng)用和快速掃描序列等，大大地克服了MRI這方面的不足。2009核磁共振第六節(jié)MRI的臨床應(yīng)用三、MRI技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與限度2．重危病人，不能很好合作和配合的病人，仍不能接受此項(xiàng)檢查。3．由于磁體掃描膛較小，少數(shù)病人會(huì)有幽閉感（claustrophobia）。過于肥胖的病人亦不易進(jìn)入掃描膛，或即