磁共振成像技术-基本原理.

AcceleratorEXCITETechnology磁共振成像技术——基本原理什么是磁共振成像（MRI）？1.2.3.磁共振成像MagneticResonanceImaging磁场人体图像人体富含H2O—H+共振发生的地方采集信号-形成图像磁1.磁场北极南极NS1.5T超导磁体地球磁地磁、磁铁、核磁磁磁场强度磁磁场强度磁广东医附院1.5T超导磁体临床磁场强度:0.05～3T低场:≤0.3T中场:＞0.3T,≤1.0T高场:＞1.0T磁GE公司3.0T超导磁体0.35T0.2T0.7T永磁体常见MR机0.5T1.5T1.0T3.0T磁2.共振的概念G共振：用一种频率与进动频率相同的射频脉冲激发所检查的原子核将引起共振。GCDEFGABCDEFGAB共振共振条件personinmagneticfieldmagnet质子磁场射频进动频率GG共振RFTransceiverpersoninmagneticfieldmagnetbeforetransmittingRF共振personinmagneticfieldRFTransceiverRFPulsetransmittingRF共振personinmagneticfieldRFTransceiverMRSignalaftertransmittingRF共振Proton质子Electron电子1H人体MR成像的物质基础-原子核（1H）BillionsofHydrogenAtomsinthebody人体由大量氢原子构成共振什么是进动频率？原子核的磁性含有单数质子、单数中子或两者均为单数的原子核，其自旋可产生磁场，其方向的强度称为磁矩。生物体内含1H、13C、19F、23Na、31P等有磁性的元素，其中以1H的研究和使用最多。共振在主磁场中，1H原子核在绕自身轴旋转时，又沿主磁场方向做圆周运动，将质子磁矩的这种运动称为进动或旋进。宏观磁矩也做进动，其频率w，可用Larmor公式表示：B0为主磁场强度，r为磁旋比42.5兆赫/Tw=gBo共振进动频率陀螺共振陀螺进动质子进动ZXY质子在磁场中：进动速度非常快，例如在场强1.0T的磁场中，质子的进动频率为42.5MHz，即每秒围绕Z轴进动四千二百多万次。共振质子磁矩NS质子带正电荷，具有自旋性（就像旋转中的地球），并有自己的磁场，自然状态下，各个质子的磁场方向（自旋轴方向）处于杂乱无章的排列状态，宏观磁矩M=0。共振宏观磁矩NS当质子进入强磁场，质子将重新排列，大多数质子（低能态）自旋轴方向平行于磁场方向，少数质子（高能态）反向，宏观磁矩为Mz。共振宏观磁矩射频脉冲90°脉冲90°RF的特点：Mxy衰减快，信号难以采集，自由感应衰减（FID）MxyMz共振180°RF的特点：1、Mxy重聚焦，信号得以采集，2、在TE/2激发3、Mxy的衰减，是由于质子失相位MxyMz去相位复相位180°脉冲共振核磁驰豫射频脉冲符合频率，被激励的质子群发生共振，宏观磁化矢量（M）离开平衡状态，当脉冲停止后，宏观磁化矢量又自发地回复平衡状态，这个过程称为“核磁驰豫”。驰豫过程可用两个值描述：纵向驰豫时间（T1）横向驰豫时间（T2）共振MzT1（纵向弛豫时间）：90°脉冲停止后，Mz达到其最终平衡状态63%的时间。T2（横向弛豫时间）：90°脉冲停止后，Mxy衰减到原来值的37%的时间。MxyMzT163％T237％核磁弛豫Mz，MxyMXY共振弛豫时间（T1、T2）与MRI成像不同组织间的T1、T2值有差别，又相对固定，这是MR的成像基础，用不同的灰度表示。MRI图像主要反映组织间的T1的差别，为T1加权（T1weightedimaging,T1WI)。主要反映组织间的T2的差别，为T2加权（T1weightedimaging,T2WI)。共振3.成像人体—受到射频脉冲—产生共振、弛豫—接收信号—形成图像序列FSEIR3DTOF4.总结磁共振成像名词①磁场②磁场强度③共振④质子（1H）⑤进动或旋进⑥进动频率⑦宏观磁矩⑧射频脉冲：90°脉冲，180°脉冲⑨T1时间⑩T2时间谢谢！