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MR成像基础§1 RF 脉冲 I. 功能: 在共振状态下，RF脉冲激发质子，核系的磁化强度矢量M翻转； 翻转的角度叫作翻转角 ~ FA。 II. RF 脉冲的种类 激发类型: 选择性激发RF脉冲 非选择性激发RF脉冲 波型 sinc RF 脉冲 Gaussian RF 脉冲 1.选择性RF脉冲(selected RF pulse) ~ 软脉冲(soft pulse) 时间域内，RF脉冲的持续时间长，强度小； 理想的选择性RF脉冲只选择一个位置的层面，其他层面的位置不被选择。 选择性RF脉冲常用于2D成像。 2. 非选择性RF脉冲（ Non-selected RF pulse ） ~硬脉冲（ hard pulse ） 时间域内，RF脉冲的持续时间短，而强度高； 非选择性脉冲激发线圈内所有的自旋； 非选择性脉冲常用于3D成像。 3. Sinc型 RF 脉冲 sinc 函数: sinc(t)=sin(t)/t sinc 函数的F.T.是矩形函数；在频率域，其有 fmax 和 -fmax； 带宽（Band width ~BW）是最大频率的2倍： BW=2fmax 4. Gaussian型RF脉冲 Gaussian型RF脉冲是钟形（bell-like） Gaussian函数的F.T.还是Gaussian函数 III. Fourier Transform ~ FT 19世纪，法国数学家 FT可提供信号的频谱； 时间域信号g(t)和频率域信号G(?)的关系： §2 空间编码 层面选择~ slice selection 相位编码~phase encoding 频率编码~frequency encoding（read ） I. 选层 1.目的: 只有一个窄带内的自旋被激发； 层面内的信息可被接收用于形成图像。 如何确定层位置？ 层面的位置由对等中心（iso-center）的偏移量（offset）确定； (2)如何确定层厚？ 层厚由使用的RF脉冲的带宽和梯度场强度确定。 层厚与RF场的带宽成正比： ?Z ? BW 层厚与梯度场强度成反比： ?Z ? 1/G (3) 如何改变层厚? A. 改变RF脉冲的带宽 BW 越窄，层厚越小； B. 改变梯度场 梯度场越大，层厚越小； 3. 一次扫描可得层面的数目 TR TE RF脉冲的数目和持续时间 梯度场G …… 最大层面数： Max#slices TR/(TE+Ts/2+T0) =TR/active time Ts ~ 采样时间（sampling time） T0 ~ 杂项时间（overhead time） 公式可近似为 II. 频率编码 一端是低频，另一端是高频； 数字化信号包括所有质子的信号； MR信号含有空间信息。 III. 相位编码 相位编码梯度场改变自旋的角位置 1. 分析 2. 讨论 3个相位编码，产生的相邻相移为120°； 如果有许多相位编码，相邻相移为： 360°/相位编码步数 例如，256相位编码步数，相位差异为： 360 ° / 256 ≈ 1.45 ° 相位差异非常小，相位编码方向的高对比度分辨力非常好； 所以一般条件下，增加相位编码步数可提高空间分辨力。 标准序列扫描时间： scan time = TR? (#phase encoding)? NEX 增加相位编码步数会使扫描时间增加。 IV 空间编码与空间分辨力 空间分辨力与扫描野(FOV)和扫描矩阵的关系： ?x = FOVx / Nx ?y = FOVy / Ny §4.3 k空间 ~ k space k空间是包含MR数据的阵列； k空间是数字化的原始数据（raw data），它是相位编码轴和频率编码轴的交叉点； k空间的数据经F.T.可以得到图像； ‘k’没有实际的意义。 II. k 空间特点 1. k 空间位置与图像位置 k 空间位置与病人的位置没有直接的对应关系； k 空间内每个数据点都对图像有贡献； k 空间的一条线就可以重建整个图像；图像质量不好，但包含了断层内必要的重建信息。 2. k空间填充方式 一般的填充方式: 相位编码梯度场幅度由负最大到正最大逐步变化。 相位编码梯度场幅度由正最大到负最大逐步变化。 每个读数周期填充一条线 Gx 梯度场应用期间，采集的间隔对应kx值； PE梯度场的持续时间和强度确定 ky。 3.k空间数据对图像的影响 高幅度梯度场产生低信号，但是差异大。 高幅度梯度场提供高空间