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第六章 磁共振成像 医学技术与工程学院 实现人体磁共振成像的条件: 人体内氢原子核作为磁共振中的靶子，它是人体内最多的物质。H核只含一个质子不含中子，最不稳定，最易受外加磁场的影响而发生磁共振现象 有一个稳定的静磁场（磁体）：常导型、永磁型、超导型。0.15－3.0T 梯度场和射频场：前者用于空间编码和选层，后者施加特定频率的射频脉冲，使之形成磁共振现象 信号接收装置：各种线圈 计算机系统：完成信号采集、传输、图像重建、后处理等 磁共振成像的过程 驰豫 指磁化矢量恢复到平衡态的过程 磁化矢量越大，MRI探测到的信号越强 T1时间 测量纵向驰豫的时间 定义：纵向磁化矢量从最小恢复至平 衡态的63%所经历的驰豫时间 不同的组织T1时间不同 产生MR信号强度上的差别 图像上为灰阶的差别 T2时间 测量横向驰豫的时间 定义：横向磁化矢量从由最大衰减 至37%所经历的驰豫时间 不同的组织T2时间不同 产生MR信号强度上的差别 图像上为灰阶的差别 概述 物理基础 基本成像原理 磁共振空间定位和重建技术 梯度磁场；层面选择梯度；频率编码梯度；相位编码梯度；傅立叶变换；多层面成像；三维成像；数据存储 磁共振成像的序列技术 磁共振成像设备 磁共振图像质量的评价与影响参数 1.梯度磁场的概念 2.层面选择梯度 3.频率编码梯度 4.相位编码梯度 5.傅立叶变换 6.多层面成像:上述过程只用来产生一个层面的图像，在每个读出与下一个激发之间的时间里进行其他层面的激发和读出，连续应用具有不同频率的射频脉冲以激发不同的层面。 概述 物理基础 基本成像原理 磁共振空间定位和重建技术 磁共振成像的序列技术 脉冲序列的基本概念；自选回波序列；快速自选回波类型序列；反转恢复序列；梯度回波序列；梯度自旋回波序列；回波平面成像序列；化学位移技术 磁共振成像设备 磁共振图像质量的评价与影响参数 脉冲序列（Pulse Sequence） MR图像的对比很大程度上取决于射频脉冲的发射方式、梯度磁场的引入方式及信号的读取方式等，为此而设计的一系列射频脉冲和梯度脉冲组合称作脉冲序列。 扫描参数 重复时间（Repetition Time, TR）:为两次RF激发间隔的时间； 回波时间（Echo Time, TE）：为激发后到测量回波的时间； 翻转角（Flip Angle，FA）：RF的角度，净磁化矢量与Z轴间的夹角。 自旋回波SE（Spin echo） 多回波SE序列:是在一个TR周期中，在90°脉冲后，以特定的时间间隔连续施加多个180°脉冲，可使横向磁化矢量产生多个回波。这样可在一次扫描中获得多幅具有不同TE值的质子密度加权像和T2加权像。 SE优点： SE序列采用了180°脉冲克服外磁场的不均匀性带来的弊端，能显示典型的T1、T2、质子密度加权像，尤其在显示T2加权像方面是其他序列不能比拟的。 SE序列的图像对常见的伪影（例如运动伪影和磁敏感性伪影）较不敏感。 缺点：扫描时间长。 快速自旋回波 ( FSE)序列 反转恢复（ IR）序列 梯度回波 (GE/ GRE )序列 梯度自旋回波序列 回波平面成像序列 化学位移技术(chemical shift technology) Thanks a lot！ * 医学成像技术 复习上节课内容 人体内的H核子可看作是自旋状态下的小星球。 自然状态下， H核进动杂乱无章，磁性相互抵消 按照单一核子进动原理,质子群在静磁场中形成的宏观磁化矢量M z M y x 进入静磁场后，H核磁矩发生规律性排列（正负方向），正负方向的磁矢量相互抵消后，少数正向排列（低能态）的H核合成总磁化矢量M，即为MR信号基础 B0 Z Z Z Z Z Y Y Y Y Y X X X X X 90度 （3）－（5）该过程称弛豫(relaxation)，即将能量（MR信号）释放出来。整个弛豫过程实际上是磁化矢量在横轴上缩短（横向或T2弛豫），和纵轴上延长（纵向或T1弛豫）。而人体各类组织均有特定T1、T2值，这些值之间的差异形成信号对比 （1）静磁场中 （2）90度脉冲 （3）脉冲停止后 （4）停止后一定时间 （5）恢复到平衡状态 纵向弛豫或称自旋－晶格弛豫 (T1弛豫) 横向弛豫或称自旋自旋弛豫 (T2弛豫) 人体——进入磁场——磁化——施加射频脉冲、H核磁矩发生90。偏转，产生能量——射频脉冲停止、弛豫过程开始，释放所产生的能量（形成MR信 号）——信号接收系统——计算机系统 在弛豫过程中，即释放能量（形成MR信号），涉及到2个时间常数：纵向 弛豫时间常数—T1；横向弛豫时间常数—T2 加权（weighted ）的概念：MR成像过程中，T1、T2弛豫二