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2025-07-21 发布于河南
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2025/07/05

医用核磁共振成像技术原理

汇报人：

CONTENTS

MRI的基本原理

MRI的工作过程

MRI的技术优势

MRI的临床应用

MRI的局限性与挑战

MRI的基本原理

核磁共振现象

原子核的磁性

原子核在外部磁场中会表现出磁性，这是核磁共振现象的基础。

共振频率的产生

当外部磁场和射频脉冲精确匹配时，原子核吸收能量，产生共振。

弛豫过程

共振后，原子核释放能量回到基态，这一过程称为弛豫，是MRI成像的关键。

信号的检测与成像

通过检测弛豫过程中释放的信号，可以构建出组织的详细图像。

磁场与射频脉冲作用

磁场的极化效应

在MRI中，强磁场使人体内的氢原子核排列有序，为射频脉冲作用提供基础。

射频脉冲的激发

射频脉冲作用于极化后的氢原子核，使其吸收能量并产生共振。

信号的接收与成像

共振后的氢原子核释放能量，MRI设备接收这些信号并转换成图像。

信号检测与图像重建

信号检测机制

MRI通过检测氢原子核在磁场中的共振信号来获取图像信息。

K空间数据采集

MRI图像重建前，需采集K空间数据，这是图像重建的基础。

图像重建算法

利用傅里叶变换等算法处理K空间数据，重建出MRI图像。

伪彩增强技术

通过伪彩色技术增强MRI图像对比度，帮助医生更清晰地识别组织结构。

MRI的工作过程

患者准备与定位

患者准备

患者在进行MRI扫描前需去除身上所有金属物品，如首饰、眼镜等，以防干扰。

定位过程

通过扫描前的定位扫描，确定患者身体的精确位置，确保成像区域的准确性。

对比剂注射

在某些情况下，为了提高成像质量，医生可能会给患者注射对比剂增强组织对比度。

数据采集过程

磁场中的氢质子排列

在强磁场作用下，人体内的氢质子会排列成特定方向，为成像做准备。

射频脉冲激发

通过射频脉冲激发排列整齐的氢质子，使其吸收能量并进入高能状态。

质子弛豫与信号释放

停止射频脉冲后，质子逐渐回到低能状态，释放出可检测的信号。

信号接收与转换

接收释放的信号，并通过计算机转换成图像数据，用于后续的图像重建。

图像处理与分析

患者准备

患者在进行MRI扫描前需去除身上的金属物品，如手表、眼镜等，以避免影响成像质量。

定位过程

技术人员会使用激光定位系统确保患者身体的特定部位准确对准MRI扫描仪的中心。

对比剂注射

在某些情况下，为了增强图像对比度，患者可能需要注射对比剂，以便更好地观察血管和组织结构。

MRI的技术优势

高对比度成像

磁场的极化效应

在MRI中，强磁场使人体内的氢原子核排列有序，为射频脉冲作用做准备。

射频脉冲的激发

射频脉冲作用于极化的氢原子核，使其吸收能量并进入激发状态。

信号的接收与成像

激发后的氢原子核释放能量回到基态，MRI设备接收这些信号并转换成图像。

无辐射风险

信号检测机制

MRI通过检测氢原子核在磁场中的共振信号，获取组织的详细信息。

K空间数据采集

MRI图像重建前，需采集K空间数据，这是图像重建的基础。

图像重建算法

利用傅里叶变换等算法处理K空间数据，将信号转换为可视化的MRI图像。

伪彩编码技术

通过伪彩编码技术增强MRI图像对比度，帮助医生更清晰地识别组织结构。

多平面成像能力

磁场中的氢原子排列

在强磁场作用下，人体内的氢原子核会排列成特定方向，为成像做准备。

射频脉冲激发

通过射频脉冲激发氢原子，使其吸收能量并进入高能态，为信号采集打下基础。

信号衰减与测量

激发后氢原子释放能量回到低能态，通过测量信号衰减来获取组织的对比度信息。

K空间数据填充

通过改变梯度磁场，填充K空间，完成图像数据的采集，为重建图像提供原始数据。

MRI的临床应用

脑部与神经系统

原子核的自旋特性

原子核在磁场中自旋产生磁矩，这是核磁共振现象的基础。

外部磁场的作用

施加外部磁场使原子核磁矩排列，为共振创造条件。

射频脉冲的激发

通过射频脉冲激发原子核，使其从低能态跃迁到高能态。

信号的检测与成像

接收核磁共振信号并转换成图像，是诊断的关键步骤。

肌肉骨骼系统

患者准备

患者在进行MRI扫描前需去除身上所有金属物品，如饰品、眼镜等，以避免影响成像质量。

定位扫描

通过快速的低分辨率扫描确定患者体内感兴趣区域的确切位置，为后续详细成像做准备。

对比剂注射

在某些情况下，为了增强图像对比度，医生可能会给患者注射MRI对比剂，如Gd-DTPA。

心血管系统

信号检测机制

MRI通过检测人体内氢原子核在磁场中的共振信号，获取组织结构信息。

K空间数据采集

MRI系统在K空间中采集数据，这是图像重建前的重要步骤，影响最终图像质量。

图像重建算法

利用傅里叶变换等数学算法，将采集到的K空间数据转换成可视化的MRI图像。

伪彩增强技术

通过伪彩色技术增强MRI图

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