《MRI技术培训》ppt课件

1、浙江大学医学院附属二院王志康l第一章 磁共振成像物理学根底l第二章 射频脉冲与脉冲序列 l第三章 磁共振成像系统组成 l第四章 磁共振成像质量及其控制 磁共振成像(MRI)是利用射频(radio frequency,RF)电磁波对置于磁场中的含有自旋量子数不为零的原子核的物质进展激发,发生核磁共振(NMR),用感应线圈采集磁共振信号,按一定数学方法进展处置而建立的一种数字图像1946年由美国加州斯坦福大学的布洛赫 Bloch)和哈佛大学的珀塞尔Purcell) 两位教授同时发现。此二位于1952年获得诺贝尔物理奖例题：发现核磁共振物理景象，并例题：发现核磁共振物理景象，并获得诺贝尔物理奖的是获

2、得诺贝尔物理奖的是 A ABlochBloch和和LauterburLauterbur B B BlochBloch和和DamadianDamadian C CMansfieldMansfield和和PurcellPurcell D DBlochBloch和和PurcellPurcell E EDamadianDamadian和和LauterburLauterburl多参数成像T1、T2、质子像，血流等l高对比，不用对比剂也可察看心脏和血管的构造l恣意层面成像l无电离辐射l可检查代谢物或功能成像等等l成像速度相对较慢l忌讳症较多起搏器，植入性支架，幽闭恐惧症等l对钙化灶和骨皮质不够敏感，对肺的

3、检查也较差l图像易受多种伪影影响l定量诊断难通常情况通常情况,总总磁化矢量为磁化矢量为零零在静磁场中在静磁场中,能量低的能量低的顺着外磁场方向顺着外磁场方向,且总且总磁化矢量和外磁场同磁化矢量和外磁场同向向类似地球的自转和围绕太阳的公转图中黄色箭头代表宏观磁化矢量磁距图中黄色箭头代表宏观磁化矢量磁距质子的进动频率和静磁场B0有关 F=. B0 或 = . B0/2 为磁旋比氢质子的为42.58MHz1、0.5T 时为21.29MHz2、1.0T时为42.58 MHz3、1.5T时为63.87 MHz当外一个频率和进动频率一样的射频场B1时，质子发生共振景象驰豫过程分：驰豫过程分：1，纵向驰豫自

4、旋，纵向驰豫自旋-晶格驰豫晶格驰豫2，横向驰豫自旋，横向驰豫自旋-自旋驰豫自旋驰豫纵向驰豫磁距分量设为纵向驰豫磁距分量设为MZ横向驰豫磁距分量设为横向驰豫磁距分量设为MXY纵向驰豫时间也叫纵向驰豫时间也叫T1时间时间纵向磁距恢复到原纵向磁距恢复到原来的来的63%时所需的时所需的时间为时间为T1时间时间横向驰豫时间也叫横向驰豫时间也叫T2时间时间横向磁距减少到最大值横向磁距减少到最大值的的37%时所需的时间为时所需的时间为T2时间时间通常生物组织的通常生物组织的T1值大于值大于T2值值T1大约为大约为300-2000毫秒，毫秒，T2大约为大约为30-150毫秒毫秒1、由于纵向磁化分量、由于纵向磁

5、化分量MZ和和静磁场静磁场B0重合重合,无法检测无法检测2、磁共振检查中主要检测、磁共振检查中主要检测横向磁化分量横向磁化分量MXY3、驰豫过程根据法拉第定、驰豫过程根据法拉第定律，交变磁场在线圈中感应律，交变磁场在线圈中感应出电流，即为出电流，即为MR信号信号由于弛豫过程中由于弛豫过程中MXY的幅的幅度按指数方式不断衰减，度按指数方式不断衰减，因此在线圈中感应出的电因此在线圈中感应出的电流为随时间周期性不断衰流为随时间周期性不断衰减的振荡电流，称之为自减的振荡电流，称之为自在衰件信号在衰件信号(FID)三个梯度磁场来定位，相当于空间三维坐标用GX、GY、GZ 选层梯度、相位编码梯度、频率编码

6、梯度选层梯度选层梯度相位编码相位编码梯度梯度频率编频率编码梯度码梯度1、“K空间即傅里叶频率空间，是一空间即傅里叶频率空间，是一个笼统的频域空间，由相位和频率两个个笼统的频域空间，由相位和频率两个坐标组成坐标组成2、每次回波检测到的、每次回波检测到的MR信号放入信号放入K空间空间的不同位置上，的不同位置上， K空间中每一点的信号空间中每一点的信号都来自整个激发层面。都来自整个激发层面。3、 K空间中每一点数据信号对图像的奉空间中每一点数据信号对图像的奉献不一样，中心主要决议图像的对比，献不一样，中心主要决议图像的对比，边缘决议图像的分辨率边缘决议图像的分辨率K空间陈列的原始数据包含了相位、频率

7、和强度的信息，经过傅里叶变换可重建空间陈列的原始数据包含了相位、频率和强度的信息，经过傅里叶变换可重建MR图像图像 不能用于MRI成像的参数是： AT1、T2 B质子密度 C血流速度 D线性衰减系数 E弥散运动 关于进动的表达，错误的选项是：关于进动的表达，错误的选项是： A A没有外界的作用力，也可以没有外界的作用力，也可以发生进动过程发生进动过程 B B是一种复合运动是一种复合运动 C C本身的转轴围绕静磁场方向本身的转轴围绕静磁场方向做盘旋运动做盘旋运动 D D旋转半径受外力的影响旋转半径受外力的影响 E E旋转半径受旋转速度的影响旋转半径受旋转速度的影响A无外加磁场时，原子核的磁矩方向

8、是随机 分布的B处于磁场中的质子，磁矩较多地处于磁场 方向C自旋磁矩与磁场方向一样的质子处于低能 态D自旋磁矩与磁场方向相反的质子处于稳态E通常情况下，低能态和高能态的质子群的 比例处于热平衡形状 A纵向弛豫即T1弛豫B纵向弛豫又称自旋-晶格弛豫C外界静磁场的不均匀性会引起纵向弛豫D纵向弛豫过程是由于原子核系与其周围的 晶格相互作用交换能量所致E纵向弛豫过程中，能量向周围的环境转移 A横向磁化矢量完全衰减所需求的时间B横向磁化矢量从最大值到达63%所需求 的时间C横向磁化矢量从最大值到达50%所需求 的时间D横向磁化矢量从最大值到达37%所需求 的时间E横向磁化矢量完全散相所需求的时间 A紧急

9、撤离正在扫描的病人B迅速用物体封堵出气口C翻开紧急出风口D将磁体房间的门敞开E立刻通知工程人员处置lA高梯度场强可抑制因组织磁化率不同引l 起的磁场不均匀性lB梯度场的线性度好可消除几何畸变lC快速梯度切换率，可以缩短成像时间lD梯度的任务周期长，能延续任务lE优化设计梯度线圈可从根本上消除涡流l 影响 lA相位lB频带宽度带宽lC中心频率lD功率lE幅度lA选层梯度lB频率编码梯度lC相位编码梯度lDRF脉冲lE以上一切选项lA相位编码作用期间，使相位编码方向的质 l 子具有同样的相位lB相位编码作用期间，使垂直于相位编码方l 向的质子具有同样的相位lC相位编码作用期间，使垂直于相位编码方l

10、 向的质子具有同样的进动频率lD相位编码梯度终了后，使相位编码方向的l 质子具有同样的相位lE相位编码梯度终了后，使垂直于相位编码l 方向的质子具有不同的相位lA成像时间短lB信噪比高lC组织对比度好lD层面内空间分辨率高lE重建后能更好地显示微细构造lA能处置分析频率信号lB能将信号从时间域变换到频率域lC不能将信号从频率域变换到时间域lDMR信号中包含有对应空间位置的频l 率信息lE能分解MR信号中每个体素的频率和l 相位lA2D-TOF成像时间短lB2D-TOF空间分辨率较差lC3D-TOF空间分辨率高lD3D-TOF有效防止信号丧失lE2D-TOF常用于冠状面全脑血管成像lAT1越短，

11、信号越强lBT2越短，信号越弱lC当TRT1时，图象亮度与T2和质子l 密度有关lD当TET2时，信号强度与T1和质子l 密度有关lETE和TR决议图象的加权性质，对信l 号强度无影响lA在SE序列中，经过调整TR及TE可获l 得各种加权图象lB加权像有：T1加权、T2加权和质子l 密度加权像lC多种加权像的运用正是MRI的优势之一lD加权一词有重点、偏重的含义lE一个脉冲序列只能得到一种加权图像lA90射频脉冲使纵向磁化矢量M转到XYl 平面lB90射频脉冲作用终了瞬间MXY最大lC90脉冲后，横向磁化矢量逐渐衰减lD180脉冲消除组织磁化率引起的部分l 磁场动摇lE180脉冲使质子群的相位

12、重聚lAMR信号强度由组织的氢质子密度决l 定lB选用长TR可以消除T1的影响lC选用短TE可以减少T2的影响lD图像具有轻度T2加权的特性lE骨皮质的信号强lASE是最根本、最常用的脉冲序列lB最初的SE序列出如今1950年lC两个90脉冲之间的时间为反复时间l (TR)lD仅改动选层梯度场的幅度lE纵向磁化恢复的程度取决于TR和T1lA指1800和900脉冲之间的间隔时间lB是决议IR序列信号对比的重要要素lC为了获得强的T1对比，反转时间越长越 l 好lD反转时间短时，信号强lE要扩展T1对比度，可适当延伸反转时间lA由J.Henning于1986年提出lB在美国称做FSE，在欧洲称做T

13、SElC一次激发可以采集K空间的几行lD信噪比SE高lE成像速度比SE快lA常规SE利用RF脉冲产生回波，而梯度l 回波利用梯度磁场来聚相lB自旋回波和梯度回波都可以弥补部分l 磁场不均匀性lC梯度回波的波峰根据T2*指数衰减lD梯度回波利用短TE来补偿梯度磁场引l 起的信号降低lESE的1800脉冲使静磁场不均匀性产生l 的相散聚相lA由高剩磁的资料组成lB轭型永磁体可以做成开放式lC永磁型磁体不需求电流和制冷剂lD对环境温度没有要求lE杂散场小lA化学位移伪影比较明显lB运动伪影严重lC射频堆积与场强成正比lD信号强度随着场强的添加而添加lE提高场强组织的T1弛豫时间添加lA按照空间方位可

14、分为X、Y、ZlB根据功能可分为选层、相位编码以及频率编码梯度lCY梯度不一定用于频率编码lD扫描冠状位时，Z梯度用于选层lE梯度磁场沿着静磁场方向lA变化的梯度磁场在周围的导电资料中感应出涡流lB涡流产生随时间变化的磁场lC涡流抵消或减弱梯度磁场lD涡流会产生伪影lE静磁场也会涡流lA射频线圈的外形都是马鞍形lB外表线圈用于接纳信号lC相控阵线圈具有较好的信噪比lD发射线圈用于射频激发lE发射线圈和接纳线圈不能同时任务lA在房间的六面焊接铜板lB房间的六面用铁磁资料建筑lC在磁体外部运用载有反向电流的线圈绕组lD在磁体的周围包绕铁磁资料lE超导有源屏蔽lA防止射频场与外界之间相互的无线电干扰

15、lB防止射频对周围人群的电磁辐射lC防止磁场泄露lD预防雷击lE预防X射线以及其它各种宇宙射线lA常导匀场线圈产生的小磁场可改善静磁场的不均匀性lB需求电流源lC可根据运用的需求随时调理lD要求电流具有很高的稳定性lE匀场线圈产生的磁场用于成像lA指图象中出现的随机信号lB直接影响低对比度组织的显示lC间接降低了图象的空间分辨率lD主要来源于组织热运动噪声和系统电子线路的噪声lE随着场强的添加而添加lA信号噪声比lB空间分辨力 lC对比度lD对比噪声比 lE调谐时间lA脂肪和水的氢质子共振频率一样lB在含水和脂肪组织界面出现黑色和白色条状阴影lC在傅立叶变换时沿频率编码方向发生位移lD高场强更

16、容易出现化学位移伪影lE任何MR系统都会出现化学位移伪影lA化学位移伪影lB脑脊液搏动伪影lC卷褶伪影lD截断伪影lE部分容积效应lA呼吸运动lB血流lC脑脊液流运动lD大血管搏动lE吞咽运动lA交叉对称伪影最易出如今SE序列T1加权像lB由于磁场不均匀引起lC表现为图像对角线方向呈对称性低信号lD提高磁场均匀度，可有效防止交叉伪影的发生lE低场强的设备比高场设备更易出现lA运动伪影包括生理性运动伪影和自主性运动伪影lB心脏、大血管搏动产生的伪影是生理性运动伪影lC呼吸运动产生的伪影是自主性运动伪影lD脑脊液搏动伪影是生理性运动伪影lE吞咽、咀嚼等运动产生的伪影是自主性运动伪影lA心电门控lB

17、呼吸门控lC预饱和技术lD脉搏门控lE血流补偿技术lA回波链长，即ETLlB回波链长指一个TR周期内出现的回波次数lC常用回波链长为832lD常用于FSE序列 lE常用于梯度回波序列lA回波次数，即回波时间lB多次回波峰值点连成的曲线，即T2衰减曲线lC回波次数增多时间延伸lD多回波次数普通到4次lE回波峰值一次比一次低lA平均次数指鼓励次数lB有效的控制空间分辨力lC缩短平均次数，可以减少扫描时间lD影响信噪比lESE序列平均次数普通选择24次lA大多数组织TR值为400600mslB高场强下，适宜的TR值稍短些lCSE序列T2加权为长TRlDSE序列T1加权为短TRlESE序列质子密度加权

18、为长TRlA反转时间，即TIlB大多数组织的TI值约400mslC指180反转脉冲与90鼓励脉冲之间的间隔时间lD长TI可抑制脂肪lE长TI可抑制水lA矩阵分为采集矩阵和显示矩阵两种lB添加矩阵会添加扫描时间lC常用的矩阵为256256lD矩阵增大，像素变小lE添加矩阵可提高信噪比lA主要测定生物组织化学成分lB要求高场强MR系统lC需求良好的磁场均匀性lD当前研讨最多的是脑代谢产物lE磁共振医学包括影像显示MRS及生物代谢分析MRIlA呼吸门控可以减少呼吸运动伪影lB呼吸门控可减少扫描时间lC胸部、心脏扫描时，假设与心电门控同时运用效果更好lD呼吸门控是选择呼吸的某一时相接纳信号lE必需在每一呼吸周期的呼气相采集数据lA安装心脏起搏器者lB动脉瘤术后动脉夹存