MRI基本原理-杨正汉ppt课件

1、北京大学第五临床医学院 初中数学初中数学 初中物理初中物理 加减乘除加减乘除 平方开方平方开方一、一、MRI扫描仪的基扫描仪的基本硬件构成本硬件构成永磁永磁电磁电磁常导常导超导超导1厘米地球的磁场强度分布图地球的磁场强度分布图50厘米球表面均匀度应该控制在厘米球表面均匀度应该控制在3 PPM45厘米球体均匀度可控制在厘米球体均匀度可控制在1 PPM梯度线圈性能指标梯度线圈性能指标梯度场强梯度场强 25 / 60mT/m切换率切换率 120 / 200mT/m.s3、脉冲线圈、脉冲线圈第四代为一体化全景相控阵第四代为一体化全景相控阵线圈线圈接收线圈与MRI图像SNR密切相关接收线圈离身体越近，所

2、接收到的信号越强线圈内体积越小，所接收到的噪声越低 数据的运算数据的运算 控制扫描控制扫描 显示图像显示图像5、其他辅助设备、其他辅助设备空调空调检查台检查台激光照相机激光照相机液 氦 及 水 冷液 氦 及 水 冷却系统却系统自 动 洗 片 机自 动 洗 片 机等等用于人体用于人体MRI的为的为1H氢质子），原因有：氢质子），原因有：1、1H的磁化率很高；的磁化率很高；2、1H占人体原子的绝大多数。占人体原子的绝大多数。通常所指的通常所指的MRI为氢质子的为氢质子的MR图像。图像。把人体放进大磁场 没有外加磁场的情况下，质子自旋没有外加磁场的情况下，质子自旋产生核磁，每个氢质子都是一个产生核磁

3、，每个氢质子都是一个“小磁铁小磁铁”，但由于排列杂乱无章，但由于排列杂乱无章，磁场相互抵消，人体并不表现出宏磁场相互抵消，人体并不表现出宏观的磁场，宏观磁化矢量为观的磁场，宏观磁化矢量为0。进入主磁场后磁化矢量的影响因素进入主磁场后磁化矢量的影响因素在主磁场中质子的磁化矢量方向是绝在主磁场中质子的磁化矢量方向是绝对同向平行或逆向平行吗？对同向平行或逆向平行吗？频率频率/ TMR能检测到怎样的磁化矢量呢？能检测到怎样的磁化矢量呢？MR不能检测到纵向磁化矢量，但能检测到旋转的横向磁化矢量不能检测到纵向磁化矢量，但能检测到旋转的横向磁化矢量 条件条件 频率一致频率一致 本质本质 能量传递能量传递无线

4、电波激发使磁场偏转无线电波激发使磁场偏转90度，关闭无线度，关闭无线电波后，磁场又慢慢回到平衡状态纵向电波后，磁场又慢慢回到平衡状态纵向)无线电波激发使磁场偏转无线电波激发使磁场偏转90度，关闭无线度，关闭无线电波后，磁场又慢慢回到平衡状态纵向电波后，磁场又慢慢回到平衡状态纵向)射频脉冲停止后，在主磁场的作用下，横向宏观磁化矢量逐渐缩小到零，纵向宏观磁化矢量从零逐渐回到平衡状态，这个过程称为核磁弛豫。核磁弛豫又可分解为两个部分：横向弛豫 纵向弛豫纵向弛豫纵向弛豫 也称为也称为T1弛豫，是指弛豫，是指90度脉冲关闭后，在主度脉冲关闭后，在主磁场的作用下，纵向磁化矢量开始恢复，直磁场的作用下，纵向

5、磁化矢量开始恢复，直至恢复到平衡状态的过程。至恢复到平衡状态的过程。 不同组织有着不同不同组织有着不同 质子密度质子密度 横向横向(T2)弛豫速度弛豫速度 纵向纵向(T1)弛豫速度弛豫速度 这是这是MRI显示解剖结显示解剖结构和病变的基础构和病变的基础读后感： T2横向-质子失相位T1纵向-高能质子放出能量成为低能质子），不同组织有不同的T2，T1值 相同组织的T2远小于T1平衡状态平衡状态90度激发后度激发后采集信号时刻采集信号时刻水水平衡状态平衡状态90纵向弛豫纵向弛豫90 人体大多数病变的人体大多数病变的T1值、值、T2值均较相应值均较相应的正常组织大，因而在的正常组织大，因而在T1WI上比正常组上比正常组织织“黑黑”，在，在T2WI上比正常组织上比正常组织“白白”。射频脉冲射频脉冲63.5-64.5 MHZG0射频脉冲射频脉冲64.5-65.5 MHZG0射频脉冲射频脉冲 63.75-64.25 MHZG0射频脉冲射频脉冲63.5-64.5 MHZG07、K空间及其特性空间及其特性K空间的特性空间的特性K空间的特性空间的特性K空间特性空间特