磁共振成像原理学习教案

1、会计学1磁共振成像原理磁共振成像原理(yunl)第一页，共174页。GE 1.5T MRIGE 2.0T OPEN MRI磁共振成像磁共振成像Magnetic resonance imaging, MRI第1页/共173页第二页，共174页。磁共振成像磁共振成像Magnetic resonance imaging, MRI第2页/共173页第三页，共174页。T1 Weighted sliceT2 Weighted slice磁共振成像磁共振成像Magnetic resonance imaging, MRI第3页/共173页第四页，共174页。第4页/共173页第五页，共174页。第5页/共1

2、73页第六页，共174页。原子核及其磁特性原子核及其磁特性(txng)一.一. 原子核的一般特性原子核的一般特性二.二. 同位素：质子数相同，中子数不同位素：质子数相同，中子数不三.三. 同的核构成的元素同的核构成的元素四.四. H有三种同位素：有三种同位素：五.五. 只有质子，没有中子只有质子，没有中子六.六. 临床临床(ln chun)MRI主要原子核主要原子核第6页/共173页第七页，共174页。自旋（自旋（spin)MRI基础基础 自旋角动量自旋角动量 大小大小原子核、原子核、 质子质子(zhz)、中、中子数子数 方向方向自旋轴自旋轴第7页/共173页第八页，共174页。自旋磁矩自旋磁

3、矩 原子核自旋运动产生的微观磁场原子核自旋运动产生的微观磁场(cchng) 磁旋比，磁矩与角动量之比磁旋比，磁矩与角动量之比 约化普朗克常数约化普朗克常数 第8页/共173页第九页，共174页。净自旋净自旋 只有奇数质子只有奇数质子(zhz)或奇数中子数或奇数中子数的原的原 子核产生的自旋磁矩子核产生的自旋磁矩 泡利不相容原理：泡利不相容原理： 原子核内成对质子原子核内成对质子(zhz)或中子或中子的自旋的自旋 相互抵消相互抵消第9页/共173页第十页，共174页。第10页/共173页第十一页，共174页。第11页/共173页第十二页，共174页。第一节：磁共振现象第一节：磁共振现象(xinx

4、ing)一、旋进一、旋进 （precession)：角动量受到一个：角动量受到一个(y )与之垂直的力矩的作用，角与之垂直的力矩的作用，角动量矢量沿一圆周转动的现象。动量矢量沿一圆周转动的现象。为进动角速度（反映旋转轴转动的快慢），T为力矩(l j)，L为角动量（反映旋转的快慢）。第12页/共173页第十三页，共174页。 自旋在磁场自旋在磁场(cchng)中的运动中的运动1.进动进动第13页/共173页第十四页，共174页。1、核的自旋磁矩、核的自旋磁矩磁场对磁体(ct)的作用磁矩可以理解为由于电荷转动形成的小磁体磁性的强弱，显然(xinrn)其与电荷转动的角动量有关，同时与电荷的大小有关。

5、第14页/共173页第十五页，共174页。2、自旋质子在磁场、自旋质子在磁场(cchng)中的旋进中的旋进量子力学告诉我们，质子在磁场(cchng)中形成定态时，有如图所示的两种状态。这两种状态的能量不同。这称为自旋核能级在外磁场(cchng)中的劈裂。第15页/共173页第十六页，共174页。无外加磁场(cchng)时自旋的运动第16页/共173页第十七页，共174页。 磁化：磁场中样体在外磁场作用下，在磁化：磁场中样体在外磁场作用下，在 磁场方向上产生磁性的过程。磁场方向上产生磁性的过程。 大小用磁化强度大小用磁化强度m表示表示 磁化率磁化率 ：样体在磁场中被磁化产生磁：样体在磁场中被磁化

6、产生磁 化的能力化的能力(nngl)。（磁敏感。（磁敏感性）性） 磁化强度来源：原子核自旋磁矩磁化强度来源：原子核自旋磁矩 核外电子分布核外电子分布*第17页/共173页第十八页，共174页。自旋核磁矩在外加(wiji)磁场中能量第18页/共173页第十九页，共174页。自旋(z xun)核的能级第19页/共173页第二十页，共174页。自旋(z xun)核的能级第20页/共173页第二十一页，共174页。量子化量子化自旋系统在外磁场作用自旋系统在外磁场作用(zuyng)下趋于下趋于磁场方向磁场方向 两种能态：两种能态： 上旋上旋平行于磁场方向的核磁矩平行于磁场方向的核磁矩 低能态低能态 E（

7、+1/2） 下旋下旋反向磁场方向的核磁矩反向磁场方向的核磁矩 高能态高能态 E（-1/2）第21页/共173页第二十二页，共174页。磁场(cchng)对自旋的量子化作用第22页/共173页第二十三页，共174页。The Effect of Irradiation to the Spin SystemLowerHigher第23页/共173页第二十四页，共174页。Spin System After Irradiation第24页/共173页第二十五页，共174页。 两种能态自旋粒子分布服从波尔兹曼分公式两种能态自旋粒子分布服从波尔兹曼分公式(gngsh) H :下旋态下旋态,上旋态上旋态 k

8、波尔兹曼常数，波尔兹曼常数，1.3810-23Jk-1 T绝对温度绝对温度 两种能态自旋粒子两种能态自旋粒子(lz)分布分布第25页/共173页第二十六页，共174页。两种能态自旋粒子两种能态自旋粒子(lz)分布分布第26页/共173页第二十七页，共174页。两种能态自旋两种能态自旋(z xun)粒子分布粒子分布第27页/共173页第二十八页，共174页。两种能态自旋粒子两种能态自旋粒子(lz)分布分布第28页/共173页第二十九页，共174页。两种能态自旋粒子两种能态自旋粒子(lz)分布分布第29页/共173页第三十页，共174页。两种能态自旋粒子两种能态自旋粒子(lz)分布分布第30页/共

9、173页第三十一页，共174页。两种能态自旋粒子两种能态自旋粒子(lz)分布分布第31页/共173页第三十二页，共174页。原子核系的静磁学原子核系的静磁学第32页/共173页第三十三页，共174页。原子核系的静磁学原子核系的静磁学第33页/共173页第三十四页，共174页。原子核系的静磁学原子核系的静磁学第34页/共173页第三十五页，共174页。第35页/共173页第三十六页，共174页。第36页/共173页第三十七页，共174页。剩余剩余(shngy)自旋与净磁化自旋与净磁化剩余剩余(shngy)自旋：平衡磁场中上旋态自旋：平衡磁场中上旋态核磁核磁 矩与下旋态核磁矩之差矩与下旋态核磁矩之

10、差净磁化：平行于磁场方向由剩余净磁化：平行于磁场方向由剩余(shngy)自自 旋产生的磁化矢量（宏观旋产生的磁化矢量（宏观 磁化矢量）磁化矢量）第37页/共173页第三十八页，共174页。净磁化净磁化(chu)的产生的产生第38页/共173页第三十九页，共174页。影响净磁化矢量的因素影响净磁化矢量的因素 净磁化矢量净磁化矢量M：由于自旋的量子化分布，：由于自旋的量子化分布，平平 衡态样体在磁力线方向上衡态样体在磁力线方向上形形 成的稳定磁化矢量。成的稳定磁化矢量。 M=B0N/T 常数常数 B0磁场强度磁场强度(cchng qingd) N单位体积样体质子数（组织质子密度单位体积样体质子数（

11、组织质子密度） T绝对温度绝对温度第39页/共173页第四十页，共174页。核磁矩核磁矩在净磁场在净磁场0作用下作用下 产生产生(chnshng)力矩力矩 = 0核磁矩对时间的变化率核磁矩对时间的变化率 第40页/共173页第四十一页，共174页。 核磁矩核磁矩在净磁场在净磁场0中的运动中的运动 磁矩分解为磁矩分解为Z轴、轴、X-Y平面矢量平面矢量(shling) 旋进过程中旋进过程中Z轴矢量轴矢量(shling)方向不方向不变变 X-Y平面矢量平面矢量(shling)绕绕Z轴方向不断轴方向不断变化变化 X-Y平面矢量平面矢量(shling)相位随机相位随机 不形成宏观磁化矢量不形成宏观磁化矢

12、量(shling) 第41页/共173页第四十二页，共174页。 进动(jn dn)时核磁矩各分量的运动第42页/共173页第四十三页，共174页。 在静磁场中，核磁矩围绕在静磁场中，核磁矩围绕(wiro)0进动，运动轨迹为圆锥进动，运动轨迹为圆锥进动的特征频率进动的特征频率拉莫频率拉莫频率0 (Larmor frequency) 0=0拉莫进动拉莫进动核磁矩的进动核磁矩的进动0取决于：原子核种类取决于：原子核种类 外加磁场强度外加磁场强度第43页/共173页第四十四页，共174页。第44页/共173页第四十五页，共174页。第45页/共173页第四十六页，共174页。第46页/共173页第四

13、十七页，共174页。二、磁共振现象二、磁共振现象(xinxing) 分子、原子或原子核能级在外磁场中劈裂后，当外界电磁场（电磁波）的频率适当（光子能量适当）时，处于低能态的分子、原子或原子核等吸收(xshu)电磁波的能量跃迁至高能态，这种现象称为磁共振现象。第47页/共173页第四十八页，共174页。第48页/共173页第四十九页，共174页。核磁共振NMR的条件 原子核在进动中吸收外界能量产生能级(nngj)跃迁现象 外界能量 短射频脉冲激发源 射频磁场RF 自旋磁矩在主磁场中进动.第49页/共173页第五十页，共174页。核磁共振NMR的条件射频脉冲频率必须与磁场(cchng)中自旋磁矩的

14、旋进频率相同，与宏观磁化M的固有频率相同，与质子的拉莫频率相同。射频对自旋系统做功，系统内能增加，在RF激发下，宏观磁化矢量产生共振NMR。第50页/共173页第五十一页，共174页。三、磁共振的宏观三、磁共振的宏观(hnggun)描述描述1、磁化现象：作为宏观物体，包含大、磁化现象：作为宏观物体，包含大量的自旋磁矩，即大量的微小磁体，量的自旋磁矩，即大量的微小磁体，但是，一般物体并不对外显磁性，是但是，一般物体并不对外显磁性，是由于这些由于这些(zhxi)小磁体杂乱无章的小磁体杂乱无章的排列，磁性相互抵消，对外不显磁性排列，磁性相互抵消，对外不显磁性。在外磁场的作用下，这些。在外磁场的作用下

15、，这些(zhxi)磁矩有沿外磁场排列的趋势，从而对磁矩有沿外磁场排列的趋势，从而对外显磁性，这就是我们熟知的磁化现外显磁性，这就是我们熟知的磁化现象。象。B第51页/共173页第五十二页，共174页。激发激发射频磁场射频磁场(cchng)对自旋系统对自旋系统的作用的作用 过程过程核磁共振核磁共振原子核自旋系统吸收相原子核自旋系统吸收相同频率的射频磁场同频率的射频磁场(cchng)能量而能量而从平衡态变为激发态的过程从平衡态变为激发态的过程系统激发后特征：系统激发后特征： MZ v2进动频率进动频率 v1进动频率进动频率第108页/共173页第一百零九页，共174页。相位相位(xingwi)编码

16、数学原理编码数学原理3、进动频率不同导致、进动频率不同导致(dozh)进动相位进动相位不同不同 相位编码梯度持续时间相位编码梯度持续时间ty ty时间后各体素的进动相位时间后各体素的进动相位y y=ytv= (B0+yGy) tv 相位差相位差 y= yGytv= y y tv第109页/共173页第一百一十页，共174页。 Gy 对相位对相位(xingwi)的作用的作用第110页/共173页第一百一十一页，共174页。4、 t=ty时刻，相位编码梯度时刻，相位编码梯度(t d)关断关断 各体素再次置于相同的外磁场：各体素再次置于相同的外磁场：进动频率恢复进动频率恢复Gy作用前数值作用前数值G

17、y诱发的进动相位差保留诱发的进动相位差保留相位记忆相位记忆相位相位(xingwi)编码数学原理编码数学原理第111页/共173页第一百一十二页，共174页。3、频率编码：在相位编码结速后，沿、频率编码：在相位编码结速后，沿X轴方向加一梯度轴方向加一梯度(t d)磁场磁场GX，从而使不同，从而使不同X坐标的坐标的自旋磁矩的进动频率不一样，进而依据这种进动频率的差异来确定自旋磁矩的进动频率不一样，进而依据这种进动频率的差异来确定X坐标。称为频率编码。坐标。称为频率编码。通过空间编码以后，不同体素发射的MR信号频率、相位、相位变化率不同，依据这些(zhxi)信息和信号强度可正确地重建图像。第112页

18、/共173页第一百一十三页，共174页。沿沿x轴方向施加轴方向施加x梯度梯度Gx；与；与y轴平行的各轴平行的各列体素的进动频率列体素的进动频率x为为 x= (B0+xGx)x是是x的函数，不同的的函数，不同的x决定了不同的进决定了不同的进动频率动频率所接受的信号中已包含有体素的空间所接受的信号中已包含有体素的空间(kngjin)位置信息位置信息频率频率(pnl)编码数学原理编码数学原理第113页/共173页第一百一十四页，共174页。频率频率(pnl)编码数学原理编码数学原理第114页/共173页第一百一十五页，共174页。 频率编码梯度一般只在频率编码梯度一般只在NMR信号出现时施信号出现时

19、施加，所以又被称为读出梯度或测量加，所以又被称为读出梯度或测量(cling)梯度。梯度。 每个测量每个测量(cling)周期的频率编码脉冲均周期的频率编码脉冲均相同。相同。频率频率(pnl)编码基本特征编码基本特征第115页/共173页第一百一十六页，共174页。频率频率(pnl)编码信号特征编码信号特征第116页/共173页第一百一十七页，共174页。频率编码频率编码(bin m)信号特征信号特征第117页/共173页第一百一十八页，共174页。三、磁共振成像系统(xtng)1、磁场系统：（1）静磁场：是核心部键，要求磁场强度大，1T，且要求均匀度高，常用超导电磁体产生(chnshng)，维

20、护费用高。也是磁共振系统的关键部键。（2）梯度磁场（3个）：是空间编码磁场，比静磁场小得多，约百分之一。2、射频(sh pn)率系统：由射频(sh pn)发生器，射频(sh pn)接收器，控制系统组成。3、图像重建系统：核心是计算机处理系统。第118页/共173页第一百一十九页，共174页。处于静磁场(cchng)的成像物体用Z轴方向的梯度(t d)磁场选择层面用X轴方向的梯度磁场频率(pnl)编码用Y轴方向的梯度磁场相位编码信号采集信号处理，得到数字图像层面图像显示磁共振成像过程框图磁共振成像过程框图第119页/共173页第一百二十页，共174页。磁共振成像过程磁共振成像过程(guchng)

21、1、梯度周期、梯度周期(zhuq)与成与成像时序像时序第120页/共173页第一百二十一页，共174页。第121页/共173页第一百二十二页，共174页。1、t=0时刻时刻Gz开启；同时产生开启；同时产生90射频脉冲射频脉冲 激励限制在激励限制在Gz所决定的特定所决定的特定(tdng)平面内平面内； 受激层面宏观磁化矢量受激层面宏观磁化矢量M倒向倒向xoy面面2、t=t1时刻时刻Gz关断；相位编码梯度关断；相位编码梯度Gy加入加入 t1t2 Gz持续时间；持续时间； 相位编码梯度脉宽相位编码梯度脉宽 ty=t2-t1 FID信号出现，但暂不检测信号出现，但暂不检测 ty称为预备期称为预备期第1

22、22页/共173页第一百二十三页，共174页。3、t=t2时刻，时刻，Gy关断，关断，Gz再一次开启再一次开启 限制限制180重聚焦脉冲重聚焦脉冲(michng)仅作仅作用于既定层面用于既定层面4、t=t3 时刻，频率编码梯度时刻，频率编码梯度Gx出现出现 t3t5 Gx持续时间；持续时间； 采样从回波信号的峰值开始采样从回波信号的峰值开始 检测期检测期 Gx的脉宽的脉宽tx=t5- t3第123页/共173页第一百二十四页，共174页。5、t5t6延迟时间延迟时间 等待宏观磁化矢量等待宏观磁化矢量Mz恢复至其稳态值恢复至其稳态值M0; 为下一次扫描做准备为下一次扫描做准备 t0t6重复时间重

23、复时间TR，反映每个扫，反映每个扫 描周期描周期(zhuq)的长短的长短 t0t4回波时间回波时间TE第124页/共173页第一百二十五页，共174页。 2、 MRI图像图像(t xin)重建过程重建过程第125页/共173页第一百二十六页，共174页。 2、 MRI图像重建图像重建(zhn jin)过程过程第126页/共173页第一百二十七页，共174页。第127页/共173页第一百二十八页，共174页。Gradient Magnetic FieldGradient coils generate spatially varying magnetic field so that spins a

24、t different location precess at frequencies unique to their location, allowing us to reconstruct 2D or 3D images.X gradient Y gradient Z gradientxyzxzzxyy第128页/共173页第一百二十九页，共174页。A Simple Example of Spatial Encodingw/o encodingw/ encodingConstantMagnetic FieldVaryingMagnetic Field第129页/共173页第一百三十页，共

25、174页。Spatial Decoding of the MR SignalFrequencyDecomposition第130页/共173页第一百三十一页，共174页。应用应用(yngyng)专用的图像处理计算机（图像专用的图像处理计算机（图像处理器）中进行图像重建处理器）中进行图像重建 2DFT成像方法中，图像重建所进行的运算主成像方法中，图像重建所进行的运算主要是快速傅里叶变换要是快速傅里叶变换(FFT，the fast Fourier transform).FFT包括行和列两个方向，运算量极大包括行和列两个方向，运算量极大FFT的快慢，基本上决定着图像重建的速度的快慢，基本上决定着图像

26、重建的速度3、图像、图像(t xin)重建重建第131页/共173页第一百三十二页，共174页。 每幅图像对应每幅图像对应(duyng)两个原始数据矩阵：两个原始数据矩阵： 信号的实部矩阵，信号的虚部矩阵信号的实部矩阵，信号的虚部矩阵实部和虚部矩实部和虚部矩阵阵(j zhn)送入傅里叶变送入傅里叶变换器换器行和列两个行和列两个方向快速方向快速(kui s)傅里叶变换傅里叶变换还原出带有还原出带有定位信息的定位信息的实部和虚部实部和虚部图像矩阵图像矩阵图像处理器图像处理器对两个矩阵对两个矩阵的对应点取的对应点取模模得出一个新矩阵（得出一个新矩阵（模矩阵，行和列数模矩阵，行和列数分别为分别为L L

27、和和C C）模矩阵中元素值大模矩阵中元素值大小正比于每个体素小正比于每个体素NMRNMR信号强度信号强度以其作为亮度值以其作为亮度值得出所需的图像得出所需的图像第132页/共173页第一百三十三页，共174页。第133页/共173页第一百三十四页，共174页。第三节：磁共振成像的质量第三节：磁共振成像的质量(zhling)控制控制一、信噪比：正确(zhngqu)信号与噪声信号之比。影响因素主要(zhyo)有：能级劈裂间距（由磁场大小决定），体素大小，自旋核密度，T2，接收线圈形状，样品和线圈的温度等。增大V可提高信噪比，但会降低空间分辨力。增加磁场强度可提高信噪比，对磁场的要求高，同时会增加R

28、F能量，人体剂量增加。第134页/共173页第一百三十五页，共174页。二、均匀度：主要由静磁场B0的均匀度决定，因为(yn wi)人体内的磁环境相差很小，静磁场很小的不均匀度将掩盖这种差异。静磁场的不均匀性要求在百万分之几。三、线性度：决定于梯度(t d)磁场的线性度。四、空间分辨力：指单个体素的大小，主要由三个梯度(t d)磁场的梯度(t d)和静磁场及检测器对频率差异的区分能力决定。五、对比度。核磁共振图像有三种加权图像，根据具体情形可以选择适当的加权图像，以氢核为例，由于除骨外，人体其他组织的含水量差别并不大，即加权图像的对比度并不大，但病变组织和正常组织T1，T2的差别大，因此可以用

29、T1或T2加权图像。在需要时，可以用造影剂来增加对比度。第135页/共173页第一百三十六页，共174页。讨论：磁共振成像的优缺点。优点(yudin)：多个参数成像，诊断信息丰富；无电离辐射，安全；组织分辨力强；容易观察心脏和血管系统（不需造影剂）；扫描（切层）灵活。缺点：扫描时间长，空间分辨力不理想。第136页/共173页第一百三十七页，共174页。第四节：脉冲序列构成第四节：脉冲序列构成(guchng) 磁共振成像的脉冲序列是各种参数磁共振成像的脉冲序列是各种参数测量技术的总称。测量技术的总称。 质子密度、质子密度、T1、 T2弛豫时间以及流动效应等都是组织的弛豫时间以及流动效应等都是组织

30、的本征参数，通过它们可以推知组织结构本征参数，通过它们可以推知组织结构甚至功能甚至功能(gngnng)状态。状态。第137页/共173页第一百三十八页，共174页。在MR中参数测量通过对90或180射频脉冲及梯度脉冲的适当编排(binpi)实现。脉冲的幅度、宽度、间隔时间、施加(shji)顺序直接影响信号的产生和空间编码。第138页/共173页第一百三十九页，共174页。 MRI信号强度取决于多参数，多因素(yn s)对信号的贡献可由RF脉冲的大小（形状)、梯度脉冲的幅值及宽度、数据采集时间等控制。脉冲序列设置(shzh)射频脉冲、梯度脉冲顺序(shnx)设置脉冲参数、时序设置第139页/共1

31、73页第一百四十页，共174页。 具有一定带宽、一定幅度的射频脉冲与梯度脉冲的有机组合 典型MRI序列由自旋准备和信号产生(chnshng)两个功能单元组成1、脉冲序列构成、脉冲序列构成(guchng)第140页/共173页第一百四十一页，共174页。2、脉冲序列分类(fn li) 按检测信号类型分 直接测定FID信号的序列 测定自旋回波的序列 测定梯度回波的序列 按序列用途分 通用序列人体组织正常(zhngchng)成像 专用序列心脏电影、脂肪抑制序列等 按成像速度分 快速成像序列，普通序列翻转(fn zhun)恢复序列饱和恢复序列第141页/共173页第一百四十二页，共174页。3、脉冲序

32、列参数(cnsh)的定义一.时间(shjin)参数1.重复时间(shjin)（TR)-脉冲序列执行一遍所需时间(shjin)第142页/共173页第一百四十三页，共174页。2.回波时间（回波时间（TE) 从第一个从第一个RF脉冲到回波信号产生所需时间脉冲到回波信号产生所需时间 多回波序列中多回波序列中 在自旋回波和梯度回波序列中在自旋回波和梯度回波序列中TE和和TR共同共同(gngtng)决定图像的对比度决定图像的对比度RF脉冲到第一个回波脉冲到第一个回波(hu b)信号产生信号产生所需时间称所需时间称TE1RF脉冲脉冲(michng)到第二个回波信号产生到第二个回波信号产生所需时间称所需时

33、间称TE2第143页/共173页第一百四十四页，共174页。3.反转时间反转时间(shjin)（TI,invertion time) 在反转恢复序列中，在反转恢复序列中，180反转脉冲与反转脉冲与90激励脉激励脉冲之间的时间冲之间的时间(shjin)间隔。间隔。 检测对象检测对象组织组织T1特性特性 根据临床需要进行选择根据临床需要进行选择TI对脂肪信号实施压制(yzh)时短TI扫描辨别(binbi)脑灰质和脑白质时取长TI第144页/共173页第一百四十五页，共174页。4、快速、快速(kui s)成像序成像序列的参数列的参数1. 回波链长度（回波链长度（ETL,echo train len

34、gth) 扫描层中每个扫描层中每个TR时间时间(shjin)内用不同的相位编内用不同的相位编码来采样的回波数码来采样的回波数第145页/共173页第一百四十六页，共174页。2.回波间隔时间（回波间隔时间（ETS,echo train spacing ) 快速自旋回波序列回波链中相邻两个回波之间的时快速自旋回波序列回波链中相邻两个回波之间的时间间隔。决定序列回波时间长短，图像对比度。间间隔。决定序列回波时间长短，图像对比度。3.有效回波时间（有效回波时间（ETE,effective echo time) 在最终图像上反映出来的回波时间。当相位在最终图像上反映出来的回波时间。当相位(xingwi

35、)编码梯度幅度为零或零附近时，所采信编码梯度幅度为零或零附近时，所采信号的回波时间。影响图像对比度。号的回波时间。影响图像对比度。第146页/共173页第一百四十七页，共174页。5、图像(t xin)对比度与加权一一.T1值和值和T1图像图像(t xin)对比度对比度 两种组织两种组织(zzh)的纵向弛豫的纵向弛豫曲线曲线T1图像对比度的形成图像对比度的形成第147页/共173页第一百四十八页，共174页。二二.T2值和值和T2图像图像(t xin)对比度对比度T2图像图像(t xin)对比度的形对比度的形成成t=TE时获得最大图像(t xin)对比第148页/共173页第一百四十九页，共1

36、74页。三三.质子质子(zhz)密度图像对比密度图像对比度度 体素内质子密度决定弛豫过程中纵向体素内质子密度决定弛豫过程中纵向(zn xin)磁化的最大值。磁化的最大值。 组织质子密度差产生的对比称质子密度对比度，组织质子密度差产生的对比称质子密度对比度，突出质子密度分布的图像叫质子密度像突出质子密度分布的图像叫质子密度像第149页/共173页第一百五十页，共174页。质子密度质子密度(md)对比度的形成对比度的形成具有相同具有相同(xin tn)T1值，质子密度不值，质子密度不同的组织弛豫过程同的组织弛豫过程t=1500ms两种组两种组织的纵向织的纵向(zn xin)磁磁化差达到化差达到最大

37、最大第150页/共173页第一百五十一页，共174页。在在MRI脉冲序列中，通常用改变脉冲序列中，通常用改变TR的方法来的方法来达到获取达到获取(huq)最大质子密度对比的目的最大质子密度对比的目的要得到突出质子密度对比的图像，要得到突出质子密度对比的图像，TR只只能在弛豫过程的后期选取，能在弛豫过程的后期选取，TR=3T1可产生可产生几乎是单质子密度对比图像。几乎是单质子密度对比图像。(经过经过3T1时间时间，组织的纵向磁化，组织的纵向磁化(chu)可恢复其稳态值可恢复其稳态值的的95%以上）以上）第151页/共173页第一百五十二页，共174页。T1对比度和质子(zhz)密度对比度的差别T

38、1对比度由宏观磁化强度矢量的变化率产生对比度由宏观磁化强度矢量的变化率产生质子质子(zhz)密度对比度由磁化强度矢量的最大值决定密度对比度由磁化强度矢量的最大值决定弛豫阶段的早期以弛豫阶段的早期以T1对比度为主，弛豫后期对比度为主，弛豫后期 质子质子(zhz)密度对比度占优势，随纵向磁化最大值密度对比度占优势，随纵向磁化最大值 的趋近，的趋近， T1对比度逐渐被质子对比度逐渐被质子(zhz)密度对比度密度对比度 取代。取代。第152页/共173页第一百五十三页，共174页。 T1 T1加权像（短加权像（短TETE、TR)TR) 短短T1T1组织吸收能量多显示强信号，长组织吸收能量多显示强信号，

39、长T1T1组织因饱和不能吸收太多能量，组织因饱和不能吸收太多能量，表现低信号表现低信号组织间信号强度的变化组织间信号强度的变化(binhu)(binhu)使图使图像的像的T1T1对比度得到增强对比度得到增强由于信号检测总是在横向进行，采用由于信号检测总是在横向进行，采用短短TETE可最大限度削减由于可最大限度削减由于T2T2弛豫造弛豫造成的横向信号损失，排除了成的横向信号损失，排除了T2T2的作的作用用第153页/共173页第一百五十四页，共174页。 T2 T2加权像（长加权像（长TETE、TR)TR)长长TRTR时扫描周期内纵向磁化矢量已按时扫描周期内纵向磁化矢量已按T1T1时间常数充分弛豫时间常数充分弛豫 采用长采用长TETE，信号中，信号中T1T1效应被进一步排除效应被进一步排除；可突出液体邓横向弛豫较慢的组织信；可突出液体邓横向弛豫较慢的组织信号。号。一般病变一般病变(bngbin)(bngbin)部位都会出现大量部位都会出现大量水的聚集，用水的聚集，用T2T2加权像可以非常满意的加权像可以非常满意的显示这些水的分布，因此在确定病变显示这些水的分布，因此在确定病变(bngbin)(bngbin)范围上有重要作用范围上有重要作用第154页/共173页第一百五十五页，共174页。 质子密度质