最新二十二MRI二课件

二十二MRI二二十二MRI二1MRIMRI2最新二十二MRI二课件3最新二十二MRI二课件4最新二十二MRI二课件5最新二十二MRI二课件6最新二十二MRI二课件7最新二十二MRI二课件8设分别为“平行”取向与“反平行“取向的自旋质子数。则按玻尔兹曼分布规律，有：计算可得，在100万个质子中，“平行”取向的质子比“反平行”取向的多3个。宏观磁化设分别为“平行”取向与“反平行“取向的9

若M受某种影响偏离

的方向，则M将绕

进动，进动的角频率为：宏观磁化微观宏观 若M受某种影响偏离的方向，则M将绕进动10NMR信号的检测为了研究磁化矢量M发生的变化，在与垂直的平面内施以频率为的交变磁场：设其方向与x轴相同。此时核磁矩既绕进动，又绕进动；或者认为核磁矩绕与的合成矢量进动。矢量M偏离方向，而在x-y平面产生分量NMR信号的检测为了研究磁化矢量M发生的变化，在与垂11NMR信号的检测将交变磁场分解成以相同的角频率但作相反方向旋转的两旋转的两旋转磁场之和，即：式中，为以的角频率按逆时针旋转的磁场；为以相同的角频率按顺时针旋转的磁场。NMR信号的检测将交变磁场12NMR信号的检测引入以的角速度与同步方向旋转的旋转坐标系。由于对系统的能量不起影响，故在旋转坐标系中有两个“静磁场”(即,)作用着。的相位是随机的，一般令其与-轴同向。这样，磁化矢量M将绕“静磁场”进动。进动频率为NMR信号的检测引入以的角速度与同步方向旋转13NMR信号的检测当外施交变磁场经过时间t后，磁化矢量M处于。此时在x-y平面上有分量。的形成可以看作是由原先相位均匀分布的核磁矩向某一方向集中而使矢量加强的结果。在固定坐标系中，以的角速度绕z轴在x-y平面内旋转。若在该平面内置一检测线圈，则将以每秒的频率切割线圈，从而产生电势。这就是检测到的NMR信号。NMR信号的检测当外施交变磁场经过时间t后，磁化矢量M处于14弛豫过程为了使达到最大，脉冲的持续时间应使M偏离平衡位置(方向)，这时的射频脉冲称为脉冲；同理，如果射频脉冲的持续时间使M偏离平衡位置，则称为脉冲。射频脉冲结束之后，核磁矩解脱了射频场的影响，而只受到主磁场的作用，进行“自由运动”。所有核磁矩力图恢复到原来的热平衡状态。弛豫过程为了使达到最大，脉冲的持续时间应使M偏离15纵向弛豫针对，由于自由进行时，核磁矩力图顺取向，愈来愈多的核磁矩克服热骚扰而跃迁到上进动锥绕进动900脉冲弛豫1800脉冲弛豫可点击图片观看动画Alt-F4退出动画纵向弛豫针对，由于自由进行时，核磁矩力图顺取16横向驰豫针对，驰豫启动之初，，这是因为诸核磁矩在进动圆锥上的相位几乎一致。现在射频脉冲已过，核磁矩绕进动。但各自旋原子核所处的局部环境不同，它们所受到的局部磁场各异，核磁矩实际上将绕进动，它们的进动频率不等。原来在进动圆锥上基本同相的诸核磁矩，相位呈现参差不一，最终在进动圆锥上均匀分布。于是,达到平衡状态。横向驰豫针对，驰豫启动之初，，17横向驰豫可点击图片观看动画Alt-F4退出动画横向驰豫可点击图片观看动画18横向驰豫随着的衰减，在接受线圈中的角频率为的感生电动势的幅值也渐渐衰减。这一衰减信号由于是在自由进动过程中产生的，故称为：自由感应衰减(FID)。FID中所包含的生物组织的信息，比在射频场作用下检得的NMR信号中所含的信号多。横向驰豫随着的衰减，在接受线圈中的角频率为19自由感应衰减自由感应衰减20自旋－晶格弛豫弛豫过程中，取低能态的核子增加，磁化强度矢量M的纵向分量不断增加，最终达到平衡时的数值M0自旋体系与晶格的能量交换主要是通过分子运动（在液体中是随机的Brown运动）完成。自旋－晶格弛豫弛豫过程中，取低能态的核子增加，磁化强度矢量M21自旋－晶格弛豫称T1为纵向弛豫时间T1具有组织专一性。例如：在拉莫频率为100MHz时，正常肝组织的T1为0.570s，而肿瘤肝组织的T1为0.832s。正常肺组织的T1为0.788s,而肿瘤肺组织的T1为1.110s。令t=0,Mz=0

令t=0,Mz=-M0自旋－晶格弛豫称T1为纵向弛豫时间令t=0,Mz=0令t=22自旋－晶格弛豫自旋－晶格弛豫23自旋－自旋弛豫自旋-自旋弛豫又称横向弛豫。机制是磁偶极子与磁偶极子的相互作用。自旋－自旋弛豫自旋-自旋弛豫又称横向弛豫。机制是磁偶极子与磁24自旋－自旋弛豫若令t＝0，初值，则得解为称时间常数为横向弛豫时间T2也具有组织专一性。对于生物组织，典型的1H的T2约在0.04s至2s之间。由于外磁场的不均匀，Mxy衰减更快，T2难以反映组织特性，必须把外磁场不均匀的影响去掉。自旋－自旋弛豫若令t＝0，初值25自旋－自旋弛豫自旋－自旋弛豫26最新二十二MRI二课件27最新二十二MRI二课件28最新二十二MRI二课件29最新二十二MRI二课件30最新二十二MRI二课件31最新二十二MRI二课件32T1的测量－反转恢复法精度高，测量范围大。基本原理：利用式，在不同的时间点测得从-M0直至M0之间的个Mz,画出曲线Mz-

t，从而求得T1,如图：T1的测量－反转恢复法精度高，测量范围大。33T1的测量－反转恢复法T1的测量－反转恢复法34T1的测量－反转恢复法可点击图片观看动画Alt-F4退出动画T1的测量－反转恢复法可点击图片观看动画35T1的测量－反转恢复法若有两种组织各具不同的值，则不同的值下这两种组织的差值是不同的，相应图像的对比度不等。调节脉冲间隔，以获得合适的对比度的图像。T1的测量－反转恢复法若有两种组织各具不同的值，则不同36T1的测量－饱和恢复法基本原理：利用式，沿x轴加脉冲序列。原先系统处于平衡状态，脉冲结束后，高能态与低能态的质子数相等，俗称“饱和”。脉冲结束后，Mz由零向M0渐渐恢复，Mxy则由M0逐渐向零衰减。T1的测量－饱和恢复法基本原理：利用式37T1的测量－饱和恢复法与反转恢复法一样，对于两种不同组织，有最大差值，这时的图像对比度最大，如图：T1的测量－饱和恢复法与反转恢复法一样，对于两种不同组织，有38脉冲序列：[90o-T1-180o-(TR-TI)]n，

n为序列重复次数，TR为重复周期线圈中出现的一个幅值先增长，后衰减的射频信号，在t=TE处最大，此即自旋回波最大值决定于样品本身的横向弛豫时间T2。改变T1可以得到不同时间间隔下的自旋回波，得到Mxy的关系曲线，从而求得T2缺点：分子的扩散过程影响测量的精度，测量时间比较长T2的测量－自旋回波法脉冲序列：[90o-T1-180o-(TR-TI)]n，39T2的测量－自旋回波法另见详细图T2的测量－自旋回波法另见详细图40T2的测量－自旋回波法可点击图片观看动画，Alt-F4退出动画T2的测量－自旋回波法可点击图片观看动画，Alt-F4退出动41脉冲序列:90o-TE/2-180o-TE-180o-TE…90o或者[90o-(TE/2-180o-TE/2)m-T’]n，m为重新聚集回波的数目，T’是最后一个180o脉冲与下一个周期90o脉冲之间的时间间隔。T2的测量－Carr-Purcell法脉冲序列:T2的测量－Carr-Purcell法42T2的测量－Carr-Purcell法T2的测量－Carr-Purcell法43优点：相同TR下，所得回波数比自旋回波法多m-1个，大大缩短了检查时间；大大减少分子扩散的影响(TE选得很小)缺点：当测量较大的T2时，需使用许多180o脉冲，若此脉冲不够准确，会引起累计误差。T2的测量－Carr-Purcell法优点：T2的测量－Carr-Purcell法44脉冲序列：90o-TE/2-180oy’-TE-180oy’-TE…90o或者[90o-(TE/2-180oy’-TE/2)m-T’]n奇数回波有误差，偶数回波准确故没有累计误差。CP法和CPMG法在核磁共振成像领域被称MSE(MultipleSpinEcho)或多自旋回波法。

T2的测量－CPMG法脉冲序列：90o-TE/2-180oy’-TE-180oy’45最新二十二MRI二课件46Bloch方程第一项：不计驰豫时间的作用，理想条件下的动态性能第二项：反应自旋－自旋驰豫第三项：反应自旋－晶格驰豫Bloch方程第一项：不计驰豫时间的作用，理想条件下的动态性47磁化矢量的横向分量以旋转，而其幅值则按时间常数衰减，在接收线圈中感应出FID。Bloch方程磁化矢量的横向分量以旋转，而其48NMR的成像方法NMR断层成像与X-CT成像的区别：X-CT中成像断面由X射线束的方向与扫描的几何结构确定。NMR断层成像中，信号由射频线圈采集首要问题——如何“选择断面”NMR的成像方法NMR断层成像与X-CT成像的区别：49层面选择层面选择50层面选择层面选择51选择一垂直与z轴的横断面：加一个方向与原主磁场一致、幅值随z作线性变化的附加梯度磁场实现故z方向磁场强度随距离作线性变化：层面选择选择一垂直与z轴的横断面：加一个方向与原主磁场一致、幅值随z52梯度磁场梯度磁场53梯度磁场梯度磁场54若选择激励脉冲射频频率为：其中，为质子的旋磁比，则断面中的质子将产生共振(图)，其他断层中的质子均不处于共振频率，未受激励。若在x轴上施以频率为的射频脉冲，则平面中的质子磁化强度矢量将转至x-y平面，在脉冲结束后，质子核磁矩发生自由进动，产生NMR信号。进动的频率视当时当地的B而定。层面选择可点击“图”观看动画、Alt-F4退出动画若选择激励脉冲射频频率为：55层面选择层面选择56

由于所施的射频脉冲具有一定的时宽并为射频所调制，故相应的频谱呈sinc函数，中心频率为，频谱宽度为。所选层面有一厚度：层面选择由于所施的射频脉冲具有一定的时宽并为57层面选择我们也可以选择其他断面，例如矢状面或冠状面，只要让随x或y作线性变化，即在x或y方向加上线性梯度磁场即可。层面既然具有一定厚度，在这一层中的核子实际上感受不同的，其值与z有关。故在激励脉冲作用期间这些核子以不同速度进动着，激励结束后它们沿z方向的相位不一致。为纠正这一相位差异，紧跟着在激励脉冲结束后应加一反极性(见图5.35)。层面选择我们也可以选择其他断面，例如矢状面或冠状面，只要让58层面选择

——磁场构造层面选择

——磁场构造59层面选择

——Z向梯度场层面选择

——Z向梯度场60层面选择

——X向梯度场和Y向梯度场层面选择

——X向梯度场和Y向梯度场61层面选择

——任意方向的层面选择层面选择

——任意方向的层面选择62层面选择层面选择63层面选择

——层面厚度和成像精度层面选择

——层面厚度和成像精度64投影重建算法采集不同视角下的投影（理论上为180°范围内连续无穷多个投影）利用类似于X-CT的重建算法重建成2D图象根据T1，T2等测量方法，施加不同形式得射频脉冲序列，求得相应参数得断层图象。在选定的XY平面断层用Gx和Gy（X方向和Y方向的梯度场）来选定一条直线（视角从0到180度），从而确定其直线投影投影重建算法采集不同视角下的投影（理论上为180°范围内连续65投影重建算法选择直线选择断层投影重建算法选择直线66NMR信号的时域表达：已知：引入比例系数K：取实数部分：对于因果信号有：

其中：NMR信号的时域表达：已知：引入比例系数K：取实数部分：对于67NMR信号的幅频表达：傅立叶变换：幅频：NMR信号的幅频表达：傅立叶变换：幅频：68NMR信号的频谱表达：计T2影响后，通带有宽度；忽略T2，近似冲击函数，幅值正比与于原子核数。NMR信号的频谱表达：计T2影响后，通带有宽度；忽略T2，近69NMR信号的频率编码：加上X方向的梯度场角频率大小与距离x成线性关系（由频率编码）信号幅度正比于相应磁场强度处自旋原子核的数目整个幅度频谱密度曲线实际代表沿y轴的投影：NMR信号的频率编码：加上X方向的梯度场70NMR信号的投影：X轴的频谱密度曲线代表了Y轴的投影频谱密度是相应的时域信号的傅立叶变换，故投影是通过将测量线圈中感应的全部NMR信号s(t)进行傅立叶变换得到.投影：NMR信号的投影：X轴的频谱密度曲线代表了Y轴的投影投影：71NMR信号的投影：同理：加上Y方向的梯度场，得

X轴方向的投影为调节加入的Gx与Gy，可以得到0--180°任意方向的线性变化的梯度磁场，从而得到0--180°的投影。NMR信号的投影：同理：加上Y方向的梯度场，得72ImagingProcessing(RE)(IM)Therawdataispresentedasthereal(RE)andimaginary(IM)Signalsfromthesignaldigitizer.ImagingProcessing(RE)(IM)The73x=(Exponentialdecayfunction)REIMREIMImagingProcessing(cont’d)x=(Exponentialdecayfunctio74REREIMIMTheFouriertransformisperformedfirstintheverticaldirection.ImagingProcessing(cont’d)REREIMIMTheFouriertransformI75REREIMIMTheFouriertransformisperformedfirstinthehorizontaldirection.ImagingProcessing(cont’d)REREIMIMTheFouriertransform76REIMOncetheFourierTransformsarePerformed,themagnitudeIsalculated.ImagingProcessing(cont’d)REIMOncetheFourierTransform77X-CT与NMR信号的比较：X-CT:射线强度I（测得量）NMR信号:（测得量）X-CT与NMR信号的比较：X-CT:射线强度INMR信号:78X-CT与NMR信号的比较：X-CT所加的扫描方式：NMR所加的脉冲：X-CT与NMR信号的比较：X-CT所加的扫描方式：NMR所79X-CT与NMR信号的比较：X－CT在某一视角Φ下的投影:NMR信号的频谱密度：（投影）X-CT与NMR信号的比较：X－CT在某一视角Φ下的投影:N80最新二十二MRI二课件81二维傅立叶变换重建KWT(2DFT)法大概思想:用一定的方法,得到NMR信号S(t),对S(t)进行傅立叶变换XYZGZGYGX断层上每一点都有唯一的(，)与之对应。二维傅立叶变换重建KWT(2DFT)法大概思想:用一定的方法82二维傅立叶变换重建

——相位编码和频率编码未加梯度场加相位梯度场加频率梯度场可点击图片观看动画Alt-F4退出动画二维傅立叶变换重建

——相位编码和频率编码未加梯度场加相位梯83二维傅立叶变换重建

——频率编码二维傅立叶变换重建

——频率编码84二维傅立叶变换重建对S(t)作二维傅立叶变换，得到的即代表重建后的图象。其中，是初相为、频率为的信号，其幅度代表以Y为投影轴的投影。对同一，也是由不同的频率组成的一组谐波。S(t)二维傅立叶变换重建对S(t)作二维傅立叶变换，得到的85二维傅立叶变换重建二维傅立叶变换重建86具体实现时：在某一下，对S（t）以T为间隔采样。理想的采样频率：

采样点数：一般取

可以看出，在二维傅立叶变换的重建中不需要先进行内插。这就是2DFT算法吸引人的地方。二维傅立叶变换重建具体实现时：可以看出，在二维傅立叶变换的重建中87成像的扫描过程成像的扫描过程88自旋-扭曲法(SpinWarp)与2DFT基本相同。区别在于自旋扭曲法是固定ty，改变Gy；而2D傅氏变换是固定Gy，改变ty自旋-扭曲法(SpinWarp)与2DFT基本相同。区别在89回波平面成像法

(Echo-PlanarImaging)特点: ----在离散像素条件下，可找到某一方向，使像素阵列中每一点在投影曲线中有唯一位置与之对应，从一个NMR信号获得一幅二维平面图相； ----信号采集快,扫描速度达20ms一幅图像。 ----为动态MRI扫描，创造了必要的条件，在功能磁共 振成像中很有用。回波平面成像法

(Echo-PlanarImaging)90实现 ----在某一方向施一梯度场，使每一离散成像点都受到不同磁场强度的激励，取得NMR信号的傅立叶变换就是相应方向的投影； ----ω轴上每一点代表图像中每一像点； ----傅立叶变换所得频谱密度值即代表该像点的自旋密度；回波平面成像法实现回波平面成像法91----由信号理论，要使频域信号（傅立叶变换后）离散，时域信号必须是周期的，为此应设法使NMR信号又周期重复的回波信号构成，这可借合理设计的交替切换的梯度磁场Gy达成。回波平面成像法----由信号理论，要使频域信号（傅立叶变换后）离散，时域信92限制： ----瞬时（单次激发，singleshot）EPI对MPI系统的静磁场、梯度磁场要求很高，前者要求在1.5T以上，后者则需有高强度、高切换速度、最短的起时间(maximumgradientdutycycle)； ----EPI技术要求的静磁场、梯度磁场以及相关的软件需要较巨大的投资,使这项技术的普遍开展受到了一定的限制。回波平面成像法限制：回波平面成像法93快速低角度扫描法

(Flash法)成像速度快,可将成像时间降到10s以下采用10至45度的小翻转角层面选择射频激励脉冲，回波时间约10ms左右；----小翻转角脉冲对纵向磁化影响甚小，不必等待纵向磁化恢复即可直接进行下一次激励；---重复脉冲重复时间TR可降至20ms，在这段时间内完成层面选择、相位编码和数据采集三项工作，256×256图像所需测量时间约为5s。快速低角度扫描法

(Flash法)成像速度快,可将成像时间降94TermsProton:原子Electron:电子Gradient:梯度RelaxationTime:弛豫时间SpinEcho:自旋回波SpinWarp:自旋扭曲FrequencyEncoding:频率编码2DFT:二维傅立叶变换TermsProton:原子95TermsMRI:MagneticResonanceImagingNMR:NuclearMagneticResonanceMRA:MagneticResonanceAngiographyMRE:MagneticResonanceElastographyfMRI:functionMRIFID:FreeInductionDecayMSE:MultipleSpinEchoTermsMRI:MagneticResonanceI96

结束语谢谢大家聆听！！！97

结束语谢谢大家聆听！！！97二十二MRI二二十二MRI二98MRIMRI99最新二十二MRI二课件100最新二十二MRI二课件101最新二十二MRI二课件102最新二十二MRI二课件103最新二十二MRI二课件104最新二十二MRI二课件105设分别为“平行”取向与“反平行“取向的自旋质子数。则按玻尔兹曼分布规律，有：计算可得，在100万个质子中，“平行”取向的质子比“反平行”取向的多3个。宏观磁化设分别为“平行”取向与“反平行“取向的106

若M受某种影响偏离

的方向，则M将绕

进动，进动的角频率为：宏观磁化微观宏观 若M受某种影响偏离的方向，则M将绕进动107NMR信号的检测为了研究磁化矢量M发生的变化，在与垂直的平面内施以频率为的交变磁场：设其方向与x轴相同。此时核磁矩既绕进动，又绕进动；或者认为核磁矩绕与的合成矢量进动。矢量M偏离方向，而在x-y平面产生分量NMR信号的检测为了研究磁化矢量M发生的变化，在与垂108NMR信号的检测将交变磁场分解成以相同的角频率但作相反方向旋转的两旋转的两旋转磁场之和，即：式中，为以的角频率按逆时针旋转的磁场；为以相同的角频率按顺时针旋转的磁场。NMR信号的检测将交变磁场109NMR信号的检测引入以的角速度与同步方向旋转的旋转坐标系。由于对系统的能量不起影响，故在旋转坐标系中有两个“静磁场”(即,)作用着。的相位是随机的，一般令其与-轴同向。这样，磁化矢量M将绕“静磁场”进动。进动频率为NMR信号的检测引入以的角速度与同步方向旋转110NMR信号的检测当外施交变磁场经过时间t后，磁化矢量M处于。此时在x-y平面上有分量。的形成可以看作是由原先相位均匀分布的核磁矩向某一方向集中而使矢量加强的结果。在固定坐标系中，以的角速度绕z轴在x-y平面内旋转。若在该平面内置一检测线圈，则将以每秒的频率切割线圈，从而产生电势。这就是检测到的NMR信号。NMR信号的检测当外施交变磁场经过时间t后，磁化矢量M处于111弛豫过程为了使达到最大，脉冲的持续时间应使M偏离平衡位置(方向)，这时的射频脉冲称为脉冲；同理，如果射频脉冲的持续时间使M偏离平衡位置，则称为脉冲。射频脉冲结束之后，核磁矩解脱了射频场的影响，而只受到主磁场的作用，进行“自由运动”。所有核磁矩力图恢复到原来的热平衡状态。弛豫过程为了使达到最大，脉冲的持续时间应使M偏离112纵向弛豫针对，由于自由进行时，核磁矩力图顺取向，愈来愈多的核磁矩克服热骚扰而跃迁到上进动锥绕进动900脉冲弛豫1800脉冲弛豫可点击图片观看动画Alt-F4退出动画纵向弛豫针对，由于自由进行时，核磁矩力图顺取113横向驰豫针对，驰豫启动之初，，这是因为诸核磁矩在进动圆锥上的相位几乎一致。现在射频脉冲已过，核磁矩绕进动。但各自旋原子核所处的局部环境不同，它们所受到的局部磁场各异，核磁矩实际上将绕进动，它们的进动频率不等。原来在进动圆锥上基本同相的诸核磁矩，相位呈现参差不一，最终在进动圆锥上均匀分布。于是,达到平衡状态。横向驰豫针对，驰豫启动之初，，114横向驰豫可点击图片观看动画Alt-F4退出动画横向驰豫可点击图片观看动画115横向驰豫随着的衰减，在接受线圈中的角频率为的感生电动势的幅值也渐渐衰减。这一衰减信号由于是在自由进动过程中产生的，故称为：自由感应衰减(FID)。FID中所包含的生物组织的信息，比在射频场作用下检得的NMR信号中所含的信号多。横向驰豫随着的衰减，在接受线圈中的角频率为116自由感应衰减自由感应衰减117自旋－晶格弛豫弛豫过程中，取低能态的核子增加，磁化强度矢量M的纵向分量不断增加，最终达到平衡时的数值M0自旋体系与晶格的能量交换主要是通过分子运动（在液体中是随机的Brown运动）完成。自旋－晶格弛豫弛豫过程中，取低能态的核子增加，磁化强度矢量M118自旋－晶格弛豫称T1为纵向弛豫时间T1具有组织专一性。例如：在拉莫频率为100MHz时，正常肝组织的T1为0.570s，而肿瘤肝组织的T1为0.832s。正常肺组织的T1为0.788s,而肿瘤肺组织的T1为1.110s。令t=0,Mz=0

令t=0,Mz=-M0自旋－晶格弛豫称T1为纵向弛豫时间令t=0,Mz=0令t=119自旋－晶格弛豫自旋－晶格弛豫120自旋－自旋弛豫自旋-自旋弛豫又称横向弛豫。机制是磁偶极子与磁偶极子的相互作用。自旋－自旋弛豫自旋-自旋弛豫又称横向弛豫。机制是磁偶极子与磁121自旋－自旋弛豫若令t＝0，初值，则得解为称时间常数为横向弛豫时间T2也具有组织专一性。对于生物组织，典型的1H的T2约在0.04s至2s之间。由于外磁场的不均匀，Mxy衰减更快，T2难以反映组织特性，必须把外磁场不均匀的影响去掉。自旋－自旋弛豫若令t＝0，初值122自旋－自旋弛豫自旋－自旋弛豫123最新二十二MRI二课件124最新二十二MRI二课件125最新二十二MRI二课件126最新二十二MRI二课件127最新二十二MRI二课件128最新二十二MRI二课件129T1的测量－反转恢复法精度高，测量范围大。基本原理：利用式，在不同的时间点测得从-M0直至M0之间的个Mz,画出曲线Mz-

t，从而求得T1,如图：T1的测量－反转恢复法精度高，测量范围大。130T1的测量－反转恢复法T1的测量－反转恢复法131T1的测量－反转恢复法可点击图片观看动画Alt-F4退出动画T1的测量－反转恢复法可点击图片观看动画132T1的测量－反转恢复法若有两种组织各具不同的值，则不同的值下这两种组织的差值是不同的，相应图像的对比度不等。调节脉冲间隔，以获得合适的对比度的图像。T1的测量－反转恢复法若有两种组织各具不同的值，则不同133T1的测量－饱和恢复法基本原理：利用式，沿x轴加脉冲序列。原先系统处于平衡状态，脉冲结束后，高能态与低能态的质子数相等，俗称“饱和”。脉冲结束后，Mz由零向M0渐渐恢复，Mxy则由M0逐渐向零衰减。T1的测量－饱和恢复法基本原理：利用式134T1的测量－饱和恢复法与反转恢复法一样，对于两种不同组织，有最大差值，这时的图像对比度最大，如图：T1的测量－饱和恢复法与反转恢复法一样，对于两种不同组织，有135脉冲序列：[90o-T1-180o-(TR-TI)]n，

n为序列重复次数，TR为重复周期线圈中出现的一个幅值先增长，后衰减的射频信号，在t=TE处最大，此即自旋回波最大值决定于样品本身的横向弛豫时间T2。改变T1可以得到不同时间间隔下的自旋回波，得到Mxy的关系曲线，从而求得T2缺点：分子的扩散过程影响测量的精度，测量时间比较长T2的测量－自旋回波法脉冲序列：[90o-T1-180o-(TR-TI)]n，136T2的测量－自旋回波法另见详细图T2的测量－自旋回波法另见详细图137T2的测量－自旋回波法可点击图片观看动画，Alt-F4退出动画T2的测量－自旋回波法可点击图片观看动画，Alt-F4退出动138脉冲序列:90o-TE/2-180o-TE-180o-TE…90o或者[90o-(TE/2-180o-TE/2)m-T’]n，m为重新聚集回波的数目，T’是最后一个180o脉冲与下一个周期90o脉冲之间的时间间隔。T2的测量－Carr-Purcell法脉冲序列:T2的测量－Carr-Purcell法139T2的测量－Carr-Purcell法T2的测量－Carr-Purcell法140优点：相同TR下，所得回波数比自旋回波法多m-1个，大大缩短了检查时间；大大减少分子扩散的影响(TE选得很小)缺点：当测量较大的T2时，需使用许多180o脉冲，若此脉冲不够准确，会引起累计误差。T2的测量－Carr-Purcell法优点：T2的测量－Carr-Purcell法141脉冲序列：90o-TE/2-180oy’-TE-180oy’-TE…90o或者[90o-(TE/2-180oy’-TE/2)m-T’]n奇数回波有误差，偶数回波准确故没有累计误差。CP法和CPMG法在核磁共振成像领域被称MSE(MultipleSpinEcho)或多自旋回波法。

T2的测量－CPMG法脉冲序列：90o-TE/2-180oy’-TE-180oy’142最新二十二MRI二课件143Bloch方程第一项：不计驰豫时间的作用，理想条件下的动态性能第二项：反应自旋－自旋驰豫第三项：反应自旋－晶格驰豫Bloch方程第一项：不计驰豫时间的作用，理想条件下的动态性144磁化矢量的横向分量以旋转，而其幅值则按时间常数衰减，在接收线圈中感应出FID。Bloch方程磁化矢量的横向分量以旋转，而其145NMR的成像方法NMR断层成像与X-CT成像的区别：X-CT中成像断面由X射线束的方向与扫描的几何结构确定。NMR断层成像中，信号由射频线圈采集首要问题——如何“选择断面”NMR的成像方法NMR断层成像与X-CT成像的区别：146层面选择层面选择147层面选择层面选择148选择一垂直与z轴的横断面：加一个方向与原主磁场一致、幅值随z作线性变化的附加梯度磁场实现故z方向磁场强度随距离作线性变化：层面选择选择一垂直与z轴的横断面：加一个方向与原主磁场一致、幅值随z149梯度磁场梯度磁场150梯度磁场梯度磁场151若选择激励脉冲射频频率为：其中，为质子的旋磁比，则断面中的质子将产生共振(图)，其他断层中的质子均不处于共振频率，未受激励。若在x轴上施以频率为的射频脉冲，则平面中的质子磁化强度矢量将转至x-y平面，在脉冲结束后，质子核磁矩发生自由进动，产生NMR信号。进动的频率视当时当地的B而定。层面选择可点击“图”观看动画、Alt-F4退出动画若选择激励脉冲射频频率为：152层面选择层面选择153

由于所施的射频脉冲具有一定的时宽并为射频所调制，故相应的频谱呈sinc函数，中心频率为，频谱宽度为。所选层面有一厚度：层面选择由于所施的射频脉冲具有一定的时宽并为154层面选择我们也可以选择其他断面，例如矢状面或冠状面，只要让随x或y作线性变化，即在x或y方向加上线性梯度磁场即可。层面既然具有一定厚度，在这一层中的核子实际上感受不同的，其值与z有关。故在激励脉冲作用期间这些核子以不同速度进动着，激励结束后它们沿z方向的相位不一致。为纠正这一相位差异，紧跟着在激励脉冲结束后应加一反极性(见图5.35)。层面选择我们也可以选择其他断面，例如矢状面或冠状面，只要让155层面选择

——磁场构造层面选择

——磁场构造156层面选择

——Z向梯度场层面选择

——Z向梯度场157层面选择

——X向梯度场和Y向梯度场层面选择

——X向梯度场和Y向梯度场158层面选择

——任意方向的层面选择层面选择

——任意方向的层面选择159层面选择层面选择160层面选择

——层面厚度和成像精度层面选择

——层面厚度和成像精度161投影重建算法采集不同视角下的投影（理论上为180°范围内连续无穷多个投影）利用类似于X-CT的重建算法重建成2D图象根据T1，T2等测量方法，施加不同形式得射频脉冲序列，求得相应参数得断层图象。在选定的XY平面断层用Gx和Gy（X方向和Y方向的梯度场）来选定一条直线（视角从0到180度），从而确定其直线投影投影重建算法采集不同视角下的投影（理论上为180°范围内连续162投影重建算法选择直线选择断层投影重建算法选择直线163NMR信号的时域表达：已知：引入比例系数K：取实数部分：对于因果信号有：

其中：NMR信号的时域表达：已知：引入比例系数K：取实数部分：对于164NMR信号的幅频表达：傅立叶变换：幅频：NMR信号的幅频表达：傅立叶变换：幅频：165NMR信号的频谱表达：计T2影响后，通带有宽度；忽略T2，近似冲击函数，幅值正比与于原子核数。NMR信号的频谱表达：计T2影响后，通带有宽度；忽略T2，近166NMR信号的频率编码：加上X方向的梯度场角频率大小与距离x成线性关系（由频率编码）信号幅度正比于相应磁场强度处自旋原子核的数目整个幅度频谱密度曲线实际代表沿y轴的投影：NMR信号的频率编码：加上X方向的梯度场167NMR信号的投影：X轴的频谱密度曲线代表了Y轴的投影频谱密度是相应的时域信号的傅立叶变换，故投影是通过将测量线圈中感应的全部NMR信号s(t)进行傅立叶变换得到.投影：NMR信号的投影：X轴的频谱密度曲线代表了Y轴的投影投影：168NMR信号的投影：同理：加上Y方向的梯度场，得

X轴方向的投影为调节加入的Gx与Gy，可以得到0--180°任意方向的线性变化的梯度磁场，从而得到0--180°的投影。NMR信号的投影：同理：加上Y方向的梯度场，得169ImagingProcessing(RE)(IM)Therawdataispresentedasthereal(RE)andimaginary(IM)Signalsfromthesignaldigitizer.ImagingProcessing(RE)(IM)The170x=(Exponentialdecayfunction)REIMREIMImagingProcessing(cont’d)x=(Exponentialdecayfunctio171REREIMIMTheFouriertransformisperformedfirstintheverticaldirection.ImagingProcessing(cont’d)REREIMIMTheFouriertransformI172REREIMIMTheFouriertransformisperformedfirstinthehorizontaldirection.ImagingProcessing(cont’d)REREIMIMTheFouriertransform173REIMOncetheFourierTransformsarePerformed,themagnitudeIsalculated.ImagingProcessing(cont’d)REIMOncetheFourierTransform174X-CT与NMR信号的比较：X-CT:射线强度I（测得量）NMR信号:（测得量）X-CT与NMR信号的比较：X-CT:射线强度INMR信号:175X-CT与NMR信号的比较：X-CT所加的扫描方式：NMR所加的脉冲：X-CT与NMR信号的比较：X-CT所加的扫描方式：NMR所176X-CT与NMR信号的比较：X－CT在某一视角Φ下的投影:NMR信号的频谱密度：（投影）X-CT与NMR信号的比较：X－CT在某一视角Φ下的投影:N177最新二十二MRI二课件178二维傅立叶变换重建KWT(2DFT)法大概思想:用一定的方法,得到NMR信号S(t),对S(t)进行傅立叶变换XYZGZGYGX断层上每一点都有唯一的(，)与之对应。二维傅立叶变换重建KWT(2DFT)法大概思想:用一定的方法179二维傅立叶变换重建

——相位编码和频率编码未加梯度场加相位梯度场加频率梯度场可点击图片观看动画Alt-F4