磁共振成像（医学影像诊断学）

一、MRI扫描仪的基本硬件构成一般的MRI仪由以下几部分组成主磁体梯度线圈脉冲线圈计算机系统其他辅助设备一、MRI扫描仪的基本硬件构成（一）主磁体磁共振最基本的构建产生磁场的装置最重要的指标为磁场强度和均匀度一、MRI扫描仪的基本硬件构成（一）主磁体磁共振最基本的构建产生磁场的装置最重要的指标为磁场强度和均匀度MRI按磁场产生方式分类永磁电磁常导超导主磁体0.35T永磁磁体1.5T超导磁体一、MRI扫描仪的基本硬件构成（一）主磁体一、MRI扫描仪的基本硬件构成（一）主磁体MRI按磁场产生方式分类MR按主磁场的场强分类MRI图像信噪比与主磁场场强成正比低场:小于0.5T中场：0.5T－1.0T高场:1.0T－2.0T（1.0T、1.5T、2.0T）超高场强：大于2.0T（3.0T、4.7T、7T）一、MRI扫描仪的基本硬件构成（二）梯度线圈作用：空间定位产生信号梯度线圈性能的提高磁共振成像速度加快没有梯度磁场的进步就没有快速、超快速成像技术一、MRI扫描仪的基本硬件构成（三）脉冲线圈作用：如同无线电波的天线激发人体产生共振（广播电台的发射天线）采集MR信号（收音机的天线）一、MRI扫描仪的基本硬件构成（三）脉冲线圈脉冲线圈的分类激发并采集MRI信号（体线圈）仅采集MRI信号，激发采用体线圈进行（绝大多数表面线圈）一、MRI扫描仪的基本硬件构成（三）脉冲线圈利用2.3cm显微线圈采集的指纹MR图像一、MRI扫描仪的基本硬件构成（四）计算机系统及谱仪数据的运算控制扫描显示图像一、MRI扫描仪的基本硬件构成（五）其他辅助设备空调检查台激光照相机液氦及水冷却系统自动洗片机等二、磁共振成像

MRI（magneticresonanceimaging）：是利用射频（radiofrequency，RF）电磁波（脉冲序列）对置于静磁场B0中的含有自旋不为零的原子核（1H）的物质进行激发，发生核磁共振，用感应线圈检测技术获得组织弛豫信息和质子密度信息（采集共振信号），用梯度磁场进行空间定位、通过图像重建，形成磁共振图像的方法和技术。三、MRI的特点1．具有较高的组织对比度和组织分辨力；2．多方位成像；3．多参数成像；4．能进行形态学、功能、组织化学和生物化学方面的研究；

5．多种特殊成像；

6．以射频脉冲作为的能量源，对人体安全、无创；

7．

流动测量。四、MR临床应用1．用于各种疾病的检查

：2．可以评价血液和脑脊液的流动：MRA（magneticresonanceangiography）技术显示头颈部血管狭窄、闭塞、畸形以及颅内动脉。

3．可进行弥散成像、灌注成像以及脑皮层活动功能成像。

4．可进行MR波谱成像，分析组织的化学结构。一、磁共振成像的物理基础（一）产生核磁共振现象的基本条件

“核”：共振跃迁的原子核

“磁”：主磁场B0和射频磁场RF

“共振”：当射频磁场的频率与原子核进动的频率一致时原子核吸收能量，发生能级间的共振跃迁。

核磁共振信号产生三个基本条件：1．能够产生共振跃迁的原子核；2．恒定的静磁场（外磁场、主磁场）；3．产生一定频率电磁波的交变磁场（射频磁场RF）。一、磁共振成像的物理基础（二）原子核的特性原子核的自旋与磁矩原子组成？核组成？电子、质子、中子有自旋特性。一、磁共振成像的物理基础（二）原子核的特性1．自旋：原子核不停地绕其自身轴进行旋转（spin）(象地球高速绕自转轴旋转)。这种旋转与圆线圈中的电流类似，会产生磁场；自旋(spin)原子核具有磁矩的原因。一、磁共振成像的物理基础自旋与核磁地球自转产生磁场原子核的质子带正电荷，其自旋产生的磁场称为核磁，因而以前把磁共振成像称为核磁共振成像（NMRI）。一、磁共振成像的物理基础地磁、磁铁、核磁示意图一、磁共振成像的物理基础（二）原子核的特性2．磁矩（1）条形磁铁磁矩：μ=ml。（2）环形电流的磁矩：μ=IS一、磁共振成像的物理基础（二）原子核的特性3．原子核的自旋角动量具有磁矩μ的原子核有一定的质量和大小，所以原子核还具有自旋角动量P。

角动量：自旋角动量简称自旋。

自旋角动量P方向与自旋轴重合，其大小：

P=h[I(I+1)]1/2不同的原子核具有不同的I值，I的取值由组成原子核的质子和中子的数量决定。

一、磁共振成像的物理基础（二）原子核的特性3．原子核的自旋角动量自旋量子数I取值与核的中子数和质子数有关：（1）偶偶核：质子数、中子数都是偶数的核，I＝0，

（2）奇偶核：质子数和中子数中一个是奇数、一个是偶数的核，I＝1/2，3/2…等半整数。（3）奇奇核：质子数、中子数都是奇数的核，I＝1，2…等正整数。凡I≠0的核都有自旋，产生核磁共振现象。一、磁共振成像的物理基础（二）原子核的特性3．原子核的自旋角动量人体有1H、13C、19F、23Na、31P等百余种元素。生物组织中，1H占原子数量的2/3，1H为磁化最高的原子核，目前生物组织的磁共振成像主要是1H成像。二、静磁场的作用1．具有较高的组织对比度和组织分辨力；2．多方位成像；3．多参数成像；4．能进行形态学、功能、组织化学和生物化学方面的研究；

5．多种特殊成像；

6．以射频脉冲作为的能量源，对人体安全、无创；

7．

流动测量。人体内有无数个氢质子（每毫升水含氢质子3×1022）每个氢质子都自旋产生核磁现象人体象一块大磁铁吗？二、静磁场的作用通常情况下人体内氢质子的核磁状态二、静磁场的作用自然状态下质子的排列处于无序状态，其南、北极的朝向是随机的、瞬间即变的，每一瞬间不同朝向的质子的磁力互相抵消，物质不显示磁性。二、静磁场的作用（一）静磁场中的磁化二、静磁场的作用（一）静磁场中的磁化一部分低能态质子的磁矩μ与B0方向一致另一部分高能态质子的μ与B0方向相反而且与B0同向排列的质子数略多于反向质子数。物质在B0作用下，在磁场方向上产生磁性的过程称磁化，其大小称为磁化强度。二、静磁场的作用（一）静磁场中的磁化二、静磁场的作用（一）静磁场中的磁化依照量子物理学原理，原子核磁矩μN

（μ）进入B0后其空间取向发生量子化，即只能取一些确定的方向。μ在B0方向的投影是一些不连续的数值。μ的不同取向，形成它与B0相互作用能不同。μ与B0的相互作用能称为位能。在B0中μ的位能为：二、静磁场的作用（二）静磁场中的能级分裂γ为原子核的磁旋比。γ是核磁矩μ与核角动量P之比，是一个原子核固有的特征值。不同的原子核有不同的γ值，每种原子核的γ是一常数，氢质子的γ=42.5MHz/T；IZ为核磁矩在Z轴方向的投影的自旋量子数。二、静磁场的作用（二）静磁场中的能级分裂自旋核有一定的自旋角动量P和磁矩μ，在B0作用下，μ将如旋转陀螺在地球引力场中旋进一样运动，称自旋核的旋进。二、静磁场的作用（三）自旋核在静磁场中的旋进取Z轴沿着B0方向，设μ与B0间的夹角为θ，μ的各坐标分量如图所示。μZ为常数，说明μ在Z轴上的投影是不变的。

二、静磁场的作用（三）自旋核在静磁场中的旋进质子的进动过程，Z轴代表B0磁力线方向，箭头代表某一方向的自旋质子的矢量即质子的μ

，其长短代表μ的大小。质子进动的频率非常快，每秒进动的次数称“进动频率”（precessionfrequency）。进动频率不是一个常数，是与所在B0的场强相关，即B0越强进动频率越快，用拉莫方程表示：

1.0Tesla场强中1H的进动频率为42.5MHz。二、静磁场的作用（三）自旋核在静磁场中的旋进所有置于B0内的质子，绝大多数沿与B0平行方向或反平行方向排列，其磁力互相抵消，仅处于低能级的数目略多于处于高能级的那一小部份质子，其磁力没有抵消而得以保持。二、静磁场的作用（四）静磁场中的宏观效应这些质子排列方向相同，其μ矢量叠加，形成一个相应的净宏观磁化矢量M0，该磁化矢量与B0方向（Z轴）相同，称“纵向磁化矢量”MZ（longitudinalmagnetization）。★

MZ可被用于磁共振成像。二、静磁场的作用（四）静磁场中的宏观效应二、静磁场的作用（四）静磁场中的宏观效应1．磁化强度矢量M（magnetizationvector）：是单位体积内μ的矢量和。

M的大小和方向用线段的长短和箭头表示，可用M在磁场中的运动规律来表征核的集体行为。二、静磁场的作用（五）静磁化强度矢量

分析：①B0=0，自旋核系统中各原子μi方向是杂乱无章的，M=0。②原子核放入B0

，在B0作用下一边自旋，一边又围绕B0方向以一定的角度和角速度旋进，并进行能级分裂。结果：位于低能级上的核数稍多于位于高能级上的核数，使得μ不能完全抵消。这时M在Z轴上的分量：MZ

≠0。二、静磁场的作用（五）静磁化强度矢量

1H核，各磁矩只取与B0同向或反向两种状态。这时系统被磁化了。二、静磁场的作用（五）静磁化强度矢量系统平衡时，

MXY＝0，M0=MZ，但MZ不可测。二、静磁场的作用（五）静磁化强度矢量影响M0的因素：（1）与B0、样品所处的绝对温度T有关：同样T，B0大，M0大；同样B0中，温度T高，上、下能级间的核数差小，M0小；（2）与核总数N成正比：单位体积内的μ越多，平衡分布时磁化效果越显著；（3）与γ成正比：γ大的核种，宏观磁化效应M0大。二、静磁场的作用（五）静磁化强度矢量一、磁共振的产生（一）产生核磁共振现象的基本条件

“核”：共振跃迁的原子核

“磁”：主磁场B0和射频磁场RF

“共振”：当射频磁场的频率与原子核进动的频率一致时原子核吸收能量，发生能级间的共振跃迁。

核磁共振信号产生三个基本条件：1．能够产生共振跃迁的原子核；2．恒定的静磁场（外磁场、主磁场）；3．产生一定频率电磁波的交变磁场（射频磁场RF）。MZ是MR成像中有用的磁化矢量，与B0平行叠加于B0

，但MZ不是振荡磁场，无法检测出来，不能直接用于成像。要检测质子的自旋、收集信号，只有在垂直于B0方向上有MXY。为检测到特定质子群的净磁化矢量，并用于成像，需使MZ偏离B0方向。MRI中采用射频脉冲（RF）作为激发源。

一、磁共振的产生★

MRI中的射频脉冲必须具备条件：射频脉冲的频率与质子的旋进频率相同。已知B0及1H的γ值，可根据拉莫尔方程计算出使B0中的1H产生共振所需要的RF脉冲频率。一、磁共振的产生一、磁共振的产生向B0内的1H施加有拉莫尔频率的RF脉冲，发生MR后产生两个作用：（1）低能级质子吸收RF脉冲能量后跃迁到高能级，使在B0中排列方向由同向变为反向，抵消相同数目低能级质子的磁力，MZ变小；（2）受RF脉冲的磁化作用，旋进质子趋向于射频磁场方向变为同步、同速运动，即处于“同相”（inphase）。在XY平面上叠加起来，形成横向磁化（transversemagnetization）矢量MXY，MXY继续绕Z轴旋进。新的M0偏离了Z轴。一、磁共振的产生（一）射频脉冲的作用一、磁共振的产生（一）射频脉冲的作用获得的MXY不与B0叠加在一起，由于MXY的旋进，相当于线圈内磁场大小和方向的变化。根据法拉第电磁感应原理，通过闭合回路的磁通量发生变化时，产生感应电压。在线圈两端会感应出交流电动势，这个电动势即为线圈接收到的MR信号，该信号同样具有旋进频率。通过在XY平面设置接收线圈测定可得组织的MR信号（MXY

）。一、磁共振的产生（二）共振信号的产生一、磁共振的产生（二）共振信号的产生一、磁共振的产生（二）共振信号的产生在B0和B1的双重作用下，M运动轨迹为螺旋线形，该运动方式称为“章动”。一、磁共振的产生（二）共振信号的产生

RF脉冲发射结束时章动后的M与Z轴之间有一个夹角α，α称为翻转角（flipangle）。

α的大小与RF脉冲的强度及其持续时间τ成正比。使M翻转到XY平面的RF脉冲称90°脉冲；使M翻转到B0反方向上的RF脉冲称180°脉冲。使M偏离B0α角的RF脉冲称α角脉冲。一、磁共振的产生（三）射频脉冲的方式一、磁共振的产生（三）射频脉冲的方式由脉冲发生器、射频线圈、功率放大器等组成。1．射频脉冲发生器：由能产生宽带频率的频率合成器发出射频脉冲。2．射频线圈：由导线绕成的装置，包括：。（1）发射线圈：用于发射RF脉冲。（2）接收线圈：用于检测人体发出的MR信号。

一、磁共振的产生（四）射频系统1．相位：平面内旋转的矢量与某一参照轴的夹角称为相位。同相位（in-phase）：多个矢量在空间的方向一致；

离相位（outofphase）：相位不一致；

相位重聚（re-phase）：由不同相位达到同相位的过程；

去相位（de-phase）：由同相位变成不同相位的过程。二、相位2．磁场中自旋之间的相位二、相位当向置于B0中的人体发射RF脉冲后激发1H群，改变1H群的进动状态，MZ逐渐变小，同时在XY平面产生MXY，产生MR信号。平衡态：人体进入B0后形成并保持稳定的MZ的状态。但是一种动态平衡，处于高、低两种能级的质子之间不断地交换。激发态：系统吸收射频能量后的不稳定状态。

三、自旋弛豫（一）弛豫概念实际成像中RF对自旋系统的激发作用是瞬间即逝，一旦RF脉冲停止，质子即迅速由激发态向原来的平衡状态恢复，“弛豫”（relaxation）：系统由激发态恢复至平衡状态的过程。弛豫过程中同步发生：

纵向弛豫（longitudinalrelaxation）：纵向磁化矢量MZ逐步恢复的过程；横向弛豫（transverserelaxation）：横向磁化矢量MXY逐步消失的过程。三、自旋弛豫（一）弛豫概念★M的弛豫过程

纵向弛豫：RF脉冲停止后，MZ由最小恢复到原来大小的过程称（自旋-晶格弛豫spin-latticerelaxation或T1弛豫）。纵向弛豫时间T1：T1=纵向磁化矢量从最小值恢复到平衡态磁化矢量63%的时间。三、自旋弛豫（二）纵向弛豫影响T1因素（1）纵向弛豫时间T1具有场强依赖性。在较强磁场中质子的进动频率较快，同种组织，B0的场强越高，T1就越长；反之则短。（2）T1与组织分子的大小有关。

中等大小的分子（脂肪分子）弛豫较快，T1较短；大分子（蛋白质）的热运动频率较慢，水和蛋白的弛豫较慢，T1较长。三、自旋弛豫（二）纵向弛豫“饱和”的概念射频脉冲激发后，纵向磁化矢量MZ被翻转，然后MZ会慢慢恢复，但如果射频脉冲之间的时间t间隔过短，则MZ仅有部分恢复，称作部分饱和，组织信号有所降低；若纵向磁化MZ没有恢复，称作完全饱和，组织信号为零。三、自旋弛豫（二）纵向弛豫横向弛豫：RF脉冲停止后，MXy逐渐消失的过程称（自旋-自旋弛豫spin-spinrelaxation或T2弛豫）。T2=横向磁化矢量减少到最大值的37%的时间。三、自旋弛豫（三）横向弛豫三、自旋弛豫（三）横向弛豫影响T2因素（1）组织的成份和结构；（2）T2值的大小与B0场强大小无关。三、自旋弛豫（四）T1值和T2值比较纵向弛豫和横向弛豫是同时发生的，T2值比T1值短，短多少依赖于组织的物理和化学结构。纯水中，T2值接近于T1值；在多数组织中，T2值比T1值短得多。

三、自旋弛豫（四）T1值和T2值比较组织T1

T2

质子密度（%）0.2T1.0T1.5T脂肪白质灰质脑脊液肌肉2403904901400370--6208102500730--7189983000860607691140509.610.610.610.89.3由于MXY的进动和弛豫，在线圈两端就会感应出交流电势，线圈接收到的电势V的大小与MXY的大小有关：V∝MXYcosωt

V与MXY成正比，以拉莫频率振荡变化。

自由感应衰减（freeinductiondecay，FID）：90º脉冲后弛豫过程中，由于T2弛豫的影响，MXY随时间衰减，磁共振信号呈指数曲线形式衰减的这个信号。四、自由感应衰减信号FID信号的强度按指数规律衰减，强度的大小与T1、T2以及组织的ρ有关，FID是MRI系统的信号源。

MR信号除FID，还有：自旋回波信号、梯度回波信号、刺激回波信号等，这些信号需要使用特定的射频脉冲和梯度脉冲。四、自由感应衰减信号不同组织之间信号强度的差异形成组织间对比，对比度的主要决定因素是：①T1的固有差别，即组织间T1值的差别；②T2的固有差别，即组织间T2值的差别；③组织氢质子密度的差别；④流动效应引起的差别。五、磁共振图像的对比（一）影响磁共振图像对比的主要因素五、磁共振图像的对比（二）T1加权像

MR图像组织T1值越短，信号越高，

T1值越长，信号越低；五、磁共振图像的对比（三）T2加权像

MR图像组织T2值越长，信号越高，

T2值越短，信号越低；一、梯度磁场（一）MRI系统的坐标系按B0方向，MRI磁体分纵向磁场磁体和横向磁场磁体，超导磁体都采用纵向磁场。

纵向磁场系统，Z轴定义为磁体的轴向，Z轴与被检者体轴平行。Z轴与被检者体轴平行。

X轴、Y轴及其正向通过右手规则定义，即以右手握住Z轴，当右手的四个手指从正向X轴以90°转向正向Y轴时，大拇指的指向是Z轴正向。一、梯度磁场（一）MRI系统的坐标系梯度磁场是一个很弱的磁场，其峰值一般在10～25mT/m（新型的高档机要高些），梯度磁场是由置于磁体内的额外的梯度线圈产生的。一、梯度磁场（二）梯度磁场组成一、梯度磁场（二）梯度磁场组成位于磁场内的梯度线圈一般为成对线圈，每对线圈内的电流大小相等，极性相反。一对线圈在一个方向上产生一个强度呈线性变化的梯度磁场，一个线圈产生的磁场使B0增加一定的强度，而另一个线圈则使B0减小同样的程度。

★梯度磁场的作用：使沿梯度方向的自旋质子具有不同的磁场强度，因而有不同的共振频率。某一位置的磁场是梯度磁场与B0叠加的结果。一、梯度磁场（二）梯度磁场组成在成像中使用三个正交方向的梯度磁场进行空间定位：

①一个方向的梯度用于RF脉冲选择性的激发一个层面内质子的自旋；

②第二个梯度对沿层面内一个方向的MR信号进行频率空间编码；

③第三个梯度对沿层面内另一个方向的MR信号进行相位空间编码。一、梯度磁场（二）梯度磁场组成应用层面选择（sliceselection）梯度后，组织质子的共振频率与沿Z轴方向的位置成线性相关。特定的共振频率对应于特定平面的质子，这些平面垂直于Z轴。

如果在使用平面选择梯度G的同时发射特定频率的RF脉冲，则只有对应于那个频率的平面内的质子发生共振。

被激发的质子的位置依赖于RF脉冲的频率，通过增加或减少RF脉冲的频率可以移动被激发平面的位置。二、磁共振空间定位技术（一）层面选择梯度短时发射的RF脉冲是由一定范围的频率构成的，这个频率范围称作脉冲的带宽。

一个RF脉冲可以激发共振频率处于RF脉冲带宽范围内的所有自旋质子。结果是在层面选择梯度G存在的情况下，RF脉冲激发一个具有有限厚度的组织层面。

层厚依赖于：①层面选择梯度的大小（斜率）；②射频脉冲的带宽。

二、磁共振空间定位技术（一）层面选择梯度二、磁共振空间定位技术（一）层面选择梯度层面选择梯度G的大小是调整层面厚度的主要方法。

当层面选择梯度G增大时，跨越给定距离频率范围增加了，使具有固定带宽的一个RF脉冲仅能激发较少的自旋质子，层厚较小。使用较小的层面选择梯度G和同样的RF脉冲可以激发一个较厚层面。

二、磁共振空间定位技术（一）层面选择梯度经过选层，MR信号已被限定在指定平面内，这时MR线圈中可得到成像层面内所有质子同时发出的复合共振信号。此时能否重建出二维图像？

2DFT成像技术中，相位编码梯度和频率编码梯度为平面内定位梯度。二、磁共振空间定位技术（二）层面内信号的定位二、磁共振空间定位技术（二）层面内信号的定位1．相位编码相位编码就是通过梯度磁场G对选中层面内各行间的体素进行相位标定，实现行与行间体素位置识别的技术。

作用：确定层面内一维方向的体素。

有多少个数据采集周期，该梯度就接通多少次，梯度脉冲的幅度变化多少次。

相位编码梯度的一次变化称一个相位编码步(phaseencodingstep)。二、磁共振空间定位技术（二）层面内信号的定位2．频率编码频率编码（frequencyencoding）：利用梯度磁场造成相关方向上各Mi旋进频率的不同，并以此来标记体素空间位置的编码方法。二、磁共振空间定位技术（二）层面内信号的定位

相位编码形成的是一行行与GY相垂直的等自旋线（相位编码线）

，频率编码的结果出现一列列与GX垂直的等自旋线（频率编码线）。等自旋线上所有体素Mi的旋进频率均相同。频率编码梯度每个周期的频率编码脉冲均相同，即频率编码梯度以相同的幅度周期性重复出现。二、磁共振空间定位技术（二）层面内信号的定位MRI线圈中接收到的信号是受激层面内各体素所产生的MR信号的总和。

在二维成像技术中由于相位编码梯度和频率编码梯度的共同作用，各相邻体素产生的信号在频率和相位上存在细微的差别，这种差别表现在相位编码方向上是旋进相位的不同，在频率编码方向上是旋进频率的不同。

通过2DFT，就可使以频率和相位表示的差别转换为体素空间位置的差别。

二、磁共振空间定位技术（二）层面内信号的定位傅里叶变换：

测量的MR信号代表一个层面内的无数个原子核发出的信号的总和，这个复合信号的大小是时间的函数，但是原子核的位置信息已经以频率和相位方式被编码到信号中。如何从以时间变化的信号（时间域）中提取出特定的频率成分（频率域），采用FT方法。

FT中计算机进行解码运算，解码过程类似于人的耳朵能够分辨出不同频率的声音。FT分解出在读出期间每个频率的信号。

三、图像重建技术FT应用于每个频率编码列的数据，提取出信号的频率成分，确定沿X轴的不同位置的信号强度。再将信号强度以灰度值表示出来形成图像。如果仅使用频率编码梯度，只能区分1D的空间位置，这种方法称为1DFT图像重建。

MRI中，经RF脉冲激发和梯度磁场空间编码后获得复合图像，然后还需由计算机将采集到的复合信号经一系列过程转换成图像信号，复合信号转换成MR图像的方法称为图像重建。

三、图像重建技术

相位编码识别Y方向不同行的像素的位置，并将相位编码方向进行FT，计算相应行的信号强度。但是MR对相应的识别有限，每次只识别一种相位，所以要完成多行的数据采集，必须重复多次相位编码及测量，得到每行每列体素的信号强度，以及相应的灰度值（即MR图像），这是2DFT。

MRI中要求有多次的相位编码，每次使用的相位编码梯度的大小和持续时间都有一定改变。这些额外的相位编码通常要求额外的RF脉冲激发，这些多次激发使MRI需要较长时间。三、图像重建技术Ｋ-空间：傅里叶频率空间，是一个抽象的频率空间，是一个以空间频率ω为单位的空间坐标系所对应的频率空间。

如果ω仅位于一个平面内，则K-空间为一个二维空间，用Kx和Ky代表两个互相垂直方向的空间频率。

如果ω位于三轴方向，则K-空间为一个三维空间，用Kx、Ky和Kz代表三个互相垂直方向的空间频率。

四、K-空间的概念

K-空间的每一点代表具有相同ω的数据，数据大小代表信号强度。

FID信号是以单一拉莫频率振动的信号，不具备空间位置信息，也就不具备ω信息。但使用了梯度场后，MR信号具备了空间位置信息，同时具备ω信息。

MR信号具有不同的ω

，可放入K-空间不同位置的点上，K-空间每一点的灰度值代表具有一定ω的MR回波信号的强度，每个信号均来自于整个激发层面。MR信号填充到K-空间的位置（Kx和Ky值）由梯度GX和GY的大小及其作用时间决定。根据K-空间中每一点的信号强度及其所在位置，最终重建成一幅MR图像。

四、K-空间的概念

K-空间每一点的信号对图像的贡献不一样，K-空间中心部的信号具有较低的ω

，主要决定图像的对比；K-空间边缘部分的信号具有较高的ω

，主要决定图像的分辨力。

K-空间中各点的数据是沿一定轨迹的顺序填充的，这种按某种顺序填充数据的方式称为K-空间的轨迹（傅里叶线），K-空间的填充轨迹代表了成像中MR信号的采集过程。

四、K-空间的概念一、磁共振成像参数（一）MRI系统的坐标系按B0方向，MRI磁体分纵向磁场磁体和横向磁场磁体，超导磁体都采用纵向磁场。

纵向磁场系统，Z轴定义为磁体的轴向，Z轴与被检者体轴平行。组织内在参数：①自旋核子密度②T1③T2④化学位移⑤流体外在序列参数：①重复时间（TR）②回波时间（TE）③反转时间（TI）④脉冲激励角度（FA）一、磁共振成像参数磁共振成像的脉冲序列实际上是各种参数测量技术的总称。质子密度、T1弛豫时间、T2弛豫时间以及流动效应等都是组织的特异性参数,通过它们的表达可以推知组织的结构甚至功能状态。一、磁共振成像参数（一）什么是序列成像序列由RF脉冲和梯度脉冲组成，其中：RF脉冲是MR信号的激励源，其能量由自旋核吸收后又以RF波的形式释放。梯度脉冲（梯度场）作用是空间定位和信号的读取，在某些序列中也参与激励。序列方式不同，T1、T2和PD不同,组织的MR信号有明显的变化。一、磁共振成像参数（一）什么是序列目前临床MR检查中最基本、最常用的脉冲序列之一。自旋回波是指以90°脉冲开始,后续以180°相位重聚焦脉冲,以获得有用信号的脉冲序列。二、自旋回波序列（SE）

SE序列以90°RF激励脉冲开始，继而施加一次或多次180°脉冲产生自旋回波信号。二、自旋回波序列（SE）(一)单回波序列构成及意义

1.单回波SE序列特点：在SE中，在90°脉冲后仅使用一次180°脉冲，取得一次回波。在实际工作中常用于获取Tl加权图像（T1WI）。二、自旋回波序列（SE）(一)单回波序列构成及意义

2.单回波序列的临床应用为标准成像序列，适用于绝大多数MR检查的病人。其中T1WI适用于显示解剖结构，也是增强检查的常规序列。其中T2WI用于显示水肿和液体，为高信号。其中PDWI可较好显示血管结构。二、自旋回波序列（SE）(一)单回波序列构成及意义①T1WI：短TE，10-20ms。短TR，300-600ms。扫描时间一般为4-6min。②T2WI：长TE，80ms。长TR，2000-3000ms；③PDWI：短TE，20ms。长TR，2000-3000ms。T2WI和PDWI扫描时间比TlWI长。二、自旋回波序列（SE）(一)单回波序列构成及意义评价：SE序列可以克服外磁场不均匀造成的许多弊端，对常见的伪影不敏感。主要优点:图像质量高，用途广、可获得对显示病变敏感的真正T2WI。主要缺点:扫描时间相对较长。二、自旋回波序列（SE）(一)单回波序列构成及意义二、自旋回波序列（SE）(二)多回波SE序列：SE中缩短TR,纵向磁矢量不可能恢复至原来状态，下一个90°脉冲来后组织的MR信号将会很弱。须施加小于90°脉冲(15°、30°、60°)才行，但此时没有足够时间应用180°相位重聚脉冲，只有在频率编码梯度上应用梯度反转技术来聚相位，产生回波信号,故名梯度回波。二、自旋回波序列（SE）(二)多回波SE序列：在90°脉冲后使用多次180°相位重聚焦脉冲，则产生多个回波信号。使用短TE、长TR取得的第一次回波产生质子密度加权图像（PDWI）.使用长TE、长TR取得的第二次回波用于产生T2加权图像（T2WI）。二、自旋回波序列（SE）(二)多回波SE序列：

梯度回波(GRE)是指通过梯度场方向的翻转来产生回波信号，扫描速度快，信噪比高。SE和GRE的主要区别是后者使用小于90°RF脉冲激励，用翻转梯度取代180°脉冲。临床应用：获得真正的T2WI，适用于脑、关节的成像，可进行2D、3D容积采集。主要优点：扫描时间短，获得真正的T2加权效果；可进行2D、3D容积采集。与SE相比:它可用于快速成像及评价血液、脑脊液的运动等，是目前较有开发前途的序列。