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1、欢迎光临！欢迎光临！第一讲：第一讲： 磁共振成像的磁共振成像的 硬件与原理硬件与原理 重点掌握医学影像学的学科发展历史：医学影像学的学科发展历史：18951895年：年：Rontgen Rontgen 发现发现X X线（诊断）线（诊断）19341934年：居里发现镭年：居里发现镭( (放射治疗开始放射治疗开始) )19461946年：年：PurcellPurcell和和BlochBloch发现核磁共振现象发现核磁共振现象( (开始用于化学分析开始用于化学分析-MRS)-MRS)19721972年：年：Hounsfield Hounsfield CT( CT(医学影象学的医学影象学的开始开始)
2、)19731973年：年：LauterburLauterbur MRI(CT+MR) MRI(CT+MR)Rontgen WCNo.1 RadiographyN：Nuclear(原子核原子核)(怕怕) M Magnetic(磁磁的的)R：Resonance(共共振振) I：Imaging(成像成像)NMRI-MRIMRIMRI定定义：利用人体自由水中的：利用人体自由水中的氢质子自旋子自旋产生的核磁特性，生的核磁特性，使用使用强大的外磁大的外磁场让它磁化并它磁化并围绕外磁外磁场进动；而后施加射頻；而后施加射頻脉冲，激励脉冲，激励进动的的质子吸收能量子吸收能量跃进至高能至高能级，即是磁共振；，即是
3、磁共振；停止停止RFRF脉冲后，激励的脉冲后，激励的氢质子弛豫至平衡状子弛豫至平衡状态、并、并释放能量与放能量与MRMR信号；接受信号；接受线圈把圈把MRMR信号信号传至至电脑，进行傅里叶行傅里叶变换（傅里傅里叶转换叶转换=Fourier Transform），即可），即可获取人体取人体MRIMRI图像。像。什么是什么是MRI ? MR I 特点（与特点（与CT对比）对比）磁共振成像特点磁共振成像特点:1.多参数多参数(质子密度质子密度,T1,T2,流动流动,灌注灌注,弥散等弥散等)成像，提供丰成像，提供丰富的诊断信息；富的诊断信息；2.高对比度成像，详尽的解剖学图谱高对比度成像，详尽的解剖学
4、图谱(软组织对比特别好软组织对比特别好)；3.在保持人体不动的情况下进行任意方向断层成像，可从三在保持人体不动的情况下进行任意方向断层成像，可从三维空间观察人体组织结构，还能进行分子学研究；维空间观察人体组织结构，还能进行分子学研究；4.对人体无辐射性损害对人体无辐射性损害(早孕早孕?)。 结语：无创、多参数、高对比、保持体位不变的情结语：无创、多参数、高对比、保持体位不变的情况下进行任意层面扫描。况下进行任意层面扫描。 MRI仪的硬件组成：仪的硬件组成：了解了解MRI的硬件组成，是理解磁共振原理的基础。的硬件组成，是理解磁共振原理的基础。1、主磁体、主磁体2、梯度系统、梯度系统3、脉冲系统、
5、脉冲系统4、电脑系统、电脑系统5、辅助设施、辅助设施主磁体的分类：主磁体的分类：o主磁体分为永磁（低场机、基层医院使用，主磁体分为永磁（低场机、基层医院使用，优点是成本低、维修方便）及电磁；优点是成本低、维修方便）及电磁；o电磁体又分为常导（已废弃）及超导（属于电磁体又分为常导（已废弃）及超导（属于最常用的中、高场强设备）。最常用的中、高场强设备）。按磁体外形分类：按磁体外形分类：开放式、开放式、封闭式、封闭式、特殊外形磁体特殊外形磁体123按主磁场强度分类按主磁场强度分类MR 信号信噪比（信号信噪比（SNR）与主磁体的场强成正）与主磁体的场强成正比；根据场强高低可以分为：比；根据场强高低可以
6、分为：1、低场：小于、低场：小于0.5 T2、中场：、中场：0.51.0 T3、高场：、高场：1.0-2.0 T4、超高场：大于、超高场：大于2.0 T（3.0 4.7 7.0 T）高场强的优缺点高场强的优缺点o优点：提高优点：提高SNR（信噪比）、加快采集速（信噪比）、加快采集速度、度、MRS （磁共振波谱分析）能力提高、（磁共振波谱分析）能力提高、易于进行易于进行FS（脂肪抑制），增加（脂肪抑制），增加BOLD （血氧水平依赖）效应；（血氧水平依赖）效应；o缺点：成本高、噪音大、缺点：成本高、噪音大、SAR（特异性吸收（特异性吸收率）率） 值高（射频能量与场强平方成正比）、值高（射频能量与
7、场强平方成正比）、伪影增加（运动、磁敏感、化学位移）。伪影增加（运动、磁敏感、化学位移）。场强高低的计量单位场强高低的计量单位o1、高斯（、高斯（Gauss,G）；）；oGauss(1777-1875)；o德国数学家，德国数学家，1832年首次测量地磁；年首次测量地磁；o高斯：高斯：5A 电流通过的直导线旁电流通过的直导线旁1cm 处，检处，检测到的磁场强度为测到的磁场强度为1高斯。高斯。地磁场强分布图地磁场强分布图空间纬度定位空间纬度定位2、特斯拉（、特斯拉（Tesla ,T）oNikola Tesla(1857-1943)o奥地利物理学家，电器工程师，首先发现旋奥地利物理学家，电器工程师，
8、首先发现旋转磁场。转磁场。1T=10000 G主磁场强度高而均匀的重要性主磁场强度高而均匀的重要性o空间定位空间定位o提高提高SNR（信噪比）（信噪比）o减少伪影减少伪影o大大FOV（视野）扫描（视野）扫描oMRS（磁共振波谱分析）需要（磁共振波谱分析）需要oFS（抑脂）需要（抑脂）需要o磁场强度越高，均匀性越好（磁场强度越高，均匀性越好（5PPM），）， 性能越高，图像质量越好，扫描速度越快！性能越高，图像质量越好，扫描速度越快！磁场均匀性磁场均匀性频率半高宽频率半高宽 N 厘米球表面均匀度厘米球表面均匀度 N 厘米球体均匀度厘米球体均匀度频率幅度2、梯度系统、梯度系统GREDWIFCMR仪
9、的三套梯度线圈仪的三套梯度线圈MR仪梯度系统仪梯度系统梯度线圈性能指标o梯度场强 25/66 mT/mo切换率 120/233mT/m.ms梯度场强=（1010-990）mT/0.5m=40 mT/m梯度切换率梯度切换率=预定梯度场强预定梯度场强/爬升时间爬升时间梯度模式梯度模式3、脉冲（射頻）系统（、脉冲（射頻）系统（RF）射頻线圈分类射頻线圈分类o激发及采集激发及采集MR信号：体线圈与头颅正交线圈信号：体线圈与头颅正交线圈（置于磁体内）；（置于磁体内）；o仅仅采集仅仅采集MR信号：表面线圈与相控阵线圈。信号：表面线圈与相控阵线圈。接收线圈与接收线圈与SNR密切相关密切相关接收线圈与扫描部位
10、距离越接收线圈与扫描部位距离越近，信号越强；线圈内体积越小，噪声越低近，信号越强；线圈内体积越小，噪声越低4、计算机与谱仪系统、计算机与谱仪系统5、其它辅助设备、其它辅助设备磁共振成像磁共振成像MRI）的物理学原理：）的物理学原理：放射科的医师与技师对放射科的医师与技师对MRI的理解的理解 需要电学、磁学、高等数学、量子力学的基础需要电学、磁学、高等数学、量子力学的基础知识；但是，放射科的医师、技师又必须掌握，务知识；但是，放射科的医师、技师又必须掌握，务必学好，不能装懂！必学好，不能装懂！ 具有初中数理基础知识的人，还是能够理解具有初中数理基础知识的人，还是能够理解与掌握的！与掌握的！123
11、电磁感应是自然界的普遍现象：电磁感应是自然界的普遍现象：o万物都在运动着，运动是物质的基本特性；万物都在运动着，运动是物质的基本特性；o人体是最复杂的物质结构，但最小单位还是人体是最复杂的物质结构，但最小单位还是原子；原子核与外周旋转的电子都是带电的原子；原子核与外周旋转的电子都是带电的微粒，它们处在不停的运动当中；不停运动微粒，它们处在不停的运动当中；不停运动着的带电微粒，必然产生电流；电流的周围着的带电微粒，必然产生电流；电流的周围就会产生磁场。就会产生磁场。o电磁感应是宇宙的普遍现象。电磁感应是宇宙的普遍现象。 MRI的物理学原理的物理学原理“应该使事情尽可能简单应该使事情尽可能简单并且
12、不能再简单！并且不能再简单！”艾百伯特艾百伯特.爱因斯坦爱因斯坦1、MRI的物质基础；的物质基础； 2、磁化；、磁化；3、核磁共振；、核磁共振；4、弛豫与、弛豫与MR信号的产生；信号的产生；5、MRI的的“加权成像加权成像”；6、MRI的空间定位（编码与解码）；的空间定位（编码与解码）；7、K空间及其特性。空间及其特性。1、MRI的物质基础的物质基础自旋（自旋（Spin）-磁性原子核围绕自身轴不磁性原子核围绕自身轴不停的旋转停的旋转地磁核磁自旋与核磁自旋与核磁o地磁地磁地球自转产生的磁场地球自转产生的磁场;o核磁核磁原子核恒定的按照一定的频率围绕原子核恒定的按照一定的频率围绕 自身轴旋转（自旋
13、，自身轴旋转（自旋，Spin）;o原子核的质子带正电荷，自旋产生的磁场即原子核的质子带正电荷，自旋产生的磁场即是核磁，所以人们也把磁共振成像称为是核磁，所以人们也把磁共振成像称为 核磁共振成像（核磁共振成像（NMRI）.电磁感应是自然界的普遍现象。电磁感应是自然界的普遍现象。地磁、铁磁与核磁示意图地磁、铁磁与核磁示意图可以产生核磁的原子核可以产生核磁的原子核含有奇数的核微含有奇数的核微粒粒非磁性原子核非磁性原子核磁性原子核磁性原子核能够进行能够进行MRI的原子核的原子核 MRI的靶核是的靶核是1H(氢质子氢质子)，因为：，因为： 1H磁化率最高；磁化率最高； 人体内人体内1H数量最多；数量最多
14、； 人体各种生物学组织中，人体各种生物学组织中，1H分布最广。分布最广。 所所 以，现在临床上使用的以，现在临床上使用的MRI都是氢质都是氢质子的子的MRI图像图像人体各种元素的浓度与磁化率人体各种元素的浓度与磁化率人体人体MR信号的来源：信号的来源：o人体组织人体组织MR信号直接来源于水分子中的氢质子信号直接来源于水分子中的氢质子（水质子）；部分源于脂肪中的质子（脂质子）。（水质子）；部分源于脂肪中的质子（脂质子）。o水分子可以分为：自由水与结合水。水分子可以分为：自由水与结合水。o 结合水结合水 结合水结合水T21ms,不能直接产生信号；但是可以通不能直接产生信号；但是可以通过磁化转移效应
15、间接影响自由水的信号。过磁化转移效应间接影响自由水的信号。人体组织人体组织MR信号的直接来源主要是自由水信号的直接来源主要是自由水人体像一块大磁铁吗？人体像一块大磁铁吗？o人体内每毫升自由水含有人体内每毫升自由水含有31022个氢质子；个氢质子；o每个氢质子都会自旋产生核磁现象；每个氢质子都会自旋产生核磁现象；o人体像一块大磁铁吗？人体像一块大磁铁吗？o否！否！矢量的合成与分解矢量的合成与分解通常情况下，人体无宏观磁化矢量通常情况下，人体无宏观磁化矢量如何能让人体产生宏观的磁化状态？如何能让人体产生宏观的磁化状态？2、磁化、磁化o人体未进入磁场前，每个氢质子虽然是一块人体未进入磁场前，每个氢质
16、子虽然是一块小小“磁铁磁铁”，但是排列无序，彼此抵消，宏，但是排列无序，彼此抵消，宏观磁化矢量为零；观磁化矢量为零；o一旦进入强大的匀强外磁场，氢质子排列有一旦进入强大的匀强外磁场，氢质子排列有序，与外磁场平行，显示与外磁场方向一致序，与外磁场平行，显示与外磁场方向一致的纵向宏观磁化矢量。这就是磁化。的纵向宏观磁化矢量。这就是磁化。磁化人体：进入大磁场磁化人体：进入大磁场Mz磁化后的高能水质子与低能水质子磁化后的高能水质子与低能水质子高能水质子低能水质子磁化矢量的影响因素：温度、场强与质子磁化矢量的影响因素：温度、场强与质子密度密度处于低能状态的氢质子仅比高能者多几个处于低能状态的氢质子仅比高
17、能者多几个PPM（百万分之一）（百万分之一）磁化了的氢质子不仅有自旋，还与主磁场相互作用，围磁化了的氢质子不仅有自旋，还与主磁场相互作用，围绕主磁场轴线摆动（陀螺运动）绕主磁场轴线摆动（陀螺运动）-进动（进动（Precession）进动（进动（Precession-围绕外磁场磁力线方向围绕外磁场磁力线方向）自旋（自旋（Spin-围绕自身轴的旋转围绕自身轴的旋转）进动与进动频率进动与进动频率o进动是外磁场与水质子的小核磁相互作用的结果；进动是外磁场与水质子的小核磁相互作用的结果；o进动是进动是MRI必需的运动，它的频率虽然远远低于自必需的运动，它的频率虽然远远低于自旋频率，但进动频率要比自旋频率
18、重要的多。旋频率，但进动频率要比自旋频率重要的多。o=B0 ,式中式中为进动频为进动频率，率， 为为旋磁比（旋磁比（氢质氢质子子为为42.6MHz/T），）， B0为外磁外磁场强度。度。1.5TMR仪中中氢质子的旋子的旋进频率是率是（42.6）（1.5）64 MHz=2f高能与低能状态的质子进动Mz由于相位不同，每个质子的由于相位不同，每个质子的Mxy分矢量相互抵消，因而分矢量相互抵消，因而无宏观横向磁化矢量无宏观横向磁化矢量Mxy 显示显示磁化后的人体宏观磁化矢量磁化后的人体宏观磁化矢量o人体进入主磁场后，体内质子自旋产生的小人体进入主磁场后，体内质子自旋产生的小核磁与主磁场相互作用，出现进
19、动；核磁与主磁场相互作用，出现进动；o进动质子的磁化矢量可分解为方向稳定的、进动质子的磁化矢量可分解为方向稳定的、而且与主磁场一致的纵向磁化矢量而且与主磁场一致的纵向磁化矢量Mz 与旋与旋转的横向磁化矢量转的横向磁化矢量Mxy;但是，但是，Mxy 的相位的相位不一致，无法显示与测量；不一致，无法显示与测量；o结语：磁化后的人体只能显示结语：磁化后的人体只能显示Mz,不能显示不能显示 Mxy. 遗憾的是接收线圈不能测量遗憾的是接收线圈不能测量Mz, 只只能接收能接收Mxy.旋转的横向磁化矢量旋转的横向磁化矢量Mxy与与MR信号的产生（类似发电信号的产生（类似发电机，旋转的机，旋转的Mxy切割接收
20、线圈即可产生切割接收线圈即可产生MR信号）信号）3、共振、磁共振与、共振、磁共振与MR信号的产生信号的产生共振共振磁共振的本质就是低能级的氢质子获能跃磁共振的本质就是低能级的氢质子获能跃迁至高能级迁至高能级如何让氢质子共振？施加如何让氢质子共振？施加RF脉冲！脉冲！磁共振的产生：磁共振的产生：RF发射射頻脉冲（无线电波），激励（供发射射頻脉冲（无线电波），激励（供能）人体水质子发生能级跃迁。条件是能）人体水质子发生能级跃迁。条件是RF 与水质子进动频与水质子进动频率相等，本质是能量转换。率相等，本质是能量转换。900RF激发效应：宏观激发效应：宏观50%低能水质子获能跃迁至高低能水质子获能跃迁
21、至高能；微观能；微观驱赶高能水质子同相位，矢量叠加产生旋转的驱赶高能水质子同相位，矢量叠加产生旋转的横向磁化矢量横向磁化矢量Mxy.MzMxyRF激励激励1H发生磁共振，产生的旋转发生磁共振，产生的旋转Mxy切割接收线圈，切割接收线圈，即可获取大小不同的即可获取大小不同的MR信号信号MR信号的产生信号的产生oRF激发后的氢质子发生共振，人体的纵向激发后的氢质子发生共振，人体的纵向宏观磁化矢量偏转宏观磁化矢量偏转900，产生旋转的横向宏，产生旋转的横向宏观磁化矢量观磁化矢量Mxy(激励激励)，Mxy切割接收线切割接收线圈，释放圈，释放MR信号。信号。o氢质子密度高的组织氢质子密度高的组织Mxy矢
22、量大，矢量大，MR信号信号强；反之亦然。强；反之亦然。信号的采集信号的采集oMRI信号与图像不能局限于氢质子密度的高信号与图像不能局限于氢质子密度的高低；否则，与低；否则，与CT相比就谈不上优点；相比就谈不上优点；o人们通常在人们通常在RF关闭后，在质子弛豫过程中关闭后，在质子弛豫过程中再施加相应的梯度场进行空间编码，才采集再施加相应的梯度场进行空间编码，才采集MR信号。信号。oMR 信号是连续的数字呈点状采集，进行信号是连续的数字呈点状采集，进行FT 解码（解码（Forier Transform;傅立叶转傅立叶转换），即可转换成换），即可转换成MRI图像。图像。4、弛豫、弛豫:RF关闭，关闭
23、，Mxy逐渐向逐渐向Mz方向恢复，也就是方向恢复，也就是1H释放释放能量与散相；横向磁化矢量能量与散相；横向磁化矢量Mxy衰减、纵向磁化矢量衰减、纵向磁化矢量Mz恢恢复，即为弛豫。复，即为弛豫。核磁弛豫：横向弛豫（核磁弛豫：横向弛豫（Mxy衰减）与纵衰减）与纵向弛豫（向弛豫（Mz恢复）恢复） 射頻脉冲射頻脉冲RF停止发射，在主磁场作用下，停止发射，在主磁场作用下，横向磁化矢量横向磁化矢量Mxy逐渐衰减到零；纵向磁化逐渐衰减到零；纵向磁化 矢量矢量Mz逐渐增加并恢复到平衡状态。两个逐渐增加并恢复到平衡状态。两个相互独立又互相关联的两种弛豫，统称核磁相互独立又互相关联的两种弛豫，统称核磁弛豫（与激
24、励相反，时间相同）。弛豫（与激励相反，时间相同）。纵向弛豫（纵向弛豫（T1弛豫；自旋弛豫；自旋-晶格弛豫；晶格弛豫； Mz弛弛豫）豫）纵向弛豫纵向弛豫o纵向弛豫的机理：纵向弛豫的机理：o900RF 激发激发低能状态的质子获能进入高低能状态的质子获能进入高能状态，谓之共振；所需时间为激励时间；能状态，谓之共振；所需时间为激励时间；o900RF 停止激发停止激发高能状态的质子释放能高能状态的质子释放能量，恢复至平衡状态，谓之纵向弛豫。所需量，恢复至平衡状态，谓之纵向弛豫。所需时间为纵向弛豫时间时间为纵向弛豫时间T1。o纵向弛豫时间纵向弛豫时间=T1=激励时间激励时间激励时间激励时间=弛豫时间弛豫时
25、间=T1纵向弛豫比较纵向弛豫比较 纵向弛豫的本质：高能状态的质子把纵向弛豫的本质：高能状态的质子把 能量释放给周围的分子（晶格），所以又能量释放给周围的分子（晶格），所以又 称自旋晶格弛豫：称自旋晶格弛豫：脂肪分子晶格震动频率接近氢脂肪分子晶格震动频率接近氢质子的进动频率，能量传递快，质子的进动频率，能量传递快，T1短（短（200-250毫秒），恢复快；毫秒），恢复快；纯水分子晶格震动频率太快，纯水分子晶格震动频率太快，远远高于氢质子的进动频率，能量传递太慢，远远高于氢质子的进动频率，能量传递太慢，T1长（长（2400毫秒），恢复慢；毫秒），恢复慢；含有高浓度大分子含有高浓度大分子蛋白质的晶格
26、的震动频率远远低于氢质子的进动频蛋白质的晶格的震动频率远远低于氢质子的进动频率，率，T1长（长（1000毫秒），恢复慢！毫秒），恢复慢！T1弛豫是质子释放能量的回复过程；弛豫是质子释放能量的回复过程；T1值用来描述纵向弛值用来描述纵向弛豫的快慢，豫的快慢，Mz回复到回复到63%所需时间为所需时间为T1值值Mz不同组织有不同的不同组织有不同的T1弛豫时间（弛豫时间（T1值）值）横向弛豫横向弛豫(Mxy 弛豫；弛豫；自旋自旋-自旋弛豫；自旋弛豫；T2 弛豫弛豫)900RF关闭后，横向磁化矢量快速衰减关闭后，横向磁化矢量快速衰减自由感应衰减自由感应衰减（Free Induction Decay ;F
27、ID）横向磁化矢量横向磁化矢量Mxy的衰减是由于旋进的的衰减是由于旋进的质子失相位（质子失相位（T2值约为值约为T1值的值的5-10分分之一）之一）横向磁化矢量横向磁化矢量Mxy衰减原因：衰减原因：o主磁场的不均匀（恒定存在，可用主磁场的不均匀（恒定存在，可用180度度RF纠正）；纠正）；o旋进的质子之间、周围分子与原子，由于不旋进的质子之间、周围分子与原子，由于不停的运动，导致局部微环境的磁场波动（真停的运动，导致局部微环境的磁场波动（真正的正的T2弛豫）；弛豫）；o根据根据Larmor 定律，磁场高的微环境中氢定律，磁场高的微环境中氢质子进动的快；磁场低的进动的慢；质子进动的快；磁场低的进
28、动的慢；o上述原因导致同相位进动的质子失相位。上述原因导致同相位进动的质子失相位。人体各种组织人体各种组织T2弛豫比弛豫比T1快快(5-10倍倍)！CSFFat 1.5TMRI仪的人体组织仪的人体组织T1与与T2值值o组织组织 T1 (ms) T2(ms)o脂肪脂肪 240-250 60-80o脑脊液脑脊液 2200-2400 500-1400o脑灰质脑灰质 920 100o脑白质脑白质 780 90o肝脏肝脏 490 40o肾脏肾脏 650 60-75o肌肉肌肉 860-900 50 o血液血液 1350 200 MRI 显示解剖与病变的基础显示解剖与病变的基础 各种生理与病理组织的解剖结构
29、、分子各种生理与病理组织的解剖结构、分子组成不同，它们的质子密度、横向弛豫速度、组成不同，它们的质子密度、横向弛豫速度、纵向弛豫速度等都有所区别，这就是纵向弛豫速度等都有所区别，这就是MRI 显示解剖结构与病理组织的基础。显示解剖结构与病理组织的基础。5、MRI的的“加权成像加权成像”肺癌脑转移肺癌脑转移海绵状血管瘤海绵状血管瘤肺癌脑转移肺癌脑转移加权加权-突出重点（选代表）突出重点（选代表） 1、T1WI-突出组织突出组织T1 弛豫（纵向弛豫）差别；弛豫（纵向弛豫）差别； 2、T2WI-突出组织突出组织T2弛豫（横向弛豫）差别；弛豫（横向弛豫）差别； 3、 PdWI-突出组织质子密度的差别。
30、突出组织质子密度的差别。MR 接受线圈只能测量到旋转的接受线圈只能测量到旋转的Mxy;不能测量静止的不能测量静止的MZMR 信号采集时刻，旋转的信号采集时刻，旋转的Mxy 越大；越大；信号越强。信号越强。T2WI：反应横向组织弛豫的快慢：反应横向组织弛豫的快慢oT2 值大，值大， Mxy弛豫慢，残余的弛豫慢，残余的Mxy 多，多，信号强（白）；信号强（白）；oT2 值小，值小， Mxy弛豫快，残余的弛豫快，残余的Mxy 少，少，信号弱（黑）；信号弱（黑）；o水的水的T2值为值为1400ms，Mxy弛豫（衰减）弛豫（衰减）的慢，残余的的慢，残余的Mxy 多，信号强（白）；多，信号强（白）；o脑组
31、织脑组织T2 值小（值小（100ms），）， Mxy弛豫弛豫快，残余的快，残余的Mxy 少，信号弱（黑）；少，信号弱（黑）；脑的脑的T2WIT1WI反应纵向磁化（反应纵向磁化（Mz）矢量恢复）矢量恢复的快慢的快慢!oT1 值越小，值越小，Mz 恢复越快，恢复越快， 已经恢复的已经恢复的Mz 越大，越大， 再次给与再次给与900RF 后后Mxy 也就越大，也就越大， 信号越高（白色）；信号越高（白色）； 如脂肪（如脂肪（T1值值200-250ms ;T2值值60ms 80ms）oT1 值越大，值越大，Mz 恢复越慢，已经恢复的恢复越慢，已经恢复的Mz 越小，越小，再次给与再次给与900RF 后后
32、Mxy 也就越小，信号越低也就越小，信号越低（黑色）（黑色）;如水（如水（T1值值3000ms- 4000ms；T2值值1400-1600ms）.6、MRI的空间定位的空间定位（空间编码）（空间编码）MR仪的三套梯度线圈与空间定位仪的三套梯度线圈与空间定位层面与层厚的选择（第一次编码层面与层厚的选择（第一次编码Gz方方向编码）向编码） RF 具有一中心频率和一定的带宽（频具有一中心频率和一定的带宽（频率范围），人们可以控制、调整率范围），人们可以控制、调整RF 进行层进行层面与层厚的选择。面与层厚的选择。 与发射无线电波一样，发射具有一定与发射无线电波一样，发射具有一定中心频率和带宽的激励中心
33、频率和带宽的激励RF，就可以改变扫，就可以改变扫描层面和层厚而进行描层面和层厚而进行MRI 扫描。扫描。层面与层厚的选择层面与层厚的选择o决定层厚的因素：射频带宽与梯度场强；决定层厚的因素：射频带宽与梯度场强；o梯度场强不变，射频带宽越宽，层厚越厚；梯度场强不变，射频带宽越宽，层厚越厚；o射频带宽不变，梯度场强越高，层厚越薄。射频带宽不变，梯度场强越高，层厚越薄。利用梯度线圈与梯度场将扫描的体素进行频率编码，采集利用梯度线圈与梯度场将扫描的体素进行频率编码，采集MR信号后再行解码（信号后再行解码（Fourier Transform如同三棱镜）如同三棱镜）红橙黄绿青蓝紫红橙黄绿青蓝紫白白在在Gx
34、(频率频率)方向进行编码（制造差别）方向进行编码（制造差别）Gy方向编码（第三个梯度）：相位编码方向编码（第三个梯度）：相位编码F T虽然可以区分不同相位的虽然可以区分不同相位的MR信号；信号；但是，但只能区分但是，但只能区分180度相位的度相位的MR信号，信号，因此要反复改变梯度的方向和大小因此要反复改变梯度的方向和大小三维空间定位就是通过选层（包括层厚）、频率、相位三维空间定位就是通过选层（包括层厚）、频率、相位的编码梯度场进行扫描、而后再的编码梯度场进行扫描、而后再 通过通过Fourier transform解码而实现的。解码而实现的。o人体的各个体素本来是有空间信息的，如人体的各个体素
35、本来是有空间信息的，如CT扫描的体扫描的体素素-像素是用密度（像素是用密度（CT值）表述的。值）表述的。o但是但是MRI的图像与的图像与CT值无关，而与体素的值无关，而与体素的1H密度、密度、T1值、值、T2值等因素有关，无法进行空间定位；只有通值等因素有关，无法进行空间定位；只有通过选层（包括层厚）、频率、相位的编码梯度场进行扫过选层（包括层厚）、频率、相位的编码梯度场进行扫描、而后再描、而后再通过通过Fourier transform解码而实现的。解码而实现的。MR仪的三套梯度线圈仪的三套梯度线圈7、K空间的概念与特性空间的概念与特性K空间的矩阵与空间的矩阵与MR图像矩阵相当；但是数据点阵
36、与图像像素点阵并不图像矩阵相当；但是数据点阵与图像像素点阵并不对应，对应，K空间中的每一个点都具有全层信息，而图像的每一点仅仅代表空间中的每一个点都具有全层信息，而图像的每一点仅仅代表那一点的信息那一点的信息总结：总结：MRI的成像过程的成像过程总结：总结：MR成像过程成像过程傅里叶转换傅里叶转换=Fourier Transform定义：定义：MRIMRIMRI定定义：利用人体自由水中的：利用人体自由水中的氢质子自旋子自旋产生生的核磁的特性，使用的核磁的特性，使用强大的外磁大的外磁场让它磁化并它磁化并围绕外磁外磁场进动；而后施加射頻脉冲，激励；而后施加射頻脉冲，激励进动的的质子吸收能量子吸收能
37、量发生磁共振；停止生磁共振；停止RFRF脉冲后，脉冲后，激励的激励的氢质子弛豫至平衡状子弛豫至平衡状态、并、并释放能量与放能量与MRMR信号；接受信号；接受线圈把圈把MRMR信号信号传至至电脑，进行傅行傅里叶里叶变换（傅里叶转换傅里叶转换=Fourier Transform），即可），即可获取人体取人体MRIMRI图像。像。HIS-RIS-PACSHIS-RIS-PACS祝同学们学习进步，事业有祝同学们学习进步，事业有成，超过前辈！成，超过前辈！X X线（线（CRCR与与DRDR）、）、CTCT、DSADSA、MRIMRI、ECTECT、PETPET谢谢！谢谢！o联系电话联系电话o13905210884谢谢！王绪谢谢！王绪13905210884
