最新影像物理磁共振成像(mri)的原理（ppt 精品-藥學(xué)醫(yī)學(xué)精品資料.ppt

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1、最新影像物理磁共振成像(MRI)的原理（PPT精品）-藥學(xué)醫(yī)學(xué)精品資料1、磁體永久<0.3T阻抗超導(dǎo)：0.35~2T場(chǎng)強(qiáng)：超低場(chǎng)：002~009；低場(chǎng)：01~03中場(chǎng)：03~10；高場(chǎng)：10~2T磁場(chǎng)強(qiáng)度：磁力在空間某處的強(qiáng)度。1Tesla=10000gause，約地球磁場(chǎng)強(qiáng)度的20000多倍。均勻性：成像磁場(chǎng)空間一定范圍的磁場(chǎng)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差與主磁場(chǎng)強(qiáng)度的比。以ppm為單位（百萬(wàn)分之一）。穩(wěn)定性：磁場(chǎng)強(qiáng)度在單位時(shí)間內(nèi)的相對(duì)變化率。2、梯度系統(tǒng)一個(gè)絕對(duì)均勻的磁場(chǎng)不能提供任何空間信息。因?yàn)樗械馁|(zhì)子都具有相同的共振頻率，發(fā)射出不能區(qū)分的M

2、R信號(hào)。要確定共振的質(zhì)子相應(yīng)空間位置必須改變磁場(chǎng)的空間結(jié)構(gòu)。它由梯度放大器及X、Y、Z三組梯度線圈組成。三、自旋質(zhì)子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1、質(zhì)子的進(jìn)動(dòng)：圓錐（陀旋）運(yùn)動(dòng)2、自旋質(zhì)子須保持一個(gè)恒定的頻率-拉莫頻率：Larmor公式：w0(f)=rB0質(zhì)子產(chǎn)生信號(hào)（被接收與利用）3、自旋弛豫：從激發(fā)態(tài)恢復(fù)至平衡態(tài)的一個(gè)動(dòng)態(tài)自然過(guò)程。附：名詞解釋晶格：MRI中原子核周圍的環(huán)境稱為晶格。平衡態(tài)：質(zhì)子在溫度與磁場(chǎng)強(qiáng)度不變的情況下充分磁化后，磁化矢量保持衡定，這種穩(wěn)定狀態(tài)為平衡態(tài)。激發(fā)態(tài)：質(zhì)子吸收能量(RF)后的不穩(wěn)定狀態(tài)為激發(fā)態(tài)。四、病人（質(zhì)子）進(jìn)

3、入外加磁場(chǎng)時(shí)會(huì)發(fā)生什么情況1、質(zhì)子在正常情況下是隨意排列的（雜亂無(wú)章），宏觀磁化矢量和為零.“自由態(tài)”2、質(zhì)子進(jìn)入外加磁場(chǎng)時(shí)會(huì)發(fā)生二種情況：順、逆外加磁場(chǎng)的方向。(磁化）3、順磁場(chǎng)方向的低能態(tài)，逆磁場(chǎng)方向的高能態(tài)（磁化）穩(wěn)定狀態(tài)四、病人（質(zhì)子）進(jìn)入外加磁場(chǎng)時(shí)會(huì)發(fā)生什么情況4、質(zhì)子進(jìn)動(dòng)（圓錐運(yùn)動(dòng)）Larmor公式：w0(f)=rB05、自旋質(zhì)子弛豫微觀上講:共振即誘發(fā)兩種質(zhì)子能態(tài)間的越遷,產(chǎn)生磁共振所需能量即為質(zhì)子兩種基本能態(tài)之差.能量來(lái)源于射頻脈沖.五、核磁共振現(xiàn)象微觀上：共振即誘發(fā)質(zhì)子二種能態(tài)間的躍遷，產(chǎn)生磁共振所需能量即為質(zhì)子二

4、種基本能態(tài)之差.RF頻率僅在與質(zhì)子群的進(jìn)動(dòng)頻率一致時(shí)，才出現(xiàn)共振.六、核磁共振現(xiàn)象宏觀上：受RF激勵(lì)的質(zhì)子群發(fā)生共振時(shí)，其磁化矢量M不再與主磁場(chǎng)B0平行。RF越強(qiáng)，持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，RF停止時(shí)，M偏離B0越遠(yuǎn)。七、自旋質(zhì)子弛豫90oRF停止時(shí)，M垂直于B0,Mz=0，平行于xy平面，Mxy最大。180oRF停止時(shí)，M平行于B0，但方向相反，橫向磁化矢量Mxy=0，Mz最大。小結(jié)①質(zhì)子帶有正電荷，并不停地作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。②旋轉(zhuǎn)著的質(zhì)子產(chǎn)生磁場(chǎng)猶如一個(gè)小磁棒。③病人入磁場(chǎng)后，體內(nèi)的質(zhì)子（小磁場(chǎng)）以二種方式排列（順低能態(tài)，逆高能態(tài)）。④RF激勵(lì)質(zhì)

5、子進(jìn)動(dòng)，如陀螺在重力下旋轉(zhuǎn)⑤進(jìn)動(dòng)頻率可依Larmor公式計(jì)算；外加磁場(chǎng)愈強(qiáng)，進(jìn)動(dòng)頻率愈高。⑥磁共振現(xiàn)象：指某些特定的原子核置于靜磁場(chǎng)內(nèi)，并受到一個(gè)適當(dāng)?shù)腞F磁場(chǎng)的激勵(lì)時(shí)，所出現(xiàn)的吸收和放出RF磁場(chǎng)的電磁能的現(xiàn)象。八、產(chǎn)生MR的三個(gè)條件外加磁場(chǎng)：質(zhì)子：自旋特性的原子核（質(zhì)、中子之一）為奇數(shù)。RF：頻率須與質(zhì)子進(jìn)動(dòng)頻率相同。九、核磁弛豫RF符合Larmor頻率，被激勵(lì)的質(zhì)子群發(fā)生共振，宏觀磁化矢量M離開(kāi)平衡狀態(tài)。但RF停止后，M又自發(fā)地回復(fù)到平衡狀態(tài)，這個(gè)過(guò)程稱為“核磁弛豫”90oRF停止后，M圍繞B0軸旋轉(zhuǎn)，M末端沿著上升螺旋逐漸靠向

6、B0。RF結(jié)束的一瞬間，Mxy達(dá)最大值，Mz=0?；謴?fù)到平衡時(shí)，Mz達(dá)最大值，Mxy=0在弛豫過(guò)程中磁化矢量M強(qiáng)度并不恒定，縱、橫向部分必須分開(kāi)討論。弛豫過(guò)程可用兩個(gè)時(shí)間值描述，即縱向弛豫時(shí)間（T1）和橫向弛豫時(shí)間（T2）縱向弛豫（自旋晶格弛豫）縱向弛豫時(shí)間（T1）：指90oRF后，達(dá)到原縱向磁化矢量63%的時(shí)間.質(zhì)子從RF波吸收能量，處于高能態(tài)（即被激勵(lì)）的質(zhì)子數(shù)目增加。T1弛豫是質(zhì)子群釋放已吸收的能量以恢復(fù)原來(lái)高、低能態(tài)平衡的過(guò)程.在恢復(fù)過(guò)程中，質(zhì)子處于一個(gè)磁波動(dòng)環(huán)境中，受到分子的Brown氏運(yùn)動(dòng)的影響.MR成像：磁波動(dòng)的頻率與

7、RF一致時(shí)，激發(fā)高能態(tài)的質(zhì)子，使其能量擴(kuò)散到周圍環(huán)境（晶格），兩種高能態(tài)的質(zhì)子恢復(fù)到平衡狀態(tài).橫向弛豫（自旋-自旋弛豫）橫向弛豫時(shí)間（T2）指90oRF后，原橫向磁化矢量值衰減到37%的時(shí)間組織中水分子的熱運(yùn)動(dòng)持續(xù)產(chǎn)生磁場(chǎng)的小波動(dòng)，周圍磁環(huán)境的任何波動(dòng)可造成質(zhì)子共振頻率的改變，使質(zhì)子振動(dòng)稍快或稍慢，使質(zhì)子群由相位一致變?yōu)榛ギ?，即熱運(yùn)動(dòng)的作用使質(zhì)子間的旋進(jìn)方位和頻率互異，但無(wú)能量的散出。因此T2弛豫也稱自旋-自旋弛豫。腦脊液脂肪37%841400Mxyt(ms)十、MR信號(hào)：與強(qiáng)大的主磁場(chǎng)方向一致的質(zhì)子場(chǎng)強(qiáng)不能測(cè)定，需改變方向十一、

8、核磁共振信號(hào)在弛豫過(guò)程中，橫向磁化矢量Mxy的變化使環(huán)繞在人體周圍的接收線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)可以放大的感應(yīng)電流即MR信號(hào)自由感應(yīng)衰減：90oRF后MR信號(hào)以指數(shù)曲線形式衰減RF與生物組織原子核的共振信號(hào)不同時(shí)，但同頻率可用一個(gè)線圈