mri基本原理與設(shè)備

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1、MRI基本原理與設(shè)備-MRI成像基礎(chǔ)時(shí)間：2010-02-28??來源：放射中級(jí)考試指南??作者：本站整理【復(fù)制分享】【討論-糾錯(cuò)】【舉報(bào)】?(一)MRI技術(shù)的產(chǎn)生與基本原理dDP影像園XCTMR.com1．MRI技術(shù)的產(chǎn)生與基本原理????MRI檢查技術(shù)是在物理學(xué)領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)磁共振現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，于20世紀(jì)70年代繼CT之后，借助電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和圖像重建數(shù)學(xué)的進(jìn)展和成果而發(fā)展起來的一種新型醫(yī)學(xué)影像檢查技術(shù)。dDP影像園XCTMR.com?????MRI是通過對(duì)主磁體內(nèi)靜磁場(chǎng)(即外磁場(chǎng))中的人體施加某種特定頻率的射頻脈沖(RF脈沖)，使人

2、體組織中的氫核(即質(zhì)子)受到激勵(lì)而發(fā)生磁共振現(xiàn)象；當(dāng)終止RF脈沖后，質(zhì)子在弛豫過程中感應(yīng)出MR信號(hào)；經(jīng)過對(duì)MR信號(hào)的接收、空間編碼和圖像重建等處理過程，產(chǎn)生出MR圖像。MR圖像是數(shù)字化圖像。人體內(nèi)氫核豐富，而且用它進(jìn)行MRI的成像效果最好，因此目前MRI常規(guī)用氫核來成像。dDP影像園XCTMR.com2．質(zhì)子的縱向磁化????單數(shù)質(zhì)子的原子核具有自旋特性，產(chǎn)生小的磁場(chǎng)。但是人體進(jìn)入靜磁場(chǎng)(即外磁場(chǎng))前，體內(nèi)質(zhì)子的磁矩排列無(wú)序，質(zhì)子總的凈磁矢量為零，進(jìn)入靜磁場(chǎng)后，質(zhì)子的磁矩則呈有序排列，產(chǎn)生一個(gè)與外磁場(chǎng)磁力線方向一致的凈磁矢量，稱為縱

3、向磁化。dDP影像園XCTMR.com3．質(zhì)子的進(jìn)動(dòng)頻率與Larmor公式????在靜磁場(chǎng)中，有序排列的質(zhì)子作快速的錐形旋轉(zhuǎn)，稱進(jìn)動(dòng)，其頻率即每秒進(jìn)動(dòng)的次數(shù)取決于質(zhì)子的性質(zhì)以及它所處的外加磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)。場(chǎng)強(qiáng)越強(qiáng)，進(jìn)動(dòng)頻率越快。例如，氫質(zhì)子在場(chǎng)強(qiáng)1tesla時(shí)進(jìn)動(dòng)頻率為42.58mHz，1.5tesla時(shí)則為63.87mHz。dDP影像園XCTMR.com??????當(dāng)向靜磁場(chǎng)中的人體發(fā)射與質(zhì)子進(jìn)動(dòng)頻率相同的RF脈沖時(shí)，就能將RF脈沖能量傳遞給質(zhì)子而出現(xiàn)磁共振現(xiàn)象，這個(gè)頻率就稱為共振頻率。共振頻率可由Larmor公式算出。dDP影像園XC

4、TMR.com?????Larmor公式：ω0=γ.β0???（其中ω0：進(jìn)動(dòng)頻率(Hz)；γ：旋磁比；β0：外磁場(chǎng)強(qiáng)度，場(chǎng)強(qiáng)單位為特斯拉(Tesla,T)。）dDP影像園XCTMR.com4．磁共振現(xiàn)象??質(zhì)子受到RF脈沖的激勵(lì)，原來處在低能級(jí)的自旋被激發(fā)，即吸收電磁波的能量而改變能量狀態(tài)，由低能級(jí)躍遷到高能級(jí)，這種現(xiàn)象就是磁共振現(xiàn)象。dDP影像園XCTMR.com5．質(zhì)子的弛豫與弛豫時(shí)間??當(dāng)磁共振現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，縱向磁化強(qiáng)度減少，產(chǎn)生橫向磁化分量。處于不平衡狀態(tài)。終止RF脈沖后，質(zhì)子系統(tǒng)恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài)，這個(gè)過程稱為弛豫。弛豫

5、可以分為兩種：縱向磁化恢復(fù)到原來狀態(tài)，其過程稱為縱向弛豫；橫向磁化逐漸消失，其過程稱為橫向弛豫。dDP影像園XCTMR.com????縱向磁化由零恢復(fù)到原來數(shù)值的63％所需時(shí)間，為縱向弛豫時(shí)間，簡(jiǎn)稱T1。橫向磁化由最大減小到最大值的37％所需的時(shí)間，為橫向弛豫時(shí)間，簡(jiǎn)稱T2。T1與T2是反映物質(zhì)特征的時(shí)間常數(shù)。6·MR信號(hào)的產(chǎn)生與MR圖像????弛豫過程是磁力線不斷變化的過程，可以感應(yīng)鄰近的接收線圈，出現(xiàn)電信號(hào)。弛豫的速度決定了電信號(hào)的強(qiáng)弱。dDP影像園XCTMR.com????由于氫質(zhì)子在不同組織中的環(huán)境不一致，影響了它弛豫的速度

6、，使得人體正常組織之間、正常組織與病理組織之間在弛豫時(shí)間產(chǎn)生差別，這是形成磁共振影像對(duì)比的基礎(chǔ)。不同組織間弛豫時(shí)間有差別時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度也產(chǎn)生差別，這些信號(hào)強(qiáng)度的差別表現(xiàn)在圖像中灰度的不同，這樣組成的圖像就是磁共振圖像。dDP影像園XCTMR.com7·脈沖序列與信號(hào)加權(quán)????MRI是通過一定的脈沖序列實(shí)現(xiàn)的。所謂脈沖序列就是用以產(chǎn)生磁共振信號(hào)的不同掃描參數(shù)的組合。在脈沖序列中，兩次RF激勵(lì)脈沖之間的間隔時(shí)間稱重復(fù)時(shí)間(repetitiontime)，簡(jiǎn)稱TR。TR的長(zhǎng)短決定著在MR圖像上能否顯示出組織間在T1上的差別，即TR決定Tt

7、信號(hào)加權(quán)。TR越短，T1信號(hào)對(duì)比越強(qiáng)；而使用長(zhǎng)TR時(shí)則不能獲得這種信號(hào)對(duì)比。在脈沖序列中，從RF激勵(lì)脈沖開始至采集回波的時(shí)間間隔稱為回波時(shí)間(ech0time)，簡(jiǎn)稱TE。TE的長(zhǎng)短決定著在MR圖像上能否顯示出組織間在T2上的差別，即TE決定T2信號(hào)加權(quán)。TE時(shí)間越長(zhǎng)，T2信號(hào)對(duì)比越強(qiáng)，使用短TE時(shí)則不能獲得這種信號(hào)對(duì)比。dDP影像園XCTMR.com?????自旋回波(spinecho，SE)脈沖序列是臨床最常用的脈沖序列之一。在SE序列中，選用短TR(通常小于500ms)、短TE(通常小于30ms)所獲圖像的影像對(duì)比主要由T1信

8、號(hào)對(duì)比所決定，此種圖像稱為T1加權(quán)像(T1WI)；選用長(zhǎng)TR(通常大于1500ms)、長(zhǎng)TE(通常大于80ms)所獲圖像的影像對(duì)比主要由T2信號(hào)對(duì)比決定，此種圖像稱為T2加權(quán)像(T2WI)；選用長(zhǎng)TR、短TE所獲圖像的影像對(duì)比，即不由