第四章核磁共振成像技術(shù)

1、 第四章第四章 核磁共振成像核磁共振成像（Nuclear Magnetic Resonance ImagingNuclear Magnetic Resonance Imaging） NMRI NMRI 連續(xù)波多普勒l(shuí) 連續(xù)式多普勒使用雙晶片探頭，一個(gè)晶片連續(xù)地發(fā)射脈沖波，返回的聲波由另一個(gè)晶片連續(xù)地接收。l理論上最大流速的測(cè)值無(wú)限制性。 其主要缺點(diǎn)是缺乏空間分辨能力。l其超聲脈沖波的發(fā)射與接收均以一個(gè)探頭進(jìn)行，它是在一選擇性的時(shí)間延遲后，才開(kāi)始接受回聲信號(hào)。l優(yōu)點(diǎn)：疾病的定位診斷和血流的定量測(cè)定。優(yōu)點(diǎn)：疾病的定位診斷和血流的定量測(cè)定。l斷層攝影必須滿足的3個(gè)條件：（1）X射線管的焦點(diǎn)與膠片必須

2、作方向相反的勻速運(yùn)動(dòng)；（2）X射線管的焦點(diǎn)、金屬桿的支點(diǎn)及膠片中心三者始終在同一直線上；（3）X射線管焦點(diǎn)到支點(diǎn)的距離與支點(diǎn)到膠片中心的距離比值恒定不變直線式工作原理 l如圖3-8示，在曝光時(shí)間內(nèi)，X線源沿水平方向由S1S2，同時(shí)底片由左右，水平地保持一定速度移動(dòng)，由圖可見(jiàn)，需要研究的剖面如果和軸心在同一水平面上，那么P在膠片上的像點(diǎn)位置就始終不變，同一剖面另一像點(diǎn)R的位置始終處于膠片左端1/5長(zhǎng)度的位置，但不在此剖面的Q點(diǎn)，在膠片上的像點(diǎn)卻占據(jù)從膠片的右端到左端的位置上，即Q的像點(diǎn)比P像點(diǎn)模糊得多，這樣就可在膠片上獲得PR剖面的清晰斷面影像 常規(guī)X線斷層攝影原理圖原理（直線式）： 兩支點(diǎn)在同

3、一剖面上S1S2121 11 12222S PS PPRRPS PR PS PR PR1P1=R2P2且P1、P2在膠片中心位置不變R點(diǎn)的影像即R1R2位置也不變，即可獲得清晰的斷層圖像。 雖然倫琴發(fā)現(xiàn)X射線曾震驚世界并革新了醫(yī)療診斷，但對(duì)人體有一定危害，雖然使用造影劑，但能顯示的深度不夠，有時(shí)只能顯示模糊的重疊圖像，直到X-CT出現(xiàn)才克服了此不足，然而依然對(duì)人體有副作用，而NMRI是非入侵式的，提供檢測(cè)體內(nèi)狀況的新方法，能得到完善的詳細(xì)細(xì)節(jié)，且很安全。 X-CT是將X射線對(duì)人體組織作橫斷面掃描后通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)密度對(duì)比分析成像診斷疾病，對(duì)人體有X線輻射損傷。一、概述 NMRI是通過(guò)發(fā)射射頻脈沖信

4、號(hào)，對(duì)人體氫質(zhì)子作用產(chǎn)生核磁共振信號(hào)進(jìn)行分析成像，其靶核是水的氫原子，而氫原子在不同組織的差別大而顯著，水的濃度、密度甚至結(jié)合大分子時(shí)的細(xì)微差別均能使MRI得到良好的圖像，可以區(qū)分位置非?？拷蚵杂胁顒e的組織。二、核磁共振成像技術(shù)發(fā)展歷史二、核磁共振成像技術(shù)發(fā)展歷史 核磁共振成像技術(shù)的物理基礎(chǔ)是核磁共振現(xiàn)象，核磁共振成像技術(shù)的物理基礎(chǔ)是核磁共振現(xiàn)象，該技術(shù)是隨著六十多年前核磁共振現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)而發(fā)該技術(shù)是隨著六十多年前核磁共振現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)而發(fā)展起來(lái)的。實(shí)驗(yàn)表明，利用這一現(xiàn)象可研究物質(zhì)的展起來(lái)的。實(shí)驗(yàn)表明，利用這一現(xiàn)象可研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，據(jù)此人們以不同的脈沖序列對(duì)生物組織微觀結(jié)構(gòu)，據(jù)此人們以不同的脈

5、沖序列對(duì)生物組織進(jìn)行激勵(lì)，并用線圈檢測(cè)組織的弛豫和質(zhì)子密度信進(jìn)行激勵(lì)，并用線圈檢測(cè)組織的弛豫和質(zhì)子密度信息，就出現(xiàn)了息，就出現(xiàn)了MRI。 但從但從NMR現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)到MRI裝置的誕生，歷經(jīng)幾裝置的誕生，歷經(jīng)幾代人長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的努力。代人長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的努力。1、 NMR現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)（屬于原子核物理研究范疇）（屬于原子核物理研究范疇）l1945年年12月，哈佛大學(xué)的月，哈佛大學(xué)的 Purcell和他的小組，和他的小組，在石蠟樣品中觀察到質(zhì)子的核磁共振吸收信號(hào)在石蠟樣品中觀察到質(zhì)子的核磁共振吸收信號(hào)l1946年年1月，斯坦福大學(xué)的月，斯坦福大學(xué)的 Bloch和他的小組在和他的小組在水樣品中

6、也觀察到質(zhì)子的核感應(yīng)信號(hào)。他們兩水樣品中也觀察到質(zhì)子的核感應(yīng)信號(hào)。他們兩人用的方法稍有不同，幾乎同時(shí)在凝聚態(tài)物質(zhì)人用的方法稍有不同，幾乎同時(shí)在凝聚態(tài)物質(zhì)中發(fā)現(xiàn)了核磁共振現(xiàn)象。中發(fā)現(xiàn)了核磁共振現(xiàn)象。l NMR現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使Bloch和和Purcell共同榮獲共同榮獲1952年年Nobel物理學(xué)獎(jiǎng)。物理學(xué)獎(jiǎng)。2、 MRI的發(fā)展概況 1970年美國(guó)紐約州立大學(xué)的物理學(xué)家年美國(guó)紐約州立大學(xué)的物理學(xué)家 Damadian 對(duì)植入惡性腫瘤細(xì)胞的鼠進(jìn)行對(duì)植入惡性腫瘤細(xì)胞的鼠進(jìn)行NMR試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)正試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)正常組織和惡性組織常組織和惡性組織NMR信號(hào)不同信號(hào)不同 ； 1971 年他以年他以 “用用NR

7、M信號(hào)可診斷疾病信號(hào)可診斷疾病”和和“惡性惡性組織中氫的組織中氫的T1時(shí)間延長(zhǎng)時(shí)間延長(zhǎng)”為題在為題在Science上發(fā)表，上發(fā)表， 其意義在于一改過(guò)去僅從組織形態(tài)學(xué)角度研究疾其意義在于一改過(guò)去僅從組織形態(tài)學(xué)角度研究疾病狀態(tài)，開(kāi)始利用分子物理學(xué)和組織化學(xué)的信息。病狀態(tài)，開(kāi)始利用分子物理學(xué)和組織化學(xué)的信息。Science, 171: 1151 -1153 1977年年7月月3日，日，Damadian及其小組取得了第一幅及其小組取得了第一幅質(zhì)子密度加權(quán)象質(zhì)子密度加權(quán)象 ，標(biāo)志著，標(biāo)志著MRI成像領(lǐng)域的誕生。成像領(lǐng)域的誕生。 l1972年該校的年該校的Lauterbur進(jìn)一步指出可用進(jìn)一步指出可用NM

8、R信號(hào)完全可以重建圖像信號(hào)完全可以重建圖像。l1973年他宣布用三個(gè)線性梯度場(chǎng)年他宣布用三個(gè)線性梯度場(chǎng)Gx、Gy、Gz來(lái)選擇性激勵(lì)樣品，獲得了一幅二維的來(lái)選擇性激勵(lì)樣品，獲得了一幅二維的MR圖圖像，其成果發(fā)表于像，其成果發(fā)表于1973年年Nature, 242: 190 -191l 不僅為不僅為MRI奠定了基礎(chǔ)，而且鼓舞了這一奠定了基礎(chǔ)，而且鼓舞了這一領(lǐng)域的學(xué)者。領(lǐng)域的學(xué)者。l 1988年年Damadian和和Lauterbur獲美國(guó)最高科獲美國(guó)最高科技獎(jiǎng)（總統(tǒng)獎(jiǎng)）。技獎(jiǎng)（總統(tǒng)獎(jiǎng)）。l Lauterbur和英國(guó)和英國(guó)Mansfield共同獲共同獲2003年年Nobel醫(yī)學(xué)及生理學(xué)獎(jiǎng)。醫(yī)學(xué)及生理

9、學(xué)獎(jiǎng)。2003 Nobel Prize in Physiology or MedicineLauterbur, 1929 Mansfied 1933Paul C. Lauterbur Prize Award Photo Sir Peter Mansfield Prize Award Photo10/6,2003第一臺(tái)第一臺(tái)MRIMRI裝置裝置 19771977世界上第一張世界上第一張 MRI 圖象圖象 在MRI中，象素的數(shù)值對(duì)應(yīng)人體組織中體素產(chǎn)生的MR信號(hào)強(qiáng)度，該強(qiáng)度取決于參與共振原子核的密度以及T1T2兩個(gè)弛豫時(shí)間常數(shù)。人體組織病變時(shí)T1 T2 變化共振時(shí)組織體素輻射的射頻信號(hào)強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間

10、變化圖像變化指出病變。且某些病變T1、T2變化比X線衰減變化更大。因此MRI較X-CT更靈敏。 RF信號(hào)包含人體內(nèi)組織空間的定位信息，MR圖像就是一個(gè)顯示來(lái)自人體層面內(nèi)每個(gè)體素RF信號(hào)強(qiáng)度大小的象素陳列。圖像象素的亮度取決于相應(yīng)體素所發(fā)射的RF信號(hào)的強(qiáng)度，而RF的強(qiáng)度又取決于組織的性質(zhì)。4.1 原子核的性質(zhì)原子核的性質(zhì)4.1.1 原子核的組成與一般特性原子核的組成與一般特性1、原子核（核子）、原子核（核子） 質(zhì)子（質(zhì)子（p）帶一基元電荷）帶一基元電荷e 中子（中子（n)：不帶電性：不帶電性 原子核的一般特性原子核的一般特性 核中的質(zhì)子數(shù)核的電荷； 核中的質(zhì)子數(shù)目（Z）+中子數(shù)（N）核的質(zhì)量（A

11、）2、核素 Z、N相同且有相同能量狀態(tài)的一類原子核稱為核素； 或Z、A相同且有相同能量狀態(tài)的一類原子核稱為核素；4.1.2 原子核的原子核的電荷 原子核帶正電荷，其電荷量Q=Ze 即核中的質(zhì)子數(shù)核的電荷；4.1.34.1.3 原子核的質(zhì)量 原子的質(zhì)量=原子核的質(zhì)量+核外電子質(zhì)量-電子結(jié)合能 原子的質(zhì)量原子核的質(zhì)量 l 通常用通常用用符號(hào)用符號(hào)XAZ表示表示質(zhì)量數(shù)為A，電荷數(shù)為Z的原子核。l 同位素：具有相同同位素：具有相同質(zhì)子數(shù)Z的核素。的核素。例如：例如：l 同量異位素：具有相同質(zhì)量數(shù)同量異位素：具有相同質(zhì)量數(shù)A的核素。的核素。例如：例如：CaAr40234018 ,HHH312111 ,

12、,4.1.4. 原子核的半徑原子核的半徑 R=r0A1/3 r0=1.21015可見(jiàn)原子核有極大的密度：可見(jiàn)原子核有極大的密度：4.1.5. 核力核力 核子組成極高密度原子核的事實(shí)表明存在一種強(qiáng)核子組成極高密度原子核的事實(shí)表明存在一種強(qiáng)吸引力，它不是電磁力和萬(wàn)有引力，而是核力，這吸引力，它不是電磁力和萬(wàn)有引力，而是核力，這種把核子組合成原子核的強(qiáng)相互作用即核力。種把核子組合成原子核的強(qiáng)相互作用即核力。 具有如下性質(zhì)：具有如下性質(zhì)：1）是短程力。只在原子核線度內(nèi)才起作用；）是短程力。只在原子核線度內(nèi)才起作用；2）是一種強(qiáng)相互作用，它比庫(kù)侖力大）是一種強(qiáng)相互作用，它比庫(kù)侖力大100倍；倍；3）與電

13、荷無(wú)關(guān)；）與電荷無(wú)關(guān)；4）在極短程內(nèi)存在斥力。）在極短程內(nèi)存在斥力。31733/104334mkgrmRAmooo總體積總質(zhì)量4.2.1 角動(dòng)量角動(dòng)量與進(jìn)動(dòng)磁矩與進(jìn)動(dòng)磁矩 ()mmvLrr v1. 質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)o 的角動(dòng)量L：2. 具有軸對(duì)稱的物體相對(duì)于對(duì)稱軸的角動(dòng)量L：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J和轉(zhuǎn)動(dòng)角速度 的乘積 JL (4-1) (4-2) 若轉(zhuǎn)動(dòng)物體不受任何力矩M的作用，則L 大小、方向保持不變；若 ，L改變。由：M與dL同向，M的效果使L改變。若考慮M作用，L只變方向，不變大小，則要求否則，dL的大小、方向都要改變。綜上可知，因dL與M同向，如M垂直于L，則dL垂直于L，這時(shí)L將在M的作用下，

14、只變方向，不變大小 0MdLdtMLMLdLdtd mFv(4-3) (4-4) 如圖，高速自轉(zhuǎn)陀螺，其頂點(diǎn)著地，它在繞自轉(zhuǎn)軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，其自轉(zhuǎn)軸還繞垂直軸旋轉(zhuǎn)， 前者叫自自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，后者叫進(jìn)動(dòng)進(jìn)動(dòng)。圖42 陀螺的進(jìn)動(dòng) 陀螺產(chǎn)生進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象是因其自轉(zhuǎn)時(shí)角動(dòng)量L始終受到一個(gè)與L垂直的重力矩 ， ， ，因此M作用下， ，于是L的方向連續(xù)改變，L的矢端就繞OZ為中心軸做圓周運(yùn)動(dòng)。也即OZ軸繞OZ轉(zhuǎn)動(dòng)，即出現(xiàn)了陀螺的進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象。mM rg MgMrdLL它是自轉(zhuǎn)角動(dòng)量L受力矩M作用而產(chǎn)生的。L的矢端在水平面沿半徑為 的圓做圓周運(yùn)動(dòng)。dL與進(jìn)動(dòng)角 之間的關(guān)系為：sinLddLdLsin進(jìn)動(dòng)角頻率為dtdsin

15、sindLLdtMdtrmg dtmgrdtJmgrLmgr該式表明了進(jìn)動(dòng)角頻率與力矩及角動(dòng)量之間的定量關(guān)系，即：進(jìn)動(dòng)角頻率正比于重力矩，反比于自轉(zhuǎn)角動(dòng)量。(4-5) (4-6) (4-7) 結(jié)論：結(jié)論：只要角動(dòng)量受到一個(gè)與之垂直的力矩作用，則角動(dòng)量就要產(chǎn)生進(jìn)動(dòng)，表現(xiàn)為角動(dòng)量矢端沿一圓周運(yùn)動(dòng)。核磁共振（NMR）要用此結(jié)論。圓電流包圍的面積矢量S與電流強(qiáng)度I的乘積，稱為磁矩，用 表示。mpSIpm與S同向，單位為Amp置于外磁場(chǎng)中的磁矩要受到外磁場(chǎng)B的磁力矩作用，并且有磁勢(shì)能cosBpBpAEmm這個(gè)結(jié)果對(duì)任意磁矩都成立，如微觀粒子磁矩為 u，則其處于磁場(chǎng)B中的磁勢(shì)能為cosBBE(4-8) (

16、4-9) (4-10) l某些原子核和電子一樣有自旋現(xiàn)象，原子核的自旋量子數(shù)I與核的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)有關(guān)。l（1）偶偶核:質(zhì)子數(shù)為偶數(shù)，中子數(shù)也為偶數(shù)的核，則自旋量子數(shù)為0，沒(méi)有自旋現(xiàn)象，沒(méi)有磁矩，不產(chǎn)生共振；l（2）奇偶核:質(zhì)子數(shù)是奇數(shù)，中子數(shù)是偶數(shù)；或質(zhì)子數(shù)是偶數(shù)，中子數(shù)是奇數(shù)的核，自旋量子數(shù)I=1/2，3/2，5/2等半整數(shù)；l（3）奇奇核:質(zhì)子數(shù)是奇數(shù)，中子數(shù)也為奇數(shù)的核，I=1，2，3等正常數(shù)。4.2.2 原子核的角動(dòng)量和磁矩原子核的角動(dòng)量和磁矩l只有自旋量子數(shù) 的原子核要進(jìn)行自旋運(yùn)動(dòng)，原子核的自旋運(yùn)動(dòng)用自旋角動(dòng)量L描述，L的方向與自旋軸重合。l自旋角動(dòng)量L的數(shù)值為：0I112hLI

17、II Ih 為普朗克常數(shù)，自旋角動(dòng)量的大小決定于核的自旋量子數(shù)。因 I 是量子化的，所以L也是量子化的，即為一系列的不連續(xù)值。自旋角動(dòng)量自旋角動(dòng)量(L)和自旋磁場(chǎng)和自旋磁場(chǎng)（4-11） 原子核帶有一定正電荷，粗略的講，可以認(rèn)為這些電荷均勻分布在原子核的表面。 的核，有自旋運(yùn)動(dòng)，因此，這些電荷圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生一個(gè)循環(huán)電流。有循環(huán)電流就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。0I0II = 0， L=0， 無(wú)自旋，不能產(chǎn)生自旋角動(dòng)量，不會(huì)產(chǎn)生共振信號(hào)。 只有當(dāng)I O時(shí)，才能發(fā)生共振吸收,產(chǎn)生共振信號(hào)。 (a) I0的核 (b) I0的核 圖43 原子核的磁矩方向L（4-12） 不同的原子核有不同的值，據(jù)推導(dǎo)，磁旋比以

18、公式（4-13）計(jì)算：Npgcme2（4-13） 式中，e是質(zhì)子電荷，數(shù)值與電子電荷相同；mP是質(zhì)子的質(zhì)量；c是光速；gN是核的朗特因子。原子核磁矩的絕對(duì)值： L （4-14） 將和L值代入（4-14）式，得到： 14IIgcmehNp1IIgNN（4-15） 式中，N稱為核磁子，是計(jì)算核磁矩的單位，其值為： N27100554.cmehpTJ /3. 自旋核在磁場(chǎng)中的自旋取向自旋核在磁場(chǎng)中的自旋取向 若將具有自旋的原子核置于磁場(chǎng)中，自旋核角動(dòng)量在磁場(chǎng)中受到力矩的作用進(jìn)行定向排列。從量子力學(xué)的觀點(diǎn)即為空間量子化，它與自旋量子數(shù)I有關(guān)，共有2Il個(gè)取向，可用磁量子數(shù)m表示，即mI、I1、I2、I

19、。若I1/2有兩個(gè)取向，即m1/2、1/2。I1有三個(gè)取向，即m1、0、1。I3/2有四個(gè)取向，即m3/2、1/2、1/2、3/2。 核自旋角動(dòng)量根據(jù)空間量子化規(guī)律在z軸上投影： （4-17） mmhLZ2m的取值范圍只有（2Il）個(gè)，Lz也只能?。?Il）個(gè)數(shù)值，Lz的各個(gè)可能值之間相差的整數(shù)倍。角動(dòng)量在z軸上投影的最大值通常用L表示，其值為：IL（4-18） 圖45核磁矩在磁場(chǎng)中的取向 ： （4-19） （4-20）ZmLZIL4.2.3 外磁場(chǎng)對(duì)原子的作用塞曼效應(yīng)（Zeeman effect）1. 塞曼效應(yīng)的發(fā)現(xiàn) 塞曼效應(yīng)是1896年由荷蘭物理學(xué)家塞曼發(fā)現(xiàn)的。他發(fā)現(xiàn)，原子光譜線在外磁場(chǎng)發(fā)

20、生了分裂。隨后洛倫茲在理論上解釋了譜線分裂成3條的原因。這種現(xiàn)象稱為“塞曼效應(yīng)”。 很多原子的光譜在磁場(chǎng)中的分裂情況非常復(fù)雜，稱為反常塞曼效應(yīng)。 塞曼效應(yīng)證實(shí)了原子具有磁距和空間取向量子化的現(xiàn)象。 塞曼效應(yīng)的產(chǎn)生是原子磁矩和外加磁場(chǎng)作用的結(jié)果。 2. 原子角動(dòng)量的進(jìn)動(dòng)B對(duì) 的作用力矩JBMJuBrBBmegwLmegBLwwLwLdtdLwLdtdLdtdLdLdLeJJeJInpJJJJJJJJJ222,sinsinBsinMsinBMsinsinsinJeeJJJ且且而3. 磁矩在磁場(chǎng)中的附加能量與原子能級(jí)的塞曼分裂cos2-gB-EJBmeeIeBBJJeJmeBgBmmeg2,m2Em

21、cosLLcosLLBLJJJJZJJZJ附加能量：的量子化方向的分量在考慮到一個(gè)原子的兩個(gè)能級(jí)E1,E2（E1E2）之間的輻射躍遷B=0時(shí)，躍遷能量為hvo=E2-E1B不等于0時(shí)，E1,E2的附加能量為E1=-m1gJ1uBB, E2 =-m2gJ2uBBBmhvBmmhvhvggBgmgmhvBgmgmhvBgmBgmBBJJBJJBJJBJBJ0120211122011221212222222111111)(1)()()EE(EE-EEEE-EEEE且此時(shí)輻射躍遷為：于是：m是原兩能級(jí)磁量子數(shù)之差，雖然E1分裂為2J1+1層,E2分裂為2J2+1層。但并非各層均可產(chǎn)生輻射躍遷，原因是能

22、級(jí)之間躍遷要受選定定則之限。即m=0、1時(shí)，才能發(fā)生躍遷。因此： hv= hv0uB.B或者h(yuǎn)v= hv0表明自旋在B作用下一分為三，且彼此間隔相等。 核磁矩在靜磁場(chǎng)的作用下，也如同旋轉(zhuǎn)陀螺在地球引力場(chǎng)中一樣進(jìn)行進(jìn)動(dòng)。如圖49所示圖48陀螺的進(jìn)動(dòng) 圖49磁性核在磁場(chǎng)中的進(jìn)動(dòng) 經(jīng)典力學(xué)的觀點(diǎn)認(rèn)為:一個(gè)磁矩為的孤立原子核處于磁場(chǎng)強(qiáng)度為B磁場(chǎng)中，若磁矩與B的方向不同，則磁場(chǎng)作用產(chǎn)生的力矩M為：此力矩迫使原子核的自旋角動(dòng)量L改變，即：BMMB tLddl成功秘訣歸結(jié)為三部曲：lmake a plan, put your heart on the plan you made and you will r

23、each your goal l我們不是比別人聰明，而是比別人勤奮。我們不是比別人聰明，而是比別人勤奮。一年一年365天，我們沒(méi)有星期天，沒(méi)有寒暑天，我們沒(méi)有星期天，沒(méi)有寒暑假，連過(guò)春節(jié)都只休息假，連過(guò)春節(jié)都只休息1天，基本天天在天，基本天天在搞，搞，1年頂別人年頂別人3年。年。l對(duì)一些高科技，不少人首先問(wèn)西方發(fā)達(dá)對(duì)一些高科技，不少人首先問(wèn)西方發(fā)達(dá)國(guó)家有沒(méi)有。西方國(guó)家有了，我們才搞。國(guó)家有沒(méi)有。西方國(guó)家有了，我們才搞。沒(méi)有，便認(rèn)為你是瘋子、騙子，我就偏沒(méi)有，便認(rèn)為你是瘋子、騙子，我就偏不信這個(gè)邪。不信這個(gè)邪。l 馬偉明馬偉明41歲當(dāng)選中國(guó)工程院最年輕的院士，歲當(dāng)選中國(guó)工程院最年輕的院士，42歲

24、晉升海軍少將軍銜歲晉升海軍少將軍銜 每一個(gè)自旋不為零的原子核都有相應(yīng)的磁矩，如果能級(jí)分裂是核自旋磁矩受外磁場(chǎng)作用而產(chǎn)生的，則分裂成的塞曼能級(jí)之間的共振吸收躍遷稱為NMR，該躍遷僅發(fā)生在核自旋基態(tài)能級(jí)分裂成的相鄰子能級(jí)之間。核磁共振的實(shí)質(zhì)：核磁共振的實(shí)質(zhì)： 在外加磁場(chǎng)作用下，某些具有磁性的原子核的能量可以分為兩個(gè)或多個(gè)量化能級(jí)，此時(shí)如有一外加能量正好等于分裂后相鄰兩量化能級(jí)能量之差，則該原子核就可吸收此能量從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)，該現(xiàn)象即共振共振吸收。核磁共振共振條件核磁共振共振條件拉莫爾方程是核磁共振的最基本公式，它規(guī)定了磁性核在一定的磁場(chǎng)中引起共振的必要條件。 0稱為拉莫爾頻率由拉莫爾方程可以

25、看出，共振頻率與磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比，磁場(chǎng)強(qiáng)度增加，共振頻率也成比例的增加。 20000BB4.3.1 磁場(chǎng)中原子核行為的經(jīng)典力學(xué)描述磁場(chǎng)中原子核行為的經(jīng)典力學(xué)描述000022BrrBrBmegwINIpIIcosBBE0I0I處于Bo中的原子核，因其 受到Bo的磁力矩作用，而產(chǎn)生繞Bo方向的進(jìn)動(dòng)：處于Bo中的 還具有附加的磁勢(shì)能：I在與Bo垂直的方向加一旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)B1，使B1在垂直于Bo方向的平面上繞Bo軸旋轉(zhuǎn)，且其旋轉(zhuǎn)角速度為WN，于是 在B1作用下，也受到磁矩M1的作用IIIwdtd11I1BM111112BrBmegwp為uI與B0正向的夾角l可見(jiàn) 在以 0 繞 Bo進(jìn)動(dòng)的同時(shí)， 又以1繞B1

26、進(jìn)動(dòng)。l且1 / 0 = B1/ Bo ；一般NMR中Bo B1 所以0 1l造成進(jìn)動(dòng)角改變，使磁矩I在Bo中具有的附加能量E改變。lt=0時(shí)，=0， E= -I. Bo 勢(shì)能最低lt=T1/4時(shí)=900 E=0 I. 位于xy平面lt=T1/2時(shí)=1800 E= I. Bo 勢(shì)能最大l逐漸增大，即I.在B1 吸能轉(zhuǎn)變?yōu)锽o中勢(shì)能，使勢(shì)能增大。后半周t由T1/2到T1， 由1800到0，勢(shì)能逐漸減小到初始最小值，即能量釋放過(guò)程。I需要注意的是： 1、上述 規(guī)則的吸能、放能過(guò)程產(chǎn)生的條件wB1=w0,如果不等，則B1相對(duì)于 不是靜磁場(chǎng)，將使角紊亂，導(dǎo)致忽而吸能忽而放能。 2、對(duì)大量同類進(jìn)動(dòng)核群體

27、而言，因各核運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不一致，使各核進(jìn)動(dòng)位相不同，表現(xiàn)為進(jìn)動(dòng)軸四周的均勻分布，這使 形成以B0方向?yàn)檩S的在一錐面上的均勻分布，繞B1的進(jìn)動(dòng)也可形成以B1方向?yàn)檩S的錐面。III4.3.24.3.2 NMR的量子力學(xué)描述IIImgmrmLrIIgIIrLrINIIIIIZIIZNIIII，, 1,) 1() 1(II能級(jí)產(chǎn)生塞曼分裂：在B中的附加能量為：BgmBrmNIIIIE-B-BEIZI或B=0時(shí)，核自旋能量為Eo，則核在外磁場(chǎng)中的總能量為：BgmNII-EEEE00對(duì)于1H核而言：I=1/2,mI=+1/2,-1/2對(duì)應(yīng)一個(gè)能級(jí)分裂為2層：2/1,g21E2/1,g21EEEE0002121

28、INIINImBmB，BNIgE-E2121-裂距為：核自旋E1/2是低能級(jí)，稱為自旋與B平行核自旋E-1/2是高能級(jí)，稱為自旋與B反平行自旋翻轉(zhuǎn)（平行與反平行）時(shí)，對(duì)應(yīng)能量變化1122EE022wBmegBrwrBrpIINI或核自旋進(jìn)動(dòng)角頻率wo核磁旋比 在NMR中極為重要02wmegrpII和hBNI/g如果外加射頻波提供能量hv=|E-1/2-E1/2|,則不同核rI不同，共振頻率w=w0也不同。如果外加射頻波提供能量hv=E(裂距)時(shí)，1H核與射頻場(chǎng)之間就會(huì)產(chǎn)生能量的共振交換，即低能態(tài)的核吸收射頻波一個(gè)光子的能量而躍遷到高能態(tài)；高能態(tài)的核受激發(fā)射一個(gè)光子而下降到低能態(tài)。22IIrBw

29、vr B在樣品區(qū)的B0中，加以射頻脈沖使B1垂直于B0，則當(dāng)射頻脈沖輻射的量子能量 時(shí)，低能級(jí)E1/2上的核可吸收hv而躍遷到高能級(jí)E-1/2上去，即產(chǎn)生NMR的吸收躍遷。NMR射頻脈沖角頻率 ，這是產(chǎn)生NMR的頻率條件。 共振頻率與B0有關(guān)，B0大能級(jí)差越大，要求射頻脈沖提供的能量就越大，要求射頻脈沖的能量越高。0INhg u B或 =rB0Ir B4.3.3 NMR的宏觀的宏觀l 在人體組織中，原子核不是單獨(dú)存在，而在人體組織中，原子核不是單獨(dú)存在，而是處于一含有大量原子核的群體之中。它們的是處于一含有大量原子核的群體之中。它們的對(duì)外表現(xiàn)是綜合效應(yīng)，即宏觀效應(yīng)。且單個(gè)原對(duì)外表現(xiàn)是綜合效應(yīng)，

30、即宏觀效應(yīng)。且單個(gè)原子核的行為無(wú)法檢測(cè)，只能檢測(cè)原子核的集體子核的行為無(wú)法檢測(cè)，只能檢測(cè)原子核的集體行為，所以引入磁化強(qiáng)度矢量來(lái)表征原子核的行為，所以引入磁化強(qiáng)度矢量來(lái)表征原子核的集體行為。集體行為。l定義：磁化強(qiáng)度矢量定義：磁化強(qiáng)度矢量 ：樣本內(nèi)單位體積內(nèi)核磁：樣本內(nèi)單位體積內(nèi)核磁矩的矢量總和，矩的矢量總和，M0=i il1)在在B0=0時(shí)，各時(shí)，各i i相互抵消。相互抵消。 M0=i i=0=0，不顯示宏觀磁效應(yīng)。不顯示宏觀磁效應(yīng)。l2)2)在在B00時(shí)，時(shí)，各各i i圍繞該磁場(chǎng)拉莫進(jìn)動(dòng)。圍繞該磁場(chǎng)拉莫進(jìn)動(dòng)。 i i與與B0 “平行平行”或或“反平行反平行”， M0=i i 0l在平衡時(shí)，

31、在平衡時(shí)，“平行平行”取向的核磁矩總數(shù)略大于取向的核磁矩總數(shù)略大于“反平行反平行”取向的核磁矩總數(shù)，故取向的核磁矩總數(shù)，故M0與與B0方向方向相同，但量值很小。由于實(shí)際中相同，但量值很小。由于實(shí)際中M0B0l所以只能測(cè)所以只能測(cè)M0在在B0作用下的變化效應(yīng)，必須把作用下的變化效應(yīng)，必須把M0從與從與B0平行的方向上偏離出來(lái)。否則要被平行的方向上偏離出來(lái)。否則要被B0淹沒(méi)，使感應(yīng)信號(hào)不可分辨，檢測(cè)不可能，在淹沒(méi)，使感應(yīng)信號(hào)不可分辨，檢測(cè)不可能，在NMR中加一中加一B1B0（適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)頻率），可（適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)頻率），可使使M0受受B1作用偏離作用偏離B0。4.3.4 4.3.4 產(chǎn)生產(chǎn)生NMRNMR

32、的原理的原理1） 從宏觀上看：在射頻作用下，使M0偏離B0， 表現(xiàn)為增大，磁矩在射頻中吸能，在B0中勢(shì)能增大的過(guò)程。2） 從微觀上看：是核自旋基態(tài)在B0作用下發(fā)生能級(jí)塞 曼分裂，核不斷從射頻中吸能hv，從低能級(jí)到高能級(jí)，發(fā)生自旋翻轉(zhuǎn)的共振吸收。3）如在射頻作用下，使M0偏離B0方向方向角的脈沖叫脈沖；若=900就叫900脈沖顯然900脈沖 作用前Mz=M0.Mxy=0； 作用后Mz=0，Mxy=Mm 到達(dá)XY平面若=1800就叫1800脈沖 作用前Mz=M0， 作用后Mz=-M0；Mxy=04.4.1 弛豫時(shí)間常數(shù)在在90射頻脈沖作用下，射頻脈沖作用下，M0將偏離將偏離B0方向方向90，到達(dá)，

33、到達(dá)x-y平平面。在面。在B0作用下，作用下，M0要向原來(lái)與要向原來(lái)與B0平行的狀態(tài)恢復(fù)，這平行的狀態(tài)恢復(fù)，這種恢復(fù)要經(jīng)歷一定的過(guò)程。種恢復(fù)要經(jīng)歷一定的過(guò)程。 90射頻脈沖弛豫過(guò)程：核群體從不平衡的狀態(tài)向平衡態(tài)恢復(fù)的過(guò)程。 完全恢復(fù)：MzM0，Mxy0 。該過(guò)程是系統(tǒng)釋放能量的過(guò)程。假設(shè)Mz與Mxy向平衡態(tài)恢復(fù)的速度同它們偏離平衡的程度成正比，即： xyzMMTtM011ddxyxyMTtM21dd（4-77）解之得： 110TtzeMtM/ 20TtxyeMtM/（4-78）（4-79）式中T1，T2是兩個(gè)系數(shù)，稱為弛豫時(shí)間常數(shù) ，顯然M0的兩個(gè)分量都按指數(shù)規(guī)律變化。弛豫過(guò)程是核系統(tǒng)向外釋放

34、能量的過(guò)程。核系統(tǒng)與外部交換能量主要有兩種形式。 （1）自旋晶格弛豫與T1指自旋核與周圍物質(zhì)相互作用交換能量的過(guò)程，表現(xiàn)為Mz的恢復(fù)。 該過(guò)程以Mz的完全恢復(fù)為標(biāo)志，故稱為縱向弛豫過(guò)程。相應(yīng)T1稱為縱向彌豫時(shí)間常數(shù)或自旋晶格弛豫時(shí)間常數(shù) ，它是描述縱向弛豫快慢程度的一個(gè)特征量，它與核所處的位置、環(huán)境及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，不同物質(zhì)的晶格不同，T1就不同。 （2） 自旋自旋弛豫與T2核自旋間的相互作用交換能量的過(guò)程，這種能量交換表現(xiàn)表現(xiàn)為橫向分量Mxy的恢復(fù)，即橫向弛豫過(guò)程。T2是其時(shí)間常數(shù) ，它是可測(cè)量的 。90射頻脈沖過(guò)后，受激核在向外釋放能量的弛豫過(guò)程中由于M0繼續(xù)繞B0方向進(jìn)動(dòng)，故M0在x-y平

35、面上的橫向分量Mxy也在平面上繞B0方向轉(zhuǎn)動(dòng)，由于M是逐漸減小的，故M的矢端軌跡如圖421（a）所示 圖421 FID信號(hào)及其產(chǎn)生過(guò)程l這時(shí)若在y軸（或x軸）方向設(shè)一接收線圈，則由于Mxy在x-y平面上的轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)使穿過(guò)線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度通量發(fā)生改變，于是在線圈兩端產(chǎn)生一個(gè)很小的，并逐漸衰減的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種電動(dòng)勢(shì)稱為自由感應(yīng)衰減信號(hào)，簡(jiǎn)稱FIDS，其強(qiáng)度按指數(shù)規(guī)律衰減，衰減速度由T1、T2決定，還與所在區(qū)域核自旋密度有關(guān)，F(xiàn)IDS的出現(xiàn)是產(chǎn)生核磁共振吸收的標(biāo)志。4.4.3 4.4.3 化學(xué)位移化學(xué)位移 1）化學(xué)位移定義：由于化學(xué)環(huán)境不同引起的核磁共振頻率發(fā)生偏移的現(xiàn)象。 同種核的共振頻率隨著核的

36、化學(xué)環(huán)境不同僅僅產(chǎn)生微小的差別。通常v表示某種化學(xué)環(huán)境中的共振頻率； vS表示標(biāo)準(zhǔn)的共振頻率 2）化學(xué)位移表示法（1）（2）化學(xué)位移一律采用值表示 ，表征化學(xué)環(huán)境情況，其定義為： svvvppm 106SBBsB（4-82） （4-83） 同一種核，即使在相同的靜磁場(chǎng)中，由于自旋核所處的化學(xué)環(huán)境不同，核磁共振頻率v也不同。4.5.1 引言X-CT的不足和的不足和MRI的優(yōu)點(diǎn)：的優(yōu)點(diǎn)： 空間分辨率低； 電離輻射傷害； 只能提供單一參數(shù)的靜態(tài)解剖圖像； 只能給出水平剖面圖像。而而MRI有許多優(yōu)點(diǎn)有許多優(yōu)點(diǎn)可隨意選擇層面獲取任意剖面圖； MRI可提供三個(gè)特征參數(shù)，質(zhì)子密度，T1、T2可探測(cè)體內(nèi)化學(xué)性

37、質(zhì)； MRI對(duì)人體無(wú)傷害；不引入造影劑就可清晰顯示腦白質(zhì)、腦灰質(zhì)，可觀測(cè)血管阻塞、血栓或動(dòng)脈硬化病人及血流分布情況。4.5.2 MRI的發(fā)展1.萌芽期 19461972 NMR主要用作分析工具，后來(lái)逐步推廣到生物及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。2.成熟期 19731978 物理學(xué)家與醫(yī)學(xué)家合作，對(duì)活體組織進(jìn)行了局部成像的實(shí)驗(yàn)研究，使NMR醫(yī)學(xué)成像得以實(shí)現(xiàn)。3.發(fā)展期 1978年后 MRI研究實(shí)現(xiàn)五個(gè)方面的轉(zhuǎn)變： 從人體成像實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)到工藝裝置研究； 從局部成像的研究發(fā)展為全身成像研究； 從實(shí)驗(yàn)研究過(guò)渡到臨床應(yīng)用研究； 從側(cè)重于成像理論的研究轉(zhuǎn)變?yōu)榧涌斐上袼俣?，提高信噪比，改善圖像質(zhì)量的研究；從大學(xué)、研究所的科研活動(dòng)

38、擴(kuò)展到多廠商參與研究與開(kāi)發(fā)的商業(yè)行為。 來(lái)自樣品中體積元的MR信號(hào)的強(qiáng)度與1H核密度，T1、T2以及質(zhì)子速度有關(guān)，從理論上說(shuō)，用任意一個(gè)脈沖序列（部分飽和，反向恢復(fù)，自旋回波）都可實(shí)現(xiàn)MRI。實(shí)際上用射頻線圈接收的是FIDS或自旋回波，后者的優(yōu)點(diǎn)是可同時(shí)提供T1、T2兩種信息。在所有脈沖序列作用后，M0必須要倒向或至少部分倒向x-y平面，以產(chǎn)生可檢測(cè)的MR信號(hào)，在恢復(fù)期產(chǎn)生FIDS（Mxy 0）。 實(shí)際上在發(fā)射射頻脈沖后，線圈可做接收天線，僅僅Mxy的變化可直接測(cè)量，而縱向MZ分量的變化，只能間接測(cè)量。 在900射頻脈沖作用后，線圈可立即檢測(cè)到FIDS，在理想磁場(chǎng)中，F(xiàn)IDS的包絡(luò)衰減時(shí)間常數(shù)

39、為T2；實(shí)際磁場(chǎng)不均勻，衰減更快，T2*由場(chǎng)的不均勻性確定，由FIDS直接測(cè)T2要受場(chǎng)的均勻度之限。實(shí)際上由FIDS衰減的包絡(luò)是測(cè)不到T2的。 4.5.3 MR信號(hào)測(cè)量及脈沖序列1. T1的測(cè)量主要有兩種方法（1）反向恢復(fù)法（Inversion Recovery，IR）反向脈沖序列圖4-30 反向恢復(fù)法原理示意圖 利用縱向馳豫的變化公式可求得T1和M0。 111/0(1 2)IITTTMMe212/0(1 2)IITTTMMe如以M0與T1分別成像，稱為質(zhì)子密度圖像與T1圖像（M0密度）。若有兩種組織，其T1不同，則不同TI兩種組織Mz的差值不同，相應(yīng)圖像的對(duì)比度不同，調(diào)節(jié)TI可獲得合適的T1

40、對(duì)比度圖像。 （2）飽和恢復(fù)法（Saturation Recovery，SR）部分飽和序列圖4-31 部分飽和序列示意圖 第一個(gè)900脈沖作用后FIDS其起始值決定于M0。第二個(gè)900脈沖作用后FIDS其起始值決定于TR內(nèi)縱向馳豫恢復(fù)狀態(tài)。FIDS1/0(1)RTTMe 縱向馳豫恢復(fù)如圖所示。 圖4-32 部分恢復(fù)示意圖 采用具有不同TR的兩個(gè)900脈沖序列，可計(jì)算出T1值，兩者的TR和FID分別為TR1，TR2；FID1 ，F(xiàn)ID2。 11/10(1)RTTFIDMe11001/ln/()RTTMMFID12/20(1)RTTFIDMe21002/ln/()RTTMMFID采用兩個(gè)部分飽和影

41、像，求解上述方程可得T1和M0，從而得到T1的影像。 理想情況下，Mxy按指數(shù)規(guī)律衰減時(shí)間常數(shù)為T2。實(shí)際上，由于磁場(chǎng)的不均勻性，Mxy的衰減加快，相應(yīng)的時(shí)間常數(shù)為T2*,T2*0，4,5 T1時(shí)，SE 當(dāng)TET2時(shí)，SE因此，TR和TE是兩個(gè)重要的參數(shù)。選擇TR和TE可控制圖像是T1加權(quán)或T2加權(quán)或兩者兼有。 Mz的恢復(fù)與T1有關(guān)，TR可用來(lái)區(qū)別T1。 TR固定，T1短的MZ恢復(fù)好于長(zhǎng)T1的物質(zhì)，可產(chǎn)生較強(qiáng)的SE。 通過(guò)改變TE，可把不同T2的物質(zhì)，其SE差別突出，短T2的SE的強(qiáng)度隨TE增大很快減小，且在相同TE內(nèi)，T2長(zhǎng)的SE信號(hào)強(qiáng)，T2短的SE弱。TE大更明顯。 2/0ETTM e1/

42、01RTTMe（1） 加權(quán)序列欲增加在SE中的相關(guān)性，需TR 長(zhǎng)， TE 短，TRTE通常TR1500ms，TE3ms，這樣的序列稱為加權(quán)SE序列。（2）T1加權(quán)序列在SE序列中，取較小TR，較小TE，這樣T1對(duì)比度較大，T2對(duì)比度小，該方法的相關(guān)性沒(méi)減弱，信號(hào)幅值同樣表示T1及 。 實(shí)際是雙參數(shù)成像，一般取TR800ms，TE 33ms（3）T2加權(quán)序列取長(zhǎng)TR和長(zhǎng)TE ，這樣T1對(duì)比度小，T2對(duì)比度大，得以突出。一般取TR 1500ms，TE 56ms實(shí)際上是雙參數(shù)(，T2）成像。4.5.5 MRI4.5.5 MRI成像原理綜述成像原理綜述 把某些原子核置于靜磁場(chǎng)B中，會(huì)發(fā)生塞曼分裂。在與

43、B垂直方向，引入某一確定射頻脈沖的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。當(dāng)射頻頻率等于核的共振頻率時(shí)，該核就吸收此能量而產(chǎn)生能級(jí)躍遷，將=N的射頻脈沖加到平衡態(tài)的自旋核上，造成M0的偏移。當(dāng)射頻撤消后，該偏移會(huì)在接收線圈上感應(yīng)出FIDS，其強(qiáng)度初始值與成正比，且通過(guò)馳豫過(guò)程隨時(shí)間減少，T1，T2的不同權(quán)重的組合可產(chǎn)生不同的MR圖像重現(xiàn)。NMR有三個(gè)特征參數(shù)，T1，T2可選擇上述參數(shù)中的不同權(quán)重組合獲得不同對(duì)比的圖像。4.6 NMR成像技術(shù)成像技術(shù) 隨著NMRI技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)產(chǎn)生了許多成像方法，但總的指導(dǎo)思想是如何利用B來(lái)標(biāo)記受檢核的空間位置、發(fā)生共振頻率=B， 如何是空間各點(diǎn)B不同，就不同，把共振吸收強(qiáng)度的頻率分布顯示

44、，實(shí)際上就是共振核的分布，即NMR自旋密度圖像。 為了產(chǎn)生MR圖像，必須對(duì)MR信號(hào)進(jìn)行編碼，即采用外加梯度磁場(chǎng)使磁場(chǎng)不均勻，被檢測(cè)樣品的不同部分由所受特定B來(lái)標(biāo)記或編碼。4.6.1 NMR成像技術(shù) 有很多成像技術(shù)可獲得空間定位信號(hào)，但都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，磁場(chǎng)的分布與自旋核空間位置一一對(duì)應(yīng)，使樣品中不同位置的質(zhì)子以不同的拉莫爾頻率共振。 現(xiàn)有成像方法有兩大類：一是投影重建法；二是非投影重建法X-CT成像斷面是由X線束方向與掃描的幾何結(jié)構(gòu)而確定的，在MRI中信號(hào)由射頻線圈采集，不能確定來(lái)自哪一層面如何選擇斷面，是MRI要解決的首要問(wèn)題，也是二維成像碰到的共同問(wèn)題。1.層面選擇 例如：選擇一垂直于Z

45、軸的橫斷面，通常是加一個(gè)方向與主磁場(chǎng)一致，幅值隨Z線性變化的梯度磁場(chǎng)GzZ，常數(shù)kZBGZZZGBBZ0Z 該附加場(chǎng)很弱，其總變化約為1%B0此時(shí)主磁場(chǎng)變?yōu)椋?Z0Z1ZGBB若梯度磁場(chǎng)與層面選擇且則斷面Z=Z1中的質(zhì)子將共振其他斷面中質(zhì)子均不處于其共振頻率，未受激勵(lì)，這時(shí)若在X軸上施加90脈沖，則Z=Z1平面中的質(zhì)子MZ將轉(zhuǎn)至XY平面，脈沖結(jié)束后，質(zhì)子核磁矩也發(fā)生了自由進(jìn)動(dòng)產(chǎn)生MR信號(hào)。所選層面ZZZW4ZGW(GZZ)GwZtG 由于施加射頻脈沖具有一定的脈寬tw，并為射頻1所調(diào)制，相應(yīng)頻譜呈Sa函數(shù)，中心頻率為1 。頻帶寬度：4/wt若選擇Z=Z2斷層，則射頻角頻率應(yīng)取202()ZBG

46、Z 當(dāng)然也可選擇其他斷面，只要B隨x、y線性變化（梯度場(chǎng)）即可，但必須注意梯度場(chǎng)本身總是沿Z方向的。 若同時(shí)加x、y方向梯度場(chǎng)，且調(diào)節(jié)Gx、Gy，則可得沿任一方向作線性變化的梯度場(chǎng)，可得0-180范圍內(nèi)的投影數(shù)據(jù)，可用算法重建圖像。 接收的信號(hào)是由許多不同頻率的信號(hào)合成的，因?yàn)椴煌l率的信號(hào)來(lái)自不同的B的位置，所以其頻譜就代表了不同位置發(fā)出信號(hào)的強(qiáng)度。4.6.2 非投影重建算法包括：線掃成像(line scan)，平面成像(plane imaging)，多平面成像 線掃描和多線掃描成像法 如果在90脈沖期間施加y梯度場(chǎng)會(huì)對(duì)平行于XZ平面上厚度為y的一層中的質(zhì)子，在B作用下與射頻頻率產(chǎn)生共振，這層中質(zhì)子的磁矩將偏離Z軸9