MRI基本原理-楊正漢

1、 初中數(shù)學(xué)初中數(shù)學(xué) 初中物理初中物理 加減乘除加減乘除 平方開方平方開方永磁永磁電磁電磁常導(dǎo)常導(dǎo)超導(dǎo)超導(dǎo)低場(chǎng)低場(chǎng): 小于小于0.5T中場(chǎng)：中場(chǎng)：0.5T1.0T高場(chǎng)高場(chǎng): 1.0T2.0T（1.0T、1.5T、2.0T）超高場(chǎng)強(qiáng)：大于超高場(chǎng)強(qiáng)：大于2.0T（3.0T、4.7T、7T）。 Gauss (1777-1855)1厘米地球的磁場(chǎng)強(qiáng)度分布圖地球的磁場(chǎng)強(qiáng)度分布圖50厘米球表面均勻度應(yīng)該控制在厘米球表面均勻度應(yīng)該控制在3 PPM45厘米球體均勻度可控制在厘米球體均勻度可控制在1 PPM梯度線圈性能指標(biāo)梯度線圈性能指標(biāo)梯度場(chǎng)強(qiáng)梯度場(chǎng)強(qiáng) 25 / 60mT/m切換率切換率 120 / 200mT

2、/m.s3、脈沖線圈、脈沖線圈接收線圈與MRI圖像SNR密切相關(guān) 數(shù)據(jù)的運(yùn)算數(shù)據(jù)的運(yùn)算 控制掃描控制掃描 顯示圖像顯示圖像5、其他輔助設(shè)備、其他輔助設(shè)備空調(diào)空調(diào)檢查臺(tái)檢查臺(tái)激光照相機(jī)激光照相機(jī)液 氦 及 水 冷液 氦 及 水 冷卻系統(tǒng)卻系統(tǒng)自 動(dòng) 洗 片 機(jī)自 動(dòng) 洗 片 機(jī)等等用于人體用于人體MRI的為的為1H（氫質(zhì)子），原因有：（氫質(zhì)子），原因有：1、1H的磁化率很高；的磁化率很高；2、1H占人體原子的絕大多數(shù)。占人體原子的絕大多數(shù)。通常所指的通常所指的MRI為氫質(zhì)子的為氫質(zhì)子的MR圖像。圖像。14N31P13C23Na39K17O2H19F99.01.60.350.10.0780.045

3、0.0310.0150.00661.00.0830.0660.0160.0930.00050.0290.0960.83把人體放進(jìn)大磁場(chǎng)？ 沒(méi)有外加磁場(chǎng)的情況下，質(zhì)子自旋沒(méi)有外加磁場(chǎng)的情況下，質(zhì)子自旋產(chǎn)生核磁，產(chǎn)生核磁，每個(gè)氫質(zhì)子都是一個(gè)每個(gè)氫質(zhì)子都是一個(gè)，但由于排列雜亂無(wú)章，但由于排列雜亂無(wú)章，磁場(chǎng)相互抵消，磁場(chǎng)相互抵消，人體并不表現(xiàn)出宏人體并不表現(xiàn)出宏觀的磁場(chǎng)觀的磁場(chǎng)，進(jìn)入主磁場(chǎng)后磁化矢量的影響因素進(jìn)入主磁場(chǎng)后磁化矢量的影響因素在主磁場(chǎng)中質(zhì)子的磁化矢量方向是絕在主磁場(chǎng)中質(zhì)子的磁化矢量方向是絕對(duì)同向平行或逆向平行嗎？對(duì)同向平行或逆向平行嗎？MR能檢測(cè)到怎樣的磁化矢量呢？能檢測(cè)到怎樣的磁化矢量呢

4、？MR不能檢測(cè)到縱向磁化矢量，但能檢測(cè)到不能檢測(cè)到縱向磁化矢量，但能檢測(cè)到旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)的橫向磁化矢量的橫向磁化矢量 條件條件頻率一致頻率一致 實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)能量傳遞能量傳遞無(wú)線電波激發(fā)使磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)無(wú)線電波激發(fā)使磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)90度，度，關(guān)閉無(wú)線關(guān)閉無(wú)線電波后，磁場(chǎng)又慢慢回到平衡狀態(tài)電波后，磁場(chǎng)又慢慢回到平衡狀態(tài)（縱向（縱向)自旋質(zhì)子磁場(chǎng)暴露在大磁場(chǎng)與臨近自旋質(zhì)子的小磁自旋質(zhì)子磁場(chǎng)暴露在大磁場(chǎng)與臨近自旋質(zhì)子的小磁場(chǎng)中場(chǎng)中由于分子的運(yùn)動(dòng)，質(zhì)子周圍的小磁場(chǎng)不斷波動(dòng)由于分子的運(yùn)動(dòng)，質(zhì)子周圍的小磁場(chǎng)不斷波動(dòng)縱向弛豫縱向弛豫 也稱為也稱為T1弛豫弛豫，是指，是指90度脈沖關(guān)閉后，在主度脈沖關(guān)閉后，在主磁場(chǎng)的作用下，磁場(chǎng)的作

5、用下，縱向磁化矢量開始恢復(fù)，直縱向磁化矢量開始恢復(fù)，直至恢復(fù)到平衡狀態(tài)的過(guò)程至恢復(fù)到平衡狀態(tài)的過(guò)程。 不同組織有著不同不同組織有著不同 這是這是MRI顯示解剖結(jié)顯示解剖結(jié)構(gòu)和病變的基礎(chǔ)構(gòu)和病變的基礎(chǔ)平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)90度激發(fā)后度激發(fā)后采集信號(hào)時(shí)刻采集信號(hào)時(shí)刻水水平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)90縱向弛豫縱向弛豫90 人體人體大多數(shù)病變大多數(shù)病變的的T1值、值、T2值均較相應(yīng)值均較相應(yīng)的的正常組織正常組織大，因而在大，因而在T1WI上比正常組上比正常組織織“黑黑”，在，在T2WI上比正常組織上比正常組織“白白”。射頻脈沖射頻脈沖63.5-64.5 MHZG0射頻脈沖射頻脈沖64.5-65.5 MHZG0射頻脈沖射頻脈沖 63.75-64.25 MHZG0射頻脈沖射頻脈沖63.5-64.5 MHZG07、K空間及其特性空間及其特性K空間的特性空間的特性K空間的特性