核磁共振成像試驗課件

1、核磁共振成像實驗姚紅英復旦大學物理系2008/12/16背景簡介Edward M. Purcell Felix Bloch Paul C. Lauterbur Sir P. Mansfield 核磁共振波譜學液體高分子的化學成分和分子結(jié)構固體高分辨率核磁共振波譜分析900MHz 20T化學、生物大分子、材料和制藥 核磁共振成像學生物醫(yī)學領域10T石油測井尋找地下水源原理介紹核磁共振: 原子核在磁場作用下發(fā)生能級分裂,在一定射頻場作用下吸收其能量發(fā)生能級躍遷的現(xiàn)象.馳豫時間: T1與質(zhì)子所處分子大小有關 ,分子過大或很小能量釋放將越慢,T1就長. 水分子很小,運動很快,長T1,脂肪組織T1短.

2、T2與質(zhì)子所處分子結(jié)構的均勻性有關,結(jié)構均勻T2長,結(jié)構不均勻T2短.液體或含水較多的組織T2長,如腦積液,骨骼T2短.空間定位: 數(shù)字灰度圖象都是由像素組成的,每個像素都是平等的,且有兩個參數(shù):像素的位置信息和像素的灰度值.選層梯度磁場Gs頻率編碼梯度磁場Gf相位編碼梯度磁場Gp選層及選層梯度Gs選層的厚度與選層梯度的強度反相關,與射頻寬度正相關.頻率及頻率編碼梯度Gf在選定的層面內(nèi) 共振頻率線性變化相位編碼及相位編碼梯度Gp在選定的層面內(nèi) 進動位相線性變化選層內(nèi)體素空間編碼256 x 256 像素 需要施加256次相位編碼、選層梯度、頻率編碼梯度核磁共振圖像重建核磁共振成像方法是指將人體組

3、織所發(fā)出的微弱的核磁共振信號重建成一幅兩維斷面圖像的方法.儀器設備成像步驟勻場調(diào)節(jié)共振頻率調(diào)節(jié)22MHz 651.61kHz90 、180 軟脈沖的調(diào)節(jié)90 軟脈沖RFAmp1(%) 12180 軟脈沖RFAmp1(%) 20參數(shù)的選擇采樣譜寬SW對圖像的影響100kHz150kHz200kHz50kHz25kHzSW與圖像寬度反相關采樣點數(shù)TD對圖像的影響3264128256512TD與圖像分辨率正相關PX = SWX / ( GX x TD)空間分辨率P = FOV大小 / 像素的數(shù)值P值越小,空間分辨率越高,圖像的細節(jié)越清晰相位編碼步數(shù)NE對圖像的影響2561286432NE與圖像高度反

4、相關,與圖像分辨率正相關.PY = SWY / ( GY x NE )選層梯度GZ對圖像的影響GZ與圖像寬度正相關4050607080相位編碼梯度GY對圖像的影響GY與圖像高度正相關4050607080(FOV)Y = SWY / GY相位編碼時間D1對圖像的影響D1與圖像高度正相關150020001000500300不同參數(shù)對成像的影響保持形狀不失真而逐漸變大不同參數(shù)對成像的影響各種成像參數(shù)得到的圖像變化圖像的偽影相位編碼方向的卷褶偽影頻率編碼方向的卷褶偽影相位編碼方向的截斷偽影頻率編碼方向的截斷偽影自旋回波權重像質(zhì)子密度加權像T1加權像T2加權像揚東倫做的圖像Sse AN(H)(1 e-TR/T1)e -TE/T2TE T2,e-TE/T2 1,TR T1 ,1 - e-TR/T1 1Sse AN(H)TE T2,e-TE/T2 1,Sse AN(H)(1-e-TR/T1)TR T1,1 - e-TR/T1 1Sse AN(H)e -TE/T2實驗結(jié)論對大部分成像參數(shù)做了實驗的測試,和理論上的結(jié)論一致.GY與圖像高度正相關NE與圖像高度反相關,與圖象分辨率正相TD與圖像分辨率正相關SW與圖像寬度反相關利用這些參數(shù)可以很快的實現(xiàn)圖像的測定D1與圖像高度正相關GZ與圖像寬度正相關芝麻的各種像問題和下一步的工作128 x 51225