北師大ERP課程課件

第二章磁共振成像原理

2.2MRI信號(hào)成像的基本原理

一、幾個(gè)概念二、層面與層厚的選擇

三、傅立葉變換與k-空間四、頻率編碼五、相位編碼六、圖像重構(gòu)第二章磁共振成像原理1梯度場(chǎng)強(qiáng)不變

射頻帶寬越寬層厚越厚射頻帶寬不變

梯度場(chǎng)強(qiáng)越高層厚越薄決定層厚的因素梯度場(chǎng)強(qiáng)射頻帶寬梯度場(chǎng)強(qiáng)不變決定層厚的因素2頻率編碼相位編碼頻率編碼3

四、頻率編碼經(jīng)過(guò)選片以后，可以得到一個(gè)指定片層的磁共振信號(hào)，即一個(gè)三維的物體可以變成多個(gè)二維平面的問(wèn)題了。通過(guò)頻率編碼可以得到平面上任意一列所有體元的信號(hào)總和。所謂頻率編碼就是在信號(hào)采集的同時(shí)在某方向上施加一個(gè)梯度磁場(chǎng)，從而使得此片層的信號(hào)中沿頻率編碼施加的方向上各列的拉莫爾進(jìn)動(dòng)頻率各不相同。四、頻率編碼經(jīng)過(guò)選片以后，可以得到一個(gè)指定片層的磁共振信號(hào)4以一個(gè)3x3矩陣為例：以一個(gè)3x3矩陣為例：5以一個(gè)3x3矩陣為例：在x方向上施加一個(gè)頻率編碼梯度以一個(gè)3x3矩陣為例：在x方向上施加一6北師大ERP課程課件7頻率編碼方式是通過(guò)頻率與位置所具有的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系而產(chǎn)生作用的。頻率編碼方式是通過(guò)頻率與位置所具有的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系而產(chǎn)生作用8北師大ERP課程課件9加上頻率編碼后，各列的進(jìn)動(dòng)頻率各不相同，即采集到的信號(hào)中包含有很多種頻率成分。經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)處理可以得到每種頻率成分的信號(hào)大小各是多少，即是可以得到片層中任意一列的總信號(hào)大小。B0不同頻率的MR信號(hào)，通過(guò)付立葉轉(zhuǎn)換可以區(qū)分加上頻率編碼后，各列的進(jìn)動(dòng)頻率各不相同，即采集到的信號(hào)中包含10五、相位編碼經(jīng)過(guò)選片和頻率編碼可以得到某一片層中所有各列上象素點(diǎn)信號(hào)的大小之和。再通過(guò)相位編碼便可以得到任意一列上各個(gè)象素點(diǎn)(voxel)的信號(hào)大小分別是多少。所謂相位編碼就是在射頻脈沖結(jié)束以后，信號(hào)采集之前，沿某方向施加一段時(shí)間的梯度磁場(chǎng)，使得在相位編碼結(jié)束以后沿相位編碼方向上各象素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的原子核磁化矢量的進(jìn)動(dòng)相位各不相同。五、相位編碼經(jīng)過(guò)選片和頻率編碼可以得到某一片層中所有各列上象11北師大ERP課程課件12在Y方向上施加一個(gè)相位編碼梯度：在Y方向上施加一個(gè)相位編碼梯度：13北師大ERP課程課件14每個(gè)象素內(nèi)的質(zhì)子具有各自的頻率與各自的相位。它是唯一的，用于編碼此像素的x軸和y軸。每個(gè)象素內(nèi)的質(zhì)子具有各自的頻率與各自的相位。它是唯一的，用于15

六、圖像重構(gòu)

如何確定相鄰兩行間的相位移是多少？進(jìn)行相位編碼所耗的時(shí)間？數(shù)據(jù)空間的數(shù)據(jù)存放？。。。。。。六、圖像重構(gòu)

16北師大ERP課程課件17北師大ERP課程課件18北師大ERP課程課件19激發(fā)編碼信號(hào)采集K空間填充付立葉轉(zhuǎn)換圖像重構(gòu)激發(fā)編碼信號(hào)采集K空間填充付立葉轉(zhuǎn)換圖像重構(gòu)20視野（FOV）視野、帶寬、梯度視野（FOV）視野、帶寬、梯度21視野（FOV）:若要減少視野：增強(qiáng)梯度場(chǎng)、降低帶寬若要增大視野：降低梯度場(chǎng)、增加帶寬視野（FOV）:若要減少視野：22總結(jié)一下MR成像的過(guò)程：把病人放進(jìn)磁場(chǎng)人體被磁化產(chǎn)生縱向磁化矢量發(fā)射射頻脈沖（同時(shí)進(jìn)行空間定位編碼）人體內(nèi)氫質(zhì)子發(fā)生共振從而產(chǎn)生橫向磁化矢量關(guān)掉射頻脈沖質(zhì)子發(fā)生T1、T2弛豫（同時(shí)進(jìn)行空間定位編碼）線圈采集人體發(fā)出的MR信號(hào)計(jì)算機(jī)處理（付立葉轉(zhuǎn)換）重構(gòu)、顯示圖像總結(jié)一下MR成像的過(guò)程：把病人放進(jìn)磁場(chǎng)人體被磁化產(chǎn)生縱23梯度回波（GE）梯度回波（GE）24自旋回波（SE、FSE）自旋回波（SE、FSE）25問(wèn)題：Howisspatialinformationencodedwithinasingleslice?

Whatisreconstruction?問(wèn)題：26第二章磁共振成像原理

2.2MRI信號(hào)成像的基本原理

一、幾個(gè)概念二、層面與層厚的選擇

三、傅立葉變換與k-空間四、頻率編碼五、相位編碼六、圖像重構(gòu)第二章磁共振成像原理27梯度場(chǎng)強(qiáng)不變

射頻帶寬越寬層厚越厚射頻帶寬不變

梯度場(chǎng)強(qiáng)越高層厚越薄決定層厚的因素梯度場(chǎng)強(qiáng)射頻帶寬梯度場(chǎng)強(qiáng)不變決定層厚的因素28頻率編碼相位編碼頻率編碼29

四、頻率編碼經(jīng)過(guò)選片以后，可以得到一個(gè)指定片層的磁共振信號(hào)，即一個(gè)三維的物體可以變成多個(gè)二維平面的問(wèn)題了。通過(guò)頻率編碼可以得到平面上任意一列所有體元的信號(hào)總和。所謂頻率編碼就是在信號(hào)采集的同時(shí)在某方向上施加一個(gè)梯度磁場(chǎng)，從而使得此片層的信號(hào)中沿頻率編碼施加的方向上各列的拉莫爾進(jìn)動(dòng)頻率各不相同。四、頻率編碼經(jīng)過(guò)選片以后，可以得到一個(gè)指定片層的磁共振信號(hào)30以一個(gè)3x3矩陣為例：以一個(gè)3x3矩陣為例：31以一個(gè)3x3矩陣為例：在x方向上施加一個(gè)頻率編碼梯度以一個(gè)3x3矩陣為例：在x方向上施加一32北師大ERP課程課件33頻率編碼方式是通過(guò)頻率與位置所具有的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系而產(chǎn)生作用的。頻率編碼方式是通過(guò)頻率與位置所具有的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系而產(chǎn)生作用34北師大ERP課程課件35加上頻率編碼后，各列的進(jìn)動(dòng)頻率各不相同，即采集到的信號(hào)中包含有很多種頻率成分。經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)處理可以得到每種頻率成分的信號(hào)大小各是多少，即是可以得到片層中任意一列的總信號(hào)大小。B0不同頻率的MR信號(hào)，通過(guò)付立葉轉(zhuǎn)換可以區(qū)分加上頻率編碼后，各列的進(jìn)動(dòng)頻率各不相同，即采集到的信號(hào)中包含36五、相位編碼經(jīng)過(guò)選片和頻率編碼可以得到某一片層中所有各列上象素點(diǎn)信號(hào)的大小之和。再通過(guò)相位編碼便可以得到任意一列上各個(gè)象素點(diǎn)(voxel)的信號(hào)大小分別是多少。所謂相位編碼就是在射頻脈沖結(jié)束以后，信號(hào)采集之前，沿某方向施加一段時(shí)間的梯度磁場(chǎng)，使得在相位編碼結(jié)束以后沿相位編碼方向上各象素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的原子核磁化矢量的進(jìn)動(dòng)相位各不相同。五、相位編碼經(jīng)過(guò)選片和頻率編碼可以得到某一片層中所有各列上象37北師大ERP課程課件38在Y方向上施加一個(gè)相位編碼梯度：在Y方向上施加一個(gè)相位編碼梯度：39北師大ERP課程課件40每個(gè)象素內(nèi)的質(zhì)子具有各自的頻率與各自的相位。它是唯一的，用于編碼此像素的x軸和y軸。每個(gè)象素內(nèi)的質(zhì)子具有各自的頻率與各自的相位。它是唯一的，用于41

六、圖像重構(gòu)

如何確定相鄰兩行間的相位移是多少？進(jìn)行相位編碼所耗的時(shí)間？數(shù)據(jù)空間的數(shù)據(jù)存放？。。。。。。六、圖像重構(gòu)

42北師大ERP課程課件43北師大ERP課程課件44北師大ERP課程課件45激發(fā)編碼信號(hào)采集K空間填充付立葉轉(zhuǎn)換圖像重構(gòu)激發(fā)編碼信號(hào)采集K空間填充付立葉轉(zhuǎn)換圖像重構(gòu)46視野（FOV）視野、帶寬、梯度視野（FOV）視野、帶寬、梯度47視野（FOV）:若要減少視野：增強(qiáng)梯度場(chǎng)、降低帶寬若要增大視野：降低梯度場(chǎng)、增加帶寬視野（FOV）:若要減少視野：48總結(jié)一下MR成像的過(guò)程：把病人放進(jìn)磁場(chǎng)人體被磁化產(chǎn)生縱向磁化矢量發(fā)射射頻脈沖（同時(shí)進(jìn)行空間定位編碼）人體內(nèi)氫質(zhì)子發(fā)生共振從而產(chǎn)生橫向磁化矢量關(guān)掉射頻脈沖質(zhì)子發(fā)生T1、T2弛豫（同時(shí)進(jìn)行空間定位編碼）線圈采集人體發(fā)出的MR信號(hào)計(jì)算機(jī)處理（付立葉轉(zhuǎn)換）重構(gòu)、顯示圖像總結(jié)一下MR成像的過(guò)程