自由感应衰减信号(FID)
弛豫概念：磁化矢量恢复到平衡态的过程 1.横向弛豫：横向磁化矢量从最大衰减到零
的过程 （T2弛豫或自旋—自旋弛豫） T2*是磁化矢量衰减到初始值37%的时间
• 横向弛豫的机理
• 由于磁场的不均匀性，自旋的进动频率不 同，当RF 停止后，横向磁矩间很快出现相 位弥散（相位不相干、去相位）进动，使 横向磁化矢量逐渐消失
磁共振成像检查
一、自旋回波（SE）序列：最基本，最常用 的脉冲序列。自旋回波信号（SE）
TE（回波时间） TR（重复时间） 1．T1加权像：
短TR（500ms左右）和短TE（10 - 25ms） 2． T2加权像：
长TR(1500-2500ms) 和长TE(80-120ms) 3．质子密度加权像：长TR和短TE
ห้องสมุดไป่ตู้高，是很好的磁共振靶核
• 拉摩进动： f(进动频率)=R（磁旋比）B`（主磁场矢量）
R：1.0T = 42.57MHZ 1.5T = 63.85MHZ 0.5T = 21.28MHZ
• 宏观磁化矢量：与主磁场B`方向一致的宏 观磁矩。(纵向磁化）
磁矩（磁场，有强度、方位和方向） 矢量（某一方向上一定量的力）
二. 反转恢复（IR）序列 三. 短时反转恢复（STIR）序列：
主要用于抑制脂肪信号。 四．自由水抑制反转恢复（FLAIR）序列 五．梯度回波序列
一、时间飞越(TOF)法： 二维(2D)和(3D)TOF法 对慢血流敏感，背景抑制较差。
二、相位对比(PC)法： 2D - PCA和3D - PCA
背景抑制好有较高的血管对比。
激发态自旋所释放的量子化能量，恢复其
平衡态。晶格磁场的频率越接近 Lamor 频
率，纵向弛豫的速度越快。人体各种不同
类型组织的晶格磁场频率有差异。纵向弛
豫速度不同
• 纵向磁化对比
• 由于各种组织的T1不同，在纵向弛豫过程 中，不同时刻各种组织在纵向磁化中的比 例不同，因而产生了不同组织间的纵向磁 化对比。也称为T1对比
短
• 晶格的物理状态：液态慢、固态快 • 晶格的温度：低快，高慢 • 周围大分子结构：加快 • 无磁场强度依赖性
2.纵向弛豫：纵向磁化矢量从零恢复到最大 值的过程
（T1弛豫或自旋—晶格弛豫） T1是纵向磁化矢量从零增长到最大值63%的
时间点
• 纵向弛豫的机理
•
波动的晶格磁场是一个连续频率的波
动磁场，Lamor 频率的晶格磁场可以吸收
Y
X
MXY
射频激发使自旋的横向磁矩相位一致 （相位相干），产生一个大的横向磁 化矢量MXY。相位是矢量与参照轴间 的夹角
信号的产生：AF →净磁化矢量绕 B0 进 动 (拉摩频率)→ 感应交变电 流 →接收线圈感应信号 → 随时间衰减（自由感应衰减）
磁共振信号的测定只能在垂直于主磁场的 ＸＹ平面（横向磁化矢量）进行．
• 净磁化矢量：相互抵消后剩余磁矩的叠 加。如图
• 磁共振的条件
• 激发磁场的频率与自旋系统的进动频率相 等。
• 自旋系统吸收激发磁场能量内能增加
• 射频脉冲效应
1.1:量子物理学角度：
射频(AF) = 电磁波 + 光子.能级差 .跃进 （拉摩频率相同）
Z
1.2:经典物理学角度：
B1
（横向磁化）
3．频率编码和相位编码：对被激发层面内的 信息进行编码．启动频率编码和相位编码 梯度场，使每一个象素具有特定相位和频 率的特征性信号．
4．二维傅立叶变换图像重建方法：傅立叶变换 将时间——强度的信号关系变换为频率——
强度的信号关系。这种数学变换模式称为傅立 叶（Fourier transform)变换。将一个信号的 频率（读出）和相位成份区分开，可得到该面 每个体素的信息。 5．多层采集技术。 6．三维傅立叶成像．
• 一． MRI常用对比剂 • Gd-DTPA(钆或磁显葡胺)，顺磁性造影剂 特点：１、弛豫性强，缩短T1和T2弛豫时间.
２、细胞外间隙分布，迅速由肾脏排 泄，毒性小，安全系数大。
３、生物相容性好，结构稳定，具有较高的 溶解度．
• 二.适应证
• 肿瘤、炎性疾病、血管性疾病、寄生虫、血管成 像等 。
• 磁共振的应用
• 物理化学：利用磁共振波谱测定物质的化 学结构
• 医学影象：磁共振成像及化学物质含量测 定
• 原子核的组成：质子 + 中子（不带电） • 原子核的特性 : 自旋(角动量)杂乱无章
•磁场中的原子核：如图 平行方向（低能级） 反平行方向（高能级）
• 1H的原子核结构及特性
• 1H原子核仅有一个质子，无中子 • 其磁化敏感度高，在人体的自然 丰富度很
磁共振成像的基本原理优秀课 件
• 磁共振现象的发现及发展
• 1924年pauli在进行电在子波谱试验中
发现了许多原子核象带电的自旋粒子一样 具有角动量和磁动量
•
1946年美国物理学家Block和Purcell
分别测出了在均匀物质中磁共振的能量吸
收，进一步证实了核自旋的存在，并为此
获得了1952年诺贝尔物理学奖
五、空间定位
1．梯度磁场：不改变主磁场的方向但可改变 局部磁场的强度和质子的旋进 频率。
（１）横轴位：自上至下场强不同的梯度磁场． （２）矢状位：自右至左场强不同的梯度磁场． （３）冠状位：自后至前场强不同的梯度磁场．
2．层面层厚选择：梯度磁场选定后调节射频冲 的中心频率（带宽）。层厚 与带宽成正比。增加梯度磁 场强度可减薄断层的厚度．
• 横向磁化对比
• 由于各种组织的T2不同，在横向弛豫过程 中，不同时刻各种组织在横向磁化中的比 例不同，因而产生了不同组织间的横向磁 化对比。也称为T2对比
• 人体正常组织的T2值
1400 1200 1000
800 600 400 200
0 T2
脂肪 肌肉 脑白质 脑灰质 脑脊液
• 影响横向弛豫的因素 • 组织特异性：小分子Ｔ２长，大分子Ｔ２
• 人体正常组织的T1值
3000 2500 2000 1500 1000
500 0 0.2T
1.0T
1.5T
脂肪 肌肉 脑白质 闹灰质 脑脊液
• 影响纵向弛豫的因素 • 组织特异性：中等大小分子快，小分子及
大分子慢
• 晶格的物理状态：液态快、固态慢 • 晶格的温度：低快，高慢 • 周围大分子结构：加快 • 磁场强度：低场快，高强慢