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磁共振成像技术PPT优质课件
1978年取得人体头部磁共振图像,1980年 取得了第一幅胸、腹部图像。1982年底 在临床开展应用。
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任务一 磁共振成像基本原理
基本原理: 将人体置于外加磁场中; Leabharlann 用射频脉冲激发人体内氢原子核,引起氢
原子核共振; 在停止射频脉冲后,氢原子核发出电信号,
并被体外的接受器收录; 经电子计算机处理获得图像。
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②平面成像法 : 是获得全平面信息的成像方法。 首先选出一个层面,然后用一线性梯度场和经选 择的射频脉冲对一系列等距窄条内的核子进行激 发,最后再施加一个线性梯度场对各窄条内的核 进行标记,以达到在一个层面内所有等距离的各 点都有不同的频率。
③多平面成像法:是一种多层同时激发的成像 方法,可以提高成像速度和分辨率。其原理是在Z、 x、y三个方向均施加梯度场,并用T/2和T的脉冲 先后激发Z轴和X轴的核自旋。在y轴梯度场的作 用下产生较强的自旋回波信号。此信号经傅立叶 变换,可获得沿y轴方向的核自旋密度分布。该方 法可同时获取15个层面。
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原子结构
电子:负电荷 中子:无电荷 质子:正电荷
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正常状态下各原子核自旋所产生的磁矩, 呈随机排列,方向杂乱。
电子与核子的总角动量为二者旋转角动量 之和。在原子内,电子通常成对地反方向 平行自旋,自旋的角动量相互抵消为0。
正常状态下的氢核
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(二)与进动频率 1.核进动 在外磁场作用下,原子
核在自旋的同时绕磁场 以一定的夹角旋转,称 为进动。
这与陀螺类似,陀螺在 旋转时,其自旋轴倾斜, 在重力作用下,以一定 的夹角旋转。
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自旋核有一定的自旋角动量,在B0作用下, 将如旋转陀螺在地球引力场中旋进一样运动, 称自旋核的旋进。
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2.进动频率 = .B
:进动频率
Larmor 频率
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(2)非投影重建法 非投影重建成像法又称“选择激发顺序成像技
术”。它包括线扫描成像、平面成像和多平面成 像三种类型。 ①线扫描成像法: 该方法被激发的是整个层面 的核自旋,而每次观测的只是其中一条线,这样 其他信号将成为实际所需要接收的这条线上FID 信号的干扰源,因此在线扫描基础上产生了多线 扫描技术。这种方法是在选定欲观测层平面的同 时,激发出N条线,并进行N次测量,得到每一条 线上的MR信号。相对于单线扫描来说,多线扫描 可提高灵敏度,缩短扫描时间。
用,磁共振水成像技术和磁共振频谱的临床应用 6.通过学习磁共振检查技术的临床应用,掌握磁共振检查的
适用范围,培养严谨的工作作风和认真负责的工作态度
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1946年,美国哈佛大学的Purcell和斯坦福 大学的Bloch发现了物质的核磁共振现象。
1973年,纽约州立大学Lauterbur利用磁场 和射频相结合获得磁共振图像。
:磁旋比
42.5兆赫 / T
B:主磁场场强
与B呈正比
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根据 = .B,讨论: (1)场强相同,不同的原子核, 不同,
则进动频率亦不同。根据不同的进动频率, 可以分辨出不同的核; (2)相同的核处在不同场强中,其进动频 率也不同。 不同部位的同类核,受梯度磁场的作用, 有不同的进动频率。根据进动频率的线性 变化,可判断出释放信号核的相应部位。
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(五)磁共振成像技术 1.磁共振成像重建 (1)投影重建法 不断改变梯度磁场方向,获得的一系
列投影,得到每个体素的MR信号强度, 按照其空间分布依次排列展开成平面 的密度分布。 可分为三个步骤:首先沿某个方向施 加一个线性梯度场,确定欲观测的层 面;然后在此层面内施加旋转梯度场, 获得相应方向的一维投影;最后由电 子计算机计算。
目前研究最多的是1H的核磁共振。
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RF脉冲的两大作用
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(四)弛豫过程与自由感应衰减信号接收 1.弛豫过程 从非平衡态逐渐恢复到平衡态的过程称为
弛豫过程。 这一过程中将发生相对独立的两种弛豫。 一种是纵向弛豫,是自旋核与周围环境(晶
格)进行热交换,称“自旋~晶格弛豫过 程”; 另一类是横向弛豫,是同类自旋核之间的 能量交换,称为“自旋一自旋弛豫过程”。
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(三)磁共振现象
磁场中做进动的原子核可以吸收频率与其 进动频率相同的电磁波,当原子核恢复原 状时,会把吸收的能量释放出来。
磁共振现象是指原子核在进动中吸收外界 能量产生能级跃迁的现象。
外界能量是指一个激励电磁场(射频,RF磁 场) 。磁共振现象的必要条件其频率等于的 进动频率相同。
学习目标
1.记住弛豫时间,常用脉冲序列参数,自旋回波序列,快速 SE序列,反转恢复序列的组成和临床应用
2.理解磁共振成像的基本原理,了解成像设备组成,图像质 量的影响因素
3.说出磁共振对比剂种类及临床应用 4.说出磁共振成像检查前准备与注意事项,各部位的常规磁
共振检查技术 5.说出磁共振成像检查的特点,磁共振血管造影的原理及应
着能量交换,这个弛豫时间称为自旋~自旋弛豫 时间(T2) 。 T终2弛为豫零是为以标X志Y的平,面所的以横称向横磁向化弛分豫量时由间大。变小,最
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3.自由感应衰减信号 停止射频脉冲,磁化强度矢量的运动称为
自由进动;此时在线圈中感应出是的自由 进动,即FIDS 。 FID过程的时间常数为T2,但由于主磁场不 可能绝对均匀,实际上它是按T2*衰减的。
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(一)核自旋和磁矩
原子由原子核及其周围绕行的电子组成。 原子核由中子和质子组成,统称为核子。
质子和中子围绕原子核的中心点公转,有 轨道角动量。
质子-质子之间或中子-中子之间以相反方向 成对自旋,并互相抵消,但质子和中子之 间不存在成对抵消。
凡是拥有一种奇数核子数的原子核,都拥 有一个特征性的自旋量子数。
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2.弛豫时间 (1)自旋~晶格弛豫时间(T1) 原子核不断与周围环境(晶格)进行热交
换,称为自旋~晶格弛豫时间(T1) 。 T1弛豫以在z轴上的纵向磁化分量逐渐恢复
为标志,所以称纵向弛豫时间。
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(2)自旋~自旋弛豫时间(T2) : 弛豫过程中,自旋原子核系统内部也在不断进行