MRI基本原理ppt课件

MRI原理及进展1复习旧课 原子和原子核及轨道电子的关系H、 Na、 P、原子的特性2一、一、 MRI扫描仪的扫描仪的基本硬件构成基本硬件构成3一般的一般的 MRI仪由以下几部分组成仪由以下几部分组成主磁体主磁体梯度线圈梯度线圈脉冲线圈脉冲线圈计算机系统计算机系统其他辅助设备其他辅助设备4主磁体主磁体 磁共振最基本的构建磁共振最基本的构建 产生磁场的装置产生磁场的装置 最重要的指标为磁场强度和均匀度最重要的指标为磁场强度和均匀度5MRI按磁场产生方式分类按磁场产生方式分类永磁电磁常导超导主磁体主磁体0.35T 永磁磁体永磁磁体 1.5T 超导磁体超导磁体 6MR按主磁场的场强分类按主磁场的场强分类MRI图像信噪比与主磁场场强成正比图像信噪比与主磁场场强成正比低场 : 小于 0.5T中场： 0.5T 1.0T高场 : 1.0T 2.0T（ 1.0T、 1.5T、 2.0T）超高场强：大于 2.0T（ 3.0T、 4.7T、 7T）7梯度线圈梯度线圈 作用：作用： 空间定位空间定位 产生信号产生信号 梯度线圈性能梯度线圈性能的提高的提高 磁共磁共振成速度加快振成速度加快 没有梯度磁场没有梯度磁场的进步就没有的进步就没有快速、超快速快速、超快速成像技术成像技术8脉冲线圈 作用：作用： 如同无线电波的天线如同无线电波的天线 激发人体产生共振（广播电台激发人体产生共振（广播电台的发射天线）的发射天线） 采集采集 MR信号（收音机的天线信号（收音机的天线）9脉冲线圈的分类脉冲线圈的分类激发并采集激发并采集 MRI信号（体线圈信号（体线圈）仅采集仅采集 MRI信号，激发采用体信号，激发采用体线圈进行线圈进行 （ 绝大多数表面线圈绝大多数表面线圈 ）103D-FFEMatrix 512512FOV 2.5cm利用利用 2.3cm显微线圈采显微线圈采集的指纹集的指纹 MR图像图像11计算机系统及谱仪计算机系统及谱仪 数据的运算 控制扫描 显示图像12其他辅助设备空调检查台激光照相机液氦及水冷却系统自动洗片机等13二、二、 MRI的基本原理、基本概念的基本原理、基本概念141、人体、人体 MR成像的物质基础成像的物质基础 原子的结构原子的结构电子：负电荷电子：负电荷中子：无电荷中子：无电荷质子：正电荷质子：正电荷15原子核总是绕着自身的轴旋转原子核总是绕着自身的轴旋转 自旋自旋 ( Spin )16地球自转产生磁场地球自转产生磁场原子核总是不停地按一定频率绕着自身的原子核总是不停地按一定频率绕着自身的轴发生轴发生 自旋自旋 ( Spin )原子核的质子带正电荷，其自旋产生的磁原子核的质子带正电荷，其自旋产生的磁场称为场称为 核磁核磁 ，因而以前把磁共振成像称为，因而以前把磁共振成像称为核磁共振成像核磁共振成像 （ NMRI）。）。自旋与核磁自旋与核磁17地磁、地磁、 磁铁磁铁 、 核磁核磁 示意图示意图18用于人体 MRI的为 1H（氢质子），原因有：1、 1H的磁化率很高；2、 1H占人体原子的绝大多数。通常所指的 MRI为氢质子的 MR图像。何种原子核用于人体何种原子核用于人体 MR成像？成像？19人体内有无数个氢质子（每毫升水含氢人体内有无数个氢质子（每毫升水含氢质子质子 31022）每个氢质子都自旋产生核磁现象每个氢质子都自旋产生核磁现象人体象一块大磁铁吗？人体象一块大磁铁吗？20通常情况下人体内氢质子的核磁状态通常情况下人体内氢质子的核磁状态通常情况下，尽管每个质子自旋均产生一个小的通常情况下，尽管每个质子自旋均产生一个小的磁场，但呈磁场，但呈 随机无序随机无序 排列，磁化矢量相互抵消，排列，磁化矢量相互抵消，人体人体 并不表现出宏观磁化矢量。并不表现出宏观磁化矢量。 21把人体放进大磁场222、人体进入主磁体发生了什么、人体进入主磁体发生了什么 ？ 没有外加磁场的情况下，质子自旋产生核磁， 每个氢质子都是一个 “小小磁铁磁铁 ”， 但由于排列杂乱无章，磁场相互抵消， 人体并不表现出宏观的磁场 ， 宏观磁化矢量为宏观磁化矢量为 0。23进入主磁场前后人体组进入主磁场前后人体组织质子的核磁状态织质子的核磁状态2425处于高能状态太费劲，并非人人都能做到处于高能状态太费劲，并非人人都能做到处于低能状态的略多一点处于低能状态的略多一点 26 进入主磁场后人体被磁进入主磁场后人体被磁化了，产生纵向宏观磁化了，产生纵向宏观磁化矢量化矢量 不同的组织由于氢质子不同的组织由于氢质子含量的不同，宏观磁化含量的不同，宏观磁化矢量也不同矢量也不同 磁共振不能检测出纵向磁共振不能检测出纵向磁化矢量磁化矢量27MR能检测到怎样的磁化矢量呢？MR不能检测到纵向磁化矢量，但能检测到 旋转 的横向磁化矢量28如何才能产生横向宏观磁化矢量？如何才能产生横向宏观磁化矢量？293、什么叫