医学影像物理试题第四章 磁共振成像.doc

第四章 磁共振成像习题（一）单项选择题 1核磁共振最早应 用于临床是在A1946年 B1973年 C20世纪60年代 D19世纪80年代 E18世纪2MRI成像基础是A组织间吸收系数的差别B组织 间密度高低的差别C组织间形态的差别 D组织间驰豫时间的差别E组织 间大小的差别3人体MRI最常用的成像原子核是A氢原子核B钠原 子核C钙原子核 D磷原子核E铁原 子核4自旋回波序列是指A90、90 B90、180 C180、180 D90、180、1805MRI信号通常是指A90、90脉冲序列信号B纵向 恢复接收信号C自由感应衰减信号D共振 吸收信号6巳知 核的旋磁比 ，今欲使其发生磁共振，则外磁场B0与射频脉冲RF的 的关系是A只有当Bo=1T， 才能发生磁共振 B 只有当Bo=2T， 才能发生磁共振 C 只有当Bo=3T， 才能发生磁共振D只 要Bo与 满足拉莫公式，就可能发生磁共振E只要Bo与 满足拉莫公式，就一定发生磁共振7在磁场Bo中， 处于热平衡状态的 核从外界吸收了能量，则其旋进角A不变 B增大 C减小 D先增大后减小8纵向磁化矢量 恢复的规律是按 随时间增加，式中 是指A 恢复到原来最大值的63时所需时间 B恢复到原来最大值的37时 所需时间 C恢复到原来最大 值的33时所需时间D恢复 到原来最大值的67时所需时间9 长短与下列哪些因素无关 A组织成分B组织 结构C外磁场场强D组织 形态E磁环境 10符合拉莫尔频率的射频RF使宏 观磁化矢量M偏离 方向 角，则这个RF是 一个什么射频脉冲A 角脉冲B 角脉冲 C +90脉冲 D +18011在空间位置编码时，若z轴方向 为外磁场方向，选片所加的梯度磁场通常是Ax方向加梯度场 By方向 加梯度场 Cz方向加梯度场 Dx或y任一方向加梯度场 或 12在自旋回波作用下，磁共振信号的幅值满足 若要取得一帧 ，的加权图像，则有A B C D 13常规SE序列 加权扫描参数为A ms， ms B ms， ms C ms ms D ms， ms E ms, ms 14常规SE序列 加权扫描参数为A ms， ms B ms， ms C ms ms D ms， ms E ms， ms 15自旋回波（SE）序 列中去相位是指A180脉冲激励后B180脉冲激励时C90脉冲激励后D磁场不均匀所致的相位差别E以上 都不对16影响图像对比度的主要成像参数是A B脉冲序列C纵向 磁化矢量D磁场系统17影响图像质量的重要因素是空间分辨力，而空间分辨力主要由A磁场大小决定B成像 体素的大小决定C像素的大小决定D脉冲 序列决定18MRI设备不包括A主磁体B梯度 线圈C射频发生器D高压 发生器E信号发生器19MRI表现为高信号的组织是A亚急性出血B急性 出血C含铁血黄素D骨钙 铁E流空血管20下列哪一项不属于流空现象的范畴 A施加90脉冲B使用对比剂C流空 的血管呈黑色D在某些状态下，流动液体还可表现为高信号E流 动血液的信号还与流动方向有关21流动血液的信号与下列哪些无关A流动方向B流动 速度c湍流D层流E流动血液黏稠度 22下列哪一项不是MRI成 像的优点A有较高的软组织分辨力B不受 骨伪影干扰C可多参数成像D能多 方位成像E对钙化灶显示敏感 23下列选项中，哪项不是影响信噪比的因素A磁场强度B梯度 场强度C像素大小D重复 时间E矩阵大小24MRI检查中如何减薄断层的厚度A增加 B减低 C改变频率编码D改变相位编码E增加 梯度磁场的强度25流动血液的MRI信 号为A极低信号或极高信号B略高 信号C高低混杂信号D略低 信号26飞跃时间法（TOF）MEA成像是用A饱和的质子流入层面B不饱 和的质子流入层面C血液中的血红蛋白 D被射频激励的血液中质子E流空 效应27梯度磁场的目的是 A增强磁场的均匀性B减少 磁场强度C帮助空间定位D增加 磁场强度E减小伪像28相位编码将导致Y轴上的 像素A相位不同，频率不同B相位 不同，频率相同C相位相同，频率不同D相位 相同，频率相同E与频率无关29梯度回波序列的主要优点是A减低噪音B提高 对比分辨率C提高图像信噪比D提高 空间分辨力 E缩短检查时间30下列哪项是MRI检 查的缺点 A高对比度B多方 位成像C骨伪像D运动 伪像E多参数成像31目前哪项技术是胰腺疾病的首选检查方法AMRI BCT CB-US DX射线 E核素显像32纵向磁化矢量的恢复正比于A B C D E以上各项都不是33横向磁化矢量的衰减正比于A B C D E以上各项都不是34下列哪项正确A B C D 35较长的 A增加 权重 B 减少 权重 C 增加 权重 D 减少 权重36较长的 A增加 权重 B 减少 权重 C 增加 权重 D 减少 权重37部分饱和脉冲序列产生A 加权图像B 加权图像 C 加权图像D减 少 权重（二）多项选择题 38 处于外磁场中，当处于热平衡状态时，则其宏观总磁矩A沿主磁场方向B纵向 分量最大C只有纵向分量D水平 分量为零 E纵向分量为零F沿水 平方向 39核磁共振成像物理原理A原子核绕外磁场的旋进B加入RF就会发生共振吸收 c原子核能级劈裂 D加入射频能量等于劈裂能级间距时，出现能级跃迁E自旋核在磁场中与射频电磁波共振 40宏观磁化强度矢量M与外磁 场Bo的关系是A 强，M大 B 弱，M大C 强，M小 D 弱，M小41在磁共振中，加权图像是指A 加权B 加权C 加权D主 磁场加权42MRI系统主要由哪几部分组成A主磁场系统B射频 系统c图像重建系统D信号 接收系统 43MRI组织参数，包括下列哪几项A质子密度B回波 时间C流空效应D 值 E 值44相对CT而言，MRI优点包括下列哪几项 A直接多轴面成像B化学 成像，信息量大c密度分辨率高D 空间分辨率高E 无碘过敏危险 45关于MRI中射频脉冲，下列说法正确 的是 A磁化质子B使质 子同相进动C具有磁场成分D是无 线电频率脉冲，电磁波的一种E以上都不正确 46造成自旋的失相位原因有A自旋自旋相互作用（内在的不均匀性） B 外磁场的不均匀性 C 横向驰豫时间增长 D纵 向驰豫时间缩短 E环境温度过高47下列哪些说法正确A 受外磁场的不均匀性的影响 B 受 的影响 C 受外磁场的不均匀性的影响D 受 的影响 E 受 影响 48为了达到更薄的层厚，可以A 降低发射RF带宽 B降低接收RF带宽 C增大层面选择梯度的强度D以上 选项都正确49MRI中图像重建的过程A选择层面B相位 编码C频率编码D以上 选项都正确 50MRI中的图像处理伪影 A混叠 B截断 C化学位移 D部分容积（三）名词解释 51 核磁矩52 纯旋进（核） 53磁化强度矢量54拉 莫尔频率55自由感应衰减信号56共振吸收和共振发射57自 旋回波序列SE。（四）简述题58MRI图像是怎样产生的?59什么是信号强度?60为什么说水分子的分子磁矩可以等效为两个“裸露”的氢核的磁矩?61简述纵向驰豫和横向驰豫的物理过程。62简述纵向驰豫时间常数 和横向驰豫时间常数 的物理意义。63SE脉冲序列中的90和80脉冲的作用是什么?64简述核磁共振现象。65为什么说 会随环境温度的升高而增大? 66为什么说磁场的不均匀性会使 急剧缩短?67什么叫 、 加权图像? 68怎样区分 、 加权图像? 69影响MRI图像质量的主要因素有哪些?70什么是MRA， 其突出优势是什么?（五）论述题 71论述核磁共振基本原理。72论述核磁共振成像原理。73MRI系统主要由哪几部分组成？说 明各个部分的作用。742D-FT中如何实现频率、相位编 码，从而完成断层成像?（六）计算题75设在MRI系统中主磁场和梯度磁场之 和的磁场强度为1.5001.501T，试估算氢核成像应施 加的射频脉冲所包含的频谱范围。（氢核旋磁比为 ） 76计算 , 在0.5T及1.0T的磁场中发生核磁共振的频率。77在 ms次采集，矩阵为128128时，计算下列情况下的扫描时间：（1）一个层面；（2）10个层面； （3）10层，采用多层面（多平面）采集技术。 答题要点（一）单项选择题1B 2B 3A 4B 5C 6D 7B 8A 9D 10B 11C 12C 13E 14A 15B 16A 17B 18D 19A 20B 21E 22E 23A 24E 25A 26B 27C 28B 29E 30D 31B 32B 33D 34D 35C 36D 37A（二）多项选择题 38ABCD 39ACDE 40AD 41ABC 42ABC 43ACDE 44ABCE 45BCD 46AB47AB 48AC 49ABCD 50ABCD （三）名词解释51原子核具有一定的电荷，并作自旋运动，就像一块小磁体，有磁性，因而具有磁矩，叫核磁矩。52若作转动的体系所受的外力矩与体系的角动量始终垂直，体系将发生纯旋进，表现为角动量矢端沿圆周 运动，即角动量的大小不变，而角动量的方向连续发生改变的现象。核磁矩在自旋运动的同时又以外磁场为轴做纯旋进。53自旋核磁矩的矢量总和为样品的磁化强度矢量。54处于外磁场中的磁矩在自旋转的同时又环绕外磁场方向旋进，其旋进的圆频率叫拉莫尔频率。55射频脉冲停止后，磁化强度矢量 的运动轨迹“盘旋”向上，随着横向驰豫分量 ,的衰减，在接收驰豫过程线圈中接收的感生电动势的幅值也逐渐衰减，这一信号由于是在自由旋进过程中感 生的，故称为自由感应衰减信号，简称FID。56处于外磁场中的核系统，在射频脉冲RF的 作用下，核系统将有可能吸收RF的能量，使部分核受到激发，叫共振吸收；撤掉射频脉冲RF后，核系统又会把吸收能量中的一部分以RF的 形式发射出来，叫共振发射。57由90、180脉冲组成的脉冲序列称为自旋回波序列。（四）简述题58将病人或其身体一部分，置于一个通过电流在一系列螺旋线圈中运动所产生的超导磁场中，然后外加一 个由交变电流产生的电磁波或射频脉冲。这个脉冲导致人体组织内的氢核质子产生不同程度的共振，因而产生信号或电磁波。此信号的产生取决于组织的特性或磁场 强度，信号由接受线圈采集，经过复杂的信息处理过程，最后形成图像在监视器上显示出来。 59信号强度表示某种组织所产生信号的亮度，亮的组织为高信号，而暗的组织为低信号，两者之间为等信 号，常用于判断病变组织信号与其周围结构信号间的关系。MRI信号的强度绝不是密度，密度 的概念是用在CT和X线平片上。60水分子有十个核外电子，两个氢核，一个氧核。水分子的磁矩就是这些粒子的轨道磁矩自旋磁矩的矢量 和。但是十个核外电子构成满壳层，满壳层电子的总轨道角动量为零，总的磁矩为零，总自旋磁矩也就为零。氧是偶偶核，自旋为零。所以水分子就相当于两个“裸 露”氢核的氢核。水分子的磁矩就是两个“裸露”氢核的磁矩。61纵向驰豫和横向驰豫的物理过程：（1）氢 核系统吸收能量，偏离磁场方向，其宏观磁距的纵向分量 由小到大，最后达到未偏离磁场方向以前宏观磁矩的大小，所以这个过程 叫纵向驰豫，由于这个过程是氢核与周围物质进行热交换，最后到达热平衡，故又称为自旋一晶格驰豫。（2）氢 核磁矩从不平衡态到平衡态的变化过程，此时各磁矩在水平方向的磁性将互相抵消，其宏观磁矩的水平分量 由大到小，最后趋近于零，所以称为横向驰豫过程。由于这个过程是同种 核相互交换能量的过程，所以又叫自旋一自旋驰豫过程。62 、和 的物理意义：（1）纵 向驰豫时间 磁化矢量砸90RF脉冲作用下偏离z轴，停 止RF照射后。 在z轴方 向恢复到原来最大值的63时所需时间。表示驰豫过程为热驰豫。（2）横 向驰豫时间 磁化矢量 在90RF脉冲作用下，倒向xy平 面，并在xy平面散开，停止RF照射 后，其宏观磁矩水平分量减小63所需的时间。表示Mxy以 最大值衰减到零的变化快慢，其本质是自旋核的磁矩由相对有序状态向相对无序状态的过渡过程。6390脉冲是起对样品的激励作用， 是样品产生横向分量 ；但由于磁场不均匀性会造成 的缩短，使MR信 号测量不利，90脉冲之后加入180脉 冲，使处于去位相状态的自旋质子重新变为位相状态，使分散的核磁矩重新会聚起来，抵消了磁场不均匀性造成的不利影响。64处于外磁场 中的氢核系统，若在垂直于外磁场方向施加一射频电磁场RF，当RF的角频率等于核磁矩的拉莫尔进 动频率时，氢核磁矩将有可能吸收电磁波的能量，使部分氢核激发，称为共振吸收。去掉RF，氢 核磁矩又会把吸收能量中的一部分以RF的形式发射出来，叫共振发射。大量氢核磁矩吸收和发射能量都会在环绕氢核系统的接收线圈上产生感生 电动势，这就是磁共振信号。65 是否会随环境温度而变化，决定于热辐射的概率大小，当外界电磁波频率 与能级跃迁频率一致时，受激辐射将发生，样品的 核因处于不同的分子中而有不同的共振频率，这样样品就有一个共振频率 段，环境的电磁波谱是一个很宽的谱，总有一部分和共振频率段相重叠，当环境温度越高时重叠的部分越小，反之当温度越低时重叠部分增多，样品内发生的受激辐 射的概率增加，从而使 缩短。当环境中组织液黏度增加时，相当温度降低，会使 缩短。66因为磁场总是存在一定的不均匀性，即自旋核所在处的磁场大小不一，这样自旋核角动量旋进的速度就 不同，这就造成自旋核磁矩方向的分散，处于一种去相位状态，宏观的效果是 衰减得很快，使 明显缩短。67使MRI的断面图像主要由一个成像参 数决定，这就是加权图像。（1） 加权（ IW），成像参数只由 决定当 时， ，取 中等大小，则 ，I仅由 、 决定，称 加权图像。（2） 加权（ IW），成像参数只由 决定当 ， ，选取 适当的长，则 ，I仅由 、 决定，称 加权图像。68观察图像的 和 值， 短者可为20ms， 长可为80 ms 短者可为600 ms，长可为3000 ms。短 短 为 加权像，而 和 均长的为 加权像，短 而长 者为质子密度加权像。 69影响图像质量的主要因素有两类，分为内部因素和外部因素。影响内部因素的参数主要有 、 、 、化学位移、生理运动、组织的位置、大小、物理特性等。影响外部因素的参数主要有脉冲序列、脉冲时间参数、顺磁性造影剂、 激励脉冲的偏转角等。70MRA是显示血管和血流信号特征的 一种技术，简称磁共振血管造影，它是根据MR成像中流动的血液的特殊性质，用流动血 液的MR信号与周围静止组织的MR信号 差异建立图像对比度，利用了MR信号差异不但可以对血管解剖腔简单描绘，而且可以反应血流方式和速度的功能方面的信息。MRA序列优势就是突出信号增强（或减弱）效应，抑制信号减弱（或增强）效应，这就可以造成流动血液与其 周围静止组织的图像对比度。（五）论述题 71核磁共振是自旋的原子核在磁场中与电磁波相互作用的一种物理现象。（1）氢 原子核具有自旋特性，在平时状态，磁矩取向是任意的无规律的，因而磁矩相互抵消，宏观磁矩为零，即M=0。（2）如 果将氢原子置于均匀强度的磁场中，磁矩取向不再是任意和无规律的，而是按磁场的磁力线方向取向，以磁场方向为轴，做进动。其中大部分原子核的磁矩顺磁场排 列，它们位能低，呈稳定状态在上面的进动圆锥，较少一部分逆磁场排列；能量较高，在下圆锥进动，这就是能级劈裂。此时磁化强度矢量M0，沿磁场方向。（3）施 加射频脉冲，氢核系统会绕主磁场和射频场做拉莫尔进动，使磁化强度矢量M偏离主 磁场方向，原子核获得能量，产生能级跃迁。当外加射频电磁波的能量等于原子核劈裂的能级间隔时，就可能发生原子核强烈吸收电磁波能量，由低能态向高能态跃 迁的现象，在接收线圈中产生共振吸收信号。（4）去 掉射频脉冲信号，磁化矢量不会立即停止转动，而是逐渐向平衡态恢复，氢核系统会把吸收能量中的一部分以电磁波的形式释放出来，同时产生MR信号。72核磁共振的成像原理： （1）用 磁场值来标记自旋核所在空间的位置，即在均匀恒定主磁场上叠加3个互相垂直的线性梯度磁场，由 于空间各点磁场强度不同，由共振条件知各处核的共振频率也不同，所以共振频率可作为自旋核所在空间的“地址”标记，建立起不同点的共振信号与空间位置一一 对应关系。（2）实 现这一点需要解决两个问题，一是MR信号的采集，把研究对象简化为由若干个体素所组成，然后依次测量各体素的成像参数，并用以控制对应 像素的灰度，二是空间位置编码，即获得层面体素的空间位置，把观测对象进行空间编码，再根据各体素的编码与空间位置一一对应关系，实现图像的重建。（3）其