磁共振原理PPT课件

.,1,磁共振（MRI）基本原理,.,2,物理学基础,原子包括一个核与一个壳，壳有由电子组成，核内有带正电荷的质子。这些质子类似小行星，像地球一样不停的转动或围绕着一个轴做自旋运动，即质子具有自旋性。正电荷附着于质子，在自然状态下，与质子一起旋转。运动的电荷-电流。电流可产生磁力或磁场。,.,3,物理学基础,正常情况下，质子处于杂乱无章的排列状态。当把它们放入一个强外磁场中，就会发生改变。它们仅在平行或反平行于外磁场两个方向上排列。两种排列方式处于不同的能级水平。当有两种可能的排列状态时，耗能少的处于低能状态的排列状态占优势。,.,4,物理学基础-质子的运动形式,一个旋转的陀螺受到撞击时，则进行摇摆式运动，处于强磁场内的质子也表现为这种运动形式，称为进动。质子的进动速度可用进动频率来测量。即质子每秒进动多少次。进动频率不是一个常数，他依赖于质子所处的场强，场强越强，进动频率越高。,.,5,Larmor方程,.,6,物理学基础,质子带正电荷，这一正电荷在不停的运动，因为质子具有自旋性。这一运动的电荷即为电流，电流产生磁场。所以每一个质子都有一个小磁场，可把质子看作一个小磁棒。当把病人放入MR磁体时，作为小磁棒的质子以两种形式沿外磁场方向排列：平行或反平行，需能少的状态占优势。质子沿磁场的磁力线进动，好像一个旋转着的陀螺沿地球的磁力线进动一样。用Larmor方程能计算出进动频率，它在强磁场中较高。,.,7,物理学基础-介绍坐标系,使用坐标系较易描述磁场内运动的质子，也不必画外部磁体。Z轴沿着磁力线方向，可以用它代表磁力线。小箭头代表质子的矢（向）量。图中矢量的力为磁力。,.,8,.,9,纵向磁化Longitudinalmagnetization,把一个病人放进MR机磁体内，病人本身成为一个磁棒，即有它自己的磁场。这是由于不能互相抵消的质子矢量叠加的结果。这种磁化是沿着外磁场纵轴方向，故称之为纵向磁化。,.,10,纵向磁化Longitudinalmagnetization,把病人置入强外磁场中，可诱发一个新的磁矢量，这个磁矢量与外磁场平行。因为它平行于外磁场，与外磁场处于同一方向，故不能测量。,.,11,横向磁化,沿着外磁场的磁化不能测的，因此，需要一个横向于外磁场的磁化。,.,12,物理学基础,质子带正电荷，具有自旋性。因此它们有一个磁场，可看做是有个小磁棒。把质子放入强磁场时，它们就沿着外磁场的方向排列：一些平行（指向上），一些反平行（指向下）。质子并非静止不动，而是围绕着磁力线进动，外磁场越强，进动频率越高，它们之间的关系可用Larmor方程说明。反平行与平行质子的磁力可互相抵消。但有多余的平行的处于低能级的质子（指向上方）残留下来，它们的磁力不被抵消。这些质子都指向上方，它们的磁力叠加起来指向外磁场的方向。因此当我们把病人放入MR磁体内时，病人有自己的磁场，这一磁场纵向于MR磁体磁场，因为是纵向，所以，它不能被直接测得。,.,13,物理学基础-射频脉冲radiofrequency(RF)pulse,一个短促的电磁波，称为射频脉冲。当质子频率与射频脉冲频率相同时，就能进行能量交换。,.,14,物理学基础-共振,质子有进动频率，这一频率可由Larmor方程算出。Larmor方程提供了需要发射的RF脉冲频率。只有当RF脉冲与质子频率相同时，质子才能从无线电波中吸收一些能量，这种现像称为共振。,.,15,物理学基础当施加RF脉冲后,质子会发生什么变化,射频脉冲与质子交换能量（a)，一些质子被升到一个较高的能级水平如图中指向下方(b)。实际上Z轴磁化减少，因为指向下方的质子中和等数目的指向上方的质子。,.,16,物理学基础当施加RF脉冲后,质子会发生什么变化,正常情况下，无线电波的图形类似一根鞭子，MRI的无线电波也起着一根鞭子样的作用。它使进动的质子同步化。,.,17,物理学基础当施加RF脉冲后,质子会发生什么变化,由于RF脉冲,质子不再指向任意方向，而是做同步、同速运动，即处于同相（inphase）。质子现在是同一时间指向同一方向，其矢量也在该方向上叠加起来，因而导致磁矢量指向进动质子的那一边。由于是横向，故称横向磁化（transversemagnetization）。,.,18,物理学基础无线电波对质子产生两种效应,它把一些质子升到一个较高的能级水平（指向下方）。导致Z轴即纵向磁化减少它引起质子同步、同相运动，在x-y平面上产生一个新的磁化，即横向磁化。它随着进动的质子而运动。,.,19,同向进动的质子产生一个新的横向磁化,.,20,物理学基础,把病人置入强外磁场中，沿着外磁场方向产生一个新的磁矢量（a）。施加与质子进动频率相同的RF脉冲，则引起两种效应：产生一个新的横向磁化，而纵向磁化减少（b）。在RF脉冲的作用下，纵向磁化甚至可完全消失（c）。,.,21,物理学基础-横向磁矢量,横向磁矢量随着质子的进动作同相运动。磁矢量通过不停地运动与变化，产生电流-产生质子的磁场。运动的磁场产生电流。在MR机内运动/变化的磁矢量，能在一根天线内感应电流，这就是MR信号。因此，MR信号也有进动频率。,.,22,物理学基础-驰豫,如果质子同步、同相的转动，而且没有什么变化，就会得到左图一样的信号。然而，事实并非如此。RF脉冲一旦终止，由脉冲引起的系统改变，很快就回到原来静止时的状态，即发生驰豫（relaxation）。新建立起来的横向磁化开始消失(此过程称为横向驰豫transverserelaxation)，纵向磁化恢复到原来的大小（这一过程称为纵向驰豫（longitudinalrelaxation）。,.,23,纵向驰豫,中断RF脉冲后，质子从高能状态返回到低能状态，即重新指向上方，图中一个接一个地画出来。结果纵向磁化增加，恢复到原来的数值。为了好看起见，没有把质子画成同相。从RF脉冲吸收的能量被传递到周围，即所谓晶格（lattice）。又称为自旋-晶格驰豫(spin-lattice-relaxation)。,.,24,在RF脉冲终止后，以纵向磁化对时间画成曲线，就得到T1曲线（T1-curve）。纵向磁化恢复到原来数值所经历的时间，称为纵向驰豫时间(longitudinalrelaxationtime)，也简称为T1。实际上，T1并非一个确切时间，而是一个时间常数，用来描述这一过程进行的快慢速度。,T1曲线,.,25,横向磁化,质子的进动频率有它们所处的场强来决定，而且所有的质子都要接受相同的场强，然而，事实并非如此。病人所处的MR磁场,并非均匀一致，在强度上略有差异，因而引起不同的进动频率。每一质子都受到邻近核小磁场的影响，这些核分布不均匀，因而也导致不同的进动频率。这些内磁场的差异可以某种方式作为一种组织的特征。在RF脉冲中止后，质子失去相位一致性、失去同步化。当你从上面整体地看这些失相位的质子时，就会看到质子如何呈扇形散开。呈扇形散开时，指向同一方向越来越少，因而横向磁化减少。,.,26,横向磁化与时间曲线-T2曲线,横向磁化这条曲线向下走行，随着时间的延长而消失。横向驰豫时间（transverserelaxation自旋自旋驰豫spinspin-relaxation）T2在RF脉冲终止后，以横向磁化对时间画一曲线，就可以得到一条像图上画的曲线，称为T2曲线。,.,27,T1/T2曲线,.,28,驰豫时间多长,T1长于T2，T1大约2510倍于T2。生物组织的绝对值T1大约3002000毫秒，T2大约为30150毫秒。很难正确测定纵向与横向驰豫时间。因此，T1与T2的定义不是指驰豫结束所需的时间，而是规定T1为纵向磁化恢复到原来磁化量的63%所需的时间，T2为横向磁化减少到原来磁化量的37%所需的时间。1/T1,也称纵向驰豫率，1/T2也称横向驰豫率。,.,29,液体具有长T1与长T2,.,30,与液体/水相比，脂肪具有短T1与短T2,.,31,T1受什么影响T1依赖组织的成分、结构和环境,T1驰豫伴有热能的交换，即质子把热能传到它们的周围（晶格）。进动质子有自己的磁场，其方向在不断的变化着，随Larmor频率而波动。晶格也有自己的磁场，当晶格的磁场波动接近Larmor频率时，这一驰豫相当有效。当晶格由纯液体/水组成时，质子难于丢失它们的能量，因为小的水分子运动太快。这意味着液体/水具有长T1。当晶格由中等大小的分子组成（体内多数组织可被看作是含有不同大小分子的液体），这些分子运动、磁场波动接近进动质子的Larmor频率时，能量传递要快的多，因此T1短。,.,32,T1受什么影响,脂肪为什么是短T1-脂肪酸末端的碳键接近Larmor频率，所以能量传递十分有效。为什么在较强的磁场中T1变长-进动频率依赖场强，其关系用Larmor方程表示。如果场强较强，进动就较快，这样要把能量传给缓慢的波动的晶格磁场就较困难。,.,33,什么影响T2,质子失去相位一致性时,发生T2驰豫。质子失去相位一致性有两个原因,即外磁场不均匀和组织内局部磁场不均匀性。-当水分子非常迅速地运动时，其局部磁场波动非常快,平均场强为零,内部磁场在各处也就没有多大差别.因此,如果一种组织的内部场强没有多大差别时,质子的同步化状态就能维持较长时间,T2也就较长。-对于不纯液体,如含有大分子的液体,局部磁场有较大差异,因为较大的分子运动不太快,局部磁场抵消的也不多,结果使质子进动频率有较大的差别.这样,失去相位一致性的速度加快,T2就较短。,.,34,简短复习,T1长于T2。T1随场强而变化,场强越强,T1越长。水为长T1,脂肪为短T1。水的T2比含有大分子的不纯液体的T2长。,.,35,90脉冲,在RF脉冲后，如果高能状态与低能状态的质子数相等，纵向磁化就会消失。由于相位一致性，故只有横向磁化，磁矢量被倾斜了90，为此，相应的脉冲也称为90脉冲。,.,36,90脉冲的作用,(a)为施加RF脉冲前的状态。(b)为施加RF脉冲后即刻的状态，RF脉冲引起纵向磁化减少。图中是使用一个90脉冲，使纵向磁化变为零,质子也开始同相进动，产生新的横向磁化。(c-e)在RF脉冲中止后，质子回到原有的低能级状态，失去相位一致性。纵向磁化增加、恢复，横向磁化消失、衰减。两个过程虽然是同时进行，但机制完全不同，是两个独立的过程。,.,37,总矢量(Sumvector),只画了相应时间内的横向与纵向磁化量,它们叠加起来形成一总矢量。一般来说,它代表一种组织的总磁距,即纵向磁化和横行磁化。当驰豫时,总磁矢量恢复到纵向,终了,等于纵向磁化。整个系统包括总的磁矢量/磁距在进动。实际上,总的磁矢量呈螺旋式运动。(a)施加RF脉冲前只有纵向磁化。(b)在90RF脉冲的即刻,只有新的横向磁化(c-e)该横向磁化在旋转着,随时间而减少,同时纵向磁化增加,直到重新回到只有纵向磁化的起始点。(f)横向与纵向磁矢量合成一个总矢量,该总矢量从横向平面变到最后的Z轴方向时,呈螺旋式运动。,.,38,自由感应衰减(freeinductiondecayFID),总矢量呈螺旋式运动时,其大小和方向也不断地改变着,该矢量在天线里感应出一个电流,即MR信号,它在脉冲中止后即可最大,随后逐渐减小.,.,39,自由感应衰减(freeinductiondecayFID),信号都是随时间而消失，然而频率不变，此类信号称为FID(自由感应衰减)信号。,.,40,脉冲序列,当使用脉冲超过一个时，即连续的RF脉冲，则是脉冲序列。由于可用不同的脉冲，例如90或180脉冲，而两个连续脉冲的间隔时间也可不同，因此，可以有许多不同的脉冲序列。脉冲序列决定着将从一种组织得到什么样的信号。所以，我们需要仔细地选择脉冲序列，也有必要对它们进行详细描述。脉冲序列在一定时间后予以重复，称为重复时间（timetorepeatTR)。,.,41,医生选择脉冲序列的作用,可以把MR医生比作一个指挥家：通过选择某些脉冲序列，他能改变最后信号，这些信号本身受不同参数的影响。,.,42,长TR,A与B为两种驰豫时间不同的组织。框0为90脉冲前的状态，框1为90脉冲后即刻的状态。当我们等待长时间（长TR）后，两种组织的纵向磁化将完全恢复（框5）。此后，第二个90脉冲导致两种组织等量的横向磁化，与第一个RF脉冲所见的一样。,.,43,短TR,当我们不等待那样长的时间而是在短时间(短TR)后施加第二个RF脉冲时,T1较长的B组织纵向磁化的恢复量就没有T1较短的A组织那样多,那么,在第二个RF脉冲后两种组织的横向磁化就会不同(框5).因此,通过改变两个连续RF脉冲间的时间,就能影响和改变组织的磁化和信号强度.,.,44,TR如何影响信号?,使用长TR时,我们从两种组织得到相似的信号,在MR图像上表现亦相同使用短TR时,组织间的信号强度出现差别,其程度有T1的不同来决定.所得图像称为T1加权像.这意味着图像上组织间信号强度的差别(图像对比度)主要是由于T1不同所致,.,45,何为短或长TR,TR小于500msec是短TR，大于1500msec为长TR。同样也能产生T2加权像和质子密度加权像。质子密度，亦称自旋密度，也影响组织对比度。简单的解释是：无质子的地方就无信号，质子多的地方信号就“多”。关键是通过使用某种脉冲序列，以便在图像上可以或多或少地得到某种组织的一些重要特征。,.,46,回顾总结,使用90RF脉冲，能使纵向磁化消失、横向磁化出现。此时，“净磁化”（netmagnetization）（纵向磁化和横向磁化矢量的总矢量）被“倾斜”90（开始时，只有纵向磁化），因此，相应的RF脉冲被称为90脉冲。净磁化的横向分量能在天线上感应一个可测信号。在RF脉冲后即刻，驰豫开始：横向磁化开始消失，纵向磁化重新出现，总磁矢量回到原来的纵向排列状态，信号消失。施加第二个90脉冲时，净磁化再次被倾斜90，可再次接受到一个信号。这个信号强度依赖于（除其他因素外）开始时的纵向磁化量。T1曲线描述时间（RF脉冲后）与纵向磁化间的关系。在等待长时间后才施加第二个RF脉冲，纵向磁化会完全恢复。这样，第二个RF脉冲的信号将与第一个相同。然而，早一点施加第二个脉冲，信号将不同，因为此时纵向磁化量较小。,.,47,脑与脑脊液(CSF)的T1曲线,时间为零时，无纵向磁化，这是第一个RF脉冲后即刻的情形。当等待长时间后才重复90脉冲（长TR）纵向磁化已大部恢复，被倾斜90的纵向磁化量只有较小的差别。因此，信号强度，即脑与脑脊液(CSF)之间的对比度只略有不同。如果在较短时间后（短TR）即施加第二个脉冲，则纵向磁化的差别相当大，从而可产生较好的组织对比度。,.,48,质子密度（或自旋密度）加权像,信号强度依赖于许多参数。当等待长时间后，T1不再影响组织的对比度，但该组织可能仍然存在着质子密度的不同。当我们等待一个很长的TR后，信号差别主要是质子密度不同所致，我们得到一幅所谓的质子密度（或自旋密度）加权像。,.,49,180脉冲-自旋回波,用一个90脉冲倾斜纵向磁化，获得横向磁化。之后，我们等待短时间，会发生什么呢？在脉冲中止后，质子失去相位一致性（ac),相位一致性的丧失导致横向磁化减少，并造成信号消失。在某一时间后（称为TE/2或1/2TE,其理由很快就会明白）施加一个180脉冲，180脉冲起一个橡皮墙的作用，它使质子改变方向，在相反方向上进动，结果使较快进动的质子位于较慢进动的质子后面。如果我们在等待TE/2时间，则较快的将赶上较慢的，它们再次出现相位回聚（d-f）。引起较强的横向磁化，致使再次出现较强的信号。,.,50,.,51,T2曲线及T2*曲线,180脉冲使失去相位一致性的质子重聚，产生一个较强的信号，即时间TE后的自旋回波。然后，质子再次失去相位一致性，可再次有一个180脉冲使之重聚，这样不断的进行。因此，有可能获得一个以上的信号，即一个以上的自旋回波。然而，自旋回波的强度由于所谓的T2效应而出现差别。连接自旋回波强度的曲线称为T2曲线。如果不使用180脉冲，信号强度衰减要快的多，描述这种信号强度的曲线称为T2*曲线。,.,52,T2曲线及T2*曲线,从这条曲线上可见自旋回波信号随时间而减少,其主要原因是180脉冲只“中和”那些以持续方式影响质子的效应,即外磁场的不均匀性.对于组织内局部磁场的不均匀性则无能为力,它们可在180脉冲前后以不同方式影响某些质子。因此,一些质子可能仍是或前或后于大多数质子而达到起点线。从回波到回波,由于所谓的T2效应,信号强度衰减。,.,53,如果不让汽车开回来（即使用一个180脉冲），就不可能说出信号强度的减低是由于组织的固有特性（汽车乘客的形状），还是由于外部的影响（即不同的汽车速度）所致。,.,54,T2*效应,如果不用180脉冲去“中和”外磁场的不均匀性，在RF脉冲终止后，质子将经历较大的场强差别。由于这个原因，它们丧失相位一致性较快，横向驰豫时间较短。为了把这个较短的横向驰豫时间与180脉冲后的T2区别开来，我们称它为T2*,相应的效应称为T2*效应。这些T2*效应对于快速成像序列极为重要。,.,55,自旋回波序列,它由一个90和一个180脉冲（产生回波）组成。这一序列在MR成像中非常重要，因为它是脉冲序列中的主要序列，有多种用途，使用自旋回波序列，不仅能产生T2加权像，而且能产生T1和质子密度加权像。,.,56,复习,自旋回波（spinechoSE）序列由一个90脉冲和一个180脉冲组成。在90脉冲后，由于外磁场与内磁场的不均匀性，质子失去相位一致性。180脉冲使失去相位一致性的质子重新聚合，产生一个较强的信号-自旋回波。用180脉冲“中和”外磁场的不均匀性。使用多个180脉冲时，由于T2效应，回波信号越来越弱。通过选择不同的TE，可以得到不同程度的T2加权像-使用非常短的TE，T2效应实际上还没有时间得以显示出来。使用较长的TE，组织间信号强度的差别主要依赖各自的T2时间-横向驰豫时间。使用很长的TE，产生重度T2加权,然而，这种信号强度很弱，充其量仅勉强与背景杂音区别。,.,57,短TE/长TE,两种横向弛豫时间不同的组织的T2曲线A组织的T2短于B组织，因此横向磁化丧失较快。使用短TE（TEshort）时，信号强度的差别没有使用较长TE（TElong)时明显。,.,58,短/长TR或TE,长TR大约是短TR的3倍。少于500msec的TR被认为是短TR，长于1500msec的TR则为长TR。短TE是尽可能短的TE，长TE大约也是短TE的3倍。TE少于30msec为短TE,大于80msec为长TE。,.,59,自旋回波脉冲序列,90-TE/2-180-TE/2-在TE记录信号。,.,60,自旋回波脉冲序列,使用自旋回波脉冲序列时，通过连接某一组织的T1与T2曲线，就有可能测定该组织的信号强度。在时间TR后的纵向磁化量等于开始时的横向磁化量，因为它被倾斜了90。这一横向磁化立即开始消失，其速率有横向驰豫时间决定，因而也由T2曲线决定。那么，在时间TE后的组织信号强度可以从TE处的T2曲线上推断出。,.,61,自旋回波脉冲序列长TR、短TE-质子密度加权像,选择长TR，纵向磁化时间T1的差别不再重要了，因为所有组织的纵向磁化都已完全恢复。非常短的TE，由T2不同所致的信号强度差别还未显示出来。,.,62,自旋回波脉冲序列长TR、长TE-T2加权像,使用长TR、长TE时，T2差别就有足够的时间显示出来，所得图像是T2加权像。,.,63,自旋回波脉冲序列短TR、短TE-T1加权像,使用短TR，组织的纵向磁化还未完全恢复，因此，T1差别将以信号强度的差别显示出来。短TE时，T2差别不能真正地显示出来。,.,64,自旋回波脉冲序列,T1加权像，CSF为黑色。质子（自旋）密度，CSF呈中等信号强度。T2加权像，CSF为白色。,.,65,自旋回波脉冲序列,不同组织的T2曲线能交叉。选择一个超过交叉点（TEc）的TE，组织的信号强度出现逆转：在交叉点前（例如TE1），A组织的信号强度高于B。这意味着图像的对比度仍由T1差别所决定：T1较短的A信号较强。在TEc处，两种组织的信号强度相等，因此无法区别。在交叉点后（例如在TE2），相对的信号强度逆转，B组织的信号较强。,.,66,流空现像flow-voidphenomnon,当施加第一个90脉冲时，该层面上的所以质子都受到无线电波的影响。终止RF脉冲后，记录该层面的信号。此时，原来血管内的血液已离开了受检层面，因此，没有来自血管的信号，在图上呈黑色。,.,67,流动相关增强现像flow-relatedenhancement,1、施加90脉冲前的情形。2、施加90脉冲后即刻的情形。3、如果在施加第二个90脉冲前等待较长时间，质子将产生一些驰豫，恢复一些纵向磁化。然而血管内的质子已离开层面，并由具有全部纵向磁化的质子所取代，此时，施加第二个90脉冲，则来自血管的信号将高于周围组织，因为此时有较多的纵向磁化。,.,68,MR造影剂,顺磁性物质如Gadolinium,能缩短其周围组织的T1与T2，使T1与T2曲线均向左移动。这实际上就意味着对某一确定的TR来说，能获得较多的信号，而对于某一确定的TE来说，信号则减少。,.,69,MR造影剂,在注射造影剂后，T1加权为主要的成像序列。Gd-DTPA的药理作用与碘X线造影剂非常相似。但Gd-DTPA有更好的耐受性。,.,70,复习,许多参数如T1、T2、质子密度及脉冲序列能影响MR图像上组织的表现。流动效应可以不同，从信号丢失到信号增强。顺磁性物质如Gd-DTPA能缩短周围质子的T1与T2，使T1加权像信号增加，T2加权像信号减低。注射造影剂后，应选T1加权成像技术。通过选择脉冲序列与成像参数，如TR、TE，能获得T1、T2或质子密度加权像。,.,71,饱和恢复脉冲序列（Saturationrecoverypulsesequence）和部分饱和序列（partialsaturationsequence）,仅用90脉冲的脉冲序列为饱和恢复脉冲序列和部分饱和序列。二者的序列基本相同，仅仅是脉冲间隔时间TR不同。,.,72,饱和恢复脉冲序列（Saturationrecoverypulsesequence）和部分饱和序列（partialsaturationsequence）,T1不同的组织，其信号强度依赖所选择的TR：选择长TR即饱和恢复脉冲序列，图像对比度主要由质子密度来决定；选择较短的TR，即部分饱和序列，所得图像为T1加权像。,.,73,反转恢复序列inversionrecoverysequence,反转恢复序列是先使用一个180脉冲，然后为一个90脉冲。180脉冲使纵向磁化转向相反的方向。,.,74,反转恢复序列,反转恢复序列使用180脉冲，使纵向磁化反转，在时间TI后，施加一个90脉冲，它使磁化“倾斜”到横向（xy）平面，因而可以测量或接收。图中下排的质子恢复到原来纵向磁化的速度较快，因此T1较短。如图所示，在时间TI后施加一个90脉冲，产生较少的横向磁化。TI-inversiontime反转时间。反转恢复成像的信号强度依赖于T1，因此得到T1加权像。,.,75,自旋回波序列,.,76,梯度回波（gradientecho）,FLASH（快速小角度激发成像）GRASS（稳定态梯度回返采集成像）用一种不同的方法使失去相位的质子重新聚合，即用梯度场代替180脉冲，就是在原来的磁场上附加/叠加一个不均匀的磁场-梯度场。使用产生较小“反转角”（flipangles）的脉冲（1035）代替90脉冲，TR可缩短。,.,77,梯度回波（gradientecho）,不使用180脉冲，质子将经历较大的磁场不均匀性，使失去相位一致性的速度加快，信号强度衰减也加快，这就是由于所谓的T2*效应所致。其他因素如翻转角，在快速成像序列中也影响信号强度，它们被称为梯度回波序列(gradientechosequences)。,.,78,梯度回波成像指南,较大的翻转角产生较多的T1加权。较长的TE产生较多的T2*加权。在快速扫描时，来自血管的信号常常为强信号。成像时间缩短是因为：使用小翻转角，我们只需要短时期的RF脉冲。不使用180复相脉冲。不必使用长TR来获得足量的纵向磁化。,.,79,复习,部分饱和与饱和恢复序列均使用90脉冲，部分饱和序列的TR比较短，饱和恢复序列的TR比较长。饱和恢复序列产生质子（自旋）密度像，部分饱和序列产生T1加权像。自旋回波序列先使用一个90脉冲，之后为一个（或多个）180脉冲，使失去相位一致性的质子再次成为相位一致，产生一个（或多个）自旋回波。通过选择成像参数（TR、TE)，该序列能产生质子密度加权像，T1加权像和T2加权像。梯度回波序列使用小于90的翻转角和所谓的梯度回波，图像加权也是由序列的类型和所选择的成像参数决定。,.,80,关于成像时间,采集时间（acquisitiontime,a.t.）是：a.t.=TRxNxNet,Net是激发次数。N为矩阵的行数。,.,81,多层面成像(multisliceimaging),如果选用长TR来重复脉冲序列、重复信号测量，其成像时间较短TR长。然而，有一种缩短成像时间的技术。当对一个层面进行成像等待重复脉冲序列，既等待TR时（图A），我们可以对较多的其它层面进行测量（图B-D）,TR越长，其间激发的层数就越多。因此，稍增加一些时间就能检查更多的层面，每层的成像时间大大地减少，这就是所谓的多层面成像(multisliceimaging)。,.,82,如何选择一个受检层面？,把病人放进MR扫描机内时，病人就处在一个相当均匀的磁场中，因此，体内所有质子具有相同的Larmor频率,将受到同一RF脉冲的激发/搅乱。为了对某一特定层面进行检查，我们在外磁场上附加第二个磁场，其场强依部位而不同，称之为梯度场(gradientfield)。因此，磁场有的地方强，有的地方较弱。梯度场由梯度线圈产生，能改变原有的磁场强度。因为可以把梯度场加在任何方向上，因此，不移动病人就可进行任意层面的成像，而不是只限于横断面。梯度场也称为层面选择梯度(sliceselectinggradient)。,.,83,如何选择一个受检层面？,梯度磁场被附加在MR磁体磁场上，致使人体不同的横断面经历不同的场强。图中场强在脚部为1.4T到头部增加到1.6T。因为场强与进动/共振频率直接相关（Larmor方程），所以，脚部的共振频率大约为60mHz，而在头顶为68mHz。通过选择某一频率的RF脉冲，可以确定受检层面的位置。,.,84,如何选择层厚？,选择层厚有两种方法:我们施加的RF脉冲，虽然要求是一个特定频率，但实际上做不到。我们施加的是一个具有一定频率范围的RF脉冲，频率越宽，层面越厚,层面内的质子都会受到激发，见图。如果我们使用频率为64-65mHz的RF脉冲，得到层面S1（图a），使用频率为64-64.5mHz，得到层面S2（图b），后者比前者受激发的质子少。如果射频范围，或称带宽(band-width)的范围相同，层厚则由梯度场的大小来左右（图c）。如果梯度场较大，也就是在某一特定距离内场强有较大的差异时，进动频率的变化也较大。在图a与c，使用了同一宽带的RF脉冲，其频率为6465mHz，然而，c的梯度场较大，因此，层面较a薄。,.,85,体内信号来自何处,如果磁场强度在病人体内各点都不同，那么在不同部位的质子将以不同