磁共振成像基本原理学习教案

1、会计学1磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理第一页，共58页。第1页/共57页第二页，共58页。第2页/共57页第三页，共58页。第3页/共57页第四页，共58页。第4页/共57页第五页，共58页。第5页/共57页第六页，共58页。第6页/共57页第七页，共58页。第7页/共57页第八页，共58页。第8页/共57页第九页，共58页。二、二、MRI主要主要(zhyo)硬件硬件第9页/共57页第十页，共58页。第10页/共57页第十一页，共58页。第11页/共57页第十二页，共58页。第12页/共57页第十三页，共58页。第13页/共57页第十四页，共58页。第14页/共57页第十五页，共58页。

2、第15页/共57页第十六页，共58页。第16页/共57页第十七页，共58页。高速旋转带正电荷的质子(zhz)电流环路核磁v并非所有原子核的自旋运动都能产生核磁根据原子核内中子和质子中子和质子的数目的数目不同，不同的原子核产生不同的核磁效应。非磁性原子核：质子数和中子数均为偶数磁性原子核：中子数和质子数至少一个为奇数第17页/共57页第十八页，共58页。第18页/共57页第十九页，共58页。第19页/共57页第二十页，共58页。由于处于低能级的质子略多于处于高能级的质由于处于低能级的质子略多于处于高能级的质子，因此进入主磁场后，人体内产生了一个子，因此进入主磁场后，人体内产生了一个与主磁场方向一

3、致的宏观纵向磁化矢量。与主磁场方向一致的宏观纵向磁化矢量。第20页/共57页第二十一页，共58页。图图a 为进入主磁场前，尽管为进入主磁场前，尽管(jn gun)每个质子自旋都产生一个小每个质子自旋都产生一个小磁场，但排列杂乱无章，磁化矢量磁场，但排列杂乱无章，磁化矢量相互抵消，因此没有宏观磁化矢量相互抵消，因此没有宏观磁化矢量产生。产生。图图b 示进入主磁场后，质子自旋产示进入主磁场后，质子自旋产生的小磁场与主磁场平行排列，平生的小磁场与主磁场平行排列，平行同向者略多于平行反向者，最后行同向者略多于平行反向者，最后产生一个与主磁场方向一致产生一个与主磁场方向一致(yzh)的宏观纵向磁化矢量。

4、的宏观纵向磁化矢量。 第21页/共57页第二十二页，共58页。第22页/共57页第二十三页，共58页。进动(jn dn)频率明显低于自旋频率，但对于磁共振成像的来说，进动(jn dn)频率比自旋频率重要。质子的进动(jn dn)频率与主磁场场强成正比。第23页/共57页第二十四页，共58页。第24页/共57页第二十五页，共58页。第25页/共57页第二十六页，共58页。共振：能量共振：能量(nngling)从一个振动着的物体传递到另一个物体，从一个振动着的物体传递到另一个物体，后者以与前者相同的频率振动。共振的条件是相同的频率，实质后者以与前者相同的频率振动。共振的条件是相同的频率，实质是能量

5、是能量(nngling)的传递。的传递。第26页/共57页第二十七页，共58页。第27页/共57页第二十八页，共58页。从微观上讲，90脉冲的效应可以分解成两个部分来理解：（1）90脉冲使处于低能级(nngj)多出处于高能级(nngj)的那部分质子，有一半获得能量进入高能级(nngj)状态，这就使处于低能级(nngj)和高能级(nngj)的质子数目完全相同，两个方向的纵向磁化分矢量相互抵消，因此宏观纵向磁化矢量等于零。（2）90脉冲前，质子的横向磁化分矢量相位不同，90脉冲可使质子的横向磁化分矢量处于同一相位，因而产生了一个最大旋转宏观横向磁化矢量。第28页/共57页第二十九页，共58页。第2

6、9页/共57页第三十页，共58页。第30页/共57页第三十一页，共58页。第31页/共57页第三十二页，共58页。第32页/共57页第三十三页，共58页。第33页/共57页第三十四页，共58页。第34页/共57页第三十五页，共58页。第35页/共57页第三十六页，共58页。强的影响较大，一般随场强的增高，组织的T1 值延长。第36页/共57页第三十七页，共58页。一般的成像过程中，组织的各方面特性（例如：质子密度、T1 值、T2 值）均对MR 信号有贡献，几乎不可能得到仅纯粹反映组织一个特性的MR图像，我们可以利用(lyng)成像参数的调整，使图像主要反映组织某方面特性，而尽量抑制组织其他特性

7、对MR 信号的影响，这就是“加权”。第37页/共57页第三十八页，共58页。第38页/共57页第三十九页，共58页。 以甲、乙两种组织为例，甲组织质子含量高于乙质子：（1）进入主磁场后，甲组织产生的宏观纵向磁化矢量大于乙组织；（2）90脉冲后甲组织产生的旋转宏观横向(hn xin)磁化矢量就大于乙组织；（3）马上检测MR 信号，甲组织产生的MR 信号将高于乙组织。 质子密度质子密度(md)越高，越高，MR 信号强度越大，这就是质子密度信号强度越大，这就是质子密度(md)加权成像。加权成像。第39页/共57页第四十页，共58页。假设甲、乙两种组织质子密度相同，但甲组织的横向弛豫比乙组织慢（即甲组

8、织假设甲、乙两种组织质子密度相同，但甲组织的横向弛豫比乙组织慢（即甲组织的的T2 值长于乙组织）：值长于乙组织）：（1）进入主磁场后由于质子密度一样，甲乙两种组织产生的宏观纵向磁化矢量大）进入主磁场后由于质子密度一样，甲乙两种组织产生的宏观纵向磁化矢量大小相同（图小相同（图a）；）；（2）90脉冲后产生的宏观横向磁化矢量的大小也相同（图脉冲后产生的宏观横向磁化矢量的大小也相同（图b）：）：（3）由于甲组织横向弛豫比乙组织慢，到一定时刻，甲组织衰减掉的宏观横向磁）由于甲组织横向弛豫比乙组织慢，到一定时刻，甲组织衰减掉的宏观横向磁化矢量少于乙组织，其残留的宏观横向磁化矢量将大于乙组织（图化矢量少于

9、乙组织，其残留的宏观横向磁化矢量将大于乙组织（图 c）；）；（4）这时检测）这时检测MR 信号信号(xnho)，甲组织的，甲组织的MR 信号信号(xnho)强度将高于乙组织强度将高于乙组织（图（图d），这样就实现了），这样就实现了T2WI。在在T2WI 上，组织上，组织(zzh)的的T2 值越大，其值越大，其MR 信号强信号强度越大。度越大。第40页/共57页第四十一页，共58页。假设甲、乙两种组织质子密度相同，但甲组织的纵向弛豫比乙组织快（即甲组织的假设甲、乙两种组织质子密度相同，但甲组织的纵向弛豫比乙组织快（即甲组织的T1 值短于乙组织）值短于乙组织）：（1）进入主磁场后由于质子密度一样，

10、甲乙两种组织产生的纵向磁化矢量大小相同；）进入主磁场后由于质子密度一样，甲乙两种组织产生的纵向磁化矢量大小相同；（2）90脉冲后产生的宏观横向磁化矢量的大小也相同；脉冲后产生的宏观横向磁化矢量的大小也相同；（3）射频脉冲关闭后，甲乙两种组织将发生纵向弛豫，由于甲组织的纵向弛豫比乙组织快，过一定时）射频脉冲关闭后，甲乙两种组织将发生纵向弛豫，由于甲组织的纵向弛豫比乙组织快，过一定时间以后，甲组织已经恢复的宏观纵向磁化矢量将大于乙组织；间以后，甲组织已经恢复的宏观纵向磁化矢量将大于乙组织；（4）由于接收线圈）由于接收线圈(xinqun)不能检测到这种纵向磁化矢量的差别，必须使用第二个不能检测到这种

11、纵向磁化矢量的差别，必须使用第二个90脉冲。第二脉冲。第二个个90脉冲后，甲、乙两组织的宏观纵向磁化矢量将发生偏转，产生宏观横向磁化矢量，因为这时甲组脉冲后，甲、乙两组织的宏观纵向磁化矢量将发生偏转，产生宏观横向磁化矢量，因为这时甲组织的纵向磁化矢量大于乙组织，其产生的横向磁化矢量将大于乙组织，马上检测织的纵向磁化矢量大于乙组织，其产生的横向磁化矢量将大于乙组织，马上检测MR 信号，甲组织产生信号，甲组织产生的的MR 信号将高于乙组织，这样就实现了信号将高于乙组织，这样就实现了T1WI。在T1WI 上，组织(zzh)的T1 值越小，其MR 信号强度越大。 第41页/共57页第四十二页，共58页。第42页/共57页第四十三页，共58页。第43页/共57页第四十四页，共58页。第44页/共57页第四十五页，共58页。第45页/共57页第四十六页，共58页。距腓前韧带损伤(snshng)、部分撕裂第46页/共57页第四十七页，共58页。距腓前韧带(rndi)损伤、完全断裂第47页/共57页第四十八页，共58页。第48页/共57页第四十九页，共58页。第49页/共57页第五十页，共58页。第50页/共57页第五十一页，共58页。腓骨肌腱撕裂(s li)、腱鞘积液第5