磁共振成像设备.ppt

1、1、本章学习提示(direction )、 目的：了解磁核共振现象及其发展过程和未来技术的发展趋势掌握磁核共振物理原理和空间定位主要基本原理掌握磁核共振设备主要组成零配件及其影像学工作原理掌握磁核共振各零配件性能参数对成像质量的影响了解提高共鸣检查速度的方法以及量控制的主要方法和原理，2、本章学习提示、工具书：医学影像设备磁核共振原理磁核共振影像学系统的原理及其应用现代生物医药工程科学医学诊断数码影像技术磁核共振成像入门医学影像物理学，3、思考(problem) 2 MR医学影像之根为什么？ 3无线射频的作用是什么？ 怎么发挥作用？ 4、引言，磁核共振影像学技术是一种基于生磁核(氢核)在磁场中

2、的表现特性而影像学的高新技术。 磁振造影是吸铁石技术、超导技术、低温技术、电子技术和校正机等相关技术发展的综合表现。 5、引言磁核共振原理最初主要用于测定物质的物理和化学特性，确定分子结构，进行生化和代谢过程的研究。 目前，磁核共振影像学以其丰富的图像信息、任意几何残奥仪、灵活的技术参数满足不同的诊断需求已成为重要的图像检测手段。 6、先行者，1905年，爱因斯坦的质量能量关联定律(E=mc2 )解释了质量和能量的同一性。 1911年，卢瑟福基于粒子散射实验提出了一种染色体组型结构：原子核集中了全正电荷和大部分质量。 汤普森证明了核外电子的存在。 1913年玻尔将量子概念应用于原子系统。 斯特

3、恩制作了测量磁偶极子运动的装置。 7、先行者，1924年，泡利认为原子核存在动量矩和核磁共振矩，可能是原子核和核外电子相互结合的结果，提出了核磁共振一词，拉比在世界上首次建立了核磁共振实验完成。 1920年，斯特恩和盖拉夫领发现，原子束通过不均匀磁场后，相对于磁场方向在1930年发生偏转，这两人观测到了非常微弱的核磁共振。 1937年，拉扎里尤和舒伯尼科通过传统方法测定氢的核磁矩值，被认为是最先发现核磁现象的人。 8、先行者、Bloch和Purcell分别在云同步(1946年)检测到了较大的物质内核磁核共振吸收，阐明了原子核大头针(Spin )的存在，因此他们获得了1952年诺贝尔物理学奖。

4、Felix Bloch and Edward Purcell、bothofwhomwereawardedthenobelprizein 1952、discoveredthemagneticresonancephenomenonindependent 有纽约州立大学想象力的物理学家和内科医生。 1988年里根授予的国家技术勋章。 1971年，大卫安(Raymond Damadian )发现正常组织和恶性组织的NMR信号有明显差异。 in 1971 raymonddamadianshowedthatthenuclearmagneticrelaxationtimesoftissuesandtumor

5、sdiffered。 thusmotivatingscientiststoconsidermagneticresonanceforthedetectionofdisease .10，美国伊利诺伊高等院校物理学家，1988年与达尔文一起由里根授予的国家技术勋章。 1973年，Lauterbur对频谱进行了改进，在磁场内形成了线性变化梯度，提供了空间编码信号。 首次进行了不均匀物体(两试管水)的磁核共振影像学。 magneticresonanceimagingwasfirstdemonstratedonsmalltesttubesamplesthatsameyearbypaullauterbur

6、1973年。 在劳特伯和几乎云同步，但分别独立发表磁核共振影像学论文的是英吉利诺丁汉高等院校曼斯菲尔德等学者，认识到线性梯度场取得核磁共振空间极限分辨率是有效的解决办法。、11、in 1975 richardernstproposedmagneticresonanceimagingusingphaseandfrequencyencoding， and the Fourier transform.in 1991 richardernstwasrewardedforhisachievementsinpulsedfouriertransformnmrandmriwithenobelprizeinch

7、e 13、发展趋势，1978年报道了头部和腹部图像超导全身成像装置的发明后，MR系统能产生良好的软组织托拉斯，优于其他成像技术，14、发展趋势，1983年，MR硬件和软件改良，全身成像系统不足1mm 可获得总成像时间的生物MRM可用于小动物的基础生理学、病理生理学及药物的筛选检测和毒理学研究，MRM在植物大姨妈、病理及材料科学方面的应用也十分广泛。 通过与组织标本的对照，磁核共振组织学图谱的一些应用新领域正在扩大。16、发展趋势，磁核共振实时成像MR实时成像基于MR快速和超快速影像学技术化学基而发展起来，其发展适应了当前的微创外科和要求，便于MR干预。 GE公司研制的双子星结构，吸铁石纵向平行

8、，中间的“裂隙”易干预操作，17、发展趋势，磁核共振功能成像磁核共振功能成像是伴随快速影像学技术发展而感兴趣的成像新领域，用于形态学诊断。 包括色散、灌注加权影像学、皮质功能定位及MR光谱影像学等。 3D FMRI of Auditory Cortex，18，发展趋势，脑磁图脑磁图是通过测量脑血流引起的磁场变化来测量皮质脑功能状态的新技术。 磁核共振淋巴造影磁核共振淋巴造影是通过皮下注射超顺磁性造影剂产生阴性康托拉斯的新技术。19、发展趋势、磁核共振氧测定技术磁核共振氧测定是采用MRI法测定氧张力与氧结合的残奥仪表的新技术。 测定由氧血色素引起的磁场不匀，得到氧血色素浓度，推定其氧结合态。 2

9、0、心脏和血管影像学MR血管影像学最初应用流动血液的内在对比，近年来提出了造影剂增强三次元扫描影像学技术，目前可在屏气时完成关心区域血管影像学，影像学时间与造影剂关心的血循环时间一致。 磁核共振弹性图像可以采用相位衬度MR图像序列、利用环形运动查询密码梯度对在物体中不断传播的听力内剪切波的空间分布进行成像的技术来做评估人体骨骼肌的机械特性以及人的脑灰、白质的弹性系数。 21、发展趋势、超极化瓦斯气体MR图像是一种通过吸入碱金属粉末和惰性瓦斯气体的混合物，如注音字镭和3He或129Xe，使磁化显着增强，即达到超极化后进行MRI检查的新技术。 单个超极化瓦斯气体3He的密度成像对慢性阻塞性肺疾病的

10、显示尤其有效。 概念命题预极化MRI:22、发展和趋势、预极化MR影像学通常低电场阻抗MR可提供的图像信噪比差，如果大头针极化瞬间达到高值，则可实现低电场吸铁石上高电场吸铁石具有的图像信噪比。 由于吸铁石不必是均匀的，所以可以采用廉价的电磁铁。23、磁共振时间线， 1946毫升阻塞采购1952诺贝尔顶级阻塞采购1960纳米开发技术1972计算机化存储1973 ionm ri ing-Ernst 1980 MRI远程演示1986梯度技术映像， NMR microscope 1988 angiography-du moulin 1989超平面成像1991 nobel prize-Ernst 199

11、4超极化129 xe成像核的磁性是没有被称为电荷分布的粒子的大头针，感应是产生符合右手螺旋规律的磁场的图中的自旋磁矩(magnetic vector )， 大小及方向thinkofthespinofthisprotonasamagneticmomentvector、causingtheprotontobehavelikeatinymagnetwithanorthandsouthpole .等等27、spin属性和whenplacedinamagneticfieldofstrengthb属性。 aparticlewithanetspincanabsorbaphotonoffrequency.th

12、efrequencydependsonthegyromagneticratio，of the particle.=bforhyyyo=42.58 MHz 磁核共振物理基础，磁化前后原子核的自旋磁矩根据布朗运动原理随机取向，29、磁核共振物理基础，在静止磁场内， 这些个的磁偶极子具有使用的磁场和倾向的thereisalowenergyconfigurationorstatewherethepolesarealignedn-s-n-sandahighenergystaten-n-s-s . thisparticlecanundergoatransitionbetweenthetwoenergyst

13、atesbytheabsorptionofaphoton.theenergyofthisphotonmustexactlymatchthe err ostates.the能源、e、ofaphotonisrelatedtoitsfrequency、byplanksconstant (h=6. 626 x 10-34js ).e=hinnmrandmri， thequantityiscalledtheresonancefrequencyandthelarmoon，34， adaptingtheconventionalnmrcoordinatesystem，theexternalmagneticfi

14、eldandthenetmagnetizationvectoratequilibriumarebothalongthezaza 在自旋磁矩分解、36、磁核共振物理37、磁核共振物理基础、38、磁核共振物理基础、自旋磁矩与外部磁场(Bo )方向不完全一致的外加磁场中，核自旋矢量受到扭矩作用，也称为耦合，suka以一定的频率绕外部磁场轴旋转。 例如地球重力场的旋转陀螺运动吸收被称为拉莫尔运动(=Bo，39，磁核共振物理基础，40，磁核共振物理基础，41，磁核共振物理基础，无线射频)的谐振本质(能量，并且引起能级转变， 减小B0方向的宏命令自旋磁矩)、43、磁核共振物理基础、44、45、磁核共振物理基础、B0方向、B1方向、B1轨迹、运动轨迹的分解射频波激励(excite )脉冲实际上是另一个磁场(B1) B1方向与Bo垂直且作用非常短的时间B1磁场的作用使磁化沿着它行进， 从垂直方向开始Mxy平面B1反转角度与使用的射频波脉冲的强度和作用时间相关=B1t，47，是磁核共振物理基础，经常使用调整射频波脉冲的强度和时间的90度和180度的无线射频脉