《MRI基本原理》课件 —— 探索磁场与核自旋的奥秘.ppt

总结与讨论本课件介绍了MRI的基本原理和临床应用，希望能够帮助大家更好地理解这一技术。**********************《MRI基本原理》PPT课件——探索磁场与核自旋的奥秘欢迎来到《MRI基本原理》PPT课件，我们将一起探索磁场与核自旋的奥秘，揭开磁共振成像技术的奇妙世界。MRI简介：什么是磁共振成像磁共振成像（MRI）利用强磁场和无线电波，激发人体组织中的原子核产生共振信号，并通过接收信号进行重建，生成人体内部结构的图像。非侵入性成像不使用放射性物质，对人体无伤害，可安全、反复进行扫描，适用于多种疾病的诊断。人体医学影像技术的发展历程1X射线影像技术（1895）2CT扫描技术（1972）3超声影像技术（1950s）4MRI技术（1973）5PET扫描技术（1970s）人体组织的基本组成细胞人体组织的构成单位，包括细胞核、细胞质、细胞膜等。水人体内含量最多的物质，约占体重的60%，对细胞代谢至关重要。蛋白质构成细胞的主要成分，参与各种生命活动，例如酶的催化、免疫反应等。脂肪储存能量、绝缘和保护器官，占体重的15-20%。原子结构与核子自旋1原子核带正电的质子和中子2质子带正电荷3中子不带电荷4电子带负电荷氢原子核的性质单质子核氢原子核只有一个质子，没有中子。自旋氢原子核像一个小陀螺一样旋转，拥有自旋角动量。磁矩氢原子核的自旋产生磁矩，就像一个小磁铁。磁性与磁矩的基本概念1磁场磁铁周围存在的力场2磁力线描述磁场方向的线条3磁矩磁体或磁性物质的磁性强度外加磁场下的核自旋状态随机排列在没有外加磁场的情况下，氢原子核的自旋方向随机排列。平行排列在外加磁场的作用下，氢原子核的自旋方向趋向于平行排列。反平行排列少数氢原子核的自旋方向与外加磁场方向相反，称为反平行排列。共振现象与回波信号的产生1无线电波发射特定频率的无线电波，与氢原子核自旋频率产生共振。2能量吸收氢原子核吸收无线电波的能量，自旋方向发生改变。3能量释放氢原子核释放吸收的能量，产生回波信号。影像信号的空间编码频率编码利用磁场梯度，使不同位置的氢原子核产生不同频率的回波信号。相位编码改变磁场梯度的方向，使不同位置的氢原子核产生不同相位的回波信号。切片选择利用磁场梯度，选择需要成像的特定切片。扫描过程中的磁场梯度频率编码梯度沿着图像的横轴方向变化，使不同位置的氢原子核产生不同频率的回波信号。相位编码梯度沿着图像的纵轴方向变化，使不同位置的氢原子核产生不同相位的回波信号。切片选择梯度选择特定切片，使该切片内的氢原子核产生回波信号。脉冲序列对回波信号的影响1重复时间（TR）每次脉冲序列之间的时间间隔，决定了扫描速度和图像对比度。2回波时间（TE）从发射脉冲到接收回波信号的时间间隔，影响图像对比度和信号强度。3脉冲宽度发射脉冲的持续时间，影响氢原子核的激发效率。不同成像参数对图像对比度的影响自旋回波成像技术基本原理利用180度脉冲来反转氢原子核的自旋，使回波信号更强。优点图像质量高，信噪比高，适用于多种组织的成像。缺点扫描时间较长，不适合快速成像。梯度回波成像技术基本原理利用磁场梯度来产生回波信号，无需180度脉冲。优点扫描时间短，适用于快速成像，可用于动态成像。缺点图像质量略低于自旋回波成像，信噪比相对较低。快速成像技术快速自旋回波通过缩短TR或TE来加快扫描速度，适用于动态成像。并行成像利用多个接收线圈同时采集数据，提高扫描速度，适用于大范围成像。压缩感知利用信号压缩技术，减少数据采集量，提高扫描速度。功能性MRI成像1血氧水平依赖(BOLD)成像通过检测血氧水平的变化来反映脑部活动。2灌注成像测量脑部血流灌注的变化，反映脑部活动。3弥散张量成像测量水分子在脑部的扩散情况，反映脑部结构和功能。扩散加权成像与扩散张量成像扩散加权成像通过测量水分子在组织中的扩散情况，显示组织的微观结构。扩散张量成像测量水分子在不同方向的扩散情况，可以显示组织的纤维方向。灌注加权成像基本原理通过注射对比剂，测量对比剂在组织中的灌注情况，反映组织的血流灌注情况。应用脑部肿瘤、脑卒中、心血管疾病等的诊断。流行应用:心脏成像心室功能评估测量心室的大小、形状和收缩功能。心肌梗死识别心肌受损区域，诊断心肌梗死。先天性心脏病诊断和评估先天性心脏缺陷。心脏瓣膜病评估心脏瓣膜功能，诊断心脏瓣膜病。流行应用:脑成像脑肿瘤诊断和评估脑肿瘤的大小、位置和类型。脑卒