磁共振成像的原理.ppt

感谢大家观看第63页,共63页，2024年2月25日，星期天**磁共振现象从微观上讲，90°脉冲的效应可以分解成两个部分来理解：（1）90°脉冲使处于低能级多出处于高能级的那部分质子，有一半获得能量进入高能级状态，这就使处于低能级和高能级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31页,共63页，2024年2月25日，星期天90度脉冲继发后产生的宏观和微观效应低能的超出部分的氢质子有一半获得能量进入高能状态，高能和低能质子数相等，纵向磁化矢量相互抵消而等于零使质子处于同相位，质子的微观横向磁化矢量相加，产生宏观横向磁化矢量第32页,共63页，2024年2月25日，星期天90度脉冲激发使质子发生共振，产生最大的旋转横向磁化矢量，这种旋转的横向磁化矢量切割接收线圈，MR仪可以检测到。氢质子多氢质子少第33页,共63页，2024年2月25日，星期天弛豫过程射频脉冲停止后,已吸收能量发生共振的质子群磁矩释放能量,回到原平衡状态的过程称核磁弛豫。弛豫过程用两个时间来表示：纵向弛豫Ｔ1、横向弛豫Ｔ２。第34页,共63页，2024年2月25日，星期天核磁驰豫 核磁弛豫：90°脉冲关闭后，组织的宏观磁化矢量逐渐恢复到平衡状态的过程。 核磁弛豫又可分解成两个相对独立的部分：（1）横向磁化矢量逐渐减小直至消失，称为横向弛豫；（2）纵向磁化矢量逐渐恢复直至最大（平衡状态），称为纵向弛豫。第35页,共63页，2024年2月25日，星期天无线电波激发使磁场偏转90度，关闭无线电波后，磁场又慢慢回到平衡状态第36页,共63页，2024年2月25日，星期天横向弛豫也称为T2弛豫，简单地说，T2弛豫就是横向磁化矢量减少的过程。90度脉冲第37页,共63页，2024年2月25日，星期天T2时间T2时间：测量横向驰豫的时间定义：横向磁化矢量从由最大衰减至37%所经历的驰豫时间。第38页,共63页，2024年2月25日，星期天无线电波激发使磁场偏转90度，关闭无线电波后，磁场又慢慢回到平衡状态第39页,共63页，2024年2月25日，星期天纵向弛豫也称为T1弛豫，是指90度脉冲关闭后，在主磁场的作用下，纵向磁化矢量开始恢复，直至恢复到平衡状态的过程。90度脉冲第40页,共63页，2024年2月25日，星期天T1时间T1时间：测量纵向驰豫的时间定义：纵向磁化矢量从最小恢复至平衡态的63%所经历的驰豫时间第41页,共63页，2024年2月25日，星期天磁共振加权成像加权突出重点一般的成像过程中，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对MR信号的影响，这就是“加权”。第42页,共63页，2024年2月25日，星期天磁共振加权成像T1加权成像（T1WI）：重点突出组织纵向弛豫差别；T2加权成像（T2WI）：重点突出组织横向弛豫差别；质子密度图像（PD）：主要反映组织质子含量差别。第43页,共63页，2024年2月25日，星期天质子密度加权成像的实现以甲、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。质子密度越高，MR信号强度越大，这就是质子密度加权成像。第44页,共63页，2024年2月25日，星期天T2加权成像的实现假设甲、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T2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c）；（4）这时检测MR信号，甲组织的MR信号强度将高于乙组织（图d），这样就实现了T2WI。在T2WI上，组织的T2值越大，其MR信号强度越大。第45页,共63页，2024年2月25日，星期天T1加权成像的实现假设甲、乙两种组织质子密度相同，但甲组织的纵向弛豫比乙