核磁共振成像试验-复旦大学物理教学试验中心FudanPhysics.PPT

* * 核磁共振成像实验 姚红英 复旦大学物理系 2008/12/16 背景简介 Edward M. Purcell Felix Bloch Paul C. Lauterbur Sir P. Mansfield 核磁共振波谱学 液体高分子的化学成分和分子结构 固体高分辨率核磁共振波谱分析 900MHz 20T 化学、生物大分子、材料和制药 核磁共振成像学 生物医学领域 10T 石油测井 寻找地下水源 原理介绍 核磁共振: 原子核在磁场作用下发生能级分裂,在一定射频场作用下吸收其能量发生能级跃迁的现象. 驰豫时间: T1与质子所处分子大小有关 ,分子过大或很小能量释放将越慢,T1就长. 水分子很小,运动很快,长T1,脂肪组织T1短. T2与质子所处分子结构的均匀性有关,结构均匀T2长,结构不均匀T2短.液体或含水较多的组织T2长,如脑积液,骨骼T2短. 空间定位: 数字灰度图象都是由像素组成的,每个像素都是平等的,且有两个参数:像素的位置信息和像素的灰度值. 选层梯度磁场Gs 频率编码梯度磁场Gf 相位编码梯度磁场Gp 选层及选层梯度Gs 选层的厚度 与选层梯度的强度反相关,与射频宽度正相关. 频率及频率编码梯度Gf 在选定的层面内 共振频率线性变化 相位编码及相位编码梯度Gp 在选定的层面内 进动位相线性变化 选层内体素空间编码 256 x 256 像素 需要施加256次相位编码、选层梯度、频率编码梯度 核磁共振图像重建 核磁共振成像方法 是指将人体组织所发出的微弱的核磁共振信号 重建成一幅两维断面图像的方法. 仪器设备 成像步骤 匀场调节 共振频率调节 22MHz 651.61kHz 90? 、180 ?软脉冲的调节 90? 软脉冲RFAmp1(%) 12 180 ?软脉冲 RFAmp1(%) 20 参数的选择 采样谱宽SW对图像的影响 100kHz 150kHz 200kHz 50kHz 25kHz SW与图像宽度反相关 采样点数TD对图像的影响 32 64 128 256 512 TD与图像分辨率正相关 PX = SWX / ( ? GX x TD) 空间分辨率P = FOV大小 / 像素的数值 P值越小,空间分辨率越高, 图像的细节越清晰 相位编码步数NE对图像的影响 256 128 64 32 NE与图像高度反相关,与图像分辨率正相关. PY = SWY / ( ? GY x NE ) 选层梯度GZ对图像的影响 GZ与图像宽度正相关 40 50 60 70 80 相位编码梯度GY对图像的影响 GY与图像高度正相关 40 50 60 70 80 (FOV)Y = SWY / ? GY 相位编码时间D1对图像的影响 D1与图像高度正相关 1500 2000 1000 500 300 不同参数对成像的影响 保持形状不失真而逐渐变大 *