MRI成像原理ppt课件

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MRI的历史
• 三、发展期（1978年~ ） 磁共振成像技术全面发展。GE、西门子、 飞利浦、东芝等公司相继开发出商品化的 磁共振成像设备，并应用于临床。
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MRI的原理
• 一、核磁共振现象的发现 • MRI根据是生物体磁性核（氢核）在静磁场 中，所表现出的特性磁共成像的高新技术。 它的物理基础为核磁共振（nuclear magnetic resonance NMR）理论，其本 质是一种能级间跃迁的量子效应。原子核 在静磁场中，受到一定频率电磁波的作用 时，在它们的磁能级间产生跃迁，这就是 我们所说的核磁共振现象。
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MRI的原理
• 为什吗MR检查选用的靶子用氢原子？ • ☆、因为氢原子（H）核内只含有一个质子（奇 数而不是偶数），易受外界磁场的影响，而易产 生信号（如奇数的有C碳13、F氟19、P磷31人体 内含量较少，现在有的MR机波谱分析用应P磷谱） 等。说一句：MR波谱分析，是通过波谱的表现来 分析人体内的生化代谢，来诊断疾病。 • ☆、因为氢原子人体内含量最多（不同部位疾病 的氢原子含量不同），那MR表现也是不一样的。
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MRI的原理
• 磁共振（MR）的成像原理就是：将人体放 入一强磁场中，使氢质子磁化定向产生磁 距，并一定的频率绕磁场方向进动，然后 使用与原子进动频率相同射频脉冲（RF）， 激发质子的磁距，使其产生共振。人体中 不同部位的氢原子（不同部位疾病的氢原 子含量不同），其活动的频率是不一样的， 把这些原子共振时其活动所产生的信号， 通过线圈接收下来，通计算机处理，进行 图像重建即获得MR图像。
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磁体种类
• （三）、 超导磁体（supercomduct-Ing magnets)是目 前在MR机使用较广泛的磁体，磁体也是有导线通电产生 电流，它使用超导材料，铌钛合金镀在铜线的表面上绕制 而成，没有电阻，当冷却到超导温度（大约-269℃）时， 导电材料就失去了对电流的阻力。所以，只要通入一次电 流立磁后就持久产生一个恒定磁场。优点：（1）、场强 高，0,5－3T,现试验用的达到4.7T。（2）、磁场稳定而 均匀。（3）、磁场亦可关闭，但很危险，要线圈失超。 缺点：（1）、制造工艺复杂。（2）、价格昂贵。（3）、 由于冷却剂挥发定期补充液氦。（4）、保修费和日常维 护价格较贵。
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磁共振成像技术
在RF脉冲中止后，而横向磁化减少. 最大值衰减到37％所用的时 间。
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磁共振成像技术
请看图9。上山比下山需要的时间长
请看图。上山比下山需要的时间长
这就是说，T1长于T2
规定T1为纵向磁化恢复到原来磁化量的63%所需的时间, T2为横向磁化减少 到原来磁化量的37%所需的时间。
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磁体种类
• （二）、常导型（阻抗磁体） (resistive magnets)是由几组线圈绕成桶状，导线是有铝和铜线 制成，有明显的电阻，故称阻抗磁体，电流通过 线圈产生磁场。优点：（1）造价低、工艺不复杂。 （2）、磁体重轻，一般5吨左右。（3）、切断 电源磁场可关闭。缺点：（1）、耗电量大，只有 电流通才能磁性。（3）因电流通过线圈而产生大 量热量。（4）必须有大量水加以冷却。（5）、 磁场强低，一般为能达到0.15－0.2T,现在可达到 0.3－0.35T，新式的可达到0.5T。永磁性磁体和 阻抗磁体各有优点。
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磁共振成像技术
最大值63％所用的时间，即为一个单位的T1WI(加权
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磁共振成像技术
• ☆、T2驰豫，亦称横向驰豫：就是给以个 90度RF从纵轴倒向横轴，此时横向驰豫值 为为最大，RF停止后，横向驰豫磁化矢量 开始衰减，也就是从开始的最大值衰减到 37％所用的时间，即为一个单位的横向驰 豫时间。
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MRI的原理
• ☆、人体内氢质子平时状态： • ☆、人体内氢质子在外加磁场内的状态：
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MRI的原理
• 3，什么形式的运动是“进动”？旋转的陀 螺则进行摇摆式运动，处於强磁场内的质 子也表现为这种运动形式，称为进动。
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磁体的种类
• 磁体的种类： • （一）、永磁性磁体： • 永久磁体(Permanent ma-gnets)总带有磁性， 其优点：（1）、造价低。（2）、度耗电。 （3）、不需制冷液。（4）磁力线垂直于孔洞， 使用螺旋管线圈，有助于提高信噪比。缺点（1）、 场强热稳定性差。（2）磁场强低，一般为能达到 0.15－0.2T,现在可达到0.3－0.35T。（3）、磁 体重近100吨。（4）、磁场不能关闭。
MRI的历史
• 1946年斯坦福大学的布洛赫与哈佛大学的 珀塞尔几乎同时发现了核磁共振NMR现象， 并因此而共同获得了1952年的诺贝尔物理 学奖。 • 50多年来，核磁共振已形成为一门有完整 理论的新学科。 • MRI的发展，使NMR技术扩展到生物和医 学领域。
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MRI的历史
核磁共振现象的发现者 布洛赫（Felix Bloch）
核磁共振现象的发现者 珀塞尔（Edward Purcell ）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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MRI的历史
• 一、萌芽期（1946年~1972年） NMR逐渐应用到生物领域。 • 代表人物：达马迪安（Raymond Damadian） • 全身MRI装置的创始人。
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MRI的历史
• 二、成熟期（1973年~1978年） NMR波谱技术与成像技术 相结合，并取得巨大成果。 • 代表人物：劳特伯 （Paul Lauterbur），MRI空间 定位法的开拓者。
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磁共振成像技术
• （二）、TR:是激发周期重复时间。 （三）、TE：回波时间（采集信号）。
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磁共振成像技术
☆当使用短TR，短的TE时。此时，所得图T1WI加权像。
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磁共振成像技术
• 三、MR成像：首先知道常用的词语。 • （一）、驰豫：什么叫驰豫，就是氢原子 受（RF）激励后（接受能量），激励结束 后释放能量并返回原先排列的方位的过程 ―称驰豫（时间）。驰豫分两种：
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磁共振成像技术
• ☆、T1驰豫，亦称纵向驰豫：就是给以个 90度RF从纵轴倒向横轴，此时纵向驰豫为 0，然后有横轴向纵轴恢复，最大值63％所 用的时间，即为一个单位的T1WI(加权像)。 T1的驰豫曲线。