医学成像技术课件--08MRI
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《医学影像技术课件：MRI》
检查脊柱关节炎、脊柱骨折、骨 盆肿瘤等。
脑部
检查脑出血、灰白质分布、颅内 肿瘤、颅内脂肪瘤等。
17. MRI的技术发展
随着计算机技术的进步，MRI技术应用范围越来越广泛。如结合脑成像和人工智能技术，可为诊断神经退行性 疾病提供更为精准的判断。
19. MRI的未来应用方向
未来MRI将更注重多模态成像，结合多种影像方法进行备选治疗的评估；同时MRI也应用于新型药物的研究， 以加速临床测试的进展。
《医学影像技术课件： MRI》
MRI是一种非常先进的医学影像技术，利用强磁场、无线电波和计算机技术 生成具有高分辨率的体内结构图像，因其独特的成像原理和丰富的应用领域 备受医学界的青睐。
1. MRI概述
MRI成像技术（Magnetic Resonance Imaging）是利用磁共振现象，将人体 组织中水分子的信号进行分析和处理，生成精确的人体图像，为医学诊断提 供可靠的依据。
向产生扰动。
3
磁场
施加强大的恒定磁场，对人体内部大量 原子核进行同向排列。
检测信号
测量扰动后的信号，生成像素分布图， 并经过计算机处理形成图像。
9. MRI的局限性
噪音
成像过程中会产生很大的噪 音，极易产生焦虑机制。
限制肿瘤检测
体腔内金属部件、深部组织 和病变的干扰，影响难以检 测，新生肿瘤大小、位置难 以精确确定。
成本昂贵
成本较高，需要专业设备和 高素质人才。
13. MRI的应用领域：心脏病学
MRI在心脏成像方面具有很高的价值，可以准确地发现心脏肌肉、心脏瓣膜、 冠状动脉、心包和大血管病变等疾病，以及心肌梗死、心肌炎等心脏疾病的 辅助诊断。
14. MRI的临床应用
孕产妇
脑部
检查脑出血、灰白质分布、颅内 肿瘤、颅内脂肪瘤等。
17. MRI的技术发展
随着计算机技术的进步，MRI技术应用范围越来越广泛。如结合脑成像和人工智能技术，可为诊断神经退行性 疾病提供更为精准的判断。
19. MRI的未来应用方向
未来MRI将更注重多模态成像，结合多种影像方法进行备选治疗的评估；同时MRI也应用于新型药物的研究， 以加速临床测试的进展。
《医学影像技术课件： MRI》
MRI是一种非常先进的医学影像技术，利用强磁场、无线电波和计算机技术 生成具有高分辨率的体内结构图像，因其独特的成像原理和丰富的应用领域 备受医学界的青睐。
1. MRI概述
MRI成像技术（Magnetic Resonance Imaging）是利用磁共振现象，将人体 组织中水分子的信号进行分析和处理，生成精确的人体图像，为医学诊断提 供可靠的依据。
向产生扰动。
3
磁场
施加强大的恒定磁场，对人体内部大量 原子核进行同向排列。
检测信号
测量扰动后的信号，生成像素分布图， 并经过计算机处理形成图像。
9. MRI的局限性
噪音
成像过程中会产生很大的噪 音，极易产生焦虑机制。
限制肿瘤检测
体腔内金属部件、深部组织 和病变的干扰，影响难以检 测，新生肿瘤大小、位置难 以精确确定。
成本昂贵
成本较高，需要专业设备和 高素质人才。
13. MRI的应用领域：心脏病学
MRI在心脏成像方面具有很高的价值，可以准确地发现心脏肌肉、心脏瓣膜、 冠状动脉、心包和大血管病变等疾病，以及心肌梗死、心肌炎等心脏疾病的 辅助诊断。
14. MRI的临床应用
孕产妇
磁共振成像技术PPT课件
磁共振成像技术在以下几个方面取得很大进 展：
•
1.回波平面成像（echoplannar maging,EPI），使MR 的成像时间大大缩短，可在100～200ms内得到高分 辨率的图像（像素宽度＜1.5mm＝。分辨率较低的 图像（像素宽度＞3mm）只需50ms就可得到。
2.磁共振血管造影（magnetic esonance angiography，MRA），不需要造影剂即可得到血管 造影像，优于CT和X线血管造影。还有磁共振的灌 注和渗透加权成像，不仅提供了人体组织器官形态 方面的信息，还提供了功能方面的信息。
磁场强度:0.1~0.4T 磁场均匀性:C≤10ppm 瞬时稳定性：≤（0.5~1.5） ppm/h 磁体孔径：1m×0.5m
磁场强度:0.5~9.4T,多为0.5~3T 磁场均匀性:10~15ppm 瞬时稳定性：≤0.1ppm/h 磁体孔径:0.9~1.0m 充磁时间：0.2~0.5h
梯度磁场系统
有效梯度场两端的磁
场强度差值除以梯度场施
加方梯向度场上强有示效意图梯度场的范 围（长度）即表示梯度场
强，即：
•
梯度场强（mT/M）＝
梯度场两端的磁场强度差
值/梯度场的长度
• 切换率（slew rate）是指 单位时间及单位长度内的 梯度磁场强度变化量，常 用每秒每米长度内磁场强 度变化的毫特斯拉量 （mT/M.S）来表示，切换 率越高表明梯度磁场变化 越快，也即梯度线圈通电 后梯度磁场达到预设值所 需要时间（爬升时间）越 短
现代新型的发射线圈由高功率射频放大器供能所现代新型的发射线圈由高功率射频放大器供能所发射的射频脉冲强度增大因而所需要的持续时间发射的射频脉冲强度增大因而所需要的持续时间缩短加快了缩短加快了mrimri的采集速度的采集速度接收线圈接收线圈接收线圈离检查部位越近所接收到的信号越强接收线圈离检查部位越近所接收到的信号越强线圈内体积越小所接收到的噪声越低因而各产线圈内体积越小所接收到的噪声越低因而各产家开发了多种适用于各检查部位的专用表面线圈家开发了多种适用于各检查部位的专用表面线圈如心脏线圈肩关节线圈直肠内线圈脊柱线圈如心脏线圈肩关节线圈直肠内线圈脊柱线圈计算机系统计算机系统射频发射射频线圈射频接收梯度形成梯度放大与线圈梯度控制计算机重建控制显示控制射频控制阵列机ap显示设备计算机系统计算机系统cpu缓存器梯度驱动直接控制梯度存储器缓存器计算机间接控制rf地址计数器数据寄存器rf存储器rf数据锁存储器rfdacrf脉冲控制部分原理框图计算机系统磁共振成像技术在以下几个方面取得很磁共振成像技术在以下几个方面取得很大进展
《MRI技术》课件
3 MRI的成像过程
MRI的成像过程包括磁场对齐、脉冲信号激发、信号接收和图像重建等步骤，最终生成高 质量的人体图像。
MRI技术设备
MRI设备的组成
MRI设备由主磁场系统、梯度线 圈和射频线圈等部件组MRI设备的主要部件包括磁体、 梯度线圈和射频线圈，它们协同 工作来实现高质量的成像。
MRI设备的分类
MRI设备可以根据磁场强度、磁 体类型和应用领域等方面进行分 类。
MRI技术操作
1
MRI技术的操作流程
进行MRI技术，需要准备患者、确定扫描范围、对患者进行定位，然后进行扫描 和图像处理等步骤。
2
MRI检查的准备工作
患者需要遵循一些准备步骤，如空腹、去除金属物品和穿着舒适的服装，以确保 MRI检查的顺利进行。
MRI技术相比于CT和X线成像技术，具有更好的对比度和更广泛的应用领域。
MRI技术发展趋势
1 MRI技术的发展历程
MRI技术自从20世纪70年 代问世以来，经历了不断 的改进和发展，成为医学 影像领域的重要技术。
2 MRI技术的未来发展
方向
随着科技的进步，MRI技 术将更加智能化、高分辨 率、高速度和便携化，以 满足临床医学的需求。
3
MRI过程中的安全措施
MRI设备中的强磁场和无线电波需要注意安全，患者和医生需要遵循相关的安全 措施。
MRI技术优缺点
MRI技术的优点
MRI技术具有无辐射、对软组织有很好的对比度、可以多平面重建等优点。
MRI技术的局限性
MRI技术在成像时间、成本和对金属材料的敏感性上存在一些局限性。
MRI技术与其它成像技术的比较
3 MRI技术的应用前景
MRI技术将在神经科学、 肿瘤学、心脑血管疾病等 领域发挥更大的作用，为 医学诊断和治疗提供更好 的支持。
MRI的成像过程包括磁场对齐、脉冲信号激发、信号接收和图像重建等步骤，最终生成高 质量的人体图像。
MRI技术设备
MRI设备的组成
MRI设备由主磁场系统、梯度线 圈和射频线圈等部件组MRI设备的主要部件包括磁体、 梯度线圈和射频线圈，它们协同 工作来实现高质量的成像。
MRI设备的分类
MRI设备可以根据磁场强度、磁 体类型和应用领域等方面进行分 类。
MRI技术操作
1
MRI技术的操作流程
进行MRI技术，需要准备患者、确定扫描范围、对患者进行定位，然后进行扫描 和图像处理等步骤。
2
MRI检查的准备工作
患者需要遵循一些准备步骤，如空腹、去除金属物品和穿着舒适的服装，以确保 MRI检查的顺利进行。
MRI技术相比于CT和X线成像技术，具有更好的对比度和更广泛的应用领域。
MRI技术发展趋势
1 MRI技术的发展历程
MRI技术自从20世纪70年 代问世以来，经历了不断 的改进和发展，成为医学 影像领域的重要技术。
2 MRI技术的未来发展
方向
随着科技的进步，MRI技 术将更加智能化、高分辨 率、高速度和便携化，以 满足临床医学的需求。
3
MRI过程中的安全措施
MRI设备中的强磁场和无线电波需要注意安全，患者和医生需要遵循相关的安全 措施。
MRI技术优缺点
MRI技术的优点
MRI技术具有无辐射、对软组织有很好的对比度、可以多平面重建等优点。
MRI技术的局限性
MRI技术在成像时间、成本和对金属材料的敏感性上存在一些局限性。
MRI技术与其它成像技术的比较
3 MRI技术的应用前景
MRI技术将在神经科学、 肿瘤学、心脑血管疾病等 领域发挥更大的作用，为 医学诊断和治疗提供更好 的支持。
最新【医学课件】磁共振成像(mri诊断学幻灯片课件
第二章 中枢神经系统MR诊断
第二节 正常MR表现
正常颅脑MR表现
正常颅脑MR表现
正常颅脑MR表现
正常颅脑MR表现
正常颅脑MR表现
第三章 胸部病变MR诊断
第一节 胸部MRI检查基本情况
一；检查方法
1 患者准备及体位： 2 体部线圈： 3 心电图门控技术：
ECG中R波触发RF，确保信号才采集与心 脏运动同步，同时控制R波后的延迟时间，获 得心脏不同运动时相的MRI图象，以便判断 心脏功能
第五章 脊柱和脊髓病变MRI诊断
第一节 概 述
二; 检查方法
1 线圈选择：脊椎表面线圈；阵列线 圈可全脊椎成像
2 扫描层面：矢状. 横扫. 冠状 3 扫描参数：层厚/层距=5-8mm
T1WI/ T2WI 4 增强扫描：
第二节 脊柱脊髓正常MR表现
第二节 脊柱脊髓正常MR表现
第二节 脊柱脊髓正常MR表现
TE值—回波时间 Echo Time, TE
第一章 总 论
磁共振成像参数
T1值：纵向弛豫时间 T1WI: 重点显示组织T1值
的图像称为T1WI T1 Weighted Imaging 短TR(TR<500ms) 短TE(TE<30ms)
第一章 总 论
磁共振成像参数
T2值：横向弛豫时间 T2WI: 重点显示组织T2值
第二节 脊柱脊髓正常MR表现
颈椎横扫 T2WI所见
第二节 脊柱脊髓正常MR表现
腰椎横扫 T1WI所见
10 大经济学效应
蝴蝶效应所描述的其实是一
种混沌现象。它指出在一个动力 系统中，初始条件下微小的变化 能给整个系统带来长期的、巨大 的连锁反应。
丢了一个钉子，坏了一只蹄铁； 坏了一只蹄铁，折了一匹战马； 折了一匹战马，伤了一位骑士； 伤了一位骑士，输了一场战斗； 输了一场战斗，亡了一个帝国。
MRI技术 PPT课件
纵向磁化的驰豫 Mzt M0
横向磁化的驰豫 Mxyt
Mzt=M0(1-exp- t/T1)
饱和
在射频脉冲激发后，纵向磁化由平衡态变 成激发态，称为磁饱和。纵向磁化完全消 失称为完全饱和，纵向磁化部分消失称为 部分饱和。
T1的物理学意义
其物理学意义相当于一个“弛豫周期”， 每 的6经3过%一。个由T于1时纵间向则弛纵豫向是磁高化能恢态复自其旋剩释余放值 能量恢复低能态的过程，所以高能态自旋 必须通过有效的途径将能量传递至周围环 境（晶格）中去，因此又称其为自旋――晶 格弛豫。
根据不同原子自旋量子数的不同，在磁场作 用下，产生不同的能级数，这种现象称为塞曼效 应。
如11H的自旋量子数I=1/2，其能级数n=2S+1=2。 即具有两种形式的量子化能级分布。
即为E(＋1/2)和E(-1/2).
静磁场对样本的作用
E+1
E0
E+2
E-1 E-2
自旋磁矩的能量呈量子化分布。
这种运动方式称为进动或旋场中的自旋磁矩必然绕磁场进动，进动频率 与磁场强度成正比。
f=ω/2 π
,
ω＝ γB0
f为线频率(Hz)，ω 为角频率（弧度/秒）， 与磁场强度成正比，γ为旋磁比常数。
Larmor进动
上旋态 下旋态
进动磁矩的 空间效应
2，对应一个复数S=Sx+iSy，复数S的模 (Sx2+Sy2)1/2 对应于Mxy。矢量的相位＝模角θ =arctangSy/Sx
3, 实部信号Sx、虚部信号Sy及其衍生的模信号 (Sx2+Sy2)1/2 和相位信号θ 都可作为图像模式，分 别称为实像、虚像、模像及相位图像。
MRI成像原理及序列概述PPT课件
MRI成像原理及序列概 述
放射科 王岩
1
MRI的来源与发展
Nuclear magnetic resonance， NMR(核磁共振)是一种核物理现象， 1946年Bloch与Purcell报道了这种 现象，并应用于波谱学。1973年 Lauterbur发表了MRI技术，应用 于医学领域。 广泛使用较晚，原因：太慢
2
磁共振：具有磁性的原子核处在外界静磁 场中，并用一个适当频率的射频电磁波 来激励这些原子核，从而使原子核产生 共振，向外界发出电磁信号的过程。
磁共振成像：利用磁共振原理探测人体内 不同部位的信号，并形成图像。
3
影像诊断方式对比
普通X线：主要以形态学变化来诊断疾病 CT：以形态学和密度差异来诊断疾病 MRI：以形态学、多种信号差异、密度 差异来诊断
32
个人观点供参考，欢迎讨论！
加权分类 T2WI（城里人花样繁多） T1WI（乡下人稳重可靠） PDWI（城乡结合部忽视）
11
化妆品
附加功能 Fsat、STIR、探针技术、水抑制 这些都是用来化妆的，不论如何，人还 是那个人 乱花渐欲迷人眼 提纲挈领，把握关键
12
我院使用的诊断序列：
常规序列
T2WI：SE序列T2加权成像 T1WI：SE序列T1加权成像 FLAIR序列：快速液体衰减反转恢复序列 MRA：血管成像 EPI-T2*WI:FE序列为基础的T2加权序列
13
选用序列
T1-FLAIR：质子密度加权为基础的水抑制 DWI：弥散加权成像 PWI：灌注成像（超急性脑梗塞专用） 重T2 水成像:显示第七八对颅神经及脑室水 成像 脂肪抑制序列（STIR、 FatSat）
14
没有购买及安装的序列
放射科 王岩
1
MRI的来源与发展
Nuclear magnetic resonance， NMR(核磁共振)是一种核物理现象， 1946年Bloch与Purcell报道了这种 现象，并应用于波谱学。1973年 Lauterbur发表了MRI技术，应用 于医学领域。 广泛使用较晚，原因：太慢
2
磁共振：具有磁性的原子核处在外界静磁 场中，并用一个适当频率的射频电磁波 来激励这些原子核，从而使原子核产生 共振，向外界发出电磁信号的过程。
磁共振成像：利用磁共振原理探测人体内 不同部位的信号，并形成图像。
3
影像诊断方式对比
普通X线：主要以形态学变化来诊断疾病 CT：以形态学和密度差异来诊断疾病 MRI：以形态学、多种信号差异、密度 差异来诊断
32
个人观点供参考，欢迎讨论！
加权分类 T2WI（城里人花样繁多） T1WI（乡下人稳重可靠） PDWI（城乡结合部忽视）
11
化妆品
附加功能 Fsat、STIR、探针技术、水抑制 这些都是用来化妆的，不论如何，人还 是那个人 乱花渐欲迷人眼 提纲挈领，把握关键
12
我院使用的诊断序列：
常规序列
T2WI：SE序列T2加权成像 T1WI：SE序列T1加权成像 FLAIR序列：快速液体衰减反转恢复序列 MRA：血管成像 EPI-T2*WI:FE序列为基础的T2加权序列
13
选用序列
T1-FLAIR：质子密度加权为基础的水抑制 DWI：弥散加权成像 PWI：灌注成像（超急性脑梗塞专用） 重T2 水成像:显示第七八对颅神经及脑室水 成像 脂肪抑制序列（STIR、 FatSat）
14
没有购买及安装的序列
磁共振成像MRI技术PPT课件
• 1983年，MRI设备进入市场。 • MRI设备具有对软组织成像好的优点。把大量的波谱分析技术运用到医用MRI设
备上，使MRI设备不仅可获得解剖学信息，而且可获得其他方面的信息，如生理 和生化方面的信息。
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二、主要特点及临床应用
MRI 与 CT 各 有 优 点 ， 可 以 互 相 补 充 。 通 过 MRI设备与CT扫描机的性能比较和临床应用比较， 可以看出：MRI设备的优点为： ①多参数成像，可提供丰富的诊断信息 ②多方位成像 ③大视野成像 ④组织特异性成像 ⑤人体能量代谢研究 ⑥无电离辐射，即无创性检查 ⑦无骨伪影干扰
曲（Spin Warp）成像法。 • 1977年，达马丁完成了首例动物活体肿瘤检测成像，并获得首张人体活体
MRI设备图像。
第4页/共37页
• 1980年，阿勃亭（Aberdeen）领导的研究小组发表了利用二维傅立叶变换对 图像进行重建的成像方法。该成像方法效率高、功能多、形成的图像分辨力高、 伪影小，目前医用MRI设备均采用该算法。
从每个体素的MR信号中获得与像素灰度值有关的数 据并产生MR图像，MR图像重建是采用傅里叶变换的 方法。
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第32页/共37页
幅度
幅度
时间
频率
第33页/共37页
第34页/共37页
第35页/共37页
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感谢您的观看！
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三、驰豫
驰豫是指自旋系统由激发态恢复至其平衡态 的过程，也就是纵向磁化恢复和横向磁化衰减 的过程。
Z
B0 Mxy
M Mz
X
Y
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（1）纵向驰豫及纵向驰豫时间
备上，使MRI设备不仅可获得解剖学信息，而且可获得其他方面的信息，如生理 和生化方面的信息。
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二、主要特点及临床应用
MRI 与 CT 各 有 优 点 ， 可 以 互 相 补 充 。 通 过 MRI设备与CT扫描机的性能比较和临床应用比较， 可以看出：MRI设备的优点为： ①多参数成像，可提供丰富的诊断信息 ②多方位成像 ③大视野成像 ④组织特异性成像 ⑤人体能量代谢研究 ⑥无电离辐射，即无创性检查 ⑦无骨伪影干扰
曲（Spin Warp）成像法。 • 1977年，达马丁完成了首例动物活体肿瘤检测成像，并获得首张人体活体
MRI设备图像。
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• 1980年，阿勃亭（Aberdeen）领导的研究小组发表了利用二维傅立叶变换对 图像进行重建的成像方法。该成像方法效率高、功能多、形成的图像分辨力高、 伪影小，目前医用MRI设备均采用该算法。
从每个体素的MR信号中获得与像素灰度值有关的数 据并产生MR图像，MR图像重建是采用傅里叶变换的 方法。
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幅度
幅度
时间
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感谢您的观看！
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三、驰豫
驰豫是指自旋系统由激发态恢复至其平衡态 的过程，也就是纵向磁化恢复和横向磁化衰减 的过程。
Z
B0 Mxy
M Mz
X
Y
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（1）纵向驰豫及纵向驰豫时间
磁共振 PPT课件
利用人体内固有的H离子原子核， 在外加磁场作用下产生共振现象， 吸收能量并释放MR信号，将其采集 并作为成像源，经计算机处理，形 成人体MR图像，是一种核物理现象 在医学领域的应用。
3
2、MRI检查有那些优点？
（1）没有电离辐射的损伤（尚未发现）； （2）多方位（横、冠、矢及斜面）成像； （3）图像对解剖结构的细节显示比较好； （4）对组织细微病理的变化更敏感，如脑 水肿 等，组织间的对比度优于CT； （5）根据信号可以确定组织的类型，如脂 肪、出血、水等； （6）无骨骼伪影； （7）流空效应（显示血管） （8）不断有新的成像技术
47
48
49
50
谢谢
51
1、MR平扫 (T1、T2、DWI、FLAIR、脂肪抑制) 2、MR增强扫描:.（凡怀疑占位性病变需开增强扫 描，另外收费） 3、MRA（增强血管造影成像，另外收费）
4、MRCP/MRU （水成像，用于胆道、尿路梗阻和 肿瘤病变，胆道、尿路梗阻和肿瘤，另外收费） 5、波谱分析（另外收费）
7
怎样开MR申请单
直肠肿瘤
25
正常肝脏MRI--T1WI
26
正常肝脏MRI--T2WI（FISP序列）
27
正常肝脏MRI--T2WI（FISP序列）
28
正常肝脏增强动态MRA
29
正常腹部脂肪抑制MRI
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
脊柱和脊髓病变MRI
适应证
1 椎管内各种病变 2 椎体病变 3 椎间盘病变
4
MR检查的禁忌症
1 危重患者需要抢救者 2 严重心肺功能不全者 3 体内有磁性金属异物者 (① 心脏起搏器；②耳蜗 移植体；③某些人工心脏瓣膜；④ 骨骼生长刺 激器和神经刺激器（TENs）； ⑤动脉夹或 圈； ⑥ 金属结构（框周）； ⑦某些假体) 4 怀孕三个月以内之孕妇 5 幽闭恐怖症者
3
2、MRI检查有那些优点？
（1）没有电离辐射的损伤（尚未发现）； （2）多方位（横、冠、矢及斜面）成像； （3）图像对解剖结构的细节显示比较好； （4）对组织细微病理的变化更敏感，如脑 水肿 等，组织间的对比度优于CT； （5）根据信号可以确定组织的类型，如脂 肪、出血、水等； （6）无骨骼伪影； （7）流空效应（显示血管） （8）不断有新的成像技术
47
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谢谢
51
1、MR平扫 (T1、T2、DWI、FLAIR、脂肪抑制) 2、MR增强扫描:.（凡怀疑占位性病变需开增强扫 描，另外收费） 3、MRA（增强血管造影成像，另外收费）
4、MRCP/MRU （水成像，用于胆道、尿路梗阻和 肿瘤病变，胆道、尿路梗阻和肿瘤，另外收费） 5、波谱分析（另外收费）
7
怎样开MR申请单
直肠肿瘤
25
正常肝脏MRI--T1WI
26
正常肝脏MRI--T2WI（FISP序列）
27
正常肝脏MRI--T2WI（FISP序列）
28
正常肝脏增强动态MRA
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正常腹部脂肪抑制MRI
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脊柱和脊髓病变MRI
适应证
1 椎管内各种病变 2 椎体病变 3 椎间盘病变
4
MR检查的禁忌症
1 危重患者需要抢救者 2 严重心肺功能不全者 3 体内有磁性金属异物者 (① 心脏起搏器；②耳蜗 移植体；③某些人工心脏瓣膜；④ 骨骼生长刺 激器和神经刺激器（TENs）； ⑤动脉夹或 圈； ⑥ 金属结构（框周）； ⑦某些假体) 4 怀孕三个月以内之孕妇 5 幽闭恐怖症者
最全的医学成像原理磁共振成像PPT课件
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• （三）横向驰豫 • 1．横向驰豫机制 • MXY 的形成是由于射频脉冲激发后，自旋质子处于激发态并在XY 平面继续绕Z
轴进动，其相位趋于一致而叠加形成宏观磁化矢量。在磁场中，每个自旋都受到 静磁场B0 和临近自旋磁矩产生的局部磁场的影响。 • （三）横向驰豫 • 1．横向驰豫机制 MXY 的形成是由于射频脉冲激发后，自旋质子处于激发态并在 XY 平面继续绕Z 轴进动，其相位趋于一致而叠加形成宏观磁化矢量。在磁场中， 每个自旋都受到静磁场B0 和临近自旋磁矩产生的局部磁场的影响。
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• 2．横向驰豫时间 90°RF 脉冲关闭后，在XY 平面内的MXY 以T2速率特征进行 驰豫，呈指数衰减曲线形式，如下图所示。
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• T2驰豫过程符合： • 式中：MXY（t）为t 时刻的横向磁化矢量值，M0为平衡态的磁化矢量值，t 为
驰豫时间，T2 为驰豫时间常数。 • 上式中当t＝T2时，MXY＝M0e-1=37% M0，即MXY 衰减至最大值的37％时所
• 1．空间分辨力低 与X 线摄影、CT 等成像技术相比，MR 图像的空间分辨 力较低。
• 2．成像速度慢 不利于为危重病人及不合作病人的检查。 • 3．禁忌证多 装有心脏起搏器、动脉瘤夹、金属假肢等病人不宜进行MRI
检查。 • 4．不能进行定量分析 因MRI 不能对成像参数值进行有效测定，所以不能
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二、自旋质子弛豫
• （一）驰豫的概念 • 驰豫（relaxation）：是指自旋质子
的能级由激发态恢复到它们稳定态 （平衡态）的过程。 • 驰豫过程包含着同步发生但彼此独立 的两个过程：①纵向驰豫 （longitudinal relaxation）；②横 向驰豫（transverse relaxation）
• （三）横向驰豫 • 1．横向驰豫机制 • MXY 的形成是由于射频脉冲激发后，自旋质子处于激发态并在XY 平面继续绕Z
轴进动，其相位趋于一致而叠加形成宏观磁化矢量。在磁场中，每个自旋都受到 静磁场B0 和临近自旋磁矩产生的局部磁场的影响。 • （三）横向驰豫 • 1．横向驰豫机制 MXY 的形成是由于射频脉冲激发后，自旋质子处于激发态并在 XY 平面继续绕Z 轴进动，其相位趋于一致而叠加形成宏观磁化矢量。在磁场中， 每个自旋都受到静磁场B0 和临近自旋磁矩产生的局部磁场的影响。
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• 2．横向驰豫时间 90°RF 脉冲关闭后，在XY 平面内的MXY 以T2速率特征进行 驰豫，呈指数衰减曲线形式，如下图所示。
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• T2驰豫过程符合： • 式中：MXY（t）为t 时刻的横向磁化矢量值，M0为平衡态的磁化矢量值，t 为
驰豫时间，T2 为驰豫时间常数。 • 上式中当t＝T2时，MXY＝M0e-1=37% M0，即MXY 衰减至最大值的37％时所
• 1．空间分辨力低 与X 线摄影、CT 等成像技术相比，MR 图像的空间分辨 力较低。
• 2．成像速度慢 不利于为危重病人及不合作病人的检查。 • 3．禁忌证多 装有心脏起搏器、动脉瘤夹、金属假肢等病人不宜进行MRI
检查。 • 4．不能进行定量分析 因MRI 不能对成像参数值进行有效测定，所以不能
第19页/共81页
第20页/共81页
二、自旋质子弛豫
• （一）驰豫的概念 • 驰豫（relaxation）：是指自旋质子
的能级由激发态恢复到它们稳定态 （平衡态）的过程。 • 驰豫过程包含着同步发生但彼此独立 的两个过程：①纵向驰豫 （longitudinal relaxation）；②横 向驰豫（transverse relaxation）
MRI成像原理PPT教学课件
2020/12/10
8
图2－1质子的自旋、进动和宏观磁矩的产生
2020/12/10
9
图2－2宏观磁矩的进动
2020/12/10
10
2.核磁弛豫
加的子M态当1M现Hzz的跃作在能M吸的以z力迁用与吸收弛螺减矩到而B的收豫旋小z（为高能绕和这方为zM能量zM种式零轴轴zx态释能×y，倒）进弛上放量BM向垂动豫1，出。。xx直，y都达-来同它在y方进呈平到，时使B向动指面z最M随M和上的数（z大着z恢B偏（拉形图1时M复共离x莫式2x，轴，y同-z分频2轴所）M）作量率。x有加。用y加ω衰偏的一在0下大=减离质个γ量，，B，z子射z轴子在。说这同频后水实如明个（相的平验果质过R。M上室B子程Fz1一），要坐的进称旦场受有标频动为RB到的系率相“F1，力场质中等位核B矩B子宏于趋磁11对M被观从ω于弛0zM关磁低同，豫×z掉相矩施能”质Bz，。。 Mz（t）=M0（1－e-t/T1） Mxy（t）=M0 cosωte-t/T2 核间由时磁考T自2弛（虑旋豫图到与过2磁晶-3程场格）用的相。两不互纵个均作向时匀用弛间性决豫常，定是数横的核描向。磁述弛T矩2，豫是把纵时由能向间自量变M旋传z为弛与递T豫自2给﹡时旋。周间相围T互环1和作境横用的向决过M定程xy的弛，，豫T1是同时
胎儿及孕妇检查
2020/12/10
高
不使用造影剂，清 晰 清晰 极明显 可显示 不敏感 不敏感 无
不使用造影剂，可 区别心肌、心脏轮 廓和大血管
可进行（妊娠三月 内慎用）
低
使用造影剂，不清 晰 困难 一般明显 高度敏感 敏感 敏感 有
使用造影剂，只能 显示心肌和心脏轮 廓 一般loch
第一台MR机建成
Damadian
【医学ppt课件】磁共振成像(MRI)诊断学
1 纵隔病变： 2 大血管病变：动脉瘤；夹层动脉瘤 3 心脏病变：先天性畸形；心肌病；缺血
性心脏病 4 胸壁病变： 5 部分肺内病变：CT定性有困难者
第三章 胸部病变MR诊断
第一节 胸部MRI检查基本情况
三；正常胸部MR表现
第四章 消化系统MRI诊断
第一节 概 述
一 消化系统病变MRI 应用价值
梯度磁场（Gy Gx Gz） 交变磁场（RF） 中心空制系统—计算机
第一章 总 论
第一节；磁共振成像基本原理
决定成像因素 1 组织内质子密度 2 T1值 3 T2值
第一章 总 论
第一节；磁共振成像基本原理
信号强度与成像因素的关系 与组织内质子密度成正比 与T1值成反比 与T2值成正比
第一章 总 论
假牙、发夹等），并更换检查服。
第二章 中枢神经系统MR诊断
第一节 MRI检查方法
1 患者准备：去除一切金属异物 2 体位；仰卧 3 扫描方法：横断面/矢状面/冠状面 4 扫描序列：T1WI / T2WI / MRA 5 增强扫描；
第二章 中枢神经系统MR诊断
第二节 正常MR表现
正常颅脑MR表现
第四章 消化系统MRI诊断
第一节 概 述
三 正常腹部MRI表现
1 肝实质：T1WI均匀等信号，略高于脾脏； T2WI均匀低信号，明显低于脾脏
2 肝内血管：条状或点状无信号，分布均匀，走行 规则
3 胆管：不显示 4 胆囊：T2WI呈均匀高信号；T1WI信号强度与内
部成分有关，可为低.等.高信号 5 胰腺: T1WI均匀中等信号，与肝脏相近
第一章 总 论
第五节 临床应用
二： 禁忌征
1 带有心脏起搏器者 2 危重患者需要抢救者 3 严重心肺功能不全者 4 体内有磁性金属异物者 5 怀孕三个月以内之孕妇 6 幽前准备
性心脏病 4 胸壁病变： 5 部分肺内病变：CT定性有困难者
第三章 胸部病变MR诊断
第一节 胸部MRI检查基本情况
三；正常胸部MR表现
第四章 消化系统MRI诊断
第一节 概 述
一 消化系统病变MRI 应用价值
梯度磁场（Gy Gx Gz） 交变磁场（RF） 中心空制系统—计算机
第一章 总 论
第一节；磁共振成像基本原理
决定成像因素 1 组织内质子密度 2 T1值 3 T2值
第一章 总 论
第一节；磁共振成像基本原理
信号强度与成像因素的关系 与组织内质子密度成正比 与T1值成反比 与T2值成正比
第一章 总 论
假牙、发夹等），并更换检查服。
第二章 中枢神经系统MR诊断
第一节 MRI检查方法
1 患者准备：去除一切金属异物 2 体位；仰卧 3 扫描方法：横断面/矢状面/冠状面 4 扫描序列：T1WI / T2WI / MRA 5 增强扫描；
第二章 中枢神经系统MR诊断
第二节 正常MR表现
正常颅脑MR表现
第四章 消化系统MRI诊断
第一节 概 述
三 正常腹部MRI表现
1 肝实质：T1WI均匀等信号，略高于脾脏； T2WI均匀低信号，明显低于脾脏
2 肝内血管：条状或点状无信号，分布均匀，走行 规则
3 胆管：不显示 4 胆囊：T2WI呈均匀高信号；T1WI信号强度与内
部成分有关，可为低.等.高信号 5 胰腺: T1WI均匀中等信号，与肝脏相近
第一章 总 论
第五节 临床应用
二： 禁忌征
1 带有心脏起搏器者 2 危重患者需要抢救者 3 严重心肺功能不全者 4 体内有磁性金属异物者 5 怀孕三个月以内之孕妇 6 幽前准备
磁共振成像(医学影像成像原理)PPT参考课件
•质子含量
•质子含量越高，与主磁场同向的质子总数增加（磁 化率不变）
•65
处于低能状态的质子到底比处于高能 状态的质子多多少？？？
室温下（300k）
0.2T：1.3 PPM 0.5T：4.1 PPM 1.0T：7.0 PPM 1.5T：9.6 PPM
处于低能状态的氢 质子仅略多于处于 高能状态的质子
??9191无线电波激发后人体内宏观磁场偏转了90度mri可以检测到人体发出的信号氢质子含量高的组织纵向磁化矢量大90度脉冲后磁化矢量偏转产生的旋转的宏观横向矢量越大mr信号强度越此时的mr图像可区分质子密度不同的两种组织??9292??9393??9494??9595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纵向??9696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纵向??9797?relaxationrilk?se??n??9898射频脉冲停止后在主磁场的作用下横向宏观磁化矢量逐渐缩小到零纵向宏观磁化矢量从零逐渐回到平衡状态系统由激发态恢复至平衡状态这个过程称核磁弛豫又可分解为两个部分
•51
•人体组织MRI信号的直接来源
•并非所有氢质子均能产生MRI信号
人体组织MRI信号主要来源于水分子中的氢质子 （水质子） 部分组织也能产生MRI信号，像来自脂肪中的质 子（脂质子）
•水分子：自由水、结合水
•结合水是细胞中和其他物质结合在一起的水，细胞中大部分的水以游离 的形式存在，可以自由流动，我们称为自由水。两者可以互相转换，处 于动态平衡之中。
•13
•14
（2）磁场强度的概念 高斯、特斯拉
•15
高斯（gauss, G）。 Gauss (1777-1855)
德国著名数学家，于1832年首次测量了地球的磁场。 1高斯为距离5安培电流的直导线1厘米处检测到的磁场强度
•质子含量越高，与主磁场同向的质子总数增加（磁 化率不变）
•65
处于低能状态的质子到底比处于高能 状态的质子多多少？？？
室温下（300k）
0.2T：1.3 PPM 0.5T：4.1 PPM 1.0T：7.0 PPM 1.5T：9.6 PPM
处于低能状态的氢 质子仅略多于处于 高能状态的质子
??9191无线电波激发后人体内宏观磁场偏转了90度mri可以检测到人体发出的信号氢质子含量高的组织纵向磁化矢量大90度脉冲后磁化矢量偏转产生的旋转的宏观横向矢量越大mr信号强度越此时的mr图像可区分质子密度不同的两种组织??9292??9393??9494??9595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纵向??9696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纵向??9797?relaxationrilk?se??n??9898射频脉冲停止后在主磁场的作用下横向宏观磁化矢量逐渐缩小到零纵向宏观磁化矢量从零逐渐回到平衡状态系统由激发态恢复至平衡状态这个过程称核磁弛豫又可分解为两个部分
•51
•人体组织MRI信号的直接来源
•并非所有氢质子均能产生MRI信号
人体组织MRI信号主要来源于水分子中的氢质子 （水质子） 部分组织也能产生MRI信号，像来自脂肪中的质 子（脂质子）
•水分子：自由水、结合水
•结合水是细胞中和其他物质结合在一起的水，细胞中大部分的水以游离 的形式存在，可以自由流动，我们称为自由水。两者可以互相转换，处 于动态平衡之中。
•13
•14
（2）磁场强度的概念 高斯、特斯拉
•15
高斯（gauss, G）。 Gauss (1777-1855)
德国著名数学家，于1832年首次测量了地球的磁场。 1高斯为距离5安培电流的直导线1厘米处检测到的磁场强度
磁共振成像技术PPT课件
13
三、病理组织的信号特点
• 出血：影像表现很复杂，与出血的部位、 时间有关
① 《24h仅见周围水肿征象； ② 1~3天急性期，脱氧血红蛋白可使T2缩短
且水肿更明显； ③ 3~14天亚急性期，红血球溶解破坏，脱
氧血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，T1弛豫 明显缩短T2弛豫延长，周围水肿存在； ④ 》14天慢性期，高铁血红蛋白氧化为半 色素，含铁血红蛋白沉积血肿周边部。
14
三、病理组织的信号特点
• 坏死：坏死组织的水分增多，肉芽组织形 成，慢性纤维结缔组织形成；
• 钙化：质子密度很少，不如CT敏感； • 囊变：囊内容物-纯水物质，蛋白质水分； • 肿瘤：病理组织成分复杂，影像特点与其
所含成分有关，一般来讲肿瘤组织的质子 密度较正常组织高，T1延长不明显，T2延 长明显。
5
一、磁共振成像基本原理
• 值得注意的是，MRI的影像虽然也以不同的 灰度显示，但其反映的是MRI信号强度的不 同或弛豫时间T1与T2的长短，而不象CT图 像，灰度反映的是组织密度。
• 一般而言，组织信号强，图像所相应的部分 就亮，组织信号弱，图像所相应的部分就暗， 由组织反映出的不同的信号强度变化，就构 成组织器官之间、正常组织和病理组织之间 图像明暗的对比。
15
目录
一、磁共振成像基本原理 二、磁共振常见物质的信号特点 三、病理组织的信号特点 四、中枢神经系统磁共振成像常用序列 五、磁共振图片展示
16
四、中枢神经系统MRI常用序列
• 自旋回波（SE）序列 采用“90°-180°” 脉冲组合形式构成。 其特点为可消除由于磁场不均匀性所致 的去相位效应，磁敏感伪影小。但其采集 时间较长，尤其是T2加权成像，重T2加权 时信噪比较低。该序列为MRI的基础序列。
三、病理组织的信号特点
• 出血：影像表现很复杂，与出血的部位、 时间有关
① 《24h仅见周围水肿征象； ② 1~3天急性期，脱氧血红蛋白可使T2缩短
且水肿更明显； ③ 3~14天亚急性期，红血球溶解破坏，脱
氧血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，T1弛豫 明显缩短T2弛豫延长，周围水肿存在； ④ 》14天慢性期，高铁血红蛋白氧化为半 色素，含铁血红蛋白沉积血肿周边部。
14
三、病理组织的信号特点
• 坏死：坏死组织的水分增多，肉芽组织形 成，慢性纤维结缔组织形成；
• 钙化：质子密度很少，不如CT敏感； • 囊变：囊内容物-纯水物质，蛋白质水分； • 肿瘤：病理组织成分复杂，影像特点与其
所含成分有关，一般来讲肿瘤组织的质子 密度较正常组织高，T1延长不明显，T2延 长明显。
5
一、磁共振成像基本原理
• 值得注意的是，MRI的影像虽然也以不同的 灰度显示，但其反映的是MRI信号强度的不 同或弛豫时间T1与T2的长短，而不象CT图 像，灰度反映的是组织密度。
• 一般而言，组织信号强，图像所相应的部分 就亮，组织信号弱，图像所相应的部分就暗， 由组织反映出的不同的信号强度变化，就构 成组织器官之间、正常组织和病理组织之间 图像明暗的对比。
15
目录
一、磁共振成像基本原理 二、磁共振常见物质的信号特点 三、病理组织的信号特点 四、中枢神经系统磁共振成像常用序列 五、磁共振图片展示
16
四、中枢神经系统MRI常用序列
• 自旋回波（SE）序列 采用“90°-180°” 脉冲组合形式构成。 其特点为可消除由于磁场不均匀性所致 的去相位效应，磁敏感伪影小。但其采集 时间较长，尤其是T2加权成像，重T2加权 时信噪比较低。该序列为MRI的基础序列。
医学成像技术课件08MRI(1).pptx
自由感应衰减信号
线圈接收到的电势V的大小与MXY成正比，
并且以Larmor频率振荡变化。
Medical Imaging Technology
自由感应衰减信号
FID信号的强度按指数规律衰
减，强度的大小与T1、T2以及
组织的质子密度有关，FID信 号是MRI系统的信号源。 MR信号除FID，还有自旋回波 信号、梯度回波信号、刺激 回波信号等等，这些信号需 要使用特定的射频脉冲和梯 度脉冲。
的坐标系统。
MRI系统的坐标系
Medical Imaging Technology
梯度和梯
Gzk
B x
i
B x
j
B x
k
梯度磁场
BG x • Gxi y • Gy j z • Gzk
Medical Imaging Technology
梯度和梯度磁场
梯度场单位长度上的磁场是线性递 增的。
Medical Imaging Technology
MRI的空间定位
MR成像过程中，来自每个体素的MR信号必须同其 他体素的信号相分离，方可转换成相应像素的亮 度信号。
一般先通过层面选择和空间编码两个步骤来建立 体素的空间坐标，然后才能重建图像。
MRI空间坐标建立是由三个梯度磁场来实现。
Medical Imaging Technology
根据ω0=γB0，改变B0可改变ω0。
也就是如果能使扫描平面上每一点
具有不同的B0，人体不同部分受激
发的原子核将在不同频率下共振。 这一点用来编码受激原子核的空间 信息(空间定位)。
Medical Imaging Technology
梯度和梯度磁场
在B0上叠加一个变化小磁场ΔB梯度磁场，使成像层面上各处的磁场改变。 为得到任意层面的空间信息，MRI系统在X，Y，Z三个方向均使用梯度磁场GX、 GY和GZ梯度。 GX、GY和GZ分别由互相垂直的三组梯度线圈产生。扫描时，它们所产生的梯 度场ΔB与B0叠加后共同作用于相关的体素。梯度线圈作用是动态地修改B0。
线圈接收到的电势V的大小与MXY成正比，
并且以Larmor频率振荡变化。
Medical Imaging Technology
自由感应衰减信号
FID信号的强度按指数规律衰
减，强度的大小与T1、T2以及
组织的质子密度有关，FID信 号是MRI系统的信号源。 MR信号除FID，还有自旋回波 信号、梯度回波信号、刺激 回波信号等等，这些信号需 要使用特定的射频脉冲和梯 度脉冲。
的坐标系统。
MRI系统的坐标系
Medical Imaging Technology
梯度和梯
Gzk
B x
i
B x
j
B x
k
梯度磁场
BG x • Gxi y • Gy j z • Gzk
Medical Imaging Technology
梯度和梯度磁场
梯度场单位长度上的磁场是线性递 增的。
Medical Imaging Technology
MRI的空间定位
MR成像过程中，来自每个体素的MR信号必须同其 他体素的信号相分离，方可转换成相应像素的亮 度信号。
一般先通过层面选择和空间编码两个步骤来建立 体素的空间坐标，然后才能重建图像。
MRI空间坐标建立是由三个梯度磁场来实现。
Medical Imaging Technology
根据ω0=γB0，改变B0可改变ω0。
也就是如果能使扫描平面上每一点
具有不同的B0，人体不同部分受激
发的原子核将在不同频率下共振。 这一点用来编码受激原子核的空间 信息(空间定位)。
Medical Imaging Technology
梯度和梯度磁场
在B0上叠加一个变化小磁场ΔB梯度磁场，使成像层面上各处的磁场改变。 为得到任意层面的空间信息，MRI系统在X，Y，Z三个方向均使用梯度磁场GX、 GY和GZ梯度。 GX、GY和GZ分别由互相垂直的三组梯度线圈产生。扫描时，它们所产生的梯 度场ΔB与B0叠加后共同作用于相关的体素。梯度线圈作用是动态地修改B0。
《MRI技术》PPT课件
• VENC选择大于血精流选p时pt ，血管中心信号增37
流速编码梯度
精选ppt
38
各部位血管内血液流速
精选ppt
39
PC MRA的优缺点
优点：
• 对各种流速的血流均敏感 • 对FOV内流动的血流敏感 • 减小了失相位的影响 • 增大了背景的抑制 • 可作血流测定
缺点：
• 3D需较长的成像时间 • 对湍流更为敏感
临床应用：
➢ 颈动脉成像 ➢ 颅内静脉系统成像 ➢ 作为CEMRA的定位像
参数设置和定位：
➢TE = min; TR = min
➢ 翻转角＝50～60 ˚
➢层面定位方向逆血流而行以减小饱和效应
精选ppt
20
3D TOF法
利用流入增强效应来增强血流信号采 用了无间隔的容积扫描，分辨力好， 但是由于是容积采集，血流在成像容 积内要经过较长的距离，而流入增强 效应持续的距离较短，在血液流出成 像容积前，血液的信号减弱 。
SAT脉冲 ：在扫描容积和 不需要的血管源之间放置 SAT脉冲。
在进入扫描块前接收到 SAT脉冲的血流被饱和 掉。
17
TOF家族
2D TOF GRE/SPGR 3D TOF GRE/SPGR 2D FAST TOF GRE/SPGR 3D FAST TOF GRE/SPGR
精选ppt
18
2D TOF法
临床应用：
➢ 颅内动脉成像
参数设置和定位：
➢TE = min or outphase; TR = 30ms＋
➢ 翻转角＝20 ˚
➢采用斜坡脉冲使厚块内血流信号强度均一
➢可加磁化对比转移增加背景抑制
➢多块采集时厚块之间须有至少1/4的层面重叠
流速编码梯度
精选ppt
38
各部位血管内血液流速
精选ppt
39
PC MRA的优缺点
优点：
• 对各种流速的血流均敏感 • 对FOV内流动的血流敏感 • 减小了失相位的影响 • 增大了背景的抑制 • 可作血流测定
缺点：
• 3D需较长的成像时间 • 对湍流更为敏感
临床应用：
➢ 颈动脉成像 ➢ 颅内静脉系统成像 ➢ 作为CEMRA的定位像
参数设置和定位：
➢TE = min; TR = min
➢ 翻转角＝50～60 ˚
➢层面定位方向逆血流而行以减小饱和效应
精选ppt
20
3D TOF法
利用流入增强效应来增强血流信号采 用了无间隔的容积扫描，分辨力好， 但是由于是容积采集，血流在成像容 积内要经过较长的距离，而流入增强 效应持续的距离较短，在血液流出成 像容积前，血液的信号减弱 。
SAT脉冲 ：在扫描容积和 不需要的血管源之间放置 SAT脉冲。
在进入扫描块前接收到 SAT脉冲的血流被饱和 掉。
17
TOF家族
2D TOF GRE/SPGR 3D TOF GRE/SPGR 2D FAST TOF GRE/SPGR 3D FAST TOF GRE/SPGR
精选ppt
18
2D TOF法
临床应用：
➢ 颅内动脉成像
参数设置和定位：
➢TE = min or outphase; TR = 30ms＋
➢ 翻转角＝20 ˚
➢采用斜坡脉冲使厚块内血流信号强度均一
➢可加磁化对比转移增加背景抑制
➢多块采集时厚块之间须有至少1/4的层面重叠
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二维傅立叶变换图像重建
Medical Imaging Technology
二维傅立叶变换图像重建
Medical Imaging Technology
二维傅立叶变换图像重建
医学成像技术课件--08MRI
Medical Imaging Technology
核磁共振现象复习
核磁共振信号产生三个基本条件： 1．能够产生共振跃迁的原子核； 2．恒定的静磁场（外磁场、主磁场）； 3．产生一定频率电磁波的交变磁场(射频磁场 )。
“核 ” ：共振跃迁的原子核 “磁 ” ：主磁场和射频磁场 “共振” ：当射频磁场的频率与原子核进动的频率一致时
相位编码梯度的一次变化称一个相位编 码 步 (phase encoding step) 。 128×128的图像需要128个相位编码步 才能完成。
梯度值是逐次等刻度递增的。
Medical Imaging Technology
二维傅立叶变换图像重建
Medical Imaging Technology
相位编码
相位编码
施加的相位梯度改变了磁场强度，进而改变了进动的频率 ，质子以不同频率进动。
Medical Imaging Technology
相位编码
相位编码后
如果梯度关断，质子又会以相同频率进动。
Medical Imaging Technology
相位编码
相位记忆
90° pulse
梯度开启
a,b, c,d
Medical Imaging Technology
MRI的空间定位
MR成像过程中，来自每个体素的MR信号必须同其 他体素的信号相分离，方可转换成相应像素的亮 度信号。
一般先通过层面选择和空间编码两个步骤来建立 体素的空间坐标，然后才能重建图像。
MRI空间坐标建立是由三个梯度磁场来实现。
Medical Imaging Technology
Medical Imaging Technology
静磁场
断层选择
z 轴梯度开启
线性梯度场 (z axis)
0.5 T
通过轻微改变磁场强度来加快或减慢质子的进动频率
Medical Imaging Technology
相位编码前
相位编码
当射频停止，质子几乎在同一相位
Medical Imaging Technology
的坐标系统。
MRI系统的坐标系
Medical Imaging Technology
梯度和梯度磁场
梯度
B B B G Gxi Gy j Gzk x i x j x k
梯度磁场
BG x •Gxi y •Gy j z •Gzk
Medical Imaging Technology
梯度和梯度磁场
Medical Imaging Technology
自由感应衰减信号
FID信号的强度按指数规律衰
减，强度的大小与T1、T2以及
组织的质子密度有关，FID信 号是MRI系统的信号源。 MR信号除FID，还有自旋回波 信号、梯度回波信号、刺激 回波信号等等，这些信号需 要使用特定的射频脉冲和梯 度脉冲。
原子核吸收能量，发生能级间的共振跃迁。
Medical Imaging Technology
核磁共振现象复习
Larmor方程
v B0
v:进动频率（Larmor 频率），Hz γ：旋磁比，Hz/T B0：外磁场强度,T
对于1H，当B0 ＝1T时， v约为42.5MHZ
Medical Imaging Technology
梯度场单位长度上的磁场是线性递 增的。
根据ω0=γB0，改变B0可改变ω0。
也就是如果能使扫描平面上每一点
具有不同的B0，人体不同部分受激
发的原子核将在不同频率下共振。 这一点用来编码受激原子核的空间 信息(空间定位)。
Medical Imaging Technology
梯度和梯度磁场
在B0上叠加一个变化小磁场ΔB梯度磁场，使成像层面上各处的磁场改变。 为得到任意层面的空间信息，MRI系统在X，Y，Z三个方向均使用梯度磁场GX、 GY和GZ梯度。 GX、GY和GZ分别由互相垂直的三组梯度线圈产生。扫描时，它们所产生的梯 度场ΔB与B0叠加后共同作用于相关的体素。梯度线圈作用是动态地修改B0。
一维傅立叶变换
幅度 /时间转换为幅度 /频率，即时域变为频域
单个频率
Байду номын сангаас
单峰
两种频率
时间
两个峰
频率
Medical Imaging Technology
多次相位编码
在每个数据采集周期中，相位编码梯度 只是瞬间接通，总是工作于脉冲状态。
有多少个数据采集周期，该梯度就接通 多少次，梯度脉冲的幅度变化多少次 (每次施加时采用的梯度值均不同)。
a,b, c,d
同相
a bcd
梯度关断
“相位记忆 ”
dc b
a
a
b cd
d c b a
Medical Imaging Technology
频率编码
x轴梯度开启
X
Z
Y
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MRI的空间定位
选层
相位编码（x） 相位编码后（x） 频率编码（y）
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MRI的空间定位
脉冲时序
Slice Plane XY
XZ
YZ
Gradient
Slice
Phase
Frequenc y
Z
X or Y Y or X
Y X or Z Z or X
X Y or Z Z or Y
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一维傅立叶变换
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梯度和梯度磁场
例：B0=1.0T，ΔB =10mT/m，B0和ΔB的叠加情况： 假如成像区域为Φ50cm，由于梯度场ΔB的作用，这时在
磁体中心两侧(选层方向)产生±2.5mT的场强变化，使其总 场强分别变为0.9975T和1.0025T，这一微小差别足以使其 共振频率发生显著变化。 正向的梯度场使相应坐标轴正向上的磁场线性增加、负 向上的磁场线性减小，磁场中心的场强不变。 如施加正向的Z梯度GZ，意味着使磁体前方场强增加，使 磁体后方场强减弱，磁体中心场强不变。
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梯度和梯度磁场
按B0方向，MRI磁体分纵向磁场磁体
和横向磁场磁体，超导磁体都采用 纵向磁场。 纵向磁场系统，Z轴定义为磁体的轴 向，Z轴与被检者体轴平行。 X轴、Y轴及其正向通过右手规则定 义，即以右手握住Z轴，当右手的四 个手指从正向X轴以90°转向正向Y 轴时，大拇指的指向是Z轴正向。 坐标原点移至磁体中心得到MRI系统
核磁共振现象复习
Mz M0 M xy 0
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核磁共振现象复习
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核磁共振现象复习
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自由感应衰减信号
线圈接收到的电势V的大小与MXY成正比，
并且以Larmor频率振荡变化。
断层选择
层面选择是通过三个梯度的不同组合 来实现的。如果是任意斜面成像，层面 的确定要两个或三个梯度的共同作用。 在Z向施加GZ后，沿Z轴各层面上质子
的旋进频率： ωZ=γ(B0+ZGZ)
ωZ为Z坐标的函数，即垂直于Z轴的所 有层面均有不同的共振频率，对每个层 面来说，层面(等自旋面)内所有质子的 共振频率均相同。 脉宽越小，带宽越大，有可能选中多 个层面甚至所有层面，必须选用窄带脉 冲进行激发，才能实现每次只激发一层 的选层的目的。
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二维傅立叶变换图像重建
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二维傅立叶变换图像重建
医学成像技术课件--08MRI
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核磁共振现象复习
核磁共振信号产生三个基本条件： 1．能够产生共振跃迁的原子核； 2．恒定的静磁场（外磁场、主磁场）； 3．产生一定频率电磁波的交变磁场(射频磁场 )。
“核 ” ：共振跃迁的原子核 “磁 ” ：主磁场和射频磁场 “共振” ：当射频磁场的频率与原子核进动的频率一致时
相位编码梯度的一次变化称一个相位编 码 步 (phase encoding step) 。 128×128的图像需要128个相位编码步 才能完成。
梯度值是逐次等刻度递增的。
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二维傅立叶变换图像重建
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相位编码
相位编码
施加的相位梯度改变了磁场强度，进而改变了进动的频率 ，质子以不同频率进动。
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相位编码
相位编码后
如果梯度关断，质子又会以相同频率进动。
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相位编码
相位记忆
90° pulse
梯度开启
a,b, c,d
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MRI的空间定位
MR成像过程中，来自每个体素的MR信号必须同其 他体素的信号相分离，方可转换成相应像素的亮 度信号。
一般先通过层面选择和空间编码两个步骤来建立 体素的空间坐标，然后才能重建图像。
MRI空间坐标建立是由三个梯度磁场来实现。
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静磁场
断层选择
z 轴梯度开启
线性梯度场 (z axis)
0.5 T
通过轻微改变磁场强度来加快或减慢质子的进动频率
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相位编码前
相位编码
当射频停止，质子几乎在同一相位
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的坐标系统。
MRI系统的坐标系
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梯度和梯度磁场
梯度
B B B G Gxi Gy j Gzk x i x j x k
梯度磁场
BG x •Gxi y •Gy j z •Gzk
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梯度和梯度磁场
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自由感应衰减信号
FID信号的强度按指数规律衰
减，强度的大小与T1、T2以及
组织的质子密度有关，FID信 号是MRI系统的信号源。 MR信号除FID，还有自旋回波 信号、梯度回波信号、刺激 回波信号等等，这些信号需 要使用特定的射频脉冲和梯 度脉冲。
原子核吸收能量，发生能级间的共振跃迁。
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核磁共振现象复习
Larmor方程
v B0
v:进动频率（Larmor 频率），Hz γ：旋磁比，Hz/T B0：外磁场强度,T
对于1H，当B0 ＝1T时， v约为42.5MHZ
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梯度场单位长度上的磁场是线性递 增的。
根据ω0=γB0，改变B0可改变ω0。
也就是如果能使扫描平面上每一点
具有不同的B0，人体不同部分受激
发的原子核将在不同频率下共振。 这一点用来编码受激原子核的空间 信息(空间定位)。
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梯度和梯度磁场
在B0上叠加一个变化小磁场ΔB梯度磁场，使成像层面上各处的磁场改变。 为得到任意层面的空间信息，MRI系统在X，Y，Z三个方向均使用梯度磁场GX、 GY和GZ梯度。 GX、GY和GZ分别由互相垂直的三组梯度线圈产生。扫描时，它们所产生的梯 度场ΔB与B0叠加后共同作用于相关的体素。梯度线圈作用是动态地修改B0。
一维傅立叶变换
幅度 /时间转换为幅度 /频率，即时域变为频域
单个频率
Байду номын сангаас
单峰
两种频率
时间
两个峰
频率
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多次相位编码
在每个数据采集周期中，相位编码梯度 只是瞬间接通，总是工作于脉冲状态。
有多少个数据采集周期，该梯度就接通 多少次，梯度脉冲的幅度变化多少次 (每次施加时采用的梯度值均不同)。
a,b, c,d
同相
a bcd
梯度关断
“相位记忆 ”
dc b
a
a
b cd
d c b a
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频率编码
x轴梯度开启
X
Z
Y
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MRI的空间定位
选层
相位编码（x） 相位编码后（x） 频率编码（y）
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MRI的空间定位
脉冲时序
Slice Plane XY
XZ
YZ
Gradient
Slice
Phase
Frequenc y
Z
X or Y Y or X
Y X or Z Z or X
X Y or Z Z or Y
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一维傅立叶变换
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梯度和梯度磁场
例：B0=1.0T，ΔB =10mT/m，B0和ΔB的叠加情况： 假如成像区域为Φ50cm，由于梯度场ΔB的作用，这时在
磁体中心两侧(选层方向)产生±2.5mT的场强变化，使其总 场强分别变为0.9975T和1.0025T，这一微小差别足以使其 共振频率发生显著变化。 正向的梯度场使相应坐标轴正向上的磁场线性增加、负 向上的磁场线性减小，磁场中心的场强不变。 如施加正向的Z梯度GZ，意味着使磁体前方场强增加，使 磁体后方场强减弱，磁体中心场强不变。
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梯度和梯度磁场
按B0方向，MRI磁体分纵向磁场磁体
和横向磁场磁体，超导磁体都采用 纵向磁场。 纵向磁场系统，Z轴定义为磁体的轴 向，Z轴与被检者体轴平行。 X轴、Y轴及其正向通过右手规则定 义，即以右手握住Z轴，当右手的四 个手指从正向X轴以90°转向正向Y 轴时，大拇指的指向是Z轴正向。 坐标原点移至磁体中心得到MRI系统
核磁共振现象复习
Mz M0 M xy 0
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核磁共振现象复习
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核磁共振现象复习
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自由感应衰减信号
线圈接收到的电势V的大小与MXY成正比，
并且以Larmor频率振荡变化。
断层选择
层面选择是通过三个梯度的不同组合 来实现的。如果是任意斜面成像，层面 的确定要两个或三个梯度的共同作用。 在Z向施加GZ后，沿Z轴各层面上质子
的旋进频率： ωZ=γ(B0+ZGZ)
ωZ为Z坐标的函数，即垂直于Z轴的所 有层面均有不同的共振频率，对每个层 面来说，层面(等自旋面)内所有质子的 共振频率均相同。 脉宽越小，带宽越大，有可能选中多 个层面甚至所有层面，必须选用窄带脉 冲进行激发，才能实现每次只激发一层 的选层的目的。