磁共振物理基础PPT课件

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核——磁共振现象所涉及原子核 磁——磁共振过程发生强大磁体内，并用射频 场进行激励产生共振，用梯度场进行空间定位 并控制成像。 共振——原子核间能量吸收和释放可发生共振。
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磁共振成像的英文全称正确的是
A．Magnetic Resonance Image B．MagneticResorbent Image C．Magnetic Resonance Imaging D．Magnetic Resorbent Imaging E．Magnestat Resorbent Imaging
定义
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• 磁共振成像（magnetic resonance imaging，
MRI）是利用射频（radio frequency，RF）电 磁波对置于磁场中含有自旋不为零的原子核的 物 质 进 行 激 发 ， 发 生 核 磁 共 振 （ nuclear magnetic resonance，NMR），用感应线圈采 集磁共振信号，按一定数学方法进行处理而建 立的一种数字图像。
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处于高能级太费劲，并非人人能做到
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四、进动和进动频率： 1、进动（precession） ： 处于主磁场的质子，除了自旋运动外，还绕着 主磁场轴进行旋转摆动，称为进动。
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布洛赫 (Felix Bloch)
帕塞尔 (Edward Purcell)
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1973年——Lauterbur用反投影法完成MRI实 验室成像的工作。
1974年—Lauterbur 做出活鼠MR像。 1977年—英国阿伯丁大学的Hinshow和 Bottomley取得了第一幅人手腕关节剖面MR像。 Damadian 获得胸部 MR 像。 1978年——英国阿伯丁大学Mallard取得了人 体头部的磁共振图像。
1980年——完成了MRI全身扫描。
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1989年— 国产 MR 机商品化。 1993年— 至今，MR 机更新换代发展迅速， 目前已形成以下几种形式：
综合型（0.3T—3.0T临床） 开放式（OPEN以低场为主） 专业型（神经、心脏、骨关节、乳腺等）
超高场机型（4.0T、7.0T、8.0T、9.4 T 、 17.6T 研究） 超高速型（扫描成像速度极快、亚毫秒级，具 有MR实时成像及多种功能）
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四、磁性和非磁性原子核： 1、非磁性原子核： 如果原子核内的质子数和中子数均为偶数，则 这种原子核的自旋并不产生核磁，我们称这种 原子核为非磁性原子核。 2、磁性原子核： 我们把自旋运动能够产生核磁的原子核称为磁
性原子核。
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磁性原子核需要符合以下条件： （1）中子和质子均为奇数； （2）中子为奇数，质子为偶数； （3）中子为偶数，质子为奇数。
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一、原子的结构： 原子是由原子核及位于其周围轨道中的电子构 成的，电子带有负电荷。原子核由中子和质子 构成，中子不带电荷，质子带有正电荷。
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原子核
原子 AX
Z
核外电子
质子 中子
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二、用于人体磁共振成像的原子核： 用于人体磁共振成像的原子核为质子（1H）， 选择1H的理由有： （1）1H是人体中最多的原子核，约占人体中 总原子核数的2/3以上； （2）1H的磁化率在人体磁性原子核中是最高 的。 1H是氢原子核，仅有一个质子而没有中子，由 于人体MR图像一般采用1H作为成像对象，因 此除非特殊说明，一般所指的MR图像即为1H 的共振图像。
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答案：C
9历史ຫໍສະໝຸດ 101946年——美国加州大学Bloch和麻省哈佛大 学Purcell发现核磁共振现象，并用于化学分析。 60年代— 人们用磁共振技术检测了动物体内 分布的氢，磷，氮的 NMR 信号，开始了对生 物组织的化学分析研究。 1971年——美国纽约州立大学Damadian发现 老鼠正常组织与癌变组织氢原子核弛豫时间不 同，肿瘤的T1、T2时间延长。 1972年—纽约州立大学 Lauterbur 首先提出了 利用磁场和射频相结合的方法来获得核磁共振 图像（两个充水试管MR像）。
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五、人体组织MRI信号的主要来源： 人体内的水分子可以分为自由水和结合水两种。 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。
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需要指出，并非所有质子都产生MRI信号，常 规MRI信号主要源于水分子中的质子，部分组 织的信号也可来源于脂肪中的质子。
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在一定条件下结合水和蛋白质也可以影响自由 水的弛豫而改变组织的信号强度。 结合水较易接受自由水释放的能量 加快组织的纵向弛豫 在t1wi，结合水越多，组织信号越高。
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静磁场
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一、MRI系统的坐标系
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。
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具备磁共振研究的其他奇数质子元素
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三、自旋和核磁的概念： 1、自旋： 任何原子核都有一个特性，就是总以一定的频 率绕着自己的轴进行高速旋转，我们把原子核 的这一特性称为自旋。 2、核磁： 由于原子核带有正电荷，原子核的自旋就形成 电流环路，从而产生具有一定大小和方向的磁 化矢量。我们把这种由带有正电荷的原子核自 旋产生的磁场称为核磁。
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核磁共振空间定位方法开拓者劳特伯 (Paul Lauterbur)
磁共振 EPI 序列发明者曼斯菲尔德
( Peter Mansfield )
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第一幅头部MR图像是哪一年获取的？ A、1946年 B、1952年 C、1972年 D、1977年 E、1978年
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答案E
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原子
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二、进入主磁场前人体内质子的核磁状态 进入主磁场前，小磁场的排列是随机无序（即 杂乱无章）的，使每个质子产生的磁化矢量相 互抵消。
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三、进入主磁场后人体内质子的核磁状态 进入主磁场后，质子产生的小磁场有两种排列 方式， 1、与主磁场方向平行且方向相同——低能级。 2、与主磁场平行但方向相反——高能级。 3、处于平行同向的质子略多于处于平行反向 的质子——宏观纵向磁化矢量。