MRI基本原理與設(shè)備-MRI成像基礎(chǔ) (一)MRI技術(shù)的產(chǎn)生與基本原理 1．MRI技術(shù)的產(chǎn)生與基本原理 MRI檢查技術(shù)是在物理學(xué)領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)磁共振現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,，于20世紀(jì)70年代繼CT之后,，借助電子計算機技術(shù)和圖像重建數(shù)學(xué)的進展和成果而發(fā)展起來的一種新型醫(yī)學(xué)影像檢查技術(shù)。 MRI是通過對主磁體內(nèi)靜磁場(即外磁場)中的人體施加某種特定頻率的射頻脈沖(RF脈沖),，使人體組織中的氫核(即質(zhì)子)受到激勵而發(fā)生磁共振現(xiàn)象,；當(dāng)終止RF脈沖后，質(zhì)子在弛豫過程中感應(yīng)出MR信號,；經(jīng)過對MR信號的接收,、空間編碼和圖像重建等處理過程，產(chǎn)生出MR圖像,。MR圖像是數(shù)字化圖像,。
人體內(nèi)氫核豐富，而且用它進行MRI的成像效果最好,，因此目前MRI常規(guī)用氫核來成像,。 2．質(zhì)子的縱向磁化 單數(shù)質(zhì)子的原子(dan1 shu3 zhi4 zi3 de0 yuan2 zi3)核具有自旋特性，產(chǎn)生小的磁場,。但是人體進入靜磁場(即外磁場)前,，體內(nèi)質(zhì)子的磁矩排列無序，質(zhì)子總的凈磁矢量為零,，進入靜磁場后,，質(zhì)子的磁矩則呈有序排列，產(chǎn)生一個與外磁場磁力線方向一致的凈磁矢量,，稱為縱向磁化,。 3．質(zhì)子的進動頻率與Larmor公式 在靜磁場中，有序排列的質(zhì)子作快速的錐形旋轉(zhuǎn),，稱進動,，其頻率即每秒進動的次數(shù)取決于質(zhì)子的性質(zhì)以及它所處的外加磁場場強。 場強越強,，進動頻率越快,。例如，氫質(zhì)子在場強1tesla時進動(shi jin dong)頻率為42.58mHz，1.5tesla時則為63.87mHz,。當(dāng)向靜磁場中的人體發(fā)射與質(zhì)子進動頻率相同的RF脈沖時,，就能將RF脈沖能量傳遞給質(zhì)子而出現(xiàn)磁共振現(xiàn)象，這個頻率就稱為共振頻率,。共振頻率可由Larmor公式算出。 Larmor公式：ω0=γ.β0 （其中ω0：進動(_jin dong)頻率(Hz),；γ：(___)旋磁比,；β0：外磁場強度，場強單位為特斯拉(TeslaT),。） 4．磁共振現(xiàn)象 質(zhì)子受到RF脈沖的激勵,，原來處在低能級的自旋被激發(fā)，即吸收電磁波的能量而改變能量狀態(tài),，由低能級躍遷到高能級,，這種現(xiàn)象就是磁共振現(xiàn)象。 5．質(zhì)子的弛豫與弛豫時間 當(dāng)磁共振現(xiàn) 象發(fā)生時,，縱向磁化強度減少,，產(chǎn)生橫向磁化分量。處于不平衡狀態(tài),。終止RF脈沖后,，質(zhì)子系統(tǒng)恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài)，這個過程稱為弛豫,。弛豫可以分為兩種：縱向磁化恢復(fù)到原來狀態(tài),，其過程稱為縱向弛豫；橫向磁化逐漸消失,，其過程稱為橫向弛豫,。縱向磁化由零恢復(fù)到原來數(shù)值的63％所需時間,，為縱向弛豫時間,，簡稱T1。橫向磁化由最大減小到最大值的37％所需的時間,，為橫向弛豫時間,，簡稱T2。T1與T2是反映物質(zhì)特征的時間常數(shù),。 6·MR信號的產(chǎn)生與MR圖像 弛豫過程是磁力線不斷變化的過程,，可以感應(yīng)鄰近的接收線圈，出現(xiàn)電信號,。弛豫的速度決定了電信號的強弱,。由于氫質(zhì)子在不同組織中的環(huán)境不一致，影響了它弛豫的速度,，使得人體正常組織之間,、正常組織與病理組織之間在弛豫時間產(chǎn)生差別,，這是形成磁共振影像對比的基礎(chǔ)。不同組織間弛豫時間有差別時的信號強度也產(chǎn)生差別,，這些信號強度的差別表現(xiàn)在圖像中灰度的不同,，這樣組成的圖像就是磁共振圖像。 7·脈沖序列與信號加權(quán) MRI是通過一定的脈沖序列實現(xiàn)的,。所謂脈沖序列就是用以產(chǎn)生磁共振信號的不同掃描參數(shù)的組合,。在脈沖序列中，兩次RF激勵脈沖之間的間隔時間稱重復(fù)時間(repetition time),，簡稱TR,。TR的長短決定著在MR圖像(tu2 xiang4)上能否顯示出組織間在T1上的差別，即TR決定Tt信號加權(quán),。TR越短,，T1信號對比越強；而使用長TR時則不能獲得這種信號對比,。在脈沖序列中,，從RF激勵脈沖開始至采集回波的時間間隔稱為回波時間(ech0 time)，簡稱TE,。TE的長短決定著在MR圖像上能否顯示出組織間在T2 上的差別,，即TE決定T2信號(xin hao)加權(quán)。TE時間越長,，T2信號對比越強,，使用短TE時則不能獲得這種信號對比。
自旋回波(spin echo,，SE)脈沖序列是臨床最常用的脈沖序列之一,。
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