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第六章 磁共振成像(第一节至第二节)

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《磁共振成像》课件

《磁共振成像》课件

缺点
• 扫描时间较长 • 设备和维护成本较高 • 对金属患者和患有心脏起搏器等设备的
患者不适用
结语
磁共振成像在医学领域起着重要的作用，为临床诊断和科学研究提供了宝贵 的工具。我们期待磁共振成像的未来发展，带来更多的创新和突破。
3
频率编码
4
使用不同的频率编码来识别不同的组
织类型。
5
重建图像
6
通过计算和处理信号数据，将图像重 建出来。
静态磁场
通过产生强大的静态磁场对人体进行 磁化。
感应信号
检测和记录由磁共振现象引发的细微 信号。
空间编码
通过空间编码技术将信号对应到具体 的图像位置。
磁共振成像的应用
临床应用
磁共振成像在临床诊断中广泛应用，用于检测和诊断各种疾病。
《磁共振成像》PPT课件
# 磁共振成像PPT课件 ## 一、概述 - 磁共振成像是一种非侵入性的医学影像学技术，通过利用核磁共振现象获取人体内部的详细图像。 - 本课件将介绍磁共振成像的基本原理、应用领域、发展前景以及与其他影像学的对比。
磁共振成像的基本步骤
1
平行磁场
2
施加额外的平行磁场来磁化人体组织。
1 磁共振成像并发症
2 安全风险
虽然磁共振成像是一项相对安全的检查技 术，但仍可能出现一些并发症，如过敏反 应或晕厥。
由于磁共振成像使用强大的磁场，对于携 带金属和电子设备的患者，可能存在引起 伤害的安全风险。
磁共振成像与其他影像学对比
优点
• 无辐射，对人体无害 • 能提供高分辨率的图像 • 可以观察软组织和细节
科学研究
磁共振成像为科学研究提供了非常有价值的工具，帮助了解人体结构和功能。

磁共振成像原理

磁共振成像原理

第一节 概述


1946 年，美国哈佛大学的 E.Purcell 及斯坦福 大学的F.Bloch领导的两个研究小组各自独立 地发现了核磁共振现象，Purcell和Bloch两人 共同获得 1952 年的诺贝尔物理奖。核磁共振 主要用于磁共振波谱，研究物质的分子结构。 1971 年美国纽约州立大学的 R.damadian 用 MRS仪对鼠的正常组织和癌变组织样品研究 发现，癌变组织 T 1 、 T 2 弛豫时间值比正常组 织长。
第一节 概述




1973年美国纽约州立大学的Lauterbur利用梯度 磁场进行空间定位，用两个充水试管获得了第 一幅核磁共振图像。 1974年～1980年MRI得到不断发展，研究出梯 度选层方法、相位编码成像方法、自旋回波成 像方法以及二维傅里叶变换的成像方法。 1978年在英国取得了第一幅人体头部的磁共振 图像。同一年，又取得了人体的第一幅胸、腹 部图像。 1980年磁共振机开始应用于临床。
(二 ) 主 要 用 途



头颈部， MRI 的应用大大改善了眼、鼻窦、鼻 咽腔以及颈部软组织病变的检出、定位、定量 与定性。 磁共振血管成像(magnetic resonance angiography ，MRA) 技术对显示头颈部血管狭 窄、闭塞、畸形以及颅内动脉具有重要价值。 在肌肉关节系统，已成为肌肉、肌腱、韧带、 软骨病变影像检查的主要手段之一。 电影MRI技术还可进行关节功能检查。
接动画
三、静磁场的作用
（二）静磁场中的能级分裂


原子核磁矩μ进入B0后，空间取向发生量子化， 只能取一些确定的方向。自旋量子数为 I ，则 只能2I+1个不同方向。 μ在B0方向的投影是一些不连续的数值。 μ的 不同取向，形成它与B0相互作用能的不同。μ 与B0的相互作用能称为位能。在B0中μ的位能 为：

磁共振成像(MRI)的基本原理

磁共振成像(MRI)的基本原理
• MZ = M0(1－e-t/T1) • T1的物理学意义：弛豫周期。
47
纵向磁化对比
由于各种组织的T1不同，在纵向弛豫过程中，不同时 刻各种组织在纵向磁化中的比例不同，因而产生了不 同组织间的纵向磁化对比。也称为T1对比。
48
T1加权图像
T1 weighted image
图像的对比主要依赖T1对比称为T1加权（权重） 图像。
80
傅立叶变换
• 将时间——强度的信号关系变换为频率——强度的信号关系。这 种数学变换模式称为傅立叶（Fourier transform)变换。
81
1DFT重建
• 梯度与梯度磁场 • 层面选择及相关因素Δω=γGz·ΔD • 体素的频率编码及投影
82
1
2
3
4
5
6
7
8
9
83
84
空间频率与K-空间
93
磁共振各种特殊成像技术
• 磁共振血管造影技术(MRA) • 时间飞跃法 (Time of flight) • 相位对比法(Phase contrast) • 幅度对比法(Magnitude contrast) • 对比剂增强法(Contrast enhance)
的磁共振靶核。
13
第二节：磁场
• 磁场的概念 • 均匀磁场 • 稳定磁场 • 交变磁场
14
磁场
• 物质场 • 对磁性物质的力效应 • 磁场的强度
15
均匀磁场
大小方向恒定不变的磁场.
16
交变磁场
大小或方向呈规律性变化的磁场
17
Y BX=Bsina
B(RF) a
X BY=Bcosa
18
第三节：磁场对样体的作用

磁共振(MRI)成像原理

磁共振(MRI)成像原理

横向弛豫
七、横向弛豫
横向弛豫
七、横向弛豫 由于受磁场不均匀的影响，实际上90°射频脉冲关闭后，宏观横向磁化矢量将呈指数式
的快速衰减，我们把宏观横向磁化矢量的这种衰减称为自由感应衰减也称T2※弛豫。 利用180°聚焦脉冲可以剔除主磁场不均匀造成的宏观横向磁化矢量衰减，组织由于质
子群周围磁场微环境随机波动造成的宏观横向磁化矢量的衰减才是真正的横向弛豫，即T2弛 豫。T2弛豫的能量传递发生于质子群内部，即质子与质子之间，因此T2弛豫也称自旋一自 旋弛豫（spin-spin弛豫）。
横向弛豫
七、横向弛豫 90°脉冲关闭后，组织中的宏观横向磁化矢量将逐渐减小，最后将衰减到零。90°脉冲
使组织中原来相位不一致的质子群处于同相位进动，质子小磁场的横向磁化分矢量相互叠加， 从而产生旋转的宏观横向磁化矢量。
90°脉冲关闭后，宏观横向磁化矢量衰减的原因与之相反，同相位进动的质子群逐渐失 去了相位的一致，其横向磁化分矢量的叠加作用逐渐减弱，因此宏观横向磁化矢量逐渐减小 直至完全衰减。
子核中的质子数是相同的，所不同的是中子数，这种同一元素的不同原子 核被称为同位素，如元素氢的同位素就有H（氢核）、H（氘核）和H（氚 核），一般标为1H（氢核）、H（氘核）和3H（氚核）即可。
物质基础
一、物质基础：自旋和核磁共振 原子核具有一定大小和质量，可以视作一个球体，所有磁性原子核都有一个特性，就
弛豫
六、核磁弛豫
A.在激发前平衡状态下，组织中只有宏观纵向磁化矢量（向上空白 粗箭）； B.90°脉冲激发后即刻，组织中宏观纵向磁化矢量消失，产生一 个旋转（带箭头圆圈）的宏观横向磁化矢量（水平空白粗箭）； C.等待一段时间后，组织中的宏观横向磁化矢量有所缩小，宏观纵 向磁化矢量有所恢复； D.再等待一段时间后，组织中的宏观横向磁化矢量进一步缩小，宏 观纵向磁化矢量恢复更多； E.再过一段时间，组织中的宏观横向磁化矢量已经完全衰减，而宏 观纵向磁化矢量进一步恢复； F.到最后，组织中的宏观纵向磁化矢量已经完全恢复到平衡状态。

第六章 磁共振成像(第一节至第二节)

第六章 磁共振成像(第一节至第二节)
医学影像物理学 第六章 磁共振成像
主编：南京医科大学 编者 海 南 医学院 华北理工大学 吴小玲 许建梅 侯淑莲
第六章 磁共振成像
2003年诺贝尔医学或生理学奖获得者
美国科学家保罗·劳特伯
英国科学家彼德·曼斯菲尔德
第六章 磁共振成像
核磁共振成像是利用原子核在强磁场内发生共振产生 的信号经图像重建的成像技术。
M x ' y ' M0eTE /T2
T2弛豫及T2*弛豫
三、自旋回波序列与加权图像
3.自旋回波信号的幅值 除第一个周期外，其它周期开始时的纵向磁化矢量均为 Mz，TE时刻的横向磁化矢量为 M x ' y ' M zeT /T Mz是在前一个脉冲周期结束时恢复的纵向磁化矢量。 当 TR>>TE时，可以证明纵向磁化矢量
T1WI
T2WI 加权图像
PDWI
第一节 磁共振信号与加权图像
一、FID信号加权与图像对比度形成 二、自由感应衰减类序列
三、自旋回波序列与加权图像
四、反转恢复序列与加权图像
一、FID信号加权与图像对比度形成 静磁场均匀时，自由感应衰减信号（FID）的衰减 速度反应了样品自旋-自旋相互作用的时间常数T2 ；但通常静磁场是不均匀的，自旋-自旋相互作用 与磁场的不均匀性共同作用，使FID信号的衰减更 快，用时间常数T2*来描述。
TE长
TE合适
合适的TE保证合适的对比度
TE短
三、自旋回波序列与加Hale Waihona Puke 图像4. SE序列的加权图像
（3）质子密度加权图像（PDWI） ： 抑制T1差异对信
B0 1T 时约2000~2500ms ）;抑 号的影响，选择长 TR ( T1 ，

磁共振成像诊断学

磁共振成像诊断学
二、谱仪系统: 包括梯度场、射频场的发生和控制， MR信号接收和控制等部分
三、计算计图像处理系统
第十五页，共62页。
第三节 磁共振成像技术
扫描序列
自旋回波序列（快速自旋回波序列） Spin Echo Sequence, SE（TSE，
FSE） 梯度回波序列
Gradient Echo Sequence, GRE FISP, FAST, GRASS, SSFP, FLASH, 反转恢复序列 Inversion Recovery Sequence, IR STIR
5 顺磁性造影剂无毒性反应
6 无颅底骨伪影
第三十四页，共62页。
第五节 临床应用
MR的优势和限度
限度：
1 扫描时间较长
2 危重病人，不能很好合作和配合病人不能检查
3 磁体扫描膛较小，少数病人会有幽闭恐怖症
4 带有心脏起博器或体内顺磁性医疗装置病人不
能检查 5 费用较高 6 钙无信号，对钙化灶为病理特征的病变诊断受
第十三页，共62页。
第二节 MRI的基本结构
第十四页，共62页。
第三节 MRI的基本结构
一、磁体系统 主磁体：产生静磁场
永磁磁体—永久带有磁体，造价低 场强较低 常导磁体—制造简单，耗电量大，场强稍高 超导磁体—场强高稳定，费用高，消耗液氮
梯度系统：扫描层面的空间定位 射频系统：发射射频脉冲，产生MR信号并接收
第四节 MRI图像特点
组织特性
T1WI
T2WI
水 长T1、很长T2 低信号 明亮高
脂肪 T2短，T2长 很高 中等高
肌肉 T1长，T2短 低 低
骨皮质 活动质子少 黑 黑
气体 无活动质子 黑 黑
流动血液 流动效应

最全的医学成像原理磁共振成像PPT课件

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。
第29页/共81页
• 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。
第30页/共81页
• 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）

磁共振成像(MRI)诊断

磁共振成像(MRI)诊断
（3）炎症：各种细菌、病毒、霉菌性脑炎、脑膜炎与 肉芽肿在MRI上可显示，加强后对定性更有价值；对 脑囊虫、脑包虫可定性诊断，并可分期分型。
第一节 MRI的适应征
中枢神经系统
（4）脑退行性病变：可清楚显示皮质性、髓 质性、弥漫性脑萎缩、原发性小脑萎缩；协助 诊断Wilson病、CO中毒、甲旁减等疾病。
TE：称回波时间，即射频脉冲发射后到采 集回波信号之间的时间。
☝
第四节 射频脉冲序列和伪影
一、射频脉冲序列 射频脉冲即一个短的无线电波或射频能量，
其作用就是如何有效获得MRI信号。序列 指检查中使用的脉冲程序。常用的射频脉 冲序列有： 1、自旋回波（SE）序列 2、反转回复（IR）序列 3、部分饱和（PS）序列
第四节 射频脉冲序列和伪影
4、快速成像序列 :
（1）梯度回波（GRE）序列 （2）快速自旋回波（FSE）序列 （3）平面回波成像（EPI）序列
5、脂肪抑制序列：包括STIR、Chemsat等。 6、液体衰减反转回复（FLAIR）序列。
第四节 射频脉冲序列和伪影
MRI成像中的伪影 MRI成像中的假影像称伪影（artifact）常
第五节 特殊成像
脑功能性MRI检查（f MRI）
fMRI主要有造影法、血氧水平依赖对比 法（BOLD）。虽然仍在研究阶段，但已 用于临床的如脑部手术前计划的制定，了 解卒中偏瘫病人脑的恢复能力的评估及精 神疾病神经活动的研究等。
第六节 磁共振对比剂
MRI影像具有良好的组织对比，但正常与 异常组织的弛豫时间有较大的重叠，为提 高MRI影像对比度，一方面选择适当的脉 冲序列和成像参数，另一方面则致力于人 为地改变组织的MRI特征性参数，即缩短 T1和T2弛豫时间，使用对比剂的意义乃在 于此。

现代仪器分析 第六章 核磁共振波谱法PPT课件

现代仪器分析 第六章 核磁共振波谱法PPT课件
❖核磁共振波谱(NMR spectrum)：以 核磁共振信号强度对照射频率(或磁 场强度)作图所得图谱。
❖核磁共振波谱法：利用核磁共振波 谱进行结构（包括构型、构象）测定 、定性及定量的方法。
第一节 概 述
核：磁性质的原子核 磁：外加磁场 共振：吸收射频辐射产生核自旋能
级跃迁，产生NMR信号
研究的对象是处于强磁场中原子核对射频辐射的吸收
③
H0=0
E＝
h
2
H
0
m＝+1/2
I (I 1) I (I 1)
I＝1/2核的能级分裂
ω0 = 2πν0 = γH0 ν0 = γH0/ (2π)
h 0
E
h 2
H0
0
2
H0
第 三 节 核磁共振波谱仪
（一）主要组成及部件的功能
共振吸收法是利用原子核在磁场中，能级跃迁时核磁矩方 向改变而产生感应电流，来测定核磁共振信号。
结论：质量数和电荷数两者或其一为奇数时，才有非零的核自 旋量子数。
I = 0 时，P = 0，原子核无自旋现象 I≥ ½ 时，原子核有自旋现象
Ｉ＝1/2的原子核
11H ,
163C,
199F ,
175N ,
P 31
15
原子核可看作核电荷均匀分布的球体，并象陀螺一样自旋，有磁 矩产生，是核磁共振研究的主要对象，C，H也是有机化合物 的主要组成元素。
2、物理化学研究方面 可以研究氢键、分子内旋转及测定反应速率常数等。
第一节 概 述
3、在定量方面 可以测定某些药物的含量及纯度检查。
4、医疗与药理研究 由于核磁共振具有能深入物体内部，而不破坏样品的特点，因 而可进行活体研究，在生物化学药品方面也有广泛应用。如酶 活性、生物膜的分子结构、癌组织与正常组织鉴别、药物与受 体间的作用机制等。近年来，核磁共振成像仪，已用于人体疾 病的诊断。

磁共振成像原理课件

磁共振成像原理课件

磁共振成像可以无创地提供高 分辨率、高对照度的解剖结构 和功能信息。
磁共振成像的物理基础
原子核磁矩
磁场梯度
原子核具有磁矩，当它们被置于外加 磁场中时，磁矩会受到洛伦兹力的作 用而产生偏转。
磁场梯度用于空间定位，通过改变磁 场强度，可以控制共振信号的采集位 置。
射频脉冲
射频脉冲用于激发原子核产生共振， 当射频脉冲撤除后，原子核释放能量 回到平衡态，产生可测量的共振信号 。
便携式磁共振成像
总结词
便携式磁共振成像技术具有移动性强、操作简便等优 点，为临床诊断和急救等场景提供了更加便利的影像 检查手段。
详细描述
便携式磁共振成像技术是近年来发展迅速的一种医学影 像技术。与传统的磁共振成像技术相比，便携式磁共振 成像具有移动性强、操作简便等优点，能够快速地到达 患者身边，为临床诊断和急救等场景提供更加便利的影 像检查手段。未来，随着技术的不断进步和应用领域的 不断拓展，便携式磁共振成像技术有望在家庭医疗、野 外急救、灾害救援等多个领域发挥更大的作用，为人类 的健康事业做出更大的贡献。
磁敏锐加权成像（SWI）
利用不同组织间的磁敏锐差异，提高对出血和微出血灶的检测。
分子成像技术
波谱成像（Spectroscopy）
检测组织代谢产物，反应组织代谢状态，用于肿瘤诊断。
免疫成像
利用特异性抗体标记肿瘤细胞，实现肿瘤的靶向成像，有助于肿瘤的早期诊断和治疗评估 。
基因表达成像
通过检测特定基因的表达情况，反应基因调控和疾病进程，为个性化治疗提供根据。
05
磁共振成像的未来发展
高场强磁共振成像
总结词
高场强磁共振成像技术能够提供更高的分辨率和更准 确的定量分析，有助于疾病的早期诊断和治疗方案的 制定。

磁共振成像(MRI)解剖

磁共振成像(MRI)解剖
癌痛治疗工作的开展使阿片类止痛药用量出现明显增加的趋势然而阿片类的滥用人数却呈现下降的趋势阿片类止痛药物医疗用药并未增加阿片类药物滥用的危险mr癌痛治疗工作的开展使阿片类止痛药用量出现明显增加的趋势然而阿片类的滥用人数却呈现下降的趋势阿片类止痛药物医疗用药并未增加阿片类药物滥用的危险mr癌痛治疗工作的开展使阿片类止痛药用量出现明显增加的趋势然而阿片类的滥用人数却呈现下降的趋势阿片类止痛药物医疗用药并未增加阿片类药物滥用的危险mr癌痛治疗工作的开展使阿片类止痛药用量出现明显增加的趋势然而阿片类的滥用人数却呈现下降的趋势阿片类止痛药物医疗用药并未增加阿片类药物滥用的危险mr椎体信号t1wi等信号t2wi低信号癌痛治疗工作的开展使阿片类止痛药用量出现明显增加的趋势然而阿片类的滥用人数却呈现下降的趋势阿片类止痛药物医疗用药并未增加阿片类药物滥用的危险mr椎间盘t1wi等信号t2wi高信号脊髓t1wi等信号t2wi低信号癌痛治疗工作的开展使阿片类止痛药用量出现明显增加的趋势然而阿片类的滥用人数却呈现下降的趋势阿片类止痛药物医疗用药并未增加阿片类药物滥用的危险mr脑脊液t1wi低信号t2wi高信号硬膜外脂肪t1wi高信号t2wi高信号癌痛治疗工作的开展使阿片类止痛药用量出现明显增加的趋势然而阿片类的滥用人数却呈现下降的趋势阿片类止痛药物医疗用药并未增加阿片类药物滥用的危险mr颈椎横扫t2wi所见癌痛治疗工作的开展使阿片类止痛药用量出现明显增加的趋势然而阿片类的滥用人数却呈现下降的趋势阿片类止痛药物医疗用药并未增加阿片类药物滥用的危险mrt1wi
磁共振成像参数
论
TR值—重复时间 Repetition Time, TR TE值—回波时间 Echo Time, TE
第一章 总
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)

第六章_医学磁共振成像(MRI)设备与应用

第六章_医学磁共振成像(MRI)设备与应用

《医学影像实用技术教程》
单击此处编辑母版标题样式 （4）图像显示
图像重建结束后，得到的是表示图像各点
不同亮度的一组数据，这些图像数据立即被送
入主计算机系统的海量存储器或硬盘中，并以
图像的形式输出才能让人眼看到。最成熟、最
受欢迎的显示方法是电子视频显示系统，目前 比较流行的是液晶显示器。图像的显示不仅限 于当前的病人，在会诊或进行回顾性研究时还 需要调出以往病人的图像。
病检查和诊断中的应用价值与选择原则 ；
3. 了解主要的MRI新技术进展与应用 。
China Medical University Computer Center 2007.8
2
《医学影像实用技术教程》
单击此处编辑母标题样式 本章目录：
6.1 MRI成像系统简介 6.2 MRI检查的临床应用
6.3 MRI成像检查的优缺点
China Medical University Computer Center 2007.8
12
《医学影像实用技术教程》
3．射频系统
单击此处编辑母版标题样式
射频脉冲磁场简称射频脉冲（radio frequency，RF）是
一种以正弦波震荡的射频电波。磁共振系统中应用的频率较低， 相当于调频广播FM波段，根据静磁场的强度不同其RF频率也 不同。 射频系统作用：用来发射射频磁场，激发样品的磁化强度产 生磁共振，同时，接收样品磁共振发射出来的信号，通过一系 列的处理，得到数字化原始数据，送给计算机进行图像重建。 它是由发射射频磁场部分和接收射频信号部分组成。
7
《医学影像实用技术教程》
1．磁体系统 磁体系统是磁共振成像系统最重要、成本最高的部件，是磁 共振系统中最强大的磁场，平时我们评论磁共振设备的大小就 是指静磁场的场强数值，单位用特斯拉（Tesla，简称T）或高 斯（Gauss）表示，1T=1万高斯。

《磁共振成像》课件

《磁共振成像》课件
穿着要求
穿着舒适、无金属纽扣或拉链的衣 服进行检查。
检查中的安全问题
保持静止
在检查过程中，需要保持静止不动，以免影 响成像效果。
遵循医生指导
在检查过程中，需要遵循医生的指导，如保 持正常呼吸、不要憋气等。
观察身体反应
在检查过程中，需要观察身体是否有不适反 应，如有异常应及时告知医生。
避免携带电子设备
02
磁共振成像系统
磁体系统
01
磁体类型
磁体系统是磁共振成像的核心 部分，主要分为永磁型、超导
型和脉冲型三种类型。
02
磁场强度
磁场强度是衡量磁体性能的重 要指标，通常在0.5-3.0特斯拉
之间。
03
磁场均匀性
为了获得高质量的图像，磁场 的均匀性必须得到保证，通常
要求在±0.01ppm之内。
梯度系统
• 技术挑战：高场强磁共振成像技术需要更高的技术和资金投入，同时还需要解决磁场均匀性、信噪比和安全性等问题。
快速成像技术
总结词
快速成像技术能够缩短成像时间，提高成像效率 ，减轻患者的痛苦和不适感。
发展趋势
随着快速成像技术的不断改进和完善，其应用范 围也将不断扩大，未来可能会成为磁共振成像技 术的主流之一。
02
详细描述
多模态成像技术是当前研究的 热点之一，它能够综合利用多 种成像模式的信息，如磁共振 成像、超声成像、X射线成像 等，从而提供更加全面和准确
的诊断结果。
03
发展趋势
多模态成像技术的应用范围将 不断扩大，未来可能会成为医
学影像技术的主流之一。
04
技术挑战
多模态成像技术需要解决不同 模态之间的兼容性和同步性问 题，同时还需要进一步提高图
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  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

主要设备
1.磁体
2.梯度系统 3.射频系统 （1）射频线圈(发射线圈和接收线圈) （2）射频发射放大器
（3）射频接收放大器
（4）射频屏蔽
主要设备
射频线圈
膝关节线圈
乳腺线圈 体部线圈 头部线圈
主要设备
4.輔助部分 (1)检查床：承载病人 (2)操作控制台：操纵MR检査、影像处理、拍摄照片 (3)磁屏蔽
1.反转恢复（inversion recovery，IR）序列 （1）IR序列 一个脉冲周期的RF脉冲时序为：180º —TI—90º ，产生 FID信号。 TR：序列重复时间。 TI：反转时间，指180°RF脉冲到90°RF脉冲之间的时 间。
IR序列及FID信号
四、反转恢复序列与加权图像
（2）反转恢复自旋回波（IRSE）序列 在IR序列的基础上，每个脉冲周期的90°RF脉冲后，增加 一个180°RF脉冲，产生自旋回波。RF脉冲时序为： 180º -TI-90º -TE/2-180º 。 TR：序列重复时间。TI：反转时间。TE：回波时间。
R 1 E 2
SE序列TR时刻纵向磁化矢量的恢复值TE时刻的横向磁化矢量
三、自旋回波信号与加权图像
（1）T1加权图像 1）图像特点（不考虑） T1大的地方I 值较小，图像呈现弱信号；脑脊液T1长，图 像很暗；T1小的地方I 值较大，图像呈现强信号，脂肪组织 T1很短，在图像表现得很亮。
T１WI
正常人SE序列T1加权图像
三、自旋回波信号与加权图像
2）T1 加权原理 加权条件 短TE(820ms) 短TR(合适的短值， B0 1.5T ， 200600ms ) 理论原理
图像灰度主要由、T1 决定
I K B 0 (1 e T R / T1 ) e T E / T 2
TE<<T2 ，e-TE/T2 1
一、FID信号加权与图像对比度形成
1. FID信号强度讨论
第一个RF 90°脉冲后纵向磁矩的恢复 M z M 0 (1 et /T1 ) t /T M M e 横向磁矩的衰减 经TR 时间后发射第二 x' y' z 个90°脉冲，t TE 时，FID信号强度为
* 2
I k (1 e
二、自由感应衰减类序列与加权图像
饱和恢复序列（saturation recoery，SR），时序见上图 ，由一系列等间隔的90°RF脉冲组成，每个90°脉冲后采 集FID信号。 缺点： 1.TR很短，纵向磁矩恢复的不好，信号很弱，得不到 清晰的T1加权像 2. T2* 太短，不能得到T2加权像 SE序列解决了该问题
医学影像物理学 第六章 磁共振成像
主编：南京医科大学 编者 海 南 医学院 华北理工大学 吴小玲 许建梅 侯淑莲
第六章 磁共振成像
2003年诺贝尔医学或生理学奖获得者
美国科学家保罗·劳特伯
英国科学家彼德·曼斯菲尔德
第六章 磁共振成像
核磁共振成像是利用原子核在强磁场内发生共振产生 的信号经图像重建的成像技术。
TR /T1
)e
* TE /T2
左图 上面红点显示TR时刻纵向
纵向磁矩的恢复，横向磁矩的衰减
磁化矢量的恢复值，下面 红点显示TE时刻的横向磁 化矢量值。
一、FID信号加权与图像对比度形成 2.FID信号的加权与对比度
（ a）
(b)
（a）长TR不能很好显示A、B 组织T1差异，短TR较好显示A 、B 组织T1对比度，（b）短TE不能很好显示A、B 组织T2差
冲到自旋回波峰值之间的 时间。TE=2TI
SE序列与SE信号
三、自旋回波序列与加权图像
（2）自旋回波 施加180°脉冲后，自旋核聚相，横向磁化矢量增大，TE时 刻达到最大值，随后自旋核继续旋时，发生散相，横向磁化 矢量减小。产生一个先增大后减小的信号，称之为自旋回波Байду номын сангаас信号。
SE序列与SE信号
三、自旋回波序列与加权图像
第二节 磁共振图像重建
三、自旋回波序列与加权图像
1.自旋回波（spin echo，SE）序列组成及信号产生的物理机制 （1）单回波自旋回波序列
一个脉冲周期里发射RF脉冲时序：
90o脉冲—TI—180o脉冲 TR：序列重复时间。
TI ：90°RF脉冲到
180°RF脉冲之间的时间。 TE：回波时间
（echo time）指90°RF脉
I K B 0 (1 e T R / T1 )
（文字分析加权原理省略）
三、自旋回波序列与加权图像
短TE实现了 T1加权，合适的TR保证了合适的对比度
TR长
TR合适 合适的TR保证合适的对比度
TR短
三、自旋回波序列与加权图像
（2）T2加权图像 1）图像特点 T2大的组织，横向磁化矢量衰减得慢，在图像上表现为高信号。 脑脊液具有较长的T2 ，在T2WI中表现得非常亮。 T2小的地方I 值较小，图像呈现弱信号，脂肪T2短，比T1加权像暗。
(a)与(b)
三、自旋回波序列与加权图像
图（c）： t=TI时，沿x’轴施加 180°RF脉冲。自旋核绕x’轴转180°，
t =TI
快速远离y’轴的自旋核落在了后面。
随后继续以原速度按原方向旋进。 图（d）：经过相同的时间TI，所有 核磁矩在- y’轴汇聚，实现了聚相，此时 180° RF 脉冲可以消除主磁场的不
目 录
第一节 磁共振信号与加权图像 第二节 磁共振图像重建 第三节 快速成像序列 第四节 磁共振血管成像 第五节 磁敏感加权成像
第一节 磁共振信号与加权图像
MR信号实质上是横向磁化强度在xy平面旋进时，接收线圈上 所产生的感应电动势。
、T1 、T2（组织相关参数
MRI图像取决于 MR信号强弱 取决于 像素明暗
I KB 0 e T E / T2
优点：能得到最佳对比度，对病变组织进行定性分析 由于质子密度对信号的影响是永远存在的，如果T1和 质子密度对信号的影响相反，情况会变得复杂。我们 简单讨论质子密度相同时，其它组织相关参数的加权 情况。
三、自旋回波序列与加权图像
长TR实现了 T2加权，合适的长TE保证了合适的对比度
图像对比度主要由质子密度
决定，得到质子密度加权像。 质子密度越大的组织，在图 像上越亮。
PDWI
三、自旋回波序列与加权图像
人体正常组织在T1WI和T2WI的灰度
脑白 质
T1WI T2WI 白 灰
脑灰 质
灰 灰白
脑脊 液
黑 白
脂肪
白 白灰
骨皮 质
黑 黑
骨髓 质
白 灰
脑膜
黑 黑
四、反转恢复序列与加权图像
一、FID信号加权与图像对比度形成
3. FID信号的加权图像 通过调整序列重复时间TR来控制T1对图像对比度的影响， 调整信号采集时间TE来控制T2*对图像对比度的影响，从而得 到不同的加权图像。 ①PDWI 选择长TR (>>T1) 、 短TE (<< T2*) ②T1WI选择短TR (≈ T1)、短TE (<< T2*) ③T2*WI选择长TR (>>T1) 、长TE (≈ T2)
IRSE序列及SE信号
四、反转恢复序列与加权图像
（3）IR序列的特点 1） 当 TR足够长时，纵向磁化矢量在一个脉冲周期结束 时得到充分恢复，使每次发射反转180°脉冲时，纵向磁化 矢量基本上为M0。随后，纵 向磁化矢量恢复为 M z M0 (1 2et /T1 ) 纵向磁化在恢复过程中存在 M z 0 的零点（拐点）， 对应的时间为
复到 Mz ，恢复的程度与T1有关。
组织A的T1短，纵向磁化矢量恢
复得快，产生的信号强。选择合适的TR，组织之间的T1差别 被突出。
一、FID信号加权与图像对比度形成
（2）TE 与FID信号 TE足够短，组织的横向弛豫还没来得及展开，产生的 FID信号基本上与T2*无关。 选择短TE(TE<< T2*)，可 以抑制组织的T2*差别对信号的 影响。 TE 较长，横向磁化矢量发 生弛豫衰减，衰减程度与T2*有 关，T2* 将对FID信号产生影响。 TE对T2* 加权的影响 * 组织B的T2 较长，横向磁化矢量 （组织A、B的质子密度相同， 衰减较慢，产生的信号较强。选 且TR足够长） 择合适的TE，组织之间的T2*差别被突出。
客观量 不可调）
TE、TR、TI（脉冲序列参 数 主观量 可调节） T1决定,调整TE、TR实现
加权图像(weighted imaging,WI)
T1WI
T2WI PDWI
图像灰度主要由
T2决定，调整TE、TR实现
质子密度决定，调整TE、TR实现
第一节 磁共振信号与加权图像
加权图像(weighted imaging,WI)
异，长TE较好显示A、B 组织T2对比度
一、FID信号加权与图像对比度形成
（1）TR 与FID信号
TR足够长，纵向磁化矢量接近
恢复到M0 ，产生的FID信号强度基 本上与T1无关。
选择长的TR(TR>> T1)，可以
抑制组织的T1差别对信号的影响。 TR较短，纵向磁化矢量只能恢
TR对T1加权的影响 （组织A、B的质子密度相同）
TE长
TE合适
合适的TE保证合适的对比度
TE短
三、自旋回波序列与加权图像
4. SE序列的加权图像
（3）质子密度加权图像（PDWI） ： 抑制T1差异对信
B0 1T 时约2000~2500ms ）;抑 号的影响，选择长 TR ( T1 ，
制T2差异对信号的影响，选短 TE ( T2 ，约1～20ms）。
均匀引起的散相对MR信号的影响，称之