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第四章 磁共振成像系统(MRI)_PPT幻灯片第四章磁共振成像系统(MRI)(Nuclear ic Resonance )
主讲:刘老师
第四章磁共振成像系统-主要内容
一、概述
二、MRI成像技术发展简史
三、MRI成像系统的分类及特点
四、MRI成像的物理基础
五、磁共振现象中的几个生要参数
六、共振信号的采集方式
七、磁共振成像原理
八、MRI成像系统的组成
九、MRI成像的性能指标
十、 MRI成像的临床应用
一、概述
磁共振成像技术在核磁共振(Nuclear ic Resonance,NMR)现象的基础上,利用电子技术、计算机技术以及超导技术,继X-CT之后出现的一项崭新的成像技术。为了与使用放射性同位素的核医学相区别,临床上普遍使用磁共振成像(ic Resonance Imaging MRI)这一术语代替NMR,有时简称MR。
磁共振图像与X-CT一样,是通过计算机处理后产生的图像,所不同的是:
在X-CT中,图中的每个像素的数值代表的是人体组织中某一个体素的X线的衰减;在磁共振图像中,每个像素的值代表的从是某个体素来的磁共振信号的强度,与共振核子的密度及两个化学参数-磁弛豫时间T1与T2有关。
磁共振成像的突出优点:
1)对人体无创伤、无电离辐射、安全;
2)容易获得人体组织不同断面(横截面、冠状面、失状面)的图像;
3)图像分辨率较高;
4)在不注射造影剂的情况下显示血管影像
磁共振成像技术是在磁共振波谱学的基础上发展起来的。磁共振成像自出现以来曾被称为:核磁共振成像、自旋体层成像、核磁共振体层成像、核磁共振CT等。
1946年由美国加州斯坦福大学的布洛克(Bloch)和哈佛大学的普塞尔(Purcell)教授同时发现了磁共振的物理现象,即处在某一静磁场中的原子核受到相应频率的电磁波作用时,在它们的核能级之间发生共振跃迁现象。
两位教授共同获得1952年诺贝尔物理学奖。
磁共振的物理现象被发现以后,很快形成一门新兴的医学影像学科—磁共振波谱学。
1967年,约翰斯(Jasper Johns)等人首先利用活体动物进行实验,成功地检测出动物体内分布的氢、磷和氮的MR信号。
1970年,美国纽约州立大学的达马迪安对已植入恶性肿瘤细胞的老鼠进行了MR实验,发现正常组织与恶性肿瘤组织的MR信号明显不同,并发现两类不同的信号(T1、T2驰豫信号)。
二、MRI成像技术发展简史
三、MRI成像系统的分类及特点
:磁体类型和磁场强度分类。
按磁体类型分类:永磁型、常导型和超导型。
1)永磁型:磁体笨重、主磁场强度低、热稳定性差、磁场不能关断。
2)常导型:耗电量大、需附水冷系统、磁场稳定性受电网电压影响、磁场强度低。
3)超导型:耗电量小、磁场强度高、磁场的均匀度和稳定性也好、图像分辨率高
永磁型、常导型已经淘汰。
按磁场强度可分为:高磁场、中磁场、低磁场以及超低磁场。

1)无电离辐射危害
MRI设备的激励源为短波或超短波段的电磁波,无电离辐射危害。
2)多参数成像
可提供丰富的诊断信息,一般的医学成像都使用单一的成像参数,如CT成像参数仅为X线吸收系统,超声成像中依据组织界面所反射的回波信号等。从理论上讲,它可以是多核种成像,而每种核都有自己的成像参数。
三、MRI成像系统的分类及特点
3)高对比度成像
在所有医学成像技术中,MRI的软组织对比分辨力最高,人体含有70%以上的水,小中的氢核是MR信号的主要来源,其余信号来自脂肪、蛋白质和其它化合物中的氢质子,由于氢质子在体内分布极广泛,故可以在人体的任何部分成像,另外由于水中的氢质子与脂肪、蛋白质和其它化合物中氢质子的MR信号强度不同,故MRI图像必须是高对比度。
4)MRI设备具有任意方向断层的能力,可获得横断、冠状断、失状断和不同角度的斜断面图像。
5)无需使用对比剂,可直接显示以及和血管结构,采用MRI技术可以测定血流,其原理为流体的时飞效应和相位对比敏感性,与传统的血管造影相比,最大的优点是无创伤(不需要对比剂)。
6)无骨伪影干扰,后颅凹病变清晰可辨,各种投射性成像技术往往因气体和骨骼的重叠面形成伪影,给某些部位病变的诊断带来困难。
7)可进行功能、组织化学和生物化学方面的研究。
四、MRI成像的物理基础

角动量(angular momentum)又叫动量矩(moment of momentum),是描述物体运动状态的物理量。
1. 角动量轨道运动质点的角动量称为轨道角动量,对称轴的自旋体相对于对称轴的角动量等于物体对轴的转动惯量J与转动角速度的乘保:
原子核中的核子,如质子、中子都有自旋运动,都有自旋角动量。
2. 旋进旋进也称进动,描述的是具有角动量的物体或体系在外力矩作用下,