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mri基本原理专题知识mri基本原理专题知识第1页

但MRI仪场强增高也带来以下问题：设备成本增加，价格提高；2、噪声水平增加，即使可采取静音技术降低噪声，但反过来又增加了成本；3、因为射频特殊吸收率（SAR）与主磁场场强平方成正比，高场强下射频脉冲能量在人体内累积显著增大，SAR值问题在3.0T超高场强机上表现得尤为突出；4、运动、化学位移和磁化率伪影更为显著。2、梯度系统：由梯度线圈、梯度放大器、数模转换器、梯度控制器、梯度冷却装置等组成，梯度线圈安装于主磁体内。梯度系统主要作用：1、进行MRI信号空间定位编码；2、产生MR回波（梯度回波）；3、施加扩散加权梯度场；4、进行流动赔偿；5.进行流动液体流速相位编码。3、射频系统：由射频发生器、射频放大器和射频线圈组成。射频线圈有发射线圈和接收线圈之分。4、计算机系统：控制着MRI仪脉冲激发、信号采集、数据运算和图像显示。5.其它辅助设备：检验床、液氮及水冷却系统、空调、图像存储和打印等。mri基本原理专题知识第2页

磁共振成像物质基础一、原子结构原子是由原子核和位于其周围轨道中电子组成,电子带有负电荷,原子核由中子和质子组成,中子不带电荷,质子带有正电荷。mri基本原理专题知识第3页

二、自旋和核磁概念任何磁性原子核都含有以一定频率绕本身轴进行高速旋转特征,该特征称为自旋。因为原子核带有正电荷,磁性原子核自旋就形成电流环路,产生含有一定大小和方向磁化矢量。咱们把这种由带正电荷原子核自旋产生磁场称为核磁。mri基本原理专题知识第4页

三、磁性和非磁性原子核并非全部原子核都有自旋，假如原子核内质子和中子数均为偶数，则该种原子核无自旋和核磁，被称之为非磁性原子核。反之，有自旋和核磁原子核称为磁性原子核。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。mri基本原理专题知识第5页

四、用于人体磁共振成像原子通常所指MRI为氢质子MR图像。原因有：1、1H磁化率很高；2.1H占人体原子绝大多数。决定MRI图像参数是：－质子密度－横向(T2)弛豫时间－纵向(T1)弛豫时间这是MRI显示解剖结构和病变基础。mri基本原理专题知识第6页

五、人体组织MRI信号主要起源需要指出:并非全部质子都产生MRI信号，常规MRI信号主要起源于水分子质子（简称水质子），个别组织信号也可起源于脂肪中质子（简称脂质子）。人体内水分子能够分为自由水和结合水两种。前者指蛋白质大分子周围水化层中水分子，这些水分子黏附于蛋白质大分子个别基团上，与蛋白质大分子不一样程度结合在一起，其运动受限。后者是指未与蛋白质结合，能自由活动水分子。mri基本原理专题知识第7页

地球自转产生磁场氢质子总是不停地按一定频率绕着本身轴发生自旋(Spin),氢质子带正电荷,其自旋产生磁场称为核磁,因而以前把磁共振成像称为核磁共振成像（NMRI）。mri基本原理专题知识第8页

进入主磁场前后人体内质子核磁状态改变一、进入主磁场前人体内质子核磁状态人体所含质子不计其数,每个质子自旋均能产生一个小磁场,因为这种小磁场排列处于杂乱无章状态,使每个质子产生磁化矢量相互抵消,所以人体在自然状态下并无磁性,即没有宏观磁化矢量产生。mri基本原理专题知识第9页

通常情况下,尽管每个质子自旋均产生一个小磁场,但呈随机无序排列,磁化矢量相互抵消,人体并不表现出宏观磁化矢量。mri基本原理专题知识第10页

二、进入主磁场后人体内质子核磁状态当人体位于主磁场中时，体内质子产生小磁场呈有规律排列，主要有两种排列方式:一是与主磁场方向平行，另一个是与主磁场方向相反。从量子物理学角度而言，二者代表质子能量差异。与主磁场平行同向质子处于低能级，其磁化矢量方向与主磁场一致；平行反向质子处于高能级，其磁化矢量与主磁场相反。因为低能级质子略多，使人体产生一个与主磁场方向一致宏观纵向磁化矢量。mri基本原理专题知识第11页

把人体放进大磁场mri基本原理专题知识第12页

进入主磁场前后人体组织质子核磁状态进入主磁场后人体被磁化了,产生纵向宏观磁化矢量,磁共振接收线圈不能检测出纵向磁化矢量,但接收线圈能检测到旋转横向磁化矢量。即此时主磁场内氢质子仍处于低能状态。mri基本原理专题知识第13页

给低能氢质子能量，氢质子取得能量进入高能状态，释放能量过程即核磁共振。怎样才能使低能氢质子取得能量，进入高能状态，产生共振？由射频线圈发射射频脉冲即可。90度脉冲由射频线圈产生mri基本原理专题知识第14页

90度脉冲激发后产生宏观和微观效应低能氢质