磁共振影像学第一章概述.ppt

磁共振影像学第一章概述
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MR成像基本知识
磁共振成像是利用原子核在磁场内共振所产生信号经重建成像的一种成像技术。
核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）是一种核物理现象。早在1946年由美国斯坦福大学的Block与哈佛大学的Purcell同时报道了这种现象。两人因此获得了1952年诺贝尔物理学奖。1973年Lauterbur发表了MR成象技术，使核磁共振不仅用于物理学和化学。也应用于临床医学领域。 1980年推出了世界上第一台MRI成像仪。
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MR成像基本知识
一、 MRI成像基本原理
（一）磁共振现象与MRI
含单数质子的原子核，例如人体内广泛存在的氢原子核，其质子有自旋运动，带正电，产生磁矩，有如一个小磁体（图1-1）。小磁体自旋轴的排列无一定规律。但如在均匀的强磁场中，则小磁体的自旋轴将按磁场磁力线的方向重新排列（图1-1）。在这种状态下，用特定频率的射频脉冲（radionfrequency，RF）进行激发，作为小磁体的氢原子核吸收一定量的能而共振，即发生了磁共振现象。
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MR成像基本知识
图1-1　质子带正电荷，它们像地球一样在不停地绕轴旋转，并有自己的磁场
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MR成像基本知识
停止发射射频脉冲，则被激发的氢原子核把所吸收的能逐步释放出来，其相位和能级都恢复到激发前的状态。这一恢复过程称为弛豫过程（relaxationprocess），而恢复到原来平衡状态所需的时间则称之为弛豫时间（relaxationtime）。有两种弛豫时间，一种是自旋-晶格弛豫时间（spin-lattice relaxationtime）又称纵向弛豫时间（longitudinal relaxation time）。是90°射频脉冲质子由纵向磁化转到横向磁化之后再恢复到纵向磁化激发前状态所需时间，称T1。
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MR成像基本知识
另一种是自旋-自旋弛豫时间（spin-spin relaxation time），又称横向弛豫时间（transverse relaxation time）反映横向磁化衰减、丧失的过程，也即是横向磁化所维持的时间，称T2。T2衰减是由共振质子之间相互磁化作用所引起，与T1不同，它引起相位的变化。
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MR成像基本知识
图1-2　正常情况下，质子处于杂乱无章的排列状态。当把它们放入一个强外磁场中，就会发生改变。它们 仅在平行或反平行于外磁场两个方向上排列
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MR成像基本知识
人体不同器官的正常组织与病理组织的T1是相对固定的，而且它们之间有一定的差别，T2也是如此。如（图2-1和图2-2）。这种组织间弛豫时间上的差别，是MRI的成像基础。有如CT时，组织间吸收系数（CT值）差别是CT成像基础的道理。但MRI不像CT只有一个参数，即吸收系数，而是有T1、T2和自旋核密度（P）等几个参数，其中T1与T2尤为重要。因此，获得选定层面中各种组织的T1（或T2）值，就可获得该层面中包括各种组织影像的图像。
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MR成像基本知识
MRI的成像方法也与CT相似。有如把检查层面分成Nx，Ny，Nz……一定数量的小体积，即体素，用接收器收集信息，数字化后输入计算机处理，获得每个体素的T1值（或T2值），进行空间编码。用转换器将每个T值转为模拟灰度，而重建图像。
如图2-1　人体正常与病变组织的T1值（ms）
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MR成像基本知识
肝
140～170
脑 膜 瘤
200～300
胰
180～200
肝癌
300～450
肾
300～340
肝血管瘤
340～370
胆汁
250～300
胰 腺 癌
275～400
血液
340～370
肾癌
400～450
脂肪
60～80
肺 脓 肿
400～500
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