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MRI 基本原理读书笔记第一章 MRI 的基本硬件一、主磁体 1、分类⑴、按照磁场的产生方式:永磁(磁铁) 、电磁(常导、超导) ⑵、按照磁体的外形分类:开放式磁体、封闭式磁体⑶、按照磁场的强度分类:低场(< ) 、中场( ~ ) 高场( ~ ) 、超高场( ~ ) 2、为什么需要高度均匀的磁场⑴、空间定位⑵、频谱分析:各种代谢物之间的共振频率相差很小⑶、脂肪抑制: 脂肪氢质子和水分子氢质子之间的共振频率相差很小 3、磁场强度的单位⑴、高斯( Gauss ): 1G ( 高斯) =距离 5 安培电流的直导线 5 厘米处的磁场强度⑵、特斯拉( Tesla ): 1T (特斯拉)= 10000G 二、梯度线圈( gradient coils ) 1、作用⑴、空间定位⑵、产生信号 2、X YZ 轴梯度磁场的产生⑴、原理: X 轴梯度线圈?X 轴梯度磁场【以此类推】⑵、工具: XYZ 三维图形【 Z 轴=长轴】、ωZ 二维图形 3、性能指标⑴、梯度场强( mT/M ): =梯度场两端的磁场强度差/ 梯度场的有效长度⑵、切换率:( mT/ms ) :=梯度场的预定磁场强度/ 爬升时间三、脉冲线圈 1、分类⑴、体线圈:激发并采集 MRI 信号⑵、表面线圈:仅仅采集 MRI 信号2、作用⑴、激发人体产生共振:广播电台的发射天线⑵、采集 MRI 信号: 收音机的接收天线四、计算机系统和辅助设备 1、计算机系统的作用⑴、数据运算⑵、控制扫描⑶、显示图像 2、辅助设备的分类⑴、空调⑵、检查台⑶、液氮及水冷却系统⑷、激光照相机⑸、自动洗片机第二章 MRI 的物理学原理一、自旋和核磁 1、原子结构⑴、电子:负电荷⑵、质子:正电荷⑶、中子:无电荷【原子核=质子+中子】 2、自旋和核磁⑴、自旋( Spin ): 原子核总是不停地, 以一定的频率绕着自身的轴旋转⑵、核磁( Nuclear ic ) :原子核的质子带有正电荷,其自旋产生的磁场称为核磁 3、什么样的原子核可以产生核磁? ⑴、性质:质子=偶数,中子=偶数? 不产生核磁⑵、性质:质子和中子至少有一个=奇数? 产生核磁 4、什么样的原子核可以用于 MRI ? ⑴、性质:氢质子⑵、原因: H1 的磁化率很高; H1 的摩尔浓度很高(占人体原子的绝大多数) 二、主磁场 1、人体进入主磁场前后,氢质子的核磁状态⑴、之前:每个氢质子的自旋都将产生一个小的磁场但呈随机无序排列,其磁化矢量相互抵消所以,人体没有呈现出宏观磁化矢量⑵、之后:氢质子的核磁与主磁场方向平行低能级? 与主磁场同方向,高能级? 与主磁场反方向处于低能级的氢质子,稍稍多于处于高能级的氢质子( PPM 数量级) 2、磁化矢量⑴、磁化矢量的影响因素: 温度( 反比) +主磁场场强+氢质子浓度⑵、磁化矢量的分解: 纵向磁化矢量【与主磁场平行】+横向磁化矢量【与主磁场垂直】 3、进动⑴、概念:进动( Precessing )=核磁和主磁场相互作用的结果⑵、性质:进动频率<自旋频率,但是比后者更重要 4、 Larmor 定律⑴、定律: ω=γB⑵、解释:ω=进动频率,B =主磁场场强,γ=磁旋比( ) 5、重要性质⑴、性质:进动与磁化矢量进动使得每个氢质子的磁化矢量可以分解为=方向稳定的纵向磁化矢