简易磁共振成像原理-2.ppt

磁共振成像原理介绍坐标系---Z轴代表磁力线。---小箭头代表质子的矢量。一个矢量代表着某一方向的一定量的力，我们图中矢量的力为磁力。使用坐标系较易描述磁场内运动的质子，
也不必画外部磁体5个“指”向下方的质子与5个“指”向上方的质子磁场互相抵消﹝a﹞，因此，实际上仅看到4个未抵消的质子﹝b﹞。余下的质子处于相反方向时(如A与A’)，其磁力互相抵消。除沿外磁场方向的Z轴外都是如
此。实际上，最后剩下的是一个顺着外磁场方向的磁矢量（图中Z轴上的箭头），这个矢量是指向上方质子矢量的总和。这意味着把一个病人放进MR机磁体内，病人本身成为一个磁棒，即有他自己的磁场。因为这种磁化是沿着外磁场纵轴方向，故称之为纵向磁化病人的新磁矢量是顺着外磁场的方向，沿着外磁场的磁力线，称之为纵向。实际上，这正是我们可以用来获得信号的磁矢量。如果我们能够测量病人的这种磁
化该有多好，但很可惜，我们不能测到这个磁力，因为它平行于外磁场，与外磁场处于同一方向小结---质子带正电荷，具有自旋性。因此它们有一个磁场，可看作是一个小磁棒。---把质子放入强磁场时，它们就沿着外磁场的方向排列，一些平行（指向上），一些反平行（指向下）。---质子并非静止不动，而是围绕着磁力线进动，外磁场越强，进动频率越高，它们之间的关系可用Larmor方程说明。小结---反平行与平行质子的磁力可互相抵消。但有多余的平行的处于低能级的质子（“指向上方”）残留下来，它们的磁力不被抵消。这些质子都指向上方，它们的磁力迭加起来指向外磁场的方向。因此,当我们把病人放入MR磁体内时，病人有自己的磁场，这一磁场纵向于MR磁体磁场（如图7及8）因为是纵向，所以，它不能被直接测得。把病人放入磁体后发生了什么呢？当质子频率与射频脉冲频率相同时
就能进行能量交换共振现象当
施
加RF脉
冲后，质
子
会
发
生
什
么
变
化呢？正常情况下，无线电波对质子产生两种效应：它把一些质子升到较高的能级水平﹝它们指向下方﹞，它也引起质子同步、同相运动。前者导致Z轴，即纵向磁化减少，后者在X-Y平面上产生一个新的磁化﹝→﹞，即横向磁化，它随着进动的质子而运动把病人置入强外磁场中，沿着外磁场方向产生一个新的磁矢量﹝a﹞。施加RF脉冲后，产生一个新的横向磁化，而纵向磁化减少﹝b﹞。在RF脉冲的作用下，纵向磁化甚至可完全消失﹝c﹞---当我们把病人放人MR机时，质子平行或反平行于MR机的磁场，结果使病人的磁场纵向于外磁场（图a）。---施加与质子进动频率相同的RF脉冲，则引起两种效应：(1)一些质子吸收能量后使纵向磁化减少(2)质子同步化，开始以同相进动，其矢量也在横向于外磁场的方向上迭加起来，产生横向磁化。---总之，RF脉冲引起纵向磁化减少，产生一个新的横向磁化弛豫现象（relaxation）中断RF脉冲后，质子从高能状态返回到低能状态，重新指向上方，结果纵向磁化增加，恢复到原来的数值在RF脉冲中止后，以纵向磁化对时间画成曲
线，就得到T1曲线。纵向磁化恢复到原来数值所经历的时间，称为纵向弛豫时间，也简称为T1。实际上，T1并非一个确切时间，而是一个时间常数在RF脉冲中止后，质子失去相位一致性、失去同步化。当您从上面整体地来看这些失相位的质子时（画在图的下部），就会看到质子如何呈扇形散开。呈扇形散开时，指向同一方向越来越小，
因而横向磁化减少。在RF脉冲中止后，以横向磁化对时间画一曲线，就可以得到一条像图上所画的曲线，称为T2曲线把T1与T2曲线连接起来，类似一座具有斜坡的山，登山比滑下去或跳下去
所用的时间要长。这有助于记住正常情况下T1长于T2小结小结小结磁共振成像原理--1它反映质子的运动特征。这些能级变化和相位变化所产生的信号均能为位于身体附近的接受器所测得，经过电子计算机的运算处理转变成图像。因此，构成人体组织的磁共振成像的三要素是身体组织中的质子密度和质子弛豫时间常数（T1和T2）。尤其是后二者在成像中起主导作用。因为人休组织之间质子密度的差异仅为10%，而弛豫时间则可相差百分之数百，甚至可以反应分子结构上的差异，这就开拓磁共振成像作为疾病诊断的广阔前景。谢谢