磁共振MRI成像原理VIP免费

目录CONTENTS01物质基础02进动和进动频率04弛豫03磁共振现象05磁共振信号06加权成像物质基础一、物质基础：原子的结构原子由原子核及位于其周围轨道中的电子构成，电子带有负电荷。原子核中有两种粒子，即中子和质子，中子不带电荷，质子带有正电荷。不同的元素其质子数不同。但同一种元素可以有不同的原子核，这些原子核中的质子数是相同的，所不同的是中子数，这种同一元素的不同原子核被称为同位素，如元素氢的同位素就有H（氢核）、H（氘核）和H（氚核），一般标为1H（氢核）、H（氘核）和3H（氚核）即可。物质基础一、物质基础：自旋和核磁共振原子核具有一定大小和质量，可以视作一个球体，所有磁性原子核都有一个特性，就是总以一定的频率绕着自己的轴进行高速旋转，我们把磁性原子核的这一特性称为自旋。由于原子核表面带有正电荷，磁性原子核的自旋就形成电流环路，从而产生具有一定大小和方向的磁化矢量我们把这种由带有正电荷的磁性原子核自旋产生的磁场称为核磁。因此以前也把磁共振成像称为核磁共振成像。物质基础一、物质基础：磁性和非磁性原子核并非所有原子核均能自旋而产生核磁，原子核内中子和质子的数目决定了该原子核是否为磁性原子核。如果原子核内的质子数和中子数均为偶数，则这种原子核不能自旋而产生核磁，我们称这种原子核为非磁性原子核。反之，我们把能够自旋而产生核磁的原子核称为磁性原子核，磁性原子核必须符合以下条件之一：①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。简言之，磁性原子核的中子数和质子数至少要有一项是奇数。物质基础一、物质基础：用于人体磁共振成像的原子核选择1H用于常规磁共振成像的理由有：①1H是人体中最多的原子核，约占人体中总原子核数的2/3以上，因此可以产生较强的磁共振信号；②1H的磁化率在人体磁性原子核中是最高的，也可以产生更强的磁共振信号；③从1H存在于人体的各种组织中，因此具有生物代表性。质子的核磁状态二、进入主磁场前人体内质子的核磁状态A.进入主磁场前，尽管组织中每个质子自旋都产生一个小磁场，但排列杂乱无章，磁化矢量相互抵消，因此没有宏观磁化矢量产生；B.进入主磁场后，质子自旋产生的小磁场与主磁场平行排列，平行同向者略多于平行反向者，相互抵消后组织中最后产生一个与主磁场方向一致的宏观磁化矢量，被称为宏观纵向磁化矢量（粗黑箭）。质子的核磁状态三、进入主磁场后人体内质子的核磁状态进入主磁场后，人体组织中的质子产生的小磁场也不再是杂乱无章，而是呈有规律排列。进入主磁场后，质子产生的小磁场有两种排列方式，一种是与主磁场方向平行且方向相同，另一种是与主磁场平行但方向相反，处于平行同向的质子略多于处于平行反向的质子。质子的核磁状态三、进入主磁场后人体内质子的核磁状态图像右侧粗黑箭代表主磁场方向。进入主磁场后，氢质子的核磁状态有两种形式，处于高能级氢质子（E+）的磁化矢量与主磁场平行但方向相反；而处于低能级氢质子（E-）的磁化矢量与主磁场平行且同方向。处于低能级的氢质子略多于处于高能级的氢质子。质子的核磁状态三、进入主磁场后人体内质子的核磁状态图像右侧粗黑箭代表主磁场方向。进入主磁场后，氢质子的核磁状态有两种形式，处于高能级氢质子（E+）的磁化矢量与主磁场平行但方向相反；而处于低能级氢质子（E-）的磁化矢量与主磁场平行且同方向。处于低能级的氢质子略多于处于高能级的氢质子。进动和进动频率四、进动和进动频率进入主磁场后，无论是处于高能级还是处于低能级的质子，其磁化矢量并非完全与主磁场方向平行，而总是与主磁场有一定的角度。如图2-2-4A所示，陀螺在旋转力与地球引力的相互作用下，不仅存在旋转运动，而且还出现以地球引力为轴的旋转摆动，这种旋转摆动的频率远低于旋转运动。处于主磁场的氢质子也是一样，除了自旋运动外，其小核磁还绕着主磁场轴进行旋转摆动（图2-2-4B），我们把氢质子的这种旋转摆动称为进动。进动和进动频率四、进动和进动频率进动是磁性原子核自旋产生的小磁场与主磁场相互作用的结果，进动频率明显低于自旋频率，但对于磁共振成像的来说，进动频...