文档介绍：--------------------------校验:_____________-----------------------日期:_____________大型仪器上岗证磁共振MRI技师上岗证书精简版第1章 磁共振成像的物理学基础 1磁共振成像的起源及定义  磁共振成像(MRI)是利用射频(RF)电磁波对置于磁场中的含有自旋不为零的原子核的物质进行激发,发生核磁共振,用感应线圈采集磁共振信号,按一定数学方法进行处理而建立的一种数字图像。  1946年美国教授同时发现了核磁共振现象,发现在物理、化学、生物化学、医学上具有重大意义。·。1946~1972年NMR主要用于有机化合物的分子结构分析,即磁共振波谱分析(MRS)。1971年美国纽约州立大学的达曼迪恩教授在《科学》杂志上发表了题为“NMR信号可检测疾病”和“癌组织中氢的T1、T2时间延长”等论文。1973年美国人Lauterbur用反投影法完成了MRI的实验室的模拟成像工作。1978年英国第一台头部MRI设备投入临床使用,1980年全身的MRI研制成功。.1磁共振影像的特点·多参数成像,可提供丰富的诊断信息;·高对比成像,可得出祥尽的解剖图谱;·任意层面断层,可以从三维空间上观察人体成为现实;·人体能量代谢研究,有可能直接观察细胞活动的生化蓝图;·不使用对比剂,可观察心脏和血管结构;·无电离辐射,一定条件下可进行介入MRI治疗;·无气体和骨伪影的干扰,后颅凹病变等清晰可见。.2磁共振成像的局限性·呈像速度慢;·对钙化灶和骨皮质症不够敏感;·图像易受多种伪影影响;·禁忌证多;·定量诊断困难。 原子核共振特性核磁共振现象  共振是一种自然界普遍存在的物理现象。物质是永恒运动着的,物体的运动在重力作用下将会有自身的运动频率。当某一外力作用在某一物体上时,一般只是一次的作用而没有共振的可能,当外力是反复作用的,而且有固定的频率。如果这个频率恰好与物体的自身运动频率相同,物体将不断地吸收外力,转变为自身运动的能量,哪怕外力非常小。随时间的积累,能量不断被吸收,最终导致物体的颠覆而失去共振状态。这个过程就是共振。  质子在一定的磁场强度环境中,它的磁矩是以Lamor频率作旋进运动的,进动频率是由磁场强度决定的。所以,进动是磁场中磁矩矢量的旋转运动,而单摆运动是重力场中物体的运动,原理是相同的。进动的磁矩,如果把三维的旋转用***法改为二维运动图,就更清楚地看到它与单摆运动是极其相似的。当在B0作用下以某一恒定频率进动的磁矩,在受到另一个磁场(B1)的重复作用时,当B1的频率与Lamor频率一致,方向与B0垂直,进动的磁矩将吸收能量,改变旋进角度(增大),旋进方向将偏离B0方向,B1强度越大,进动角度改变越快,但频率不会改变。以上就是原子核(MRI中是质子)的磁角动量在外加主磁场(B0)的条件下,受到另一外加磁场(B1)的作用而发生的共振现象,这就是磁共振物理现象。   原子核在外加的RF(B1)作用下产生共振后,吸收了能量,磁矩旋进的角度变大,偏离B0轴的角度加大了,实际上处在了较高的能态中,在B1消失后将迅速恢复原状,就象被拉紧的弹簧“放松”了。原子核的磁矩的弛豫过程与之有许多相似之处,原子核发生磁共振而达到稳定的高能态后,从外加的B1消失开始,到回复至发生磁共振前的磁矩状态为止,整个变化过程就叫弛豫过程。弛豫过程是一个能量转变的过程,需要一定的时间,磁矩的能量状态随时间延长而改变,磁矩的整个回复过程是较复杂的。但却是磁共振成像的关键部分。磁共振成像时受检脏器的每一个质子都要经过反复的RF激发和弛豫过程。弛豫有纵向弛豫和横向弛豫之分。.2纵向弛豫  纵向弛豫是一个从零状态恢复到最大值的过程。磁矩是有空间方向性的,当人体进入B0环境中以后,数秒或数十秒钟后将形成一个与B0方向一致的净磁矩,我们称其为M0,B0方向是一条空间的中心轴线,我们定义它为纵轴。在外加的RF(B1)作用下,B0将发生偏离纵轴的改变,此时B0方向上的磁矩将减少,当B1终止后,纵轴(B0轴)上的分磁矩又将逐渐恢复,直至回复到RF作用前的状态,这个过程就叫纵向弛豫,所需要的时间就是纵向弛豫时间。由于要使纵向磁矩恢复到与激发前完,全一样的时间很长,有时是一个无穷数。因此,我们人为地把纵向磁矩恢复到原来的63%时,所需要的时间为一个单位T1时间,也叫T1值。“T”就是Time,T1值一般以秒或毫秒为表示单位。T1是反映组织纵向磁矩恢复快或慢的物理指标,人体各种组织因组成成份不同而具有不同的T1值。.3横向弛豫  横向弛豫是一个从最大值恢复至零状态的过程。在RF作用下,纵向的磁矩发生了偏离,与中心轴有了夹角,横向上则出现了分磁矩(Mxy),当B1终止后,横向(XY平面)上的分磁矩(Mxy)又将逐渐减少,直