磁共振成像原理_ppt

1、磁共振成像磁共振成像Magnetic resonance imaging, MRI王振軍主任技師1390313846615530396842磁共振成像磁共振成像Magnetic resonance imaging, MRI主要內(nèi)容:1、核磁共振原理2、弛豫過程、特征量T1、T2的意義3、MRI空間位置編碼4、磁共振信號5、脈沖序列6、圖像的重建7、磁共振成像的質(zhì)量控制GE 1.5T MRIGE 2.0T OPEN MRI磁共振成像磁共振成像Magnetic resonance imaging, MRI磁共振成像磁共振成像Magnetic resonance imaging, MRIT1 Wei

2、ghted sliceT2 Weighted slice磁共振成像磁共振成像Magnetic resonance imaging, MRI原子核及其磁特性原子核及其磁特性1原子核的一般特性原子核的一般特性同位素：質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同位素：質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不 同的核構(gòu)成的元素同的核構(gòu)成的元素 H有三種同位素：有三種同位素： 只有質(zhì)子，沒有中子只有質(zhì)子，沒有中子臨床臨床MRI主要原子核主要原子核HHH312111,H11H1自旋（自旋（spin)MRI基礎(chǔ)基礎(chǔ) 自旋角動量自旋角動量 大小大小原子核、原子核、 質(zhì)子、中子數(shù)質(zhì)子、中子數(shù) 方向方向自旋軸自旋軸I自旋磁矩自旋磁矩 原子核自旋運(yùn)動產(chǎn)生的

3、微觀磁場原子核自旋運(yùn)動產(chǎn)生的微觀磁場 磁旋比，磁矩與角動量之比磁旋比，磁矩與角動量之比 約化普朗克常數(shù)約化普朗克常數(shù) sJ 34100545726. 1I凈自旋凈自旋 只有奇數(shù)質(zhì)子或奇數(shù)中子數(shù)的原只有奇數(shù)質(zhì)子或奇數(shù)中子數(shù)的原 子核產(chǎn)生的自旋磁矩子核產(chǎn)生的自旋磁矩 泡利不相容原理：泡利不相容原理： 原子核內(nèi)成對質(zhì)子或中子的自旋原子核內(nèi)成對質(zhì)子或中子的自旋 相互抵消相互抵消第一節(jié)：磁共振現(xiàn)象第一節(jié)：磁共振現(xiàn)象一、旋進(jìn)一、旋進(jìn) （precession)：角動量受到一個與之垂直的力矩的作用，角動量矢量沿一圓周轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象。LT為進(jìn)動角速度（反映旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的快慢），T為力矩，L為角動量（反映旋轉(zhuǎn)的快慢）。

4、 自旋在磁場中的運(yùn)動自旋在磁場中的運(yùn)動1.進(jìn)動進(jìn)動1、核的自旋磁矩、核的自旋磁矩磁場對磁體的作用磁矩可以理解為由于電荷轉(zhuǎn)動形成的小磁體磁性的強(qiáng)弱，顯然其與電荷轉(zhuǎn)動的角動量有關(guān)，同時與電荷的大小有關(guān)。L2、自旋質(zhì)子在磁場中的旋進(jìn)、自旋質(zhì)子在磁場中的旋進(jìn)量子力學(xué)告訴我們，質(zhì)子在磁場中形成定態(tài)時，有如圖所示的兩種狀態(tài)。這兩種狀態(tài)的能量不同。這稱為自旋核能級在外磁場中的劈裂。無外加磁場時自旋的運(yùn)動 磁化：磁場中樣體在外磁場作用下，在磁化：磁場中樣體在外磁場作用下，在 磁場方向上產(chǎn)生磁性的過程。磁場方向上產(chǎn)生磁性的過程。 大小用磁化強(qiáng)度大小用磁化強(qiáng)度m表示表示 磁化率磁化率 ：樣體在磁場中被磁化產(chǎn)生磁：

5、樣體在磁場中被磁化產(chǎn)生磁 化的能力。（磁敏感性）化的能力。（磁敏感性） 磁化強(qiáng)度來源：原子核自旋磁矩磁化強(qiáng)度來源：原子核自旋磁矩 核外電子分布核外電子分布*Bm /自旋核磁矩在外加磁場中能量自旋核的能級自旋核的能級量子化量子化 自旋系統(tǒng)在外磁場作用下趨于磁場自旋系統(tǒng)在外磁場作用下趨于磁場方向方向 兩種能態(tài)：兩種能態(tài)： 上旋上旋平行于磁場方向的核磁矩平行于磁場方向的核磁矩 低能態(tài)低能態(tài) E（+1/2） 下旋下旋反向磁場方向的核磁矩反向磁場方向的核磁矩 高能態(tài)高能態(tài) E（-1/2）磁場對自旋的量子化作用The Effect of Irradiation to the Spin SystemLowe

6、rHigherSpin System After Irradiation 兩種能態(tài)自旋粒子分布服從波爾茲曼分兩種能態(tài)自旋粒子分布服從波爾茲曼分公式公式 H :下旋態(tài)下旋態(tài),上旋態(tài)上旋態(tài) k波爾茲曼常數(shù)，波爾茲曼常數(shù)，1.3810-23Jk-1 T絕對溫度絕對溫度 kTEeNN/)2/1(/ )2/1(0)2/1()2/1(BEEE兩種能態(tài)自旋粒子分布兩種能態(tài)自旋粒子分布兩種能態(tài)自旋粒子分布兩種能態(tài)自旋粒子分布兩種能態(tài)自旋粒子分布兩種能態(tài)自旋粒子分布兩種能態(tài)自旋粒子分布兩種能態(tài)自旋粒子分布兩種能態(tài)自旋粒子分布兩種能態(tài)自旋粒子分布兩種能態(tài)自旋粒子分布兩種能態(tài)自旋粒子分布兩種能態(tài)自旋粒子分布兩種能態(tài)

7、自旋粒子分布原子核系的靜磁學(xué)原子核系的靜磁學(xué)原子核系的靜磁學(xué)原子核系的靜磁學(xué)原子核系的靜磁學(xué)原子核系的靜磁學(xué)剩余自旋與凈磁化剩余自旋與凈磁化 剩余自旋：平衡磁場中上旋態(tài)核磁剩余自旋：平衡磁場中上旋態(tài)核磁 矩與下旋態(tài)核磁矩之差矩與下旋態(tài)核磁矩之差 凈磁化：平行于磁場方向由剩余自凈磁化：平行于磁場方向由剩余自 旋產(chǎn)生的磁化矢量（宏觀旋產(chǎn)生的磁化矢量（宏觀 磁化矢量）磁化矢量）凈磁化的產(chǎn)生凈磁化的產(chǎn)生影響凈磁化矢量的因素影響凈磁化矢量的因素 凈磁化矢量凈磁化矢量M：由于自旋的量子化分布，平：由于自旋的量子化分布，平 衡態(tài)樣體在磁力線方向上形衡態(tài)樣體在磁力線方向上形 成的穩(wěn)定磁化矢量。成的穩(wěn)定磁化矢量

8、。 M= B0N/T 常數(shù)常數(shù) B0磁場強(qiáng)度磁場強(qiáng)度 N單位體積樣體質(zhì)子數(shù)（組織質(zhì)子密度）單位體積樣體質(zhì)子數(shù)（組織質(zhì)子密度） T絕對溫度絕對溫度核磁矩核磁矩 在凈磁場在凈磁場 0作用下作用下 產(chǎn)生力矩產(chǎn)生力矩 = 0核磁矩對時間的變化率核磁矩對時間的變化率 Bdtd 核磁矩核磁矩 在凈磁場在凈磁場 0中的運(yùn)動中的運(yùn)動 磁矩分解為磁矩分解為Z軸、軸、X-Y平面矢量平面矢量 旋進(jìn)過程中旋進(jìn)過程中Z軸矢量方向不變軸矢量方向不變 X-Y平面矢量繞平面矢量繞Z軸方向不斷變化軸方向不斷變化 X-Y平面矢量相位隨機(jī)平面矢量相位隨機(jī) 不形成宏觀磁化矢量不形成宏觀磁化矢量 進(jìn)動時核磁矩各分量的運(yùn)動進(jìn)動時核磁矩各

9、分量的運(yùn)動 在在靜磁場中，核磁矩圍繞靜磁場中，核磁矩圍繞 0進(jìn)動，進(jìn)動，運(yùn)動軌跡為圓錐運(yùn)動軌跡為圓錐進(jìn)動的特征頻率進(jìn)動的特征頻率拉莫頻率拉莫頻率 0 (Larmor frequency) 0=0 拉莫進(jìn)動拉莫進(jìn)動核磁矩的進(jìn)動核磁矩的進(jìn)動 0取決于：原子核種類取決于：原子核種類 外加磁場強(qiáng)度外加磁場強(qiáng)度二、磁共振現(xiàn)象二、磁共振現(xiàn)象 分子、原子或原子核能級在外磁場中劈裂后，當(dāng)外界電磁場（電磁波）的頻率適當(dāng)（光子能量適當(dāng)）時，處于低能態(tài)的分子、原子或原子核等吸收電磁波的能量躍遷至高能態(tài)，這種現(xiàn)象稱為磁共振現(xiàn)象。NRFgBBh核磁共振NMR的條件 原子核在進(jìn)動中吸收外界能量產(chǎn)生能原子核在進(jìn)動中吸收外界

10、能量產(chǎn)生能級躍遷現(xiàn)象級躍遷現(xiàn)象 外界能量外界能量 短射頻脈沖激發(fā)源短射頻脈沖激發(fā)源 射頻磁場射頻磁場RF 自旋磁矩在主磁場中進(jìn)動自旋磁矩在主磁場中進(jìn)動.核磁共振NMR的條件 射頻脈沖頻率必須與磁場中自旋磁矩的旋進(jìn)頻率相同，與宏觀磁化M的固有頻率相同，與質(zhì)子的拉莫頻率相同。 射頻對自旋系統(tǒng)做功，系統(tǒng)內(nèi)能增加，在RF激發(fā)下，宏觀磁化矢量產(chǎn)生共振NMR。三、磁共振的宏觀描述三、磁共振的宏觀描述1、磁化現(xiàn)象、磁化現(xiàn)象：作為宏觀物體，包含大量的自旋磁矩，即大量的微小磁體，但是，一般物體并不對外顯磁性，是由于這些小磁體雜亂無章的排列，磁性相互抵消，對外不顯磁性。在外磁場的作用下，這些磁矩有沿外磁場排列的趨

11、勢，從而對外顯磁性，這就是我們熟知的磁化現(xiàn)象。B 激發(fā)激發(fā)射頻磁場對自旋系統(tǒng)的作用射頻磁場對自旋系統(tǒng)的作用 過程過程 核磁共振核磁共振原子核自旋系統(tǒng)吸收原子核自旋系統(tǒng)吸收相同頻率的射頻磁場能量而從平衡相同頻率的射頻磁場能量而從平衡態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)的過程態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)的過程 系統(tǒng)激發(fā)后特征：系統(tǒng)激發(fā)后特征： MZ v2進(jìn)動頻率進(jìn)動頻率 v1進(jìn)動頻率進(jìn)動頻率相位編碼數(shù)學(xué)原理相位編碼數(shù)學(xué)原理3、進(jìn)動頻率不同導(dǎo)致進(jìn)動相位不同進(jìn)動頻率不同導(dǎo)致進(jìn)動相位不同 相位編碼梯度持續(xù)時間相位編碼梯度持續(xù)時間ty ty時間后各體素的進(jìn)動相位時間后各體素的進(jìn)動相位 y y= ytv= (B0+yGy) tv 相位差相位差 y

12、= yGytv= y y tv Gy 對相位的作用對相位的作用4、 t=ty時刻，相位編碼梯度關(guān)斷時刻，相位編碼梯度關(guān)斷 各體素再次置于相同的外磁場：各體素再次置于相同的外磁場： 進(jìn)動頻率恢復(fù)進(jìn)動頻率恢復(fù)Gy作用前數(shù)值作用前數(shù)值 Gy誘發(fā)的進(jìn)動相位差保留誘發(fā)的進(jìn)動相位差保留相位記憶相位記憶相位編碼數(shù)學(xué)原理相位編碼數(shù)學(xué)原理3、頻率編碼：、頻率編碼：在相位編碼結(jié)速后，沿X軸方向加一梯度磁場GX，從而使不同X坐標(biāo)的自旋磁矩的進(jìn)動頻率不一樣，進(jìn)而依據(jù)這種進(jìn)動頻率的差異來確定X坐標(biāo)。稱為頻率編碼。通過空間編碼以后，不同體素發(fā)射的MR信號頻率、相位、相位變化率不同，依據(jù)這些信息和信號強(qiáng)度可正確地重建圖像。

13、沿沿x軸方向施加軸方向施加x梯度梯度Gx；與；與y軸平行的各軸平行的各列體素的進(jìn)動頻率列體素的進(jìn)動頻率 x為為 x= (B0+xGx) x是是x的函數(shù)，不同的的函數(shù)，不同的x決定了不同的進(jìn)決定了不同的進(jìn)動頻率動頻率 所接受的信號中已包含有體素的空間位所接受的信號中已包含有體素的空間位置信息置信息頻率編碼數(shù)學(xué)原理頻率編碼數(shù)學(xué)原理頻率編碼數(shù)學(xué)原理頻率編碼數(shù)學(xué)原理 頻率編碼梯度一般只在頻率編碼梯度一般只在NMR信號出現(xiàn)時信號出現(xiàn)時施加，所以又被稱為讀出梯度或測量梯施加，所以又被稱為讀出梯度或測量梯度。度。 每個測量周期的頻率編碼脈沖均相同。每個測量周期的頻率編碼脈沖均相同。頻率編碼基本特征頻率編碼基

14、本特征頻率編碼信號特征頻率編碼信號特征頻率編碼信號特征頻率編碼信號特征三、磁共振成像系統(tǒng)、磁共振成像系統(tǒng)1、磁場系統(tǒng)：（1）靜磁場：是核心部鍵，要求磁場強(qiáng)度大，1T，且要求均勻度高，常用超導(dǎo)電磁體產(chǎn)生，維護(hù)費(fèi)用高。也是磁共振系統(tǒng)的關(guān)鍵部鍵。（2）梯度磁場（3個）：是空間編碼磁場，比靜磁場小得多，約百分之一。2、射頻率系統(tǒng)：由射頻發(fā)生器，射頻接收器，控制系統(tǒng)組成。3、圖像重建系統(tǒng)：核心是計算機(jī)處理系統(tǒng)。處于靜磁場的成像物體用Z軸方向的梯度磁場選擇層面用X軸方向的梯度磁場頻率編碼用Y軸方向的梯度磁場相位編碼信號采集信號處理，得到數(shù)字圖像層面圖像顯示磁共振成像過程框圖磁共振成像過程框圖磁共振成像過程

15、磁共振成像過程1、梯度周期與成像時序、梯度周期與成像時序1、t=0時刻時刻Gz開啟；同時產(chǎn)生開啟；同時產(chǎn)生90射頻脈沖射頻脈沖 激勵限制在激勵限制在Gz所決定的特定平面內(nèi)；所決定的特定平面內(nèi)； 受激層面宏觀磁化矢量受激層面宏觀磁化矢量M倒向倒向xoy面面2、t=t1時刻時刻Gz關(guān)斷；相位編碼梯度關(guān)斷；相位編碼梯度Gy加入加入 t1t2 Gz持續(xù)時間；持續(xù)時間； 相位編碼梯度脈寬相位編碼梯度脈寬 ty=t2-t1 FID信號出現(xiàn)，但暫不檢測信號出現(xiàn)，但暫不檢測 ty稱為預(yù)備期稱為預(yù)備期3、t=t2時刻，時刻，Gy關(guān)斷，關(guān)斷，Gz再一次開啟再一次開啟 限制限制180重聚焦脈沖僅作用于既定重聚焦脈沖

16、僅作用于既定層面層面4、t=t3 時刻，頻率編碼梯度時刻，頻率編碼梯度Gx出現(xiàn)出現(xiàn) t3t5 Gx持續(xù)時間；持續(xù)時間； 采樣從回波信號的峰值開始采樣從回波信號的峰值開始 檢測期檢測期 Gx的脈寬的脈寬tx=t5- t35、t5t6延遲時間延遲時間 等待宏觀磁化矢量等待宏觀磁化矢量Mz恢復(fù)至其穩(wěn)態(tài)恢復(fù)至其穩(wěn)態(tài)值值M0; 為下一次掃描做準(zhǔn)備為下一次掃描做準(zhǔn)備 t0t6重復(fù)時間重復(fù)時間TR，反映每個掃，反映每個掃 描周期的長短描周期的長短 t0t4回波時間回波時間TE 2、 MRI圖像重建過程圖像重建過程 2、 MRI圖像重建過程圖像重建過程Gradient Magnetic FieldGradie

17、nt coils generate spatially varying magnetic field so that spins at different location precess at frequencies unique to their location, allowing us to reconstruct 2D or 3D images.X gradient Y gradient Z gradientxyzxzzxyyA Simple Example of Spatial Encodingw/o encodingw/ encodingConstantMagnetic Fiel

18、dVaryingMagnetic FieldSpatial Decoding of the MR SignalFrequencyDecomposition應(yīng)用專用的圖像處理計算機(jī)（圖像處理器）應(yīng)用專用的圖像處理計算機(jī)（圖像處理器）中進(jìn)行圖像重建中進(jìn)行圖像重建 2DFT成像方法中，圖像重建所進(jìn)行的運(yùn)成像方法中，圖像重建所進(jìn)行的運(yùn)算主要是快速傅里葉變換算主要是快速傅里葉變換(FFT，the fast Fourier transform). FFT包包括行和列兩個方向，運(yùn)算量極大括行和列兩個方向，運(yùn)算量極大 FFT的快慢，基本上決定著圖像重建的速的快慢，基本上決定著圖像重建的速度度3、圖像重建、圖像

19、重建 每幅圖像對應(yīng)兩個原始數(shù)據(jù)矩陣：每幅圖像對應(yīng)兩個原始數(shù)據(jù)矩陣： 信號的實(shí)部矩陣，信號的虛部矩陣信號的實(shí)部矩陣，信號的虛部矩陣實(shí)部和虛部實(shí)部和虛部矩陣送入傅矩陣送入傅里葉變換器里葉變換器行和列兩個行和列兩個方向快速傅方向快速傅里葉變換里葉變換還原出帶有還原出帶有定位信息的定位信息的實(shí)部和虛部實(shí)部和虛部圖像矩陣圖像矩陣圖像處理器圖像處理器對兩個矩陣對兩個矩陣的對應(yīng)點(diǎn)取的對應(yīng)點(diǎn)取模模得出一個新矩陣得出一個新矩陣（模矩陣，行和（模矩陣，行和列數(shù)分別為列數(shù)分別為L L和和C C）模矩陣中元素值模矩陣中元素值大小正比于每個大小正比于每個體素體素NMRNMR信號強(qiáng)度信號強(qiáng)度以其作為亮度值以其作為亮度值得

20、出所需的圖像得出所需的圖像第三節(jié)：磁共振成像的質(zhì)量控制第三節(jié)：磁共振成像的質(zhì)量控制一、信噪比：正確信號與噪聲信號之比。影響因素主要有：能級劈裂間距（由磁場大小決定），體素大小，自旋核密度，T2，接收線圈形狀，樣品和線圈的溫度等。增大V可提高信噪比，但會降低空間分辨力。增加磁場強(qiáng)度可提高信噪比，對磁場的要求高，同時會增加RF能量，人體劑量增加。二、均勻度：主要由靜磁場B0的均勻度決定，因?yàn)槿梭w內(nèi)的磁環(huán)境相差很小，靜磁場很小的不均勻度將掩蓋這種差異。靜磁場的不均勻性要求在百萬分之幾。三、線性度：決定于梯度磁場的線性度。四、空間分辨力：指單個體素的大小，主要由三個梯度磁場的梯度和靜磁場及檢測器對頻率

21、差異的區(qū)分能力決定。五、對比度。核磁共振圖像有三種加權(quán)圖像，根據(jù)具體情形可以選擇適當(dāng)?shù)募訖?quán)圖像，以氫核為例，由于除骨外，人體其他組織的含水量差別并不大，即加權(quán)圖像的對比度并不大，但病變組織和正常組織T1，T2的差別大，因此可以用T1或T2加權(quán)圖像。在需要時，可以用造影劑來增加對比度。討論：磁共振成像的優(yōu)缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：多個參數(shù)成像，診斷信息豐富；無電離輻射，安全；組織分辨力強(qiáng)；容易觀察心臟和血管系統(tǒng)（不需造影劑）；掃描（切層）靈活。缺點(diǎn)：掃描時間長，空間分辨力不理想。第四節(jié)：脈沖序列構(gòu)成第四節(jié)：脈沖序列構(gòu)成 磁共振成像的脈沖序列是各種參數(shù)磁共振成像的脈沖序列是各種參數(shù)測量技術(shù)的總稱。測量技術(shù)的總稱

22、。 質(zhì)子密度、質(zhì)子密度、T1、 T2弛豫時間以及流動效應(yīng)等都是組織的弛豫時間以及流動效應(yīng)等都是組織的本征參數(shù)，通過它們可以推知組織結(jié)構(gòu)本征參數(shù)，通過它們可以推知組織結(jié)構(gòu)甚至功能狀態(tài)。甚至功能狀態(tài)。在MR中參數(shù)測量通過對90或180射頻脈沖及梯度脈沖的適當(dāng)編排實(shí)現(xiàn)。脈沖的幅度、寬度、間隔時間、施加順序直接影響信號的產(chǎn)生和空間編碼。 MRI信號強(qiáng)度取決于多參數(shù)，多因素對信號的貢獻(xiàn)可由RF脈沖的大?。ㄐ螤?、梯度脈沖的幅值及寬度、數(shù)據(jù)采集時間等控制。脈沖序列設(shè)置射頻脈沖、梯度脈沖順序設(shè)置脈沖參數(shù)、時序設(shè)置 具有一定帶寬、一定幅度的射頻脈沖與梯度脈沖的有機(jī)組合 典型MRI序列由自旋準(zhǔn)備和信號產(chǎn)生兩個功

23、能單元組成1、脈沖序列構(gòu)成、脈沖序列構(gòu)成2、脈沖序列分類 按檢測信號類型分 直接測定FID信號的序列 測定自旋回波的序列 測定梯度回波的序列 按序列用途分 通用序列人體組織正常成像 專用序列心臟電影、脂肪抑制序列等 按成像速度分 快速成像序列，普通序列翻轉(zhuǎn)恢復(fù)序列飽和恢復(fù)序列3、脈沖序列參數(shù)的定義一.時間參數(shù)時間參數(shù)1.重復(fù)時間（重復(fù)時間（TR)-脈沖序列執(zhí)行一遍所需時間脈沖序列執(zhí)行一遍所需時間2.回波時間（回波時間（TE) 從第一個從第一個RF脈沖到回波信號產(chǎn)生所需時間脈沖到回波信號產(chǎn)生所需時間 多回波序列中多回波序列中 在自旋回波和梯度回波序列中在自旋回波和梯度回波序列中TE和和TR共同決

24、定圖像的共同決定圖像的對比度對比度RF脈沖到第一個回波信號產(chǎn)生脈沖到第一個回波信號產(chǎn)生所需時間稱所需時間稱TE1RF脈沖到第二個回波信號產(chǎn)生脈沖到第二個回波信號產(chǎn)生所需時間稱所需時間稱TE23.反轉(zhuǎn)時間（反轉(zhuǎn)時間（TI,invertion time) 在反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列中，在反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列中，180反轉(zhuǎn)脈沖與反轉(zhuǎn)脈沖與90激勵脈激勵脈沖之間的時間間隔。沖之間的時間間隔。 檢測對象檢測對象組織組織T1特性特性 根據(jù)臨床需要進(jìn)行選擇根據(jù)臨床需要進(jìn)行選擇TI對脂肪信號實(shí)施壓制時短TI掃描辨別腦灰質(zhì)和腦白質(zhì)時取長TI4、快速成像序列的參數(shù)、快速成像序列的參數(shù)1. 回波鏈長度（回波鏈長度（ETL,echo t

25、rain length) 掃描層中每個掃描層中每個TR時間內(nèi)用不同的相位編碼來時間內(nèi)用不同的相位編碼來采樣的回波數(shù)采樣的回波數(shù)2.回波間隔時間（回波間隔時間（ETS,echo train spacing ) 快速自旋回波序列回波鏈中相鄰兩個回波之間快速自旋回波序列回波鏈中相鄰兩個回波之間的時間間隔。決定序列回波時間長短，圖像對的時間間隔。決定序列回波時間長短，圖像對比度。比度。3.有效回波時間（有效回波時間（ETE,effective echo time) 在最終圖像上反映出來的回波時間。當(dāng)相位編在最終圖像上反映出來的回波時間。當(dāng)相位編碼梯度幅度為零或零附近時，所采信號的回波碼梯度幅度為零或零

26、附近時，所采信號的回波時間。影響圖像對比度。時間。影響圖像對比度。5、圖像對比度與加權(quán)一一.T1值和值和T1圖像對比度圖像對比度 兩種組織的縱向弛豫曲線兩種組織的縱向弛豫曲線T1圖像對比度的形成圖像對比度的形成二二.T2值和值和T2圖像對比度圖像對比度T2圖像對比度的形成圖像對比度的形成t=TE時獲得最大圖像對比三三.質(zhì)子密度圖像對比度質(zhì)子密度圖像對比度 體素內(nèi)質(zhì)子密度決定弛豫過程中縱向磁化的最體素內(nèi)質(zhì)子密度決定弛豫過程中縱向磁化的最大值。大值。 組織質(zhì)子密度差產(chǎn)生的對比稱質(zhì)子密度對比度，組織質(zhì)子密度差產(chǎn)生的對比稱質(zhì)子密度對比度，突出質(zhì)子密度分布的圖像叫質(zhì)子密度像突出質(zhì)子密度分布的圖像叫質(zhì)子密

27、度像質(zhì)子密度對比度的形成質(zhì)子密度對比度的形成具有相同具有相同T1值，質(zhì)子密度不同的組織弛豫值，質(zhì)子密度不同的組織弛豫過程過程t=1500ms兩種組織兩種組織的縱向磁的縱向磁化差達(dá)到化差達(dá)到最大最大在在MRI脈沖序列中，通常用改變脈沖序列中，通常用改變TR的的方法來達(dá)到獲取最大質(zhì)子密度對比的目的方法來達(dá)到獲取最大質(zhì)子密度對比的目的要得到突出質(zhì)子密度對比的圖像，要得到突出質(zhì)子密度對比的圖像，TR只能在弛豫過程的后期選取，只能在弛豫過程的后期選取，TR=3T1可可產(chǎn)生幾乎是單質(zhì)子密度對比圖像。產(chǎn)生幾乎是單質(zhì)子密度對比圖像。(經(jīng)過經(jīng)過3T1時間，組織的縱向磁化可恢復(fù)其穩(wěn)態(tài)時間，組織的縱向磁化可恢復(fù)其穩(wěn)

28、態(tài)值的值的95%以上）以上）T1對比度和質(zhì)子密度對比度的差別T1對比度由宏觀磁化強(qiáng)度矢量的變化率產(chǎn)生對比度由宏觀磁化強(qiáng)度矢量的變化率產(chǎn)生質(zhì)子密度對比度由磁化強(qiáng)度矢量的最大值決定質(zhì)子密度對比度由磁化強(qiáng)度矢量的最大值決定弛豫階段的早期以弛豫階段的早期以T1對比度為主，弛豫后期對比度為主，弛豫后期 質(zhì)子密度對比度占優(yōu)勢，隨縱向磁化最大值質(zhì)子密度對比度占優(yōu)勢，隨縱向磁化最大值 的趨近，的趨近， T1對比度逐漸被質(zhì)子密度對比度對比度逐漸被質(zhì)子密度對比度 取代。取代。 T T1 1加權(quán)像（短加權(quán)像（短TETE、TR)TR) 短T1組織吸收能量多顯示強(qiáng)信號，長T1組織因飽和不能吸收太多能量，表現(xiàn)低信號 組織

29、間信號強(qiáng)度的變化使圖像的T1對比度得到增強(qiáng) 由于信號檢測總是在橫向進(jìn)行，采用短TE可最大限度削減由于T2弛豫造成的橫向信號損失，排除了T2的作用 T T2 2加權(quán)像（長加權(quán)像（長TETE、TR)TR)長長TRTR時掃描周期內(nèi)縱向磁化矢量已按時掃描周期內(nèi)縱向磁化矢量已按T T1 1時間常時間常數(shù)充分弛豫數(shù)充分弛豫 采用長采用長TETE，信號中，信號中T T1 1效應(yīng)被進(jìn)一步排除；可突效應(yīng)被進(jìn)一步排除；可突出液體鄧橫向弛豫較慢的組織信號。出液體鄧橫向弛豫較慢的組織信號。一般病變部位都會出現(xiàn)大量水的聚集，用一般病變部位都會出現(xiàn)大量水的聚集，用T T2 2加加權(quán)像可以非常滿意的顯示這些水的分布，因此權(quán)

30、像可以非常滿意的顯示這些水的分布，因此在確定病變范圍上有重要作用在確定病變范圍上有重要作用 質(zhì)子密度加權(quán)像（長質(zhì)子密度加權(quán)像（長TR短短TE)長長TR可使組織的縱向磁化矢量在下一個可使組織的縱向磁化矢量在下一個激勵到來之前充分弛豫，削減激勵到來之前充分弛豫，削減T1對信號對信號的影響；的影響；短短TE主要削減主要削減T2對圖像的影響，這是圖對圖像的影響，這是圖像對比度僅與質(zhì)子密度有關(guān)像對比度僅與質(zhì)子密度有關(guān)無論何種加權(quán)像，均會包含一定的質(zhì)子密度、T1 和T2對比度。因?yàn)闊o論TR和TE如何取值，縱向磁化MZ總是受質(zhì)子密度的影響；在可供測量的信號出現(xiàn)之前，一定程度的弛豫已經(jīng)發(fā)生；通過序列參數(shù)的選擇

31、，總能使圖像的某種對比度得以突出，同時使其它對比度的影響大大降低。6、序列參數(shù)的優(yōu)化、序列參數(shù)的優(yōu)化一.序列參數(shù)分類 初級參數(shù) TR、 TE、 TI、 等 導(dǎo)出參數(shù) 圖像對比度、空間分辨率、SNR、 成象時間磁共振成像脈沖序列常用參數(shù)二二.參數(shù)優(yōu)化內(nèi)容參數(shù)優(yōu)化內(nèi)容1.對比度的影響參數(shù)及優(yōu)化 影響參數(shù)TR、TE、TI、2.空間分辨率的影響參數(shù)及優(yōu)化3.信噪比的影響參數(shù)及優(yōu)化K空間 K空間是傅立葉變換磁共振成像方法中的一個重要概念。在傅立葉變換磁共振成像方法中，K空間實(shí)際就是真實(shí)空間的傅立葉變換鏡像空間。K空間 K空間就是存放磁共振成像用原始數(shù)據(jù)的地方，也就是說，這些數(shù)據(jù)是由脈沖序列運(yùn)行時采集來的，在進(jìn)行傅立葉變換后，就能變成圖像。K空間的每一行都是