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磁共振成像的起源和定义

磁共振成像是利用射频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，发生磁共振。

1946年Felix Bloch和Edward Purcell 发现磁共振现象

1975年Richard Ernst提出采用相位和频率编码，以及傅里叶转换方法进行磁共振成像，这

项技术是现代MRI的基础。

1977年Peter Mansfield 发展了回波平面技术（EPI）

1978年第一台头部MRI设备

1980年全身MRI设备

磁共振成像的特点和局限性

优点：

1多参数成像，丰富的诊断信息

2高对比成像，详尽得我解剖图像

3任意层面断层，三维观察人体

4人体能量代谢研究。观察细胞活动生化蓝图

5不使用对比剂即可观察心脏和血管结构

6无电离辐射

7无气体和骨伪影干扰

缺点：

1成像速度慢

2对钙化灶和骨皮质显示不够敏感

3图像易受多种伪影影响

4禁忌症多

5定量诊断困难

原子核共振特性

质子的自旋是产生磁共振现象的基础。当原子核内的质子数和中子数都是偶数时，成对的质子、中子自旋相互抵消，总自旋为0

只有具备奇数质子和奇数中子的原子核以及质子数核中子数的和为奇数时，总自旋不为0，才能产生磁共振现象

氢原子是人体中含量最多的原子，且氢原子核内只有一个质子，不含中子，又称氢质子，目前生物组织的磁共振成像主要利用氢原子成像

质子自身具有磁性，其周围产生微小磁场，并具有磁矩。

角动量是磁性强度的反应，角动量大，磁性强

当人体处于强大的外加磁场中时，体内的质子发生显著的磁特性改变，角动量受外加磁场影响，趋向于与外加磁场平行的方向。与外加磁场同方向时处于低能级状态，方向相反时处于高能态，一定时间后达到相对稳定状态，越一半多一点的质子角动量和外加磁场一致，剩余质子的角动量和外加磁场相反，方向一致与方向相反的质子角动量总和之差就出现了角动量总的净值，被称为磁矩，他的方向总是和外加磁场的方向一致。

磁矩的特性

1磁矩是一个总和的概念，磁矩方向与外加磁场方向一致时一半质子角动量方向与外加磁场一致，一半相反

2磁矩是一个动态形成过程

3磁矩在磁场中随质子的进动的不同而变化，且进动具有特定频率，此称进动频率

原子在1.0Tesla的磁场中的进动频率成为该原子的磁旋比，为一常数值。

氢原子的磁旋比为42.58MHz。

0.5T时为21.29MHz 1.5T时为63.87MHz

核磁弛豫

外加的射频（RF）主磁场（B0）另一外加磁场（B1）

原子核发生磁共振而达到稳定的高能态后，从外加的B1小时开始，到回复至发生磁共振前的的磁矩状态为止，整个的变化过程叫弛豫过程。弛豫有纵向弛豫和横向弛豫之分。

纵向弛豫是一个从零状态恢复到最大值的过程。我们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

横向弛豫是一个从最大值恢复至零状态的过程。我们把横向磁矩减少至最大时的37%时所需要的时间为一个单位T2时间，也叫T2值

横向弛豫和纵向弛豫是同时发生的

磁共振信号

MR信号是MRI机中使用的接受线圈探测到的电磁波，它具有一定的相位、频率和强度

MRI成像过程中，每个组织都将经过磁共振物理现象的全过程。组织经过B1激发后，吸收能量磁矩发生偏离B0轴的改变，横向上出现了磁矩，处于高能态中。B1终止后，横向上的磁矩很快消失，恢复至激发签的零状态，其中B1激发而吸收的能量将通过发射与激发RF频率相同的电磁波来实现能量释放，这个电磁波就是MR信号的来源，也叫回波，是MRI的基础。

磁共振中的回波信号，实质上是射频信号，具 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 脂肪组织和其他组织的交界面上

脂肪组织和他其他组织的界面与频率编码方向垂直时，伪影比较明显

脂肪组织的信号向频率编码梯度场强较低的一侧位移

其他条件相同时，主磁场强度越高，该伪影越明显

影响CT图像质量的因素包括X线源，几何因素，重建算法，噪声等

按照适用范围大小分类，射频线圈可分为：全容积线圈，部分容积线圈，表面线圈，体腔内线圈，相控阵线圈

射频线圈按电流环的形式可分为：螺线管线圈，四线结构线圈，亥姆霍兹线圈，鸟笼式线圈，STR线圈

雷诺数＜2000，血流趋于层流

雷诺数＞3000，血流趋于湍流

血管狭窄，血管壁粗糙，血管分叉处，血管转弯或迂曲等必将导致湍流的产生

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