【正文】 趨于磁場(chǎng)方向 ? 兩種能態(tài)： 上旋 — 平行于磁場(chǎng)方向的核磁矩 低能態(tài) E（ +1/2） 下旋 — 反向磁場(chǎng)方向的核磁矩 高能態(tài) E（ 1/2） 磁場(chǎng)對(duì)自旋的量子化作用 The Effect of Irradiation to the Spin System Lower Higher Basic Quantum Mechanics Theory of MR Spin System After Irradiation Basic Quantum Mechanics Theory of MR ? 兩種能態(tài)自旋粒子分布服從波爾茲曼分公式 H :下旋態(tài) ,上旋態(tài) k— 波爾茲曼常數(shù)， 1023Jk1 T— 絕對(duì)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 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：平衡磁場(chǎng)中上旋態(tài)核磁 矩與下旋態(tài)核磁矩之差 ? 凈磁化：平行于磁場(chǎng)方向由剩余自 旋產(chǎn)生的磁化矢量（宏觀 磁化矢量） 凈磁化的產(chǎn)生 影響凈磁化矢量的因素 凈磁化矢量 M：由于自旋的量子化分布，平 衡態(tài)樣體在磁力線方向上形 成的穩(wěn)定磁化矢量。 ：在垂直于主磁場(chǎng)的橫向磁化矢量由初始值逐漸復(fù)零的過程。 相位重聚 —— 180176。 時(shí)21 , TTTT ER ????)1( 120 TTTT REeeKBI???? ?2, TTT ER ??取中等大小值MR回波信號(hào)由 ?（自旋核密度）和 T1決定。 沿相位編碼方向各磁化強(qiáng)度矢量進(jìn)動(dòng)頻率為 ?y= ? (B0+yGy) v3進(jìn)動(dòng)頻率 v2進(jìn)動(dòng)頻率 v1進(jìn)動(dòng)頻率 相位編碼數(shù)學(xué)原理 進(jìn)動(dòng)頻率不同導(dǎo)致進(jìn)動(dòng)相位不同 相位編碼梯度持續(xù)時(shí)間 ty ty時(shí)間后各體素的進(jìn)動(dòng)相位 ?y ?y=?ytv= ? (B0+yGy) tv 相位差 ? ?y= ? yGytv= ? ?y y tv Gy 對(duì)相位的作用 t=ty時(shí)刻，相位編碼梯度關(guān)斷 各體素再次置于相同的外磁場(chǎng)： ? 進(jìn)動(dòng)頻率恢復(fù) Gy作用前數(shù)值 ? Gy誘發(fā)的進(jìn)動(dòng)相位差保留 — 相位記憶 相位編碼數(shù)學(xué)原理 頻率編碼： 在相位編碼結(jié)速后，沿 X軸方向加一梯度磁場(chǎng)GX，從而使不同 X坐標(biāo)的自旋磁矩的進(jìn)動(dòng)頻率不一樣，進(jìn)而依據(jù)這種進(jìn)動(dòng)頻率的差異來確定 X坐標(biāo)。 增加磁場(chǎng)強(qiáng)度可提高信噪比，對(duì)磁場(chǎng)的要求高，同時(shí)會(huì)增加 RF能量，人體劑量增加。 脈沖的幅度、寬度、間隔時(shí)間、施加順序直接影響信號(hào)的產(chǎn)生和空間編碼。 序列參數(shù)的優(yōu)化 一 .序列參數(shù)分類 ? 初級(jí)參數(shù) TR、 TE、 TI、 ?等 ? 導(dǎo)出參數(shù) 圖像對(duì)比度、空間分辨率、 SNR、 成象時(shí)間 磁共振成像脈沖序列常用參數(shù) 二 .參數(shù)優(yōu)化內(nèi)容 ? 影響參數(shù) TR、 TE、 TI、 ? 影響參數(shù)及優(yōu)化 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(gè)重要概念。 Physical Space A 9 9 case Before Encoding After Frequency Encoding x gradient After Phase Encoding y gradient So each point contains information from all the voxels MR data space Contributions of different image locations to the raw kspace data. Each data point in kspace (shown in yellow) consists of the summation of MR signal from all voxels in image space under corresponding gradient fields. . . . . . . . . +Gx Gx 0 0 +Gy Gy . Physical Space KSpace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Acquired MR Signal d x d yeyxIkkS ykxkiyx yx )(2),(),( ????? ?From this equation, it can be seen that the acquired MR signal, which is also in a 2D space (with kx, ky coordinates), is the Fourier Transform of the imaged object. For a given data point in kspace, say (kx, ky), its signal S(kx, ky) is the sum of all the little signal from each voxel I(x,y) in the physical space, under the gradient field at that particular moment Kx = ?/2? ?0t Gx(t) dt Ky = ?/2? ?0t Gy(t) dt Two Spaces FT IFT kspace kx ky Acquired Data Image space x y Final Image Image K High Signal 。 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(shí)采集來的，在進(jìn)行傅立葉變換后，就能變成圖像。 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(shí)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(hào)產(chǎn)生兩個(gè)功能單元組成 脈沖序列構(gòu)成 脈