磁共振成像基本概念(參考版)
2024-08-20 14:59本頁(yè)面
【正文】 MR信號(hào)采集 K空間 傅里葉變換 MR圖像 下周課內(nèi)容 MRI成像序列 （ 1）自旋回波序列 （ 2）梯度回波序列 。每一幅 MR圖像都有其相應(yīng)的 K空間數(shù)據(jù)。傅里葉變換有一維、二維、三維傅里葉變換。 （二） K空間 磁共振圖像重建是磁共振成像的第二個(gè)重要階段，是指通過(guò)計(jì)算機(jī)運(yùn)算，將采集到的復(fù)合信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)的過(guò)程。例如一個(gè) 256 256的掃描矩陣，就需要進(jìn)行 256次激發(fā)和相位編碼，這就是 MR成像需要較長(zhǎng)時(shí)間的原因。 的 MR信號(hào)。如上圖所示 由于對(duì)二維空間的信號(hào)進(jìn)行了相位和頻率編碼，在信號(hào)讀出時(shí)，每個(gè)像素產(chǎn)生的信號(hào)就具有唯一的一個(gè)相位與頻率的組合。這個(gè)梯度場(chǎng)在施加一段時(shí)間后，左右方向上各個(gè)質(zhì)子由于進(jìn)動(dòng)頻率不同而出現(xiàn)相位差異。 射頻脈沖后，所有自旋質(zhì)子的進(jìn)動(dòng)頻率均為64MHZ，相位也一致。 我們知道， 90176。（如圖所示） 65 64 63 相位編碼 在前后方向上施加了頻率編碼梯度場(chǎng)后，經(jīng)傅里葉變換的 MR信號(hào)僅僅完成了前后方向的空間信息編碼，而左右方向上的空間定位編碼并未實(shí)現(xiàn)。 以頭顱的橫斷面為例，一般以前后方向?yàn)轭l率編碼方向，我們?cè)?MR信號(hào)采集時(shí)刻在前后方向施加一個(gè)前高后低的梯度場(chǎng)，這樣在前后方向上質(zhì)子所感受到的磁場(chǎng)強(qiáng)度就不同，其進(jìn)動(dòng)頻率就存在差別，前部的質(zhì)子進(jìn)動(dòng)頻率高，后部的質(zhì)子進(jìn)動(dòng)頻率低。但首先必須讓采集到的 MR信號(hào)包含有不同的頻率，這樣通過(guò)傅里葉變換才能解碼出不同頻率的 MR信號(hào)。只是各種頻率的光線混雜在一起無(wú)法分辨而已，而通過(guò)三棱鏡的折射則能分辨出這 7種不同頻率的光線。這 7種顏色的光線實(shí)際上代表了 7種不同的頻率，紅色頻率最低，紫色頻率最高。層面內(nèi)的空間定位編碼包括頻率編碼和相位編碼。 由此得出，層面和層厚受梯度場(chǎng)和射頻脈沖影響的規(guī)律如下：（ 1）梯度場(chǎng)不變，射頻脈沖的頻率（中心頻率）增加，則層面的位臵向梯度場(chǎng)高的一側(cè)移動(dòng) 2）梯度場(chǎng)不變，射頻脈沖的帶寬（頻率范圍）加寬，層厚增厚 3）射頻脈沖的帶寬不變，梯度場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)增加，層厚變薄 前面的層面選擇僅僅確定了被激發(fā)和采集的層面和層厚，可是這時(shí)采集的 MR信號(hào)包含有全層的信息，我們必須把采集的 MR信號(hào)分配到層面內(nèi)不同的空間位臵上（即各個(gè)像素中），才能顯示層面內(nèi)的不同結(jié)構(gòu)。 圖 a示梯度場(chǎng)強(qiáng)造成的質(zhì)子進(jìn)動(dòng)頻率差別為1MHZ/cm，射頻脈沖的頻率范圍為 —，則層中心在梯度場(chǎng)中點(diǎn)（ G。下圖為層面和層厚選擇示意圖。 如果我們施加的梯度場(chǎng)造成質(zhì)子進(jìn)動(dòng)頻率的差別是 1MHZ/cm，而所用的射頻脈沖的頻率為 —，那么被激發(fā)的層面的位臵（層中心）就在 Z軸梯度線圈中點(diǎn)（ G。向足側(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度逐漸增高，因而質(zhì)子進(jìn)動(dòng)頻率逐漸加快，下頜部最高。 從 G。如圖所示為人頭正面像，我們進(jìn)行橫斷面掃描，要先進(jìn)行層面的選擇，那么就要在上下方向（即 Z軸方向、人體長(zhǎng)軸方向）上施加一個(gè)梯度磁場(chǎng)， Z軸梯度線圈中點(diǎn)位臵（ G。 層面的選擇和層厚的決定 我們通過(guò)控制 層面選擇梯度場(chǎng)和射頻脈沖來(lái)完成 MR圖像層面和層厚的選擇 。（課本圖 626） 為獲得各個(gè)方向的空間位臵信息，需要在 X、Y、 Z方向上分別施加一個(gè)梯度磁場(chǎng)，根據(jù)它們的功能，這些梯度磁場(chǎng)被稱為 ：（ 1）層面選擇梯度（ Gz）； (2)頻率編碼或讀出梯度（ Gx）；相位編碼梯度（ Gy）。梯度磁場(chǎng)是由臵于磁體內(nèi)的梯度線圈產(chǎn)生的。 梯度磁場(chǎng) 梯度磁場(chǎng)是一個(gè)隨位臵、以線性方式變化的磁場(chǎng)，與主磁場(chǎng)（ B。 總結(jié) ? 實(shí)現(xiàn)磁共振成像的物質(zhì)基礎(chǔ) ? 主磁場(chǎng)的作用：產(chǎn)生宏觀縱向磁化矢量 ? 射頻脈沖的作用： （ 1）翻轉(zhuǎn)縱向磁化矢量 （ 2）產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的宏觀橫向磁化矢量 ? 弛豫 （ 1）橫向弛豫 （ 2）縱向弛豫 ? 加權(quán)的含義
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