【正文】 1( 1/0 Ttz eMM ???一般說來，縱向弛豫時間遠(yuǎn)大于橫向弛豫時間。這一馳豫過程常又稱熱弛豫或自旋 —— 晶格弛豫。滿足下式， T1稱為縱向弛豫時間，經(jīng)過T1， Mz恢復(fù) 63%。主要反應(yīng)樣品磁環(huán)境的不均勻性。由于磁矩之間的相互作用，各磁矩的旋進(jìn)速度不一樣，從而使基本一致的取向逐漸消失，變?yōu)樵跈M向雜亂無章的排列，從而使橫向磁化矢量減小至最后為零。 ：在垂直于主磁場的橫向磁化矢量由初始值逐漸復(fù)零的過程。這一過程將發(fā)生相對獨立的縱向弛豫和橫向弛豫。 Electromagic Excitation Pulse (RF Pulse) 0 t Fo Fo Fo+1/ t Time Frequency t Fo Fo ?F= 1/ t FT FT 自由感應(yīng)衰減信號（ free induced decay, FID):射頻脈沖停止后樣品的射頻輻射。（在磁共振中主要是改變方向。 B ? 激發(fā) — 射頻磁場對自旋系統(tǒng)的作用 過程 ? 核磁共振 —— 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態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)的過程 ? 系統(tǒng)激發(fā)后特征： MZM0； MXY?0 飽和現(xiàn)象 (Saturation) 自旋核系統(tǒng)對射頻能量的吸收減少或完全不能吸收，導(dǎo)致 NMR信號減小或消失的現(xiàn)象 化學(xué)位移（ chemical shift) 由化學(xué)環(huán)境不同而引起的共振頻率偏移的現(xiàn)象 MRI中的弛豫 ? 原子核系統(tǒng)從受激的不平衡態(tài)向 平衡態(tài)恢復(fù)的過程 ? 包括兩方面 : 縱向磁化分量 MZ的恢復(fù) 橫向磁化分量 MXY的衰減 磁化強(qiáng)度矢量的弛豫過程 核磁化強(qiáng)度的運動 Bloch方程 核磁化強(qiáng)度的運動 Bloch方程 射頻電磁波對樣品的激勵。 三、磁共振的宏觀描述 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。 NRF gBBh ??? ??核磁共振 NMR的條件 原子核在進(jìn)動中吸收外界能量產(chǎn)生能級躍遷現(xiàn)象 外界能量 短射頻脈沖激發(fā)源 射頻磁場 RF 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。B 0（磁敏感性） ? 磁化強(qiáng)度來源：原子核自旋磁矩 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 ? 自旋系統(tǒng)在外磁場作用下趨于磁場方向 ? 兩種能態(tài)： 上旋 — 平行于磁場方向的核磁矩 低能態(tài) E（ +1/2） 下旋 — 反向磁場方向的核磁矩 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 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。 無外加磁場時自旋的運動 ? 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。這兩種狀態(tài)的能量不同。 自旋在磁場中的運動 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)。磁共振成像 Magic resonance imaging, MRI 王振軍 主任技師 13903138466 15530396842 磁共振成像 Magic resonance imaging, MRI 主要內(nèi)容 : 核磁共振原理 弛豫過程、特征量 T T2的意義 MRI空間位置編碼 磁共振信號 脈沖序列 圖像的重建 磁共振成像的質(zhì)量控制 GE MRI GE OPEN MRI 磁共振成像 Magic resonance imaging, MRI 磁共振成像 Magic resonance imaging, MRI T1 Weighted slice T2 Weighted slice 磁共振成像 Magic resonance imaging, MRI 原子核及其磁特性 一. 原子核的一般特性 ? 同位素：質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不 同的核構(gòu)成的元素 H有三種同位素： ? 只有質(zhì)子，沒有中子 ? 臨床 MRI主要原子核 HHH 312111 ,H11H1自旋（ spin)—— MRI基礎(chǔ) 自旋角動量 大小 — 原子核、 質(zhì)子、中子數(shù) 方向 — 自旋軸 I?自旋磁矩 原子核自旋運動產(chǎn)生的微觀磁場