自旋回波产生原理
自旋回波产生原理
自旋回波是一种用于磁共振成像（MRI）的成像序列，常用于获取多个图像，用于病变检测和解剖学分析。
自旋回波成像的原理基于核自旋在外加磁场中产生的预cession（即核自旋的旋转），而核自旋之间的相互作用。
在常规磁共振成像中，核自旋首先被磁场极化，然后通过施加一个脉冲来打扰核自旋的平行状态，使其进入垂直状态。当这个脉冲结束时，核自旋开始绕着外加磁场以拉脱器的方式旋转（称为自旋预cession），并继续旋转直到与外加磁场再次平行。在此期间，产生的信号会被检测并转化为图像显示。
自旋回波成像使用两个相同大小但相反极性的脉冲（称为180度脉冲）来打断核自旋的自由旋转。第一个脉冲用于将核自旋从平行状态转化为垂直状态，而第二个脉冲用于将核自旋从垂直状态转化回平行状态。在这个过程中，产生的信号将被检测并转化为图像。
通过对自旋回波序列中的脉冲间隔时间进行调整，可以改变图像的对比度和分辨率。此外，自旋回波成像还可以通过调整脉冲长度来选择性地抑制特定组织的信号，以提高对其他组织的可见度。
总的来说，自旋回波成像利用核自旋在外加磁场中的旋转和相互作用来产生图像，通过改变脉冲序列和参数可以调整图像的对比度和分辨率，从而实现病变检测和解剖学分析。
脉冲序列
MRI常用扫描序列 时间：2009-08-16 来源：影像园作者：med999 【复制分享】【讨论-纠错】【举报】 扫描序列 是指射频脉冲、梯度场和信号采集时刻等相关参数的设置及其在时序上的排列。MR成像主要依赖于四个因素：即质子密度、T1、T2、流空效应，应用不同的磁共振扫描序列可以得到反映这些因素不同侧重点的图像。目前最基本、最常用的脉冲序列为SE序列，其它还包括GRE序列、IR序列等。 1）自旋回波(spin echo，SE) 首先发射一个90。的射频脉冲后，间隔数至数十毫秒，发射1个180。的射频脉冲，再过数十毫秒后，测量回波信号。是MR成像的经典序列，特点是在90。脉冲激发后，利用180。复相脉冲，以剔除主磁场不均匀造成的横向磁化矢量衰减。SE序列的加权成像有三种： A、质子密度N(H)加权像：参数选择：长TR(1500ms～2500ms)短TE(15ms～30ms)。采集的回波信号幅度与主要质子密度有关，因而这种图像称为质子密度加权像。 B、T2加权像：参数选择：长TR(1500ms～2500ms)长TE(90ms～120ms)。采集的回波信号幅度主要反映各组织的T2弛豫差别，因而这种图像称为T2加权像。 C、T1加权像：参数选择：短TR(500ms左右)短TE(15ms～30ms)。采集的回波信号幅度主要反映各组织的T1驰豫差别，因而这种图像称为T1加权像。 特点：1、图像信噪比高，组织对比良好；2、序列结构简单，信号变化容易解释；3、对磁场不均匀敏感性低，没有明显磁化率伪影；4、采集时间长，容易产生运动伪影，难以进行动态增强。 2）快速自旋回波序列
在一次90。RF激发后利用多个(2个以上)180。复相脉冲产生多个自旋回波，每个回波的相位编码不同，填充K空间的不同位置。不同厂家的MRI仪上有不同的名称，安科公司和GE公司称之为FSE(fast spin echo，FSE)，西门子公司和飞利浦公司称之为TSE(turbo spin echo)。FSE以前也称弛豫增强快速采集(rapid acquisition with relaxation enhancement，RARE)。 特点：1、快速成像，FSE序列的采集时间随ETL的延长而成比例缩短；2、回波链中每个回波信号TE不同，FSE序列的T2对比较SE序列下降，ETL越长，对图像对比的影响越大；3、回波链中每个回波信号强度不同，在傅里叶转换中发生对位错误，导致图像模糊；4、脂肪组织信号强度增高；5、对磁场不均匀性不敏感；6、能量沉积增加。ETL越长，ES越小，越明显。 3）反转恢复序列 具有180。反转预脉冲的序列统称反转恢复类序列。短反转时间的反转恢复(short TI inversion recovery，STIR)主要用于T2WI的脂肪抑制；液体抑制反转恢复(fluid attenuated inversion recovery，FLAIR)可以有效的抑制自由水的信号。 特点：1、增加T1对比度；2、选择性抑制一定T1值的组织信号；3、信噪比相对SE序列降低；4、扫描时间长。 4）梯度回波序列(gradient echo pulse sequence，GRE) 是利用梯度回波的MR成像，梯度回波与自旋回波类似，自旋回波的产生是利用180。复相脉冲，而梯度回波的产生是在一次RF激发后，利用读出梯度场方向正反向切换产生一个梯度回波。 特点：1、小角度激发，加快成像速度；2、T2*弛豫，不能剔除主磁场不均匀因素；3、图像信噪比较低； 4、对磁场不均匀性敏感； 5、血流常呈高信号。
【技考10】专业知识-磁共振原理
【技考10】专业知识-磁共振原理 MR成像原理 一、磁共振成像的物理学基础 磁场对人体的磁化作用 1.原子核自旋 ①原子核结构：原子核位于原子中心，由带正电荷的质子和不显电性的中子组成。质子数量通常与核外电子书相等，以保持电中性。质子数和中子数可不等，质子和中子决定原子的质量。原子核决定原子的物理特性。电子在核外有轨道运动和自旋运动，轨道运动产生轨道角动量和轨道磁矩，自旋运动产生自旋角动量和自旋磁矩。分子的磁矩主要来自于自旋。 ②原子核的自旋特性：原子核不是固定不变，而是不停绕自身轴旋转。 质子磁矩是矢量，具有方向和大小。 质子的自旋是产生磁共振现象的基础。 只有质子数和中子数均为奇数或质子数和中子数的和为奇数额原子核，其总自旋不为零，才能产生磁共振现象。 氢原子人体含量最多，且磁化率最高，目前生物组织MRI成像主要以氢原子成像。 氢原子核含一个质子，无中子，又称氢质子。 角动量是磁性强度的反应，角动量大，磁性就强。1个质子角动量约1.41×1026Tesla，磁共振就是利用这个角动量的物理特性来进行激发、信号采集和成像的。 2.原子核在外加磁场中的自旋变化 在没有磁场的情况下，自旋中的磁矩方向是杂乱无章的。 ①质子自旋和角动量方向根据电磁原理，质子自旋产生的角动量空间方向总是与其自旋的平面垂直。 当人体处于强大外磁场Bo时，角动量方向将受到外磁场的影响，经一定时间达到相对稳定的状态，此时角动量的总的净值称为磁矩，
这个净值是一个所有质子总的概念，不是指单个质子的角动量方向。磁矩方向总与外磁场方向一致。 ②磁矩和进动磁矩的重要特性：一是个总和的概念，磁矩方向与外磁场一致，并不代表只有质子角动量方向都与Bo一致，实际上约一半是与其相反的。第二磁矩是一个动态形成过程，人体置于磁场需要一定时间才能达到动态平衡。第三磁矩在磁场中是随质子进动的不同而变化的，且进动具有特定频率，称为进动频率。 外加磁场的大小决定着磁矩与Bo轴的角度，外磁场越强，角度越小，磁矩值越大，MRI信号越强，图像结果会更好。此外外磁场大小还决定了进动的频率，外磁场越大，进动频率越高。与Bo相对应的进动频率也称Larmor拉莫频率，原子在1.0T磁场中的进动频率称为该原子的旋磁比，为一常数值。氢原子的磁旋比为42.58MHz。 3.弛豫 ①弛豫原子核在外加RF（射频脉冲）作用下，发生磁共振而达到稳定的高能态，从外加的RF消失开始，到回复至发生磁共振前的磁矩状态为止，整个变化过程即为弛豫过程。弛豫过程是一个能量转变的过程，需要一定的时间。磁共振成像时，受检脏器的每一个质子都要经过反复的RF激发和弛豫过程。弛豫分为纵向弛豫和横向弛豫。 ②纵向弛豫纵向弛豫是一个从零状态恢复到最大值的过程。由于要使纵向磁矩恢复到与激发前完全一样的时间很长，有时是无穷数，故人为地将纵向磁矩恢复到原来的63%时，所需要的时间称为T1时间或T1值，T1值一般以秒或毫秒为单位。T1是反映组织纵向弛豫快或慢的物理指标，人体各组织具有不同的T1值。 ③横向弛豫横向弛豫是从最大值恢复到零状态的过程。我们将横向磁矩减少到最大值的37%时所需要的时间称为T2时间或T1值，纵向弛豫和横向弛豫同时发生。 4.MR信号形成 MR信号是MRI机中使用的接收线圈探测到的电磁波，具有一定的位相、频率和强度。 磁共振成像设备中，接受线圈可为同一线圈，也可为方向相同的
自旋回波序列
自旋回波序列 一、引言 自旋回波序列是核磁共振（NMR）技术中常用的一种脉冲序列，它可以实现信号的增强和谱线的简化。本文将从自旋回波序列的原理、应 用和优缺点等方面进行详细阐述。 二、自旋回波序列的原理 自旋回波序列是一种由两个90度脉冲和一个180度脉冲构成的脉冲 序列。在第一个90度脉冲作用下，样品中的核磁矢量会沿着x轴方向转至y轴方向，形成一个纵向磁化强度Mz。接下来，在没有任何干扰的情况下，该纵向磁化强度会逐渐衰减。这是因为样品中存在不同化 学环境下的核自旋，它们之间存在不同的共振频率。因此，在没有外 界干扰时，每个核自旋都会以其特定的共振频率发生进动并发出信号。 在第二个90度脉冲作用下，样品中所有核自旋都将沿着y轴方向反转，并形成一个横向磁化强度Mxy。此时，在没有外界干扰的情况下，该 横向磁化强度会以各自的共振频率发生进动，并且会在一定时间后回 到x轴方向。这个时间称为自由感应衰减时间（T2），它是样品中每 个核自旋特有的。当横向磁化强度回到x轴方向时，再施加一个180 度脉冲，所有核自旋都将反转，并形成一个沿着-z轴方向的磁化强度Mz。此时，在没有外界干扰的情况下，该沿着-z轴方向的磁化强度也
会逐渐衰减。 三、自旋回波序列的应用 1. 信号增强 自旋回波序列可以增加信号强度。在第二个90度脉冲作用下，所有核自旋都将沿着y轴方向反转，并形成一个横向磁化强度Mxy。此时，不同核自旋之间相位关系不同，导致它们之间发出的信号相互抵消。但是，在第三个180度脉冲作用下，所有核自旋都将反转，并且相位关系发生改变。这样就可以使得不同核自旋发出的信号相互叠加，从而增强信号强度。 2. 谱线简化 自旋回波序列可以使谱线更加简单。在没有自旋回波的情况下，样品中每个核自旋都会以其特定的共振频率发生进动并发出信号。这样就会产生很多重叠的信号，导致谱线复杂。但是，在自旋回波序列中，所有核自旋都将以各自的共振频率发生进动，并在一定时间后回到x 轴方向。这个时间称为自由感应衰减时间（T2），它是样品中每个核自旋特有的。因此，在进行傅里叶变换时，只需要考虑每个核自旋在T2时间内发出的信号即可，从而简化了谱线。 四、自旋回波序列的优缺点 1. 优点 （1）能够增强信号强度；
学习笔记---磁共振成像物理学原理---加权成像技术
学习笔记---磁共振成像物理学原理---加权成像技术 我们已经知道不同的组织存在质子含量质子密度，T1值和T2值的差别，这正是常规MRI能够显示正常解剖结构及病变的基础。通过磁共振的加权成像技术可以反映不同组织间的差别，从而显示不同的组织的解剖结构并区分正常组织与病变组织。 首先我们了解下什么是加权？ 加权就是是'突出重点'的意思，重点突出组织某方面特性。在磁共振成像过程中，组织的多方面特性（如质子密度、T1值、T2值等）均可能对其磁共振信号的强弱有影响，如果这些信号不区分，混杂在一起会造成无法通过信号强度辨别组织特性，降低不同组织之间的对比。所以我们选择脉冲序列及成像参数的调整，使MR图像主要反映组织某方面特性，而尽量抑制组织的其他特性对MR 信号强度的影响，这就是'加权'成像。 T1 加权成像（T1WI），是指图像中组织信号强度高低主要反映的是组织的纵向弛豫差别。 T2 加权成像（T2WI），重点突出的是不同组织之间的横向弛豫差别。 质子密度加权成像（PDWI），则主要反映单位体积的不同组织之间的质子含量差别。 其他加权成像技术，例如灌注加权成像（PWI）技术可以反映组织的微循环状态，磁敏感加权成像（SWI）技术可以利用组织磁敏感性改变来反映组织成分和结构的变化等，扩散加权成像（diffusion-weighted imaging，DWI）技术来反映活体组织中水分子布朗运。后续会单独介绍。 质子密度加权成像（PDWI） 质子密度加权成像主要反映单位体积不同组织间质子含量的差别。 质子加权很好理解，甲组织质子含量比乙组织少，所以进入磁场后乙组织产生的宏观纵向磁化矢量大于甲组织（学习笔记---磁共振成像物理学原理---原子进入磁场后的变化有介绍）。
磁共振haste的原理
磁共振haste的原理 磁共振（Magnetic Resonance）是一种广泛应用于医学影像、化学、物理和材料科学等领域的非常重要的技术和方法。它主要利用了原子核或电子的磁性特性来获得相关的物理和化学信息。磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging, MRI）作为磁共振的一种应用，已经在医学上发挥了重要的作用。 在传统的MRI技术中，需要较长的扫描时间，因为需要采集大量的数据点。为了实现快速成像，许多高速MRI技术被开发，其中之一就是磁共振HASTE （Half-Fourier Acquisition Single-shot Turbo spin Echo）。 HASTE技术利用了自旋回波（spin echo）成像方法，其原理基于磁共振过程中的自旋回波效应。自旋回波成像方法通过应用一系列的脉冲来操控磁共振信号，从而获得高质量的图像。在传统自旋回波成像方法中，需要采集多个自旋回波来获取完整图像，这样会导致较长的扫描时间。 而HASTE技术的核心思想是通过采用部分傅里叶成像（Half-Fourier Imaging）来降低采集次数从而实现加速成像。部分傅立叶成像是一种计算图像的方法，通过忽略部分频率信息来减少数据采集量，从而加快图像重建速度。HASTE技术通过部分傅里叶成像的原理，在任意一个扫描周期内只采集部分k空间数据点，然后利用快速傅立叶变换（FFT）算法对所采集的数据点进行计算，从而得到完整的图像。
HASTE成像通过短TR（重复时间）和短TE（回波时间）的参数设置，使得图像获取速度大大提高。具体而言，TR时间是指在两次脉冲之间的时间间隔，而TE时间则是指脉冲与自旋回波信号出现的时间。 HASTE技术中，主脉冲产生横向磁化，然后等待一段时间后，应用一个反相脉冲来产生自旋回波。在HASTE中，采用了多个回波来加快图像获取速度。通过选择合适的TR和TE设置，可以实现在一次脉冲中采集多个回波的信号，从而快速获得完整的图像。 另外，HASTE技术在图像采集过程中还采用了并行成像技术，以进一步加快图像获得速度。并行成像技术是一种通过同时采集多个接收线圈的磁共振信号，并在重建过程中将它们组合起来的方法。这种方法可以将采集时间减少到原来的1/n，其中n是接收线圈的数量。通过并行成像技术，HASTE技术可以进一步提高图像获得速度。 总的来说，磁共振HASTE技术的原理基于磁共振过程中的自旋回波效应，并结合了部分傅里叶成像和并行成像等技术。通过适当的参数设置和数据处理，HASTE技术可以实现快速的图像获取，大大缩短扫描时间，提高患者的舒适度和成像质量。 磁共振HASTE技术在许多医学应用中具有重要的意义。例如，在脑部成像中，快速成像可以实现在较短的时间内获取高分辨率的图像，可以帮助医生更好地观
核磁共振自旋回波成像技术的参数选择
核磁共振自旋回波成像技术的参数选择 核磁共振自旋回波成像技术的参数选择 一、实验原理 1. 核磁共振基本原理 A．拉莫尔旋进： 将一个具有磁矩μ的粒子放在恒定磁场B（μ、B夹角为θ）中，它受到力矩L的作用，磁矩μ会绕磁场B旋进。旋进角速度ω＝γB。 B．磁共振条件： 在与横磁场B相垂直的xy平面内加一弱的旋转频率为ω1的旋转磁场B1（B1<< p=""> 在xy平面内的x方向加上脉冲射频场B1,角频率为ω，满足磁共振条件，则磁化矢量M只能在脉冲场存在时间t内远离z轴并转过一定角度θ＝γB1t。当脉冲宽度t恰好使θ＝90゜或180゜时，则称该脉冲为90゜或180゜脉冲。 我们若在y轴方向安置一个接收线圈，因90゜脉冲使M在y轴上最大，即有感应信号产生，其频率与进动频率相同，而震荡幅度的包络线是频率与进动频率相同的指数衰减信号，称为自由感应信号。 D．自旋回波信号 旋转坐标x’y’z’中，在x’方向加90゜脉冲，M倒在y’轴上，脉冲过后，M在实验室坐标系上绕z（z’）轴作自由进动。实际各部分有不同的工程频率，将导致M总磁化矢量在x’y’平面上散开，经过一段时间形成扇形分布。此时在x’轴再加180゜脉冲，所有磁矩以x’为轴翻转180゜，扇形翻转到-y’轴附近，但旋转方向不变，经过T时间后所有磁矩又集中起来落在-y’轴上，从而接收线圈中感应出自旋回波信号。 2. 自旋回波成像实验原理 A．成像脉冲序列图
B．选层梯度G X 在射频脉冲作用时才开启。具有特定频率的射频脉冲只使体内某一层面内氢质子产生磁共振。 C．频率编码梯度G Z 在接收信号期间开启。在层面上沿x方向施加一线性梯度场，使各列体素的磁共振信号频率也发生变化。 D．相位编码梯度G Y 在频率编码梯度施加前任意时刻施加。在层面上沿y轴以不同强度反复NE 次施加。 同一行体素处于相同磁场中，所以同一行中所有体素中质子进动速率相同，一段时间后造成各行间相位差，关闭后相位差仍保留下来。所以用相位差作为标记，区别y轴方向上的不同行。 多个MR信号可解决二维傅里叶变换（2DFFT）复杂的平衡问题。较强的信号突出相邻两结构间差异，显示细节；较弱的则突出图像的整体对比。 二、实验软件中参数意义
T1加权像高信号的产生机制
T1加权像高信号的产生机制 T1弛豫时间是指核磁共振（NMR）中的弛豫过程中，由自发磁化恢复 到等值程度所需的时间。当核自旋在外界磁场作用下被短暂扰动使其非等向，在扰动移去后，核自旋将通过一定的翻转角度和时间来恢复到平衡状态。T1弛豫时间通常与所测物质的分子构型、组织类型和环境条件等因 素有关。 T1加权像的产生机制主要是通过选择性激发和减弱自旋回波技术来 实现的。首先，选择性激发通过改变磁场梯度的方向和幅度，使得只有具 有特定横向弛豫时间（T2）和纵向弛豫时间（T1）的自旋被激发。这样， 图像中显示的只有这些自旋的信号。 然后，在选择性激发完成后，利用减弱自旋回波技术来改变T1加权 像中的信号强度。减弱自旋回波技术是通过应用180°的反转脉冲将横向 磁化矢量翻转，从而引起自旋回波。这个过程中，弛豫作用导致横向磁化 逐渐回到平衡状态，不同组织的弛豫速率不同，因此显示为不同的信号强度。 在制备T1加权像时，通过选择合适的减弱脉冲间隔（即重复时间TR）和脉冲宽度（即激发脉冲宽度TE）来实现不同组织的对比和显示。较长 的TR和较短的TE会减弱组织的T2弛豫，使得T1弛豫在成像中的贡献更高；反之，较短的TR和较长的TE会减弱T1弛豫，使得T2弛豫在成像中 的贡献更高。 此外，T1加权像的产生还与组织特性和成像参数选择有关。例如， 脂肪组织通常具有较长的T1和高信号，因此在T1加权像中表现为明亮的
信号。而水和肌肉等组织则具有较短的T1和相对较低的信号，因此在T1 加权像中显示为较暗的信号。 总结起来，T1加权像的产生机制是通过选择性激发和减弱自旋回波 技术来实现的，通过合理选择TR和TE的参数以及组织特性的差异，可以 在成像中显示不同组织的信号强度差异，从而揭示组织的结构和病变信息。
脂肪抑制t2加权涡轮自旋回波序列
脂肪抑制T2加权涡轮自旋回波序列（T2W-TSE-FS）是核磁共振成像中常见的成像序列之一，通过对脂肪信号的抑制，使得成像更清晰、 更具对比度，对某些疾病的诊断具有重要的临床意义。下面，我们将 从不同的角度来探讨脂肪抑制T2加权涡轮自旋回波序列的作用和意义。 一、技术原理 1.1 T2加权成像原理 在T2加权成像中，脂肪信号和水信号具有不同的自旋回波强度。我们知道，脂肪信号具有较短的T2弛豫时间，而水信号具有较长的T2弛 豫时间。在T2加权成像中，脂肪信号将会呈现较暗的信号，而水信号将会呈现较亮的信号。 1.2 脂肪抑制原理 脂肪抑制的目的是通过使用特定的脂肪抑制脉冲，使得脂肪信号被抑制，从而在图像中减少脂肪信号的干扰，使得水信号更为突出。常见 的脂肪抑制脉冲包括短T1脂肪饱和脉冲和化学位移饱和脉冲等。 1.3 涡轮自旋回波序列 涡轮自旋回波序列（TSE）是一种快速序列，通过多个180°脉冲和回 波信号的结合，可以加快成像速度，减少扫描时间，同时提高信噪比 和分辨率。 综合以上原理，脂肪抑制T2加权涡轮自旋回波序列通过抑制脂肪信号，
加快成像速度，使得水信号更为突出，从而在临床应用中有着重要的意义。 二、临床应用 2.1 骨髓炎的诊断 脂肪抑制T2加权涡轮自旋回波序列在骨髓炎的诊断中具有重要作用。由于骨髓炎常伴有脂肪浸润，使用脂肪抑制T2加权序列可以更清晰地观察到水肿、骨髓增生、脓肿等病变，有助于早期诊断和治疗。 2.2 肿瘤的诊断 对于肿瘤的诊断，脂肪抑制T2加权涡轮自旋回波序列同样具有重要价值。肿瘤组织中的脂肪信号常常会干扰水信号的观察，使用脂肪抑制序列可以有效地抑制脂肪信号，使得肿瘤的边界更清晰，有助于评估肿瘤的范围和浸润情况。 2.3 骨折的诊断 在骨折的诊断中，脂肪抑制T2加权涡轮自旋回波序列同样有其独特的价值。由于骨骼中含有大量的脂肪信号，如果不进行脂肪抑制，将会对骨折线的观察造成较大的干扰，而使用脂肪抑制序列可以减少这种干扰，有助于更准确地诊断骨折情况。 三、个人观点 脂肪抑制T2加权涡轮自旋回波序列作为核磁共振成像中的常见序列之
se序列名词解释
SE 序列是磁共振成像（MRI）中常用的一种脉冲序列，全称为自旋回波序列（Spin Echo Sequence）。它是一种基于核磁共振现象的成像技术，通过施加特定的射频脉冲序列来激发原子核的自旋并产生信号。 SE 序列的基本原理是在磁场中，原子核的自旋会产生一个磁场，当施加一个射频脉冲时，原子核的自旋会发生翻转，从而产生一个信号。SE 序列通过多次施加射频脉冲和回波信号来获取不同层面的图像。 SE 序列在MRI 中应用广泛，它具有信号强度高、图像质量好、对比度高等优点，适用于多种组织和器官的成像。但是，SE 序列也存在一些缺点，例如成像时间较长、对磁场均匀性要求较高、容易受到运动伪影的影响等。 扩展资料： 除了SE 序列，MRI 中还有许多其他常用的脉冲序列，以下是其中一些：
1.梯度回波序列（Gradient Echo Sequence，GRE）：GRE 序列是 一种快速成像序列，它通过施加梯度场来产生回波信号，成像速度快，但图像对比度相对较低。 2.反转恢复序列（Inversion Recovery Sequence，IR）：IR 序列是 一种用于增强对比度的序列，它通过施加一个反转脉冲来使质子的磁化矢量反转，然后再施加一个射频脉冲来产生回波信号，适用于T1 加权成像。 3.快速自旋回波序列（Fast Spin Echo Sequence，FSE）：FSE 序列 是一种基于SE 序列的快速成像序列，它通过同时采集多个回波信号来缩短成像时间，适用于T2 加权成像。 4.平面回波成像序列（Echo Planar Imaging Sequence，EPI）：EPI 序列是一种超快速成像序列，它通过同时采集整个平面的回波信号来实现快速成像，适用于动态成像和功能成像。 以上是一些常用的MRI 脉冲序列，不同的脉冲序列具有不同的特点和应用范围，医生会根据患者的病情和检查目的选择合适的脉冲序列。
MR01-09自旋回波的产生
MR01-09自旋回波的产生 喜欢病例的只看病例，要全面了解请看全文。 胶样囊肿的特征性表现你看懂没有？ 自旋回波（spinecho，SE）序列是MR成像的经典序列，其他序列的结构和特点均需要与SE序列进行比较。因此在介绍其他序列和成像技术之前有必要重点介绍SE序列。SE序列的特点就是在90°脉冲激发后，利用180°复相脉冲，以剔除主磁场不均匀造成的横向磁化矢量衰减。 一、180°脉冲剔除主磁场不均匀造成的横向磁化矢量衰减 在核磁弛豫一节我们提到，经射频脉冲激发后，质子群将产生宏观横向磁化矢量，射频脉冲关闭后，横向磁化矢量将开始逐渐衰减，其原因是同相位进动的质子逐渐失去相位一致。造成质子失相位的原因有两个，一个是真正的T2弛豫，另一个为主磁场的不均匀。为了使MR图像反映的是真正的T2弛豫对比，必须把主磁场不均匀造成的质子失相位效应剔除，所采用的办法就是利用180°复相脉冲。 180°复相脉冲纠正这种质子失相位的前提是主磁场的不均匀必须是恒定的，也就是说甲处的磁场强度略高于乙处，这种差别是保持不变的，这样引起甲处的质子进动频率略高于乙处，这种质子进动频率的差别也是保持不变的。 我们沿Z轴方向看XY平面的横向磁化矢量变化，假定质子的进动方向为逆时针方向，且进动方向保持不变。90°脉冲激发后质子的横向磁化分矢量相位一致。随着时间推移，由于主磁场不均匀，质子的横向磁化分矢量逐渐失相位，到了180°脉冲施加前的即刻，质子1进动最慢相位落在最后面，质子4进动最快，其相位走在最前面；图19c 示施加180°复相脉冲后即刻，所有质子的相位反转了180°，即进动最慢的质子1的相位到了最前面，进动最快的质子4的相位落到最后面，我们把90°脉冲与180°脉冲的时间间隔称为Ti。与施加180°脉冲前的即刻相比，各质子的相位先后顺序倒排，但相位的差值保持不变。180°复相脉冲后，各质子将以原来的频率继续进动，即质子1依然进动最
磁共振成像的原理.
一、磁共振成像基本原理 1．磁共振现象微观领域中的核子都有自旋的特性。核子的自旋产生小磁矩，类似于小磁棒。质子数或中子数至少有一个为奇教的大量原子核可在静磁场中体现出宏观磁化来，其磁化矢量与静磁场同向。而每单个原子核在静磁场中做着不停的进动运动（一方面不断自旋，同时以静磁场为轴做圆周运动），进动频率(precession frequency)（即质子每秒进动的次数）为(00一/Bo，7为原子核的旋磁比(对于每一种原子核，7是一个常数且各不相同，如氢质子7值为42. 5MHz/T)，Bo为静磁场的场强大小。人体含有占比重70%以上的水，又由于氢质子磁矩不为零，这些水中的氢质子是磁共振信号的主要来源，其余信号来自脂肪、蛋白质和其他化合物中的氢质子。对静磁场中的质子群沿着垂直于静磁场的方向施加某一特定频率的电磁波——其频率在声波范围内，故称为射频(radio frequency，RF)-原来的宏观磁化就会以射频场为轴发生偏转（章动），其偏转角度取决于射频场的施加时间、射频强度和射频波形。当然，一个关键条件是：射频的频率必须与静磁场中的质子的进动频率一致。宏观磁化发生章动的实质是质子群中一部分质子吸收了射频的能量，使自己从低能级跃迁到了高能级。这种现象即称为原子核的磁共振现象。如果将此时的宏观磁化进行二维分解，会发现射频激励的效果是使沿静磁场方向的磁化矢
量（纵向磁化）减小，而垂直于静磁场方向的磁化（横向磁化）增大了。RF脉冲有使进动的质子同步化的效应，质子同一时间指向同一方向，处于所谓“同相”，其磁化矢量在该方向上叠加起来，即横向磁化增大。使质子进动角度增大至90。的RF脉冲称为90。脉冲，此时纵向磁化矢量消失，只有横向磁化矢量。同样还有其他角度的RF脉冲。质子的进动角度受RF脉冲强度和脉冲持续时间影响，强度越强、持续时间越长，质子的进动角度越大，且强RF脉冲比弱R F脉冲引起履子进动角度改变得要快。 2．弛豫及弛豫时间短暂的射频激励（一般为几十微秒）以后，宏观磁化要恢复到原始的静态。从激励态恢复到静态要经历一个与激励过程相反的两个分过程，一个是横向磁化逐渐减小的过程（即为横向弛豫过程，T2过程）（图6-1）；另一个是纵向磁化逐渐增大的过程（纵向弛豫过程，T1过程）（图6-2）。纵向弛豫过程的本质是激励过程吸收了射频能量的那些质子释放能量返回到基态的过程。能量释放的有效程度与质子所在分子大小有关，分子过大或很小，能量释放将越慢，弛豫需要的时间就越长。如水中的质子，0. 5 T场强下弛豫时间>4000毫秒；分子结构处于中等大小，能量释放就很快，T1就短，如脂肪内的质子，0.5T场强下弛豫时间仅为260毫秒左右。横向弛豫过程的本质是激励过程使质子进动相位的一致性逐渐散相（即逐渐失去相位一致
第05节反转恢复及快速反转恢复序列
第五节反转恢复及快速反转恢复序列 在前面第3节自由感应衰减类序列中，我们曾简要介绍了反转恢复序列，但实际上，目前无论是反转恢复（inversion recovery，IR）还是快速反转恢复序歹U （fast inversion recovery，FIR）—般采集的是自旋回波。在本节中我们将重点介绍反转恢复的原理、IR和FIR序列的 结构和临床应用。 一、反转恢复的原理 我们都知道，给主磁场中进动的质子施加一个射频脉冲，只要射频脉冲的频率与质子的 进动频率相同，质子将发生共振，即低能级的质子获得能量越迁到高能级状态，在宏观上则 表现为磁化矢量的偏转。宏观磁化矢量偏转的角度与射频脉冲的能量有关，能量越大偏转角 度越大，我们把能够使宏观磁化矢量偏转某个角度的射频脉冲称为某角度脉冲，如90脉冲、小角度脉冲（偏转角度小于90。）、180咏冲等。反之，宏观磁化矢量偏转角度越大则表示质子获得的能量越大，射频脉冲关闭后质子所需要释放的能量也越大，被激发的组织的纵向弛 豫所需要的时间就越长。 如果用180射频脉冲对组织进行激发，将使组织的宏观纵向弛豫矢量偏转180，即偏 转到与主磁场相反的方向上，因此该180脉冲也称为反转脉冲。180脉冲的能量相当于90 脉冲的2倍，因此纵向磁化矢量完全恢复所需时间也明显延长（图36）。我们把具有180°反转预脉冲的序列统称为反转恢复类序列。 具有180反转预脉冲的序列具有以下共同特点：（1）由于180脉冲后组织纵向弛豫过 程延长，组织间的纵向弛豫差别加大，即T1对比增加，相当于90脉冲的2倍左右（图36）; （2）180脉冲后，组织的纵向弛豫过程中，其纵向磁化矢量从反向（主磁场相反方向）最大逐渐变小到零，而后从零开始到正向（主磁场相同方向）逐渐增大到最大，如果当某组织的纵向磁化矢量到零的时刻给予90脉冲激发，则该组织由于没有宏观纵向磁化矢量因此没 有横向磁化矢量产生，该组织就不产生信号，利用这一特点可以选择性抑制一定T1值的组织信号（图36b）; （3）反转恢复类序列中，我们把180。反转脉冲中点与90。脉冲中点的时间 间隔定义为反转时间（in version time , TI）,选择不同的TI可以制造出不同的对比，也可选择性抑制不同T1值的组织信号。
MR成像基础理论及成像原理(中)
间隔时间的限制。每一个TR成像周期中的梯度回波和自旋回波彼此都具有独立的相位编码。GSE序列允许的回波链长比FSE序列要增加很多，因而扫描时间可明显减少。另外，由于采集自旋回波，减少了单纯梯度回波图像常见的磁敏感伪影。GSE序列的优点是提高了扫描速度（例如全脑扫描可在30秒内完成，而用FSE序列至少需要１分钟或更长），又克服了单纯快速自旋回波序列与梯度回波序列的不足。 2.8磁共振成像特殊技术 2.8.1脂肪抑制技术 在磁共振检查中经常会采用脂肪抑制技术，脂肪抑制可以提供鉴别诊断信息、减少运动伪影和化学位移伪影、改善图像对比、提高病变检出率、增加增强扫描效果等。根据设备场强、扫描部位和扫描序列等的不同，可以选择使用不同的脂肪抑制技术。 2.8.1.1 STIR序列 原理见IR序列中有关STIR的介绍。 STIR序列的优点为场强依赖性低，对场强的要求不高，低场设备脂肪抑制的效果也不错；对磁场均匀度的要求也较低；且对大范围FOV扫描的脂肪抑制效果也较好。STIR序列的缺点为信号抑制的特异性低，与脂肪T1接近的组织（例如血肿），其信号也被抑制；不能应用于增强扫描；且TR延长，使扫描时间延长。 2.8.1.2化学位移饱和成像 化学位移饱和成像就是利用不同分子之间共振频率的差异，在信号激发之前，预先发射具有某中特定频率的预饱和脉冲，使这种频率的组织信号被饱和，得到抑制。例如，水中的氢质子与脂肪中的氢质子其化学位移为3.5ppm，在1.0T静磁场中水质子比脂肪质子的共振频率大约快3.5ppm×42.5MHz=148Hz,如果预脉冲的频率选为脂肪的共振频率，则在其后立即发射激发脉冲时脂肪已经饱和，脂肪信号被抑制。 该序列的优点为脂肪信号抑制的特异性高、可用于多种序列。其缺点是场强依赖性较大，在1.0T以上的高场设备中，脂肪抑制的效果才不错；对磁场均匀度的要求也较大；且对大范围FOV扫描的脂肪抑制效果不理想。 2.8.2磁化传递技术 生物体中含有游离态的自由水和结合态（与蛋白等大分子结合）的结合水，MR信号主要来自于自由水质子，而结合水质子可以影响MR信号。 自由水水质子T2值较长，其产生共振的频率范围较小，而结合水质子T2值较短，其产生共振的频率范围较大。在磁化传递对比技术中一般是在常规激励脉冲之前预先使用一个低能量射频脉冲，该射频脉冲的频率偏离自由水质子共振频率但没有超出结合水质子的共振频率范围，这样可以选择性地激发结合水质子，使结合水质子发生饱和，然后该饱和性通过磁化交换过程传递给邻近自由水质子，从而不同程度地降低某些组织的MR信号强度，产生与磁化传递相关的新的组织对比。这种结合水质子将饱和的磁化状态传递给自由水质子的过程称为磁化传递(Magnetization Transfer,MT)或磁化传递对比(Magnetization Transfer Contrast,MTC)
【精品】核磁共振实验讲义
第五章核磁共振实验 核磁共振在生物医学化学和物理学有广泛的应用，核磁共振的应用实验原理及实验方法成为相关领域必不可少的教学内容。过去由于进口核磁共振本身价格昂贵仪器操作复杂核磁共振一直没有纳入相关的实验大纲。最近几年国产核磁共振教学仪器的发展已经能使小尺寸的核磁共振成像系统在本科教学实验中普及。教学仪器本身具有的开放性和可拆卸性是进口仪器所不能替代的。这些实验可以让学生直观的了解核磁共振技术的实现过程，为今后操作使用以及核磁共振仪的生产打下坚实的基础。 本章从基本的连续核磁共振实验开始了解核磁共振最基本的共振现象。尔后脉冲核磁共振实验了解各脉冲序列的原理和脉冲核磁共振的实验方法对今后了解成像及谱仪的工作原理有重要的认识。之后在核磁共振成像实验（上）中了解核磁共振成像SE序列的成像原理及图像重建的数学处理方法，为今后学生毕业后自行操作仪器及编译脉冲序列打下一定的基础。之后在核磁共振成像实验（中）对各种伪影产生的机理和脉冲参数设置对图像的影响产生一定的认识。最后核磁共振成像实验（下）中进行自主提高性实验，如三维核磁共振成像观察切割的组织或小动物的器官等，也可以自行编辑IR序列并自行对实验采集数据进行处理，如采用伪彩色处理等。 本章的实验均在国产教学仪器中完成。 第一节基础理理论 一、Bloch方程: 1946年Bloch采用正交线圈感应法观察水的核磁共振信号后就根据经典理论力学推导出Bloch方程建立核磁共振的唯象理论。长久以来大量的实验表明Bloch
方程在液体中完全精确，同时还发现Bloch 方程在其他能级跃迁理论也高度吻合，比如激光的瞬态理论中Bloch 方程同样适用。所以Bloch 方程已经超越了半经典的陀螺模型，现在已经推广到磁共振以外的能级跃迁系统。在激光物理中采用密度矩阵和Maxwell 方程组推导出Bloch 方程又称为Maxwell-Bloch 方程(有的书称为FHV 表象理论)。所以Bloch 方程促进了量子力学的发展是非常重要的公式。由于Maxwell-Bloch 方程推导涉及高等量子力学和量子电动力学等复杂的理论和繁琐的数学基础所以本文采用Bloch 半经典的唯象理论。 1.半经典理论: 将原子核等效为角动量为 L 的陀螺和具有磁矩为L γμ=磁针。其中γ称为旋磁比。原子核在外磁场作用下受到力矩 B T ⨯=μ(5-1) 并且产生附加能量 B E ⋅=μ(5-2) 根据陀螺的力学原理T dt L d =和L γμ=得 B dt d ⨯=μγμ (5-3)
2022年全国医用设备资格考试
医用设备使用人员业务能力考核MRI医师专业考试大纲 （含CT医师、一般X线诊断部分） （） 中华人民共和国卫生部 人才交流服务中心
说明 为更好地贯彻贯彻《大型医用设备管理措施》（卫规财发[]474号文）精神，中华医学会和卫生部人才交流服务中心自开始分别组织对全国医用设备使用人员进行培训和专业技术知识统一考试。 为使应试者理解考试范畴，卫生部人才交流服务中心组织有关专家编写了《全国医用设备资格考试大纲》，作为应试者备考旳根据。考试大纲中用黑线标出旳为重点内容，命题以考试大纲旳重点内容为主。 全国医用设备资格考试
MRI医师专业考试大纲 第一章磁共振成像（MRI）旳基本原理 第一节磁共振成像仪旳基本硬件 1．主磁体：主磁场强度（高斯和特斯拉）、主磁场均匀度及其意义 2．梯度系统：梯度线圈旳作用、梯度磁场旳产生、梯度线圈旳重要性能指标3．射频系统：分类及其作用、表面线圈、表面相控阵线圈 4．谱仪、计算机系统及其他辅助设备 第二节磁共振成像旳物质基本 1．原子旳构造 2．自旋和核磁：核自旋现象、核磁现象 3．磁性原子核和非磁性原子核：磁性原子核旳条件 4．用于人体磁共振成像旳原子核 5．人体组织MRI信号旳重要来源 第三节进入磁场前后旳氢质子核磁状态 1．进入主磁场前旳核磁状态 2．进入主磁场后旳核磁状态 3．进动：进动旳概念、进动频率（Larmor频率） 第四节磁共振现象 1．共振和磁共振：共振概念、共振旳条件和实质、磁共振现象 2．90 脉冲旳宏观和微观效应 第五节核磁弛豫 1．弛豫旳概念 2．自由感应衰减和横向弛豫：现象、机理、两者旳关系、T2值 3．纵向弛豫：纵向弛豫旳概念和机理、T1值及其影响因素 第六节磁共振加权成像
全国医用设备上岗证资格考试.doc
全国医用设备资格考试 MRI医师专业考试大纲 （含CT医师、普通X线诊断部分） （2009年版） 中华人民共和国卫生部 人才交流服务中心
说明 为更好地贯彻落实《大型医用设备管理办法》（卫规财发[2004]474号文）精神，中华医学会和卫生部人才交流服务中心自2004年开始分别组织对全国医用设备使用人员进行培训和专业技术知识统一考试。 为使应试者了解考试范围，卫生部人才交流服务中心组织有关专家编写了《全国医用设备资格考试大纲》，作为应试者备考的依据。考试大纲中用黑线标出的为重点内容，命题以考试大纲的重点内容为主。
全国医用设备资格考试 MRI医师专业考试大纲 第一章磁共振成像（MRI）的基本原理 第一节磁共振成像仪的基本硬件 1．主磁体：主磁场强度（高斯和特斯拉）、主磁场均匀度及其意义 2．梯度系统：梯度线圈的作用、梯度磁场的产生、梯度线圈的主要性能指标3．射频系统：分类及其作用、表面线圈、表面相控阵线圈 4．谱仪、计算机系统及其它辅助设备 第二节磁共振成像的物质基础 1．原子的结构 2．自旋和核磁：核自旋现象、核磁现象 3．磁性原子核和非磁性原子核：磁性原子核的条件 4．用于人体磁共振成像的原子核 5．人体组织MRI信号的主要来源 第三节进入磁场前后的氢质子核磁状态 1．进入主磁场前的核磁状态 2．进入主磁场后的核磁状态 3．进动：进动的概念、进动频率（Larmor频率） 第四节磁共振现象 1．共振和磁共振：共振概念、共振的条件和实质、磁共振现象 2．90 脉冲的宏观和微观效应 第五节核磁弛豫 1．弛豫的概念 2．自由感应衰减和横向弛豫：现象、机理、二者的关系、T2值 3．纵向弛豫：纵向弛豫的概念和机理、T1值及其影响因素 第六节磁共振加权成像 1．加权的概念 2．质子密度加权像 3．T2加权成像 4．T1加权成像 第七节磁共振信号的空间定位 1．层面和层厚：层面选择原理，层厚与射频脉冲及梯度场强度的关系 2．频率编码：频率与位置的关系，频率编码梯度场的施加 3．相位编码：相位与位置的关系，相位编码梯度场的施加 4．三维采集的空间编码 第八节K空间的基本概念 1．K空间的概念 2．K空间的基本特性：相位编码线的概念、K空间的主要特性 3．K空间的填充方式 第九节磁共振信号的产生 1．磁共振信号