放射医学考试辅导：第四章MRI基本原理与设备

　　放射医学考试所涉及专业技术很多，不同技术知识点内容则是不同的，MRI基本原理与设备则是其中的一种，多掌握并学习是很有用的。博傲教育小编整理相关内容，希望能帮助到大家。

　　(一)MRI技术的产生与基本原理

　　1.MRI技术的产生与基本原理 MRI检查技术是在物理学领域发现磁共振现象的基础上，于20世纪70年代继CT之后，借助电子计算机技术和图像重建数学的进展和成果而发展起来的一种新型医学影像检查技术。

　　MRI是通过对主磁体内静磁场(即外磁场)中的人体施加某种特定频率的射频脉冲(RF脉冲)，使人体组织中的氢核(即质子)受到激励而发生磁共振现象;当终止RF脉冲后，质子在弛豫过程中感应出MR信号;经过对MR信号的接收、空间编码和图像重建等处理过程，产生出MR图像。MR图像是数字化图像。人体内氢核丰富，而且用它进行MRI的成像效果最好，因此目前MRI常规用氢核来成像。

　　2.质子的纵向磁化 单数质子的原子核具有自旋特性，产生小的磁场。但是人体进入静磁场(即外磁场)前，体内质子的磁矩排列无序，质子总的净磁矢量为零，进入静磁场后，质子的磁矩则呈有序排列，产生一个与外磁场磁力线方向一致的净磁矢量，称为纵向磁化。

　　3.质子的进动频率与Larmor公式 在静磁场中，有序排列的质子作快速的锥形旋转，称进动，其频率即每秒进动的次数取决于质子的性质以及它所处的外加磁场场强。场强越强，进动频率越快。例如，氢质子在场强1tesla时进动频率为42.58mHz，1.5tesla时则为63.87mHz。

　　放射医学考试考点辅导：当向静磁场中的人体发射与质子进动频率相同的RF脉冲时，就能将RF脉冲能量传递给质子而出现磁共振现象，这个频率就称为共振频率。共振频率可由Larmor公式算出。

　　Larmor公式：ω0=γ.β0 (其中ω0：进动频率(Hz);γ：旋磁比;β0：外磁场强度，场强单位为特斯拉(Tesla,T)。)

　　4.磁共振现象 质子受到RF脉冲的激励，原来处在低能级的自旋被激发，即吸收电磁波的能量而改变能量状态，由低能级跃迁到高能级，这种现象就是磁共振现象。

　　5.质子的弛豫与弛豫时间 当磁共振现象发生时，纵向磁化强度减少，产生横向磁化分量。处于不平衡状态。终止RF脉冲后，质子系统恢复到原来的平衡状态，这个过程称为弛豫。弛豫可以分为两种：纵向磁化恢复到原来状态，其过程称为纵向弛豫;横向磁化逐渐消失，其过程称为横向弛豫。

　　纵向磁化由零恢复到原来数值的63%所需时间，为纵向弛豫时间，简称T1。横向磁化由最大减小到最大值的37%所需的时间，为横向弛豫时间，简称T2。T1与T2是反映物质特征的时间常数。

　　6·MR信号的产生与MR图像 弛豫过程是磁力线不断变化的过程，可以感应邻近的接收线圈，出现电信号。弛豫的速度决定了电信号的强弱。

　　由于氢质子在不同组织中的环境不一致，影响了它弛豫的速度，使得人体正常组织之间、正常组织与病理组织之间在弛豫时间产生差别，这是形成磁共振影像对比的基础。不同组织间弛豫时间有差别时的信号强度也产生差别，这些信号强度的差别表现在图像中灰度的不同，这样组成的图像就是磁共振图像。

　　7·脉冲序列与信号加权 MRI是通过一定的脉冲序列实现的。所谓脉冲序列就是用以产生磁共振信号的不同扫描参数的组合。在脉冲序列中，两次RF激励脉冲之间的间隔时间称重复时间(repetition time)，简称TR。TR的长短决定着在MR图像上能否显示出组织间在T1上的差别，即TR决定Tt信号加权。TR越短，T1信号对比越强;而使用长TR时则不能获得这种信号对比。在脉冲序列中，从RF激励脉冲开始至采集回波的时间间隔称为回波时间(ech0 time)，简称TE。TE的长短决定着在MR图像上能否显示出组织间在T2 上的差别，即TE决定T2信号加权。TE时间越长，T2信号对比越强，使用短TE时则不能获得这种信号对比。

　　自旋回波(spin echo，SE)脉冲序列是临床最常用的脉冲序列之一。在SE序列中，选用短TR(通常小于500ms)、短TE(通常小于30ms)所获图像的影像对比主要由T1信号对比所决定，此种图像称为T1加权像(T1WI);选用长TR(通常大于1500ms)、长TE(通常大于80ms)所获图像的影像对比主要由T2信号对比决定，此种图像称为T2加权像(T2WI);选用长TR、短TE所获图像的影像对比，即不由T1信号对比所决定，也不由T2信号对比所决定，而主要由组织间质子密度差别所决定，此种图像称为质子密度加权像(PDWI)。

　　(二)MR设备

　　MR设备主要包括主磁体、梯度线圈、射频系统、模拟转换器、计算机、磁盘与磁带机等。

　　1·磁体类型 主磁体主要用于提供静磁场，场强单位为特斯拉(T)。通常用主磁体类型来表示MRI设备的类型。主磁体可被分为以下三种。

　　永久磁体：永久带有磁性，运作时不耗能，但热稳定性差，场强低，一般低于0.3T，重量大。

　　阻抗磁体：也称常导磁体或电磁体。只有当线圈通过电流时才有磁性，耗电能。电流通过线圈时因阻力而生热，必须冷却。场强一般也不高。

　　超导磁体：主线圈由超导材料制成。只要通一次电，电流就持久地在线圈内流动并产生一个恒定磁场。超导磁体的优点是场强高而且均匀。

　　2·梯度线圈 梯度线圈用于产生梯度场，在MR成像中用于选层和信号的空间定位。

　　3·射频系统 射频系统用于发射RF脉冲以激励体内质子产生MR信号，在接收MR信号时又用作MR信号的接收器。

　　4·其他系统 包括模拟转换器、计算机、磁盘与磁带机等，用于数据处理、图像重建、显示与存储。

　　放射医学考试考点辅导，MRI基本原理与设备，上述内容讲解的十分清楚。复习时用心掌握知识点，应对考试时把握性才大。

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