核磁共振成像简介 姚红英 2014/3/3.

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核磁共振成像简介 姚红英 2014/3/3

磁共振成像的发生与发展 磁共振成像的萌芽期 1946年到1972年 1971年 Science “用NMR信号可诊断疾病” 磁共振成像的萌芽期 1946年到1972年 1971年 Science “用NMR信号可诊断疾病” “恶性组织中氢的T1时间延长” 1972年用NMR信号完全可以重建图像 1973年 NMR成像突然出现在人们面前 Raymond Damadian Paul Lauterbur

磁共振成像的发生与发展 磁共振成像的成熟期 1973年到1978年 磁共振成像的成熟期 1973年到1978年 达马迪安、FONAR成像法和他的Indomitable 坚定 执著 无所畏惧

磁共振成像的发生与发展 磁共振成像的成熟期 1973年到1978年 1971年9月的一天 数周的实验弄清三个问题 长达几个月的研究 磁共振成像的成熟期 1973年到1978年 1971年9月的一天 数周的实验弄清三个问题 长达几个月的研究 梯度场、劳特伯及其组合层析成像法 1973年 《自然》发表 4mm的蛤蜊,活鼠 劳特伯首先创立了用一组投影得到NMR图像的方法

磁共振成像的发生与发展 磁共振成像的成熟期 1973年到1978年

磁共振成像的发生与发展 磁共振成像的发展期 1978年以后 研究方向的转折 商品化过程 传统放射学的新工具

我国核磁共振成像的临床应用和开发研究 萌芽探索期 1986 ~ 1990年 萌芽探索期 1986 ~ 1990年 1980年前后 国际上已商品化 放射学家、医学物理学家和生物医学工程学家 广州医学院医学物理学教授谢楠柱1983年8月参加美国会议 同年11月美国史东尼克博士来华讲学 1984年 中国医学影像技术研究会 在北京成立 84年底 中国科健有限公司成立 1987年1月 安科公司成立运作 ,1990年初,首台ASP-015在河北应用

全面发展期 1991年至今 磁共振成像产业的起步和发展 安科公司 陆续引进一批1.0T、 1.5T 、2.0T 超导成像设备 全面发展期 1991年至今 陆续引进一批1.0T、 1.5T 、2.0T 超导成像设备 一些大型教学医院引进3T临床研究型系统 磁共振成像产业的起步和发展 安科公司 迈迪特公司 西门子迈迪特公司 宁波鑫高益磁材有限公司 沈阳东软数字医疗股份有限公司 北京万东医疗装备股份有限公司 西安蓝港数网股份有限公司 我国以低场永磁产品为主,水平达到世界先进水平

核磁共振信号的有关概念 软脉冲和硬脉冲 90°脉冲和180°脉冲 FID信号 SE信号 感生电动势,核磁共振信号MR

软脉冲和硬脉冲

90°脉冲和180°脉冲  =  B1

FID信号(Free Induction Decay) 自由感应衰减信号

SE信号 Spin Ehco 自旋回拨信号

感生电动势,核磁共振信号MR

图像重建 运用MR信号形成所需要的图像

选片 层面的选择 0 =  B0

0 =  B0 1.54~1.56 T,  = 42.6 MHz, 射频脉冲频率范围65.604 ~ 66.456 MHz

相位编码 y轴定位

频率编码 x方向定位

X轴Y轴都定位后

选层 、定位脉冲施加顺序

信号采集 采样 采样间隔 采样时间

TR TR TR 数据空间 K空间

二维FT处理

图像层面显示

建立N  N的矩阵. 傅里叶成像 在这一傅里叶成像中,各个FID信号在一个梯度作用下发展,在另一个梯度下采集,一般只采集FID信号的一部分. 施加了正交梯度场G y、Gx, 所采集的N个信号中都包含频率成分  x =  x Gx 而在t2开始FID信号具有不同的初相位 y =  y G y t 1 G y相位编码梯度, Gx频率编码梯度。 检测的FID信号用S(t1,t2)表示。对采集的数据矩阵进行傅里叶变化可得到层面中个体素MR信号的强度即获得图像。

实验装置 质子γ=42.5MHz/T 主磁场0.52T,共振频率约22.6MHz 磁极直径165mm,均匀度2.5ppm

核磁共振成像 FFT 实物图 FFT后2D图像 K空间 采集过程中的信号

参考书 1 熊国欣, 李立本. 核磁共振成像原理. 北京: 科学出版社, 2007, 8 2 俎栋林 . 核磁共振成像学. 北京:高等教育出版社, 2004, 1 3 赵喜平. 磁共振成像. 北京: 科学出版社, 2004, 11 4 E. Mark Hacccke 等. 核磁共振成像物理原理和脉冲序列设计. 北京:中国医药科技出版社, 2007, 6