医学成像技术(3)-学习笔记

课程资料

教材：黄力宇教授所著《医学成像的基本原理》（电子工业出版社）
视频：西安电子科技大学贾广老师 医学成像技术100知识点大全

核磁共振成像MRI的“核”

原子中的质子和中子，有磁矩，在磁场里面会产生一定的作用。带电粒子高速旋转，产生磁矩。中子对外不显示电性，但里面也有带正负电荷的小粒子夸克，也有磁矩。

质子和中子的磁矩是2，电子磁矩是2000，是质子和中子的1000倍。

在宏观上，激发电子需要的是微波（波段），而激发质子和中子做磁共振成像需要非常低的频率，射频电波就可以。

质子数（Z）+ 中子数（N）=质量数（A）

核磁共振成像MRI的“磁”

在医院里面用来产生强磁场，1.5特斯拉，3特斯拉，科研用的9特斯拉，用来做磁共振成像。

超导线圈形成强磁场，液氮提供一个超低温，通过给超导线圈加强电流，形成强磁场。用这个激发，刺激人体里面水的氢原子和原子核起作用。

三类：介磁、顺磁、铁磁，放到磁场中，则内部磁场将低于或者高于外部的磁场。

核磁共振成像MRI的“共振”

磁共振成像从能量的角度，是用一台空心设备产生强磁场，为了把人放入强磁场后，通过射频能够被人体里的质子吸收，从低能态跳到高能态，这就是共振过程。

通过加强磁场，自旋开始做圆周运动，频率和射频电波的频率一样，氢质子才能吸收，如果过高或者过低，氢质子基本上就接收不到这个频率，也没法吸收这个能量。能量的吸收和释放过程，即能量输入和释放的时候，信号采集成像。共振的核心是质子做进动的频率。质子进动的频率和射频电波的频率，二者频率相等才可以产生共振。

用天线和线圈等采集到的信号，不同的频谱，不同的电信号用来做傅立叶变换，最后得到真实的图像。

射频电波的频率必须与人体质子的拉莫尔频率保持一致，人体才能吸收射频电波，能量吸收的过程。

核磁共振成像MRI的“成像”

Dephasing due to Field Changes and Lnhomogeneity Effects:
Lamor Equation: 拉莫尔频率
1.Imperfect homogeneity of the static field generated by the MR system magnet
2.Superimposed magnetic field gradients (needed for imaging)
3.Susceptibility effects due to magnetization of material introduced into the magnet
4.Tissue Intrinsic Microscopic Fields.

RF射频脉冲，打开一段时间后关上，作用是把磁化量从Z方向打到90度后关掉，安后采集信号acquire。
ACK接收到的信号，一开始很大，再以拉莫尔频率进行振动过程中，由于质子自旋散开，因而逐渐衰减。