磁共振原理及相关技术

磁共振原理及相关技术安 徽 省 中 医 院 安徽中医学院第一临床医学院 安徽中医学院第一附属医院

影像中心 李传富

磁共振成像的基本原理和概念

第一节 磁共振成像仪的基本硬件主磁体 梯度线圈 脉冲线圈 计算机系统 其它辅助设备

主磁体的类型及技术指标

类型 永磁型 电磁型 常导磁体 超导磁体最重要技术指标

场强：1T=10000G–低场机：<0.5T–中场机：0.5T~1.0T –高场机：1.0T~2.0T –超高场机：>2.0T

场强 磁场均匀度 主磁体的长度

高场强的主要优势提高磁化率，增加信噪比 保证信噪比，缩短信号采集时间 增加化学位移，提高MRS的分辨力 增加化学位移，容易实现脂肪饱和技术 磁敏感效应增强，利于BOLD成像

高场强带来的问题成本增加，价格提高 噪声增加 特殊吸收率(SAR)增大 各种伪影增加 运动伪影 化学位移伪影 磁化率伪影

高磁场均匀度的价值提高图像信噪比 保证空间定位的准确性 减少伪影，特别是磁化率伪影 有利于大视野扫描 可充分利用脂肪饱和技术抑制脂肪 有效区分MRS的不同代谢产物

磁体长度的影响为保证磁场均匀度，需要长磁体 短磁体使患者更为舒适，适用于幽闭恐 惧症患者的检查 开放式磁共振与介入MR的发展

梯度线圈的主要作用进行空间定位编码 产生MR回波(梯度回波) 施加扩散加权梯度场 进行流体补偿 进行流动液体相位编码

梯度线圈的主要性能指标

梯度场强 定义：单位长度内磁场强度的差别 目前1.5TMRI:>25mt/m;>120mT/m.s 切换率 定义：单位时间及单位长度内梯度磁场强度 的变化率 梯度线圈性能对MR超快速成像至关重要 梯度磁场的剧烈变化可引起周围神经

梯度场强及切换率示意图1-2

梯度场强(mT/m)=梯度场两端的磁场强度差值/梯度场的长度 切换率(mT/m.s)=梯度场预定强度/t

脉冲线圈

发射线圈 作用：发射射频脉冲—>质子发生共振 其能量与其强度和持续时间有关 接收线圈 接收人体内发出的MR信号； 距离检查部位越近，信号越强 线圈内体积越小，噪声越低 发射线圈和接收线圈可为同一个线圈； 表面相控阵线圈由多个子线圈构成，同时需要多个采 集通道

计算机系统及辅助设备

计算机系统 MRI仪的大脑，控制 脉冲激发 信号采集 数据运算 图像显示，等 其他辅助设备 检查床、制冷系统等

第二节 磁共振成像的物理基础原子的结构 自旋和核磁的概念 磁性和非磁性原子

核 用于人体磁共振的原子

原子的结构

原子 原子核 质子 中子 电子

2 H

4He

自旋和核磁的概念自旋： 任何原子核总以一定的频率绕着自己 的轴进行高速的旋转 核磁： 自旋形成电流环路，从而产生有一定 大小和方向的磁化矢量(磁场)