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核磁共振成像_概况(三)

日期:2022-08-12 17:19
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摘要: 核磁共振成像_概况(三) 背景概况 在自然状态下的质子,虽然每个质子都有微小的磁矩存在,但是由于空间方向上的随机存在而总磁矩为零,对外不呈现磁性。将质子至于外磁场中,质子的磁矩方向会倾向于与外磁场的方向一致或相反,并产生一个与外磁场方向相同的纵向磁化强度矢量M0,即...

核磁共振成像_概况(三)


背景概况

在自然状态下的质子,虽然每个质子都有微小的磁矩存在,但是由于空间方向上的随机存在而总磁矩为零,对外不呈现磁性。将质子至于外磁场中,质子的磁矩方向会倾向于与外磁场的方向一致或相反,并产生一个与外磁场方向相同的纵向磁化强度矢量M0,即被磁化。磁化后的质子处于稳定状态,根据设定的扫描参数,MRI设备发出一个频率与质子进动频率相同的射频激励脉冲,进动质子收到激励后,吸取射频激励脉冲的能量,纵向磁化强度矢量M0偏离纵向,即发生了磁共振现象。
处在外磁场中的体内质子,在射频激励脉冲磁场作用下产生磁共振,但所有组织的质子以相同的频率共振,产生MR来自于样品整体,具有相同的频率特征,没有任何空间信息,不能形成MRI图像。而要形成MRI图像还需要第三种磁场,即梯度磁场的空间定位作用。
所谓的线性梯度磁场就是磁感应强度大小随位置以线性方式变化的磁场,简称梯度场。 图1给出了一个沿z轴方向的线性梯度场。这里沿z轴方向的线性梯度场含义是指:线性梯度磁场的磁场方向沿B0(或z轴)方向,磁场的大小随z的增加而线性增加。


为了得到任意层面的空间信息,MRI系统中在x、y和z轴均使用了线性梯度场,分别为Gx、Gy和Gz。在MRI中,线性梯度场是由梯度线圈产生的,置于x、y和z轴方向的三个梯度线圈分别产生Gx、Gy和Gz。
外磁场B0是均匀强磁场,其大小和方向是固定不变的。但梯度场的大小和方向均可以改变,因此梯度磁场和外磁场叠加后使得磁场发生梯度性的变化。如果外磁场B0沿水平方向,施加一个水平方向的线性梯度场,其叠加后情况见图2.

图2.梯度磁场与外磁场的叠加


 

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