生物医学工程基础四生物医学图象优秀

2022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀1生物医学图象(Biomedical Imaging)生物医学工程基础（四）核磁共振成象Lin Jiangli(Associate Prof.)（2007.11）Imaging technologies are changing the way science is done(R.P.Crease,Science,Vol.261,July 1993)2022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀22022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀32022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀42022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀52022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀62022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀7First Observation of Nuclear Magnetic Resonance in condensed matterShared 1952 Nobel prize in physics for their independent discoveries1946Felix BlochStanford University1945Edward PurcellHarvard University2022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀8NSPurcells Experiment With magnet off,signal attenuator and phase adjuster match output from resonant cavity When magnet passed through right field strength,output from cavity decreasesRF signal generator(30 MHz)+-+-Signal attenuator,phase adjustorResonant cavity(30 MHz)filled with waxVariable-strength MagnetDifferencedetector2022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀92022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀102022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀112022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀122022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀132022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀14Paul C.Lauterbur保罗劳特布尔University of Illinois Urbana,IL,USA Peter Mansfield 彼得曼斯菲尔德University of Nottingham,School of Physics and Astronomy Nottingham,United Kingdom 2022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀15Paul C.Lauterbur Prize Award Photo Sir Peter Mansfield Prize Award Photo10/6,20032022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀162022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀172022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀182022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀192022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀20第一台第一台MRIMRI装置装置 197719772022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀21世界上第一张世界上第一张 MRI MRI 图象图象2022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀222022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀232022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀24T1 ContrastTE=14 msTR=400 msT2 ContrastTE=100 msTR=1500 msProton DensityTE=14 msTR=1500 ms2022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀252022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀262022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀272022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀28100mm100mm体积分辨率需提体积分辨率需提高高 109 倍倍2022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀29CT MR2022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀30T12022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀31T22022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀32T1T2CT2022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀332022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀342022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀352022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀362022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀372022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀382022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀392022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀402022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀412022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀42 平行（与平行（与B0同向）同向）:低能量低能量,原子数目多原子数目多 反平行（与反平行（与B0同向）同向）:高能量高能量,原子数目少原子数目少2022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀43The Induced signal in the coil2022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀44=*B0为旋磁比,是质子的固有特性 B0=1T,=42.58 MHz2022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀45若若Mxy相互抵消，净磁矩由相互抵消，净磁矩由Mz给出给出若若Mz=0,净磁矩为净磁矩为Mxy2022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀462022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀47 90脉冲脉冲:自旋从平行方向至垂直方向自旋从平行方向至垂直方向(lower RF)180脉冲脉冲:自旋从平行方向至反平行方向自旋从平行方向至反平行方向(higher RF)2022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀482022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀49 T1:90RF作用之后，作用之后，Mz恢复到平衡态的恢复到平衡态的63%所需要的时间所需要的时间 T2:90RF作用之后，作用之后，Mxy衰减到原始静磁矩的衰减到原始静磁矩的37%所需要的时间所需要的时间2022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀502022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀512022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀522022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀532022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀54在在z方向施加线性梯度场方向施加线性梯度场Gx(与与B0相比很小相比很小)Z方向的不同点受到不同的磁方向的不同点受到不同的磁场场(B0+Gx)作用，作用，受激后不同的射频信号受激后不同的射频信号2022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀552022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀562022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀57氢核在人体组织中普遍存在氢核在人体组织中普遍存在氢核产生强的磁共振信号氢核产生强的磁共振信号2022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀58mmmmdBdt0dMMBdtmiiM微观宏观0B00B0B2022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀59 层面选择层面选择 相位编码相位编码 频率编码频率编码2022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀602022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀612022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀62 用一个有限带宽（窄带）的射频脉冲，仅对共振频用一个有限带宽（窄带）的射频脉冲，仅对共振频率在该频带范围的质子进行共振激发率在该频带范围的质子进行共振激发2022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀632022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀642022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀652022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀662022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀672022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀68KxKyABCDEABCDERF pulseGzGxGydttGtkdttGtktyytxx00)()()()(2022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀692022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀702022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀71This animation shows the rotating frame coordinates.The two RF pulses(p/2&p)tip about the rotating x axis.The arrows are magnetization at various points in the sample.Most arrows precess faster or slower than the rotating frame.2022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀722022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀732022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀742022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀752022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀762022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀772022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀782022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀792022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀802022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀812022-8-2生物医学工程基础四生物医学图象优秀82生物医学工程基础四生物医学图象优秀