《医学影像物理学》课程教学资源（PPT课件）MRI宏观描述

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宏观磁化 ■在人体组织中，原子核不是单独存在，而 是处于一含有大量原子核的群体之中。它 们的对外表现是综合效应，即宏观效应。 ■描述这些宏观特征，在一定精度以内，可 以不管核子的量于力学特性，从而可借用 经典力学原理来解释。 ■强化强度矢量M=∑4

◼ 在人体组织中，原子核不是单独存在，而 是处于一含有大量原子核的群体之中。它 们的对外表现是综合效应，即宏观效应。 ◼ 描述这些宏观特征，在一定精度以内，可 以不管核子的量于力学特性，从而可借用 经典力学原理来解释。 ◼ 磁化强度矢量 宏观磁化 i i M = 

宏观磁化 ■若无外磁场，核磁矩的方向杂乱无章，对外合成 磁矩为季，即磁化矢量M=0 ■在外磁场B,的作用下，各核磁矩圆绕该磁场拉莫 进动。核磁矩与B,“平行”或“反平行”（热运 动获得能量) ■在平衡财，“平即” 取向的核磁矩总数略大于 “反平行”取向的核磁矩总数，故M与B方向相 同，但量值很小很小 可点击三角键观看动画，At-F4退出动画

◼ 若无外磁场，核磁矩的方向杂乱无章，对外合成 磁矩为零，即磁化矢量 M＝0 ◼ 在外磁场B0的作用下，各核磁矩围绕该磁场拉莫 进动。核磁矩与B0 “平行”或“反平行”（热运 动获得能量） ◼ 在平衡时，“平行”取向的核磁矩总数略大于 “反平行”取向的核磁矩总数，故M与B0方向相 同，但量值很小很小 宏观磁化 可点击三角键观看动画, Alt-F4退出动画

宏观磁化 N E=hyB When the proton is N placed in an external magnetic field, Lower energy level Higher energy level

宏观磁化 Lower energy level Higher energy level When the proton is placed in an external magnetic field, E = hγB

宏观磁化 N ·A group of spins experiencing the same magnetic field strength

宏观磁化 • A group of spins experiencing the same magnetic field strength

宏观磁化 ■设n,和n分别为“平行”取向与“反平行“取 向的自旋质子数。则按玻尔兹曼分布规律，有： n=exp(- △E △E n kT T n.-n =N- △EIkT -△E/kT ■计算可得，在100万个质子中，“平行”取向 的质子比“反平行”取向的多3个

◼ 设 分别为“平行”取向与“反平行“取 向的自旋质子数。则按玻尔兹曼分布规律，有： ◼ 计算可得，在100万个质子中，“平行”取向 的质子比“反平行”取向的多3个。 宏观磁化 n n + − 和 exp( ) 1 n E E n kT kT − +   = −  − / ( ) 2 / 2 E kT N E n n N E kT kT + −   − =  − 

宏观磁化 微观 d=7n×B JwΣ% dM 宏观 =yM×B。 dt 若M受某种影响偏离B的方向，则M将B 绕进动，进动的角频率为一YB

若M受某种影响偏离 的方向，则M将 绕 进动，进动的角频率为： 宏观磁化 m m d B dt  =   0 dM M B dt =   i i M =  微观 宏观 B0 B0   0 0 = − B