《医学影像物理学》课程教学资源（PPT课件）驰豫与核磁共振信号

驰豫与核強共振信号

驰豫与核磁共振信号

磁共振的宏观描述-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。 ■描述这些宏观持征，在一定精度以内，可 以不管核子的量子力学持性，从而可借用 经典力学原理来解释。 ■磁化强度矢量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 以不管核子的量子力学特性，从而可借用 经典力学原理来解释。 ◼ 磁化强度矢量 磁共振的宏观描述-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 磁矩为零，即磁化矢量M=0 ■在外磁场B,的作用下，各核磁矩围绕该磁场拉莫 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

◼ 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

纵向磁化 0

宠观磁化 N N N E=hyB N N Lower energy level Higher energy level

宏观磁化 Lower energy level Higher energy level E = hγB

宠观強化 篮

宏观磁化

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 n kT △E/kT n,-n =N N AF 2-△E/kT 2 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 d M=Σ4 宏观 dM =yM×B dt 若M受某种影响偏离B,的方向，则M将绕B, 进动，进动的角频率为：O。=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

磁化强度矢量(Magneization vector).是单 位体积内所有u的矢量和，用M表示。 B=0 M=0 B≠0B1≠0M≠0 M M 0 M.y

◼ 磁化强度矢量（Magneization vector）是单 位体积内所有 μ的矢量和，用M表示。 B=0 M=0 B≠0 B1≠0 M≠0 M0 Mxy Mz xoy o Mxy