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出版者:人民卫生

作者:穆玉明

出品人:

页数:230

译者:

出版时间:2007-11

价格:85.00元

装帧:

isbn号码:9787117092326

丛书系列:

图书标签:

• 超声心动图
• 心脏影像
• 医学教育
• 临床医学
• 超声检查
• 心血管疾病
• 入门教材
• 诊断技术
• 病例分析
• 医学科普

磁共振成像原理与技术 书籍信息： 本书旨在系统介绍磁共振成像（MRI）的基本物理学原理、设备构成、图像采集方法、关键技术及其在临床诊断中的应用。全书内容力求深入浅出，将复杂的物理概念与实际操作紧密结合，适合医学影像专业学生、放射科医师、技师以及对MRI技术感兴趣的科研人员阅读。 第一章 磁共振成像基础物理 本章首先追溯磁共振现象的历史发展，阐述了原子核自旋、磁矩、拉莫尔频率等基本概念。详细讲解了宏观磁矩的形成，以及在静态主磁场（$ ext{B}_0$）中，氢质子（最主要的成像对象）的能级分裂和布居数差异。 随后，深入探讨了射频（RF）脉冲的作用。RF脉冲如何激发氢质子，使其偏离平衡位置，产生横向磁化矢量。重点分析了$ ext{B}_1$场的作用机制，以及不同发射脉冲（如90°、180°脉冲）对激发角度的影响。 接着，本书详细介绍了弛豫过程。弛豫是MRI信号产生的关键机制，包括纵向弛豫（$T_1$恢复）和横向弛豫（$T_2$衰减）。对$T_1$和$T_2$弛豫时间的物理本质进行了深入剖析，讨论了组织特性（如水、脂肪、蛋白质含量）如何影响这些时间常数。此外，还引入了退相干现象（$T_2^$衰减）的概念，并解释了其与梯度磁场不均匀性的关系。 第二章 梯度磁场与空间定位 MRI之所以能实现空间成像，核心在于梯度磁场技术。本章系统阐述了梯度磁场的产生原理、特性及其在三维空间定位中的关键作用。 详细解析了三个正交梯度线圈（$G_x, G_y, G_z$）的功能： 1. 选层梯度（Slice Selection Gradient）： 结合特定频率的RF脉冲，实现对特定断层的激发。分析了梯度场强度、脉冲宽度与层厚之间的定量关系。 2. 频率编码梯度（Frequency Encoding Gradient）： 在接收信号的维度上引入频率梯度，使沿该方向具有不同空间位置的信号产生不同的频率偏移，这是构建频率轴信息的基础。 3. 相位编码梯度（Phase Encoding Gradient）： 在不改变信号频率的前提下，使不同空间位置的信号产生不同的相位累积。相位编码步数和梯度强度直接决定了图像的矩阵大小和信噪比。 本章还涵盖了快速梯度开关技术对图像质量（如伪影）的影响，以及如何通过精确控制梯度波形来实现精细的空间分辨。 第三章 信号采集与图像重建 信号采集过程即为$ ext{k}$空间填充过程。本章详细介绍了$ ext{k}$空间的概念及其物理意义，即$ ext{k}$空间中的每个点代表了二维傅里叶变换（2D-FT）所需的空间频率信息。 重点讲解了主要的脉冲序列设计： 自旋回波（Spin Echo, SE）： 详细介绍了SE序列的形成过程，包括90°-$ au$-180°的脉冲设计，以及它如何有效补偿磁场不均匀性导致的$T_2^$效应，获得真实的$T_2$加权像。 梯度回波（Gradient Echo, GRE）： 相比SE，GRE序列利用梯度反转来实现回波的产生，大大缩短了重复时间（TR），常用于快速成像。分析了GRE成像中回波时间（TE）、接收翻转角与成像时间的关系。 反转恢复（Inversion Recovery, IR）： 特别是$ ext{T}_1$加权效果显著的序列（如STIR和FLAIR），通过初始的180°反转脉冲和不同的延迟时间（TI），实现对特定组织信号的抑制或增强。 图像重建部分聚焦于傅里叶变换（FT）在MRI中的应用。解释了如何通过二维傅里叶变换将采集到的$ ext{k}$空间数据转换为可识别的灰度图像，并分析了矩阵尺寸、采样带宽与图像分辨率、信噪比之间的权衡关系。 第四章 常用成像参数与图像加权 本章是理解MRI临床应用的基础。系统阐述了影响图像对比度的三个核心参数： 1. 重复时间（TR）： 决定了$ ext{T}_1$加权程度。TR越短，$ ext{T}_1$对比度越突出。 2. 回波时间（TE）： 决定了$ ext{T}_2$加权程度。TE越长，$ ext{T}_2$对比度越突出。 3. 反转时间（TI）： 主要用于IR序列，控制$ ext{T}_1$恢复到何种程度进行信号采集。 通过组合这些参数，可以获得不同类型的图像：$ ext{T}_1$加权像（解剖结构清晰）、$ ext{T}_2$加权像（病变信号常高）和质子密度加权像。对每种加权方式下不同软组织（脑灰质、白质、脑脊液、脂肪）的信号表现进行了详尽的图表对比。 第五章 快速成像技术与伪影处理 随着临床需求的增加，缩短扫描时间成为MRI发展的重点。本章集中介绍了提高成像效率的技术： 快速自旋回波（FSE/TSE）： 通过在一次TR间隔内采集多条$ ext{k}$空间线（回波链），极大地缩短了$ ext{T}_2$加权成像时间。 回波平面成像（Echo Planar Imaging, EPI）： 现代功能MRI（fMRI）和弥散成像（DWI）的基础。通过快速、连续地扫描整个$ ext{k}$空间，实现单次激发采集整个图像，扫描时间可达毫秒级。 并行成像技术（Parallel Imaging）： 如SENSE和GRAPPA，利用多个接收线圈的空间信息，通过欠采样$ ext{k}$空间来加速成像，同时通过算法重建出完整图像。 最后，本章对常见的MRI伪影进行了分类、成因分析及应对策略：包括化学位移效应（化学品尝）、运动伪影（条纹状）、金属伪影（磁化率效应）以及截断伪影（振铃效应）等，为临床技师提供实用的排除指南。 第六章 磁共振的定量与高级应用 本章展望了MRI从形态学诊断向功能性、定量诊断的发展方向。 磁共振血管造影（MRA）： 介绍了基于血流效应（如TOF和PC MRA）的无创血管成像技术。 弥散加权成像（DWI）与表观弥散系数（ADC）： 详细阐述了如何通过测量水分子在组织中的随机布朗运动来评估细胞密度和完整性，这是急性缺血性脑卒中诊断的基石。 磁共振波谱（MRS）： 探讨了如何通过选择性激发和频谱分析，测量特定代谢物（如胆碱、肌酸、$ ext{N}$-乙酰天门冬氨酸）的浓度，用于肿瘤或神经退行性疾病的定性评估。 心血管磁共振（CMR）： 简述了如何利用MRI对心脏运动、心肌灌注和心室功能进行高精度评估。 全书配有大量原理示意图、设备结构图以及真实的临床图像示例，确保读者能够全面掌握磁共振成像的理论深度和技术广度。

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