核磁共振現(xiàn)象基本原理

原子核自旋，表面電荷旋轉產(chǎn)生電流——磁場——磁矩

平時磁矩隨機分布——互相抵消

施加強大主磁場——分出高低兩個能級 低能級質子略多

但磁矩不完全平行于主磁場——存在一定角度，也即進動，主磁場越大進洞越快

橫向分量由于隨機而完全抵消，縱向分量合成宏觀磁化量

若施加頻率與質子進動頻率相同的射頻脈沖，射頻脈沖的能量將傳遞給低能級質子，使其躍遷至高能級——宏觀磁化量發(fā)生“傾倒”，橫向分量增大，縱向分量減小

相聚合：質子橫向磁分量同向，“統(tǒng)一步調”

脈沖消失后弛豫——橫向分量減小，縱向分量回復

T1：縱向分量恢復至最大值63%的時間——未完全恢復時再次添加射頻使其產(chǎn)生橫向磁分量以進行檢測

T2：橫向分量減小至最大值37%的時間——可由線圈接收

信號強度正比于質子數(shù)

加權

橫向磁分量衰減速率腦白質>腦灰質>腦脊液——T2加權 適于檢測引起水腫的病變

縱向磁分量恢復速率反之——T1加權

T1看解剖，T2看病變

flair——液體抑制反轉恢復——抑制腦脊液信號

梯度磁場

施加梯度磁場后磁場越大處質子進動越快

選層：施加一定頻率的射頻脈沖，只有該進動頻率的質子發(fā)生共振

獲取質子含量：傅里葉變換——分離信號

相位編碼：選層后打開y軸磁場再關閉——質子進動頻率恢復一致但存在相位差，原磁場越強處相位越大

頻率編碼：打開x軸磁場，進動頻率出現(xiàn)差異——此時采集信號——填充至K空間（一個矩陣）原始信號到圖像的過渡

每行信號采集時信號之間相位差都是360°/采樣次數(shù)

傅里葉變換

時域——信號強度-時間

頻率域中可直接去除某個波的信號而不影響其他波

本質：傅里葉級數(shù)——任何一個函數(shù)都可拆成正弦余弦函數(shù)的和

各項正弦/余弦函數(shù)相當于該數(shù)學空間里的一組正交基——由此可計算各項系數(shù)（“干掉別人留下自己”）

bug：傅里葉變換只能求周期函數(shù)？

——非周期函數(shù)相當于周期無限大——分解出連續(xù)函數(shù)

多維傅里葉變換

平面波描述空域信號

空間頻率表示波在該方向上單位長度內(nèi)重復次數(shù)

黑度表示函數(shù)值——得圖像

類似方法求各項系數(shù)

三維傅里葉變換計算量大——核磁共振一般先選層

時域信號變空域信號？梯度磁場