核磁共振成像：物理原理和方法（簡體書）

第1章核磁共振基本原理

§1.1原子核的磁性

1.1.1原子核的自旋角動量和自旋磁矩

1.1.2原子核的磁化和順磁磁化率

§1.2核磁共振條件

1.2.1塞曼能級和共振躍遷

1.2.2自由核磁矩的拉莫爾進動和共振章動

§1.3弛豫過程和弛豫時間 第1章核磁共振基本原理

§1.1原子核的磁性

1.1.1原子核的自旋角動量和自旋磁矩

1.1.2原子核的磁化和順磁磁化率

§1.2核磁共振條件

1.2.1塞曼能級和共振躍遷

1.2.2自由核磁矩的拉莫爾進動和共振章動

§1.3弛豫過程和弛豫時間

1.3.1自旋晶格相互作用,自旋晶格弛豫時間T1

1.3.2自旋自旋相互作用,自旋自旋弛豫時間T2

1.3.3相關時間

1.3.4人體水質子弛豫特性

1.3.5腫瘤鑒別

§1.4NMR量子力學描述

§1.5磁共振經典理論

1.5.1磁化強度矢量M和弛豫假設

1.5.2布洛赫方程和旋轉坐標系

1.5.3布洛赫方程的穩態解

1.5.4NMR信號的高度、寬度、形狀等特征量

1.5.5自旋核的動態(橫向)磁化率

1.5.6主磁場不均勻引起的吸收線加寬

§1.6布洛赫方程的暫態解、脈沖傅里葉變換核磁共振

1.6.1磁化強度M的章動

1.6.2自由感應衰減

1.6.3FID信號的傅里葉變換

§1.7自旋回波（SE）

§1.8簡單脈沖序列,弛豫時間T1、T2的測量

1.8.1反向恢復（IR）序列測量T1

1.8.2自旋回波序列(90°τ180°)測T2

1.8.3CP序列(90°τ180°2τ180°2τ…)測T2

1.8.4CPMG脈沖序列(90°τ180°y′2τ180°y′2τ…)

§1.9NMR信號檢測與信噪比

1.9.1并聯諧振和端電壓

1.9.2NMR信號強度

1.9.3噪聲和噪聲系數

1.9.4NMR信噪比

參考文獻

第2章NMR成像原理

§2.1空間編碼原理

2.1.1NMR成像發展的歷史背景

2.1.2線性磁場梯度

2.1.3投影

2.1.4背投影

2.1.5勞特伯NMR成像實驗

§2.2傅里葉成像

2.2.1虛擬的勞特伯投影重建改進方案

2.2.2傅里葉成像實驗

2.2.3二維傅里葉變換

2.2.4傅里葉成像技術與投影重建技術的比較

§2.3傅里葉成像理論

2.3.1峰形函數與濾波函數

2.3.2K空間

2.3.3MR圖像重建公式

2.3.4恩斯特二維及多維譜理論簡介

§2.4spinwarp傅里葉成像

§2.5層面選擇

2.5.1層面取向和位置

2.5.2層面厚度

2.5.3層面選擇激發

2.5.4sinc脈沖的截斷效應

2.5.5漢明窗和漢寧窗

§2.6RF脈沖

2.6.1矩形脈沖,硬脈沖

2.6.2選擇激發RF脈沖,軟脈沖

2.6.3選擇性飽和脈沖

參考文獻

第3章臨床基本通用脈沖序列

§3.1自旋回波脈沖序列

3.1.1基本單層面自旋回波脈沖序列的時序

3.1.2采樣、采樣率、采樣帶寬和頻率編碼方向線分辨率

3.1.3“混疊”問題和過采樣

3.1.4數據矩陣與K空間

3.1.5二維圖像的信噪比

3.1.6信噪比對場強的依賴性

3.1.7相位編碼方向圖像分辨率和梯度的選擇

3.1.8自旋回波序列的像元素信號強度公式

3.1.9加權像

3.1.10成像時間

§3.2改進的自旋回波變型序列

3.2.1標準雙回波和多回波序列

3.2.2對比度加權雙回波序列

3.2.3快自旋回波（fSE）脈沖序列

3.2.4fSE的圖像對比度

3.2.5fSE雙回波圖像

3.2.6快恢復快SE序列

3.2.7多層面SE脈沖序列(MSE)

3.2.8多層面快SE序列

3.2.9RF功率和特定吸收率(SAR)

§3.3反向恢復（IR）脈沖序列

3.3.1標準IR序列的時序

3.3.2快反向恢復序列(fast IR)

3.3.3多層面IR序列

3.3.4T1加權的IR實像動態范圍

3.3.5對比度概念,差噪比(CNR)

§3.4對比度模型和壓脂肪技術(STIR)

3.4.1本征對比度

3.4.2對SE序列圖像的T1權重的分析

3.4.3IR序列的重T1對比度加權成像

3.4.4抑制脂肪的STIR技術

3.4.5抑制腦脊液的FLAIR技術

§3.5梯度回波(GE)脈沖序列

3.5.1GE序列基本概念

3.5.2允許小角傾倒

3.5.3單位時間信噪比、單位時間差噪比

3.5.4T*2弛豫效應

3.5.5磁化率效應

3.5.6三維成像

§3.6相干穩態GE脈沖序列(GRASS)

3.6.1殘余橫向磁化強度的重聚相

3.6.2穩態自由進動

3.6.3CEFAST(或PSIF)序列的時序

3.6.4對比度

3.6.5SSFP雙回波

3.6.6True FISP序列

§3.7不相干GE序列,FLASH,恩斯特角

3.7.1破壞梯度回波（sGE）序列

3.7.2恩斯特角

3.7.3sGE序列的對比度

3.7.4破壞梯度回波序列的應用要領

3.7.5如何選用穩態自由進動GE和FLASH序列

§3.8超快FLASH脈沖序列

3.8.1自旋密度加權的超快FLASH成像

3.8.2T1加權反向恢復(IR)超快FLASH成像

3.8.3T2加權的超快FLASH成像

3.8.4化學位移選擇性飽和超快FLASH成像

3.8.5NMR譜的超快FLASH成像

§3.9受激回波脈沖序列

3.9.1“8”球回波和受激回波

3.9.2間隔三個RF脈沖激發M⊥的相干路徑和回波

3.9.3受激回波成像序列

參考文獻

第4章單射成像和高速脈沖序列

§4.1提高成像速度的途徑、K空間和高速序列類別

4.1.1半傅里葉成像和四分之一傅里葉成像

4.1.2歸一化K空間

4.1.3脈沖梯度和在K空間的掃描軌跡

§4.2回波平面成像(EPI)序列

4.2.1原始EPI序列

4.2.2改進的EPI序列

4.2.3EPI序列對硬件的要求

§4.3常用或基本EPI序列

4.3.1SEEPI序列

4.3.2GEEPI序列

4.3.3IREPI序列

4.3.4單射EPI成像時間,最小回波間隔ESP及最大回波列長度

4.3.5EPI序列圖像對比度

§4.4EPI序列的偽影

4.4.1化學位移偽影

4.4.2交錯多射EPI

4.4.3N/2奈奎斯特鬼影

4.4.4奈奎斯特鬼影的校正

4.4.5圖像畸變偽影

4.4.6圖像畸變偽影的校正

4.4.7T*2感應的圖像模糊

4.4.8體元內散相

§4.5EPI變型序列

4.5.1省略偶回波的EPI

4.5.2圓形EPI

4.5.3測量T*2map的變型EPI序列

4.5.4三維EPI，即回波體積成像(EVI)

§4.6漸開平面螺旋序列

4.6.1原始單射漸開平面螺線(spiral)掃描序列

4.6.2變型spiral序列

4.6.3典型spiral數學描述

4.6.4spiral序列的應用和優缺點

4.6.5模糊校正

§4.7RARE序列

§4.8GRASE序列

4.8.1GRASE脈沖序列

4.8.2GRASE相位編碼次序

4.8.3回波時間移動

4.8.4相位校正

§4.9高速STEAM序列

參考文獻

第5章自旋激發動力學與RF脈沖設計

§5.1自旋激發動力學

5.1.1旋轉坐標系

5.1.2RF磁場

5.1.3布洛赫方程

5.1.4布洛赫方程的小傾倒角近似解

5.1.5布洛赫方程的大傾倒角解

5.1.6RF脈沖度量參數

§5.2SLR脈沖設計

5.2.1硬脈沖近似和正SLR變換

5.2.2逆SLR變換

5.2.3多項式設計和SLR脈沖

5.2.4脈沖設計參數關系

5.2.5設計考慮和實例

§5.3復合脈沖

5.3.1二項式型復合脈沖

5.3.2其他定型復合脈沖設計理論

§5.4絕熱脈沖設計

5.4.1絕熱激發原理和絕熱條件

5.4.2絕熱反向180°脈沖設計

5.4.3絕熱章動物理機制

5.4.490°絕熱激發脈沖

5.4.5絕熱旋轉180°重聚脈沖

5.4.6偏離共振效應

§5.5復合絕熱脈沖

5.5.1任意章動角絕熱平面旋轉

5.5.2BIR脈沖的矢量描述

5.5.3BIR4脈沖

5.5.4絕熱脈沖的應用

§5.6二維RF脈沖,二維空間選擇激發

5.6.1RF激發k空間

5.6.2RF激發k空間中采樣速度、采樣密度和采樣函數

5.6.3離散k空間分析

5.6.4產生回波平面型軌跡的梯度、RF脈沖波形計算

5.6.5產生spiral軌跡的梯度、RF脈沖波形計算

5.6.6產生徑向軌跡的梯度、RF脈沖波形計算

§5.7空間頻譜RF脈沖設計

5.7.1SPSP脈沖

5.7.2二維空間一維譜RF脈沖設計

§5.8具有多項式相位響應(PPR)的寬帶RF脈沖

5.8.1設計方法

5.8.2結果

參考文獻

第6章擴散磁共振成像

§6.1擴散對磁共振信號的影響

6.1.1擴散現象的物理描述

6.1.2在平衡態、穩態條件下如何觀察擴散

6.1.3擴散對MR信號的影響

§6.2自旋回波擴散磁共振成像序列

6.2.1支配磁化強度M擴散輸運的BlochTorrey方程

6.2.2磁共振擴散測量方法和脈沖序列

6.2.3擴散磁共振成像

6.2.4自旋回波(SE)擴散成像序列

6.2.5擴散加權像(DWI)的臨床應用價值

§6.3b因子計算

6.3.1在擴散系數測量的自旋回波序列中b因子的計算

6.3.2在脈沖梯度SE序列中b因子隨脈沖波形的變化

6.3.3在擴散MRI中成像編碼梯度對b因子的貢獻

6.3.4在SE擴散成像實驗中的擴散時間和擴散梯度的“濾波”效應

6.3.5裁剪脈沖序列使bi和bct最小

§6.4擴散MRI靈敏度及其生物系統中的擴散效應

6.4.1最小可測量的擴散系數

6.4.2最佳梯度因子b

6.4.3生物系統中微觀動力學和微觀結構效應

6.4.4受限制擴散

6.4.5各向異性擴散

6.4.6在多隔間系統中的擴散

6.4.7代謝擴散

§6.5受激回波擴散成像序列

6.5.1受激回波序列

6.5.2測量擴散的雙極脈沖梯度受激回波序列

6.5.3受激回波擴散成像

6.5.4受限制擴散的STEAM成像

6.5.5動物中樞神經系統的擴散加權STEAM成像研究

6.5.6人腦的擴散加權高速STEAM成像序列

6.5.7在異質系統中測量擴散的魔不對稱梯度受激

回波(MAGSTE)序列

§6.6擴散EPI成像序列

6.6.1運動偽影

6.6.2EPI擴散加權成像(DWI)序列

6.6.3擴散加權圖像的畸變

§6.7擴散張量MR成像

6.7.1有效擴散張量Deff

6.7.2b矩陣

6.7.3擴散張量成像(DTI)

6.7.4最佳b值選擇以及優勢方向

6.7.5只用7次DWIs確定D的簡單方法

6.7.6擴散橢球

6.7.7擴散張量Deff的不變量及導出量

6.7.8擴散張量成像數據的處理

6.7.9擴散張量成像在臨床的應用

6.7.10圖像畸變問題

§6.8基于DTI的神經纖維束造影

6.8.1纖維束跟蹤算法理論

6.8.2纖維束追蹤算法的執行步驟

6.8.3神經纖維束造影的臨床應用

6.8.4MR神經纖維束造影所面臨的問題

§6.9復雜神經纖維結構成像

6.9.1q空間成像概念

6.9.2擴散譜成像

6.9.3高角度分辨擴散加權成像(HARDI)

6.9.4多張量擴散模型——FORECAST方法

6.9.5q

顯示全部信息