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第一节　核磁共振的发现和应用3

一、核自旋与核磁矩的发现3

目录3

戴建平序3

前言3

第一篇　概述3

第一章　磁共振成像的发展史3

二、分子束核磁共振现象的发现5

三、凝聚态物质核磁共振现象的发现6

第二节　核磁共振的射频激发和自旋回波的发现11

一、化学位移现象的发现12

第三节　化学位移的发现及核磁共振波谱学12

二、磁共振波谱学及其发展13

第四节　傅里叶变换法及二维法的产生17

一、厄恩斯特对傅里叶变换法的贡献18

三、出生于苏黎世的又一位诺贝尔奖得主19

二、二维成像法和二维波谱法的产生19

一、磁共振成像的萌芽期20

第五节　磁共振成像的发生与发展20

二、磁共振成像的成熟期22

三、磁共振成像的发展期35

四、磁共振成像的命名38

五、早期的临床应用成果39

六、磁共振成像的推广42

七、磁共振成像大事记44

一、AMPERE和BRSG45

第六节　核磁共振的学术团体及其学术交流史45

三、实验核磁共振大会46

二、戈登磁共振会议46

五、生物系统中的磁共振国际大会47

四、英国NMR讨论组织47

六、国际磁共振学会和国际磁共振大会48

八、国际医学磁共振学会和国际医学磁共振大会49

七、英国生物系统中的磁共振讨论会49

一、萌芽探索期50

第七节　我国磁共振成像的临床应用和开发研究50

九、我国的磁共振学术会议50

二、全面发展期51

三、磁共振成像产业的起步和发展52

主要参考文献54

一、多参数成像56

第一节　磁共振成像的特点56

第二章　磁共振成像的评价56

四、人体能量代谢评估57

三、任意方位断层57

二、高对比度成像57

五、心血管系统成像不需造影剂58

七、无骨伪影干扰59

六、无电离辐射59

二、对钙化灶和骨皮质病灶不够敏感60

一、成像速度慢60

第二节　磁共振成像的局限性60

第三节　磁共振成像与X射线CT的比较61

六、设备庞大复杂61

三、图像易受多种伪影干扰61

四、禁忌证多61

五、定量诊断困难61

主要参考文献63

第一节　从X射线到磁共振成像64

第三章　磁共振技术的医学应用64

一、在体波谱学66

第二节　磁共振波谱的医学应用66

二、磁共振波谱的医学应用67

一、T1加权像的信号产生机制69

第三节　组织的磁共振图像特点69

二、正常组织的图像特点70

三、病理组织的图像特点72

第四节　磁共振成像的医学应用75

一、概况76

二、颅脑和颈部77

三、脊柱78

五、腹部79

四、胸和纵隔79

六、盆腔80

七、乳腺81

八、四肢、肌肉和骨骼82

十、血管成像83

九、胎儿和小儿83

十一、心脏成像84

十三、灌注成像85

十二、扩散成像85

主要参考文献86

十五、介入治疗的导引86

十四、脑功能成像86

一、主磁体的四个变化特点88

第一节　磁共振成像设备的进展88

第四章　磁共振成像的进展及其发展趋势88

二、高性能的梯度子系统93

三、高效线圈、信号采集的数字化和多通道化97

四、从四肢和乳腺专用机到头和心脏专用系统的涌现98

六、MRI系统的环保理念99

五、移动床的MRI99

八、对计算机的要求及其网络化趋势100

七、MRI系统的人性化设计100

第二节　磁共振成像技术的进展101

一、快速和超快速扫描102

二、心脏检查的若干进展104

三、血管成像106

四、功能成像108

六、介入治疗中的MRI109

五、水成像109

第三节　岗位培训及考核112

七、实时交互式成像112

二、MRI系统的装机量将持续增长113

一、MRI系统的价格将大幅度下降113

第四节　磁共振成像的展望113

四、中、低场的机器还会继续发挥临床作用114

三、高场和超高场系统将占据市场主流114

六、MRI设备的“多样化”115

五、新的“一体化”机及其发展115

八、新型造影剂将发挥更大作用116

七、更加人性化的外观及结构设计116

九、MRI系统与其他医学影像设备的融合117

主要参考文献118

十、磁共振技术的医学应用还将扩大118

一、转动和进动123

第一节　进动、磁矩与电磁波123

第二篇　磁共振成像原理123

第五章　核磁共振及其物理学123

二、磁场和磁矩125

三、电磁场和电磁辐射126

一、原子核的一般特性129

第二节　原子核的自旋与磁矩129

三、核外电子的磁矩130

二、微观粒子的磁矩及其量子力学表达130

四、原子核的自旋与磁矩131

一、自旋角动量的空间量子化134

第三节　静磁场中的自旋核134

五、原子的磁矩134

二、核磁矩的空间量子化135

三、核磁矩在磁场中的能量和塞曼效应136

四、自旋核在静磁场中的进动138

一、概述140

第四节　核磁共振现象和共振条件140

二、NMR的经典力学原理141

三、NMR的量子力学描述143

四、NMR的经典力学和量子力学模型144

五、关于NMR条件的讨论145

第五节　核磁共振的宏观描述146

一、自旋核的能级分布——玻尔兹曼分布147

二、静磁化强度矢量149

三、磁化强度矢量M的激发和章动153

第六节　饱和现象155

主要参考文献157

二、弛豫的分类158

一、弛豫的物理意义158

第六章　弛豫和共振信号的产生158

第一节　弛豫和弛豫时间158

三、弛豫时间159

第二节　磁化强度矢量M的弛豫过程161

二、T1、T2的场强依赖性或频率依赖性164

一、弛豫开始的时间问题164

第三节　关于弛豫和弛豫时间的讨论164

三、固体和液体的不同弛豫167

四、纵向弛豫率和横向弛豫率168

五、T2与T2＊的关系169

一、人体组织中的水及其弛豫特性170

第四节　弛豫的生物学意义170

六、弛豫的温度依赖性170

二、人体组织中其他成分的弛豫特性172

三、弛豫的生物学机制173

四、组织弛豫的决定因素176

一、固定坐标系中的布洛赫方程177

第五节　布洛赫方程及其应用177

二、旋转坐标系中的布洛赫方程178

三、布洛赫方程的稳态解及其讨论180

四、布洛赫方程应用举例184

一、自由感应衰减信号186

第六节 自由感应衰减及其信号检测186

二、动态磁化率190

三、自由感应衰减信号的检测192

主要参考文献193

一、傅里叶级数与傅里叶变换195

第一节　傅里叶变换简介195

第七章　傅里叶变换及K空间195

二、MRI中常用的傅里叶变换对196

三、傅里叶变换的波形分析法198

一、K空间的定义201

第二节　傅里叶成像和K空间201

二、一维傅里叶成像和K空间202

三、多维傅里叶成像和K空间204

四、K空间的填充205

第三节　K空间的特性208

二、K空间与图像质量的关系209

一、K空间与最终图像的关系209

三、K空间大小与图像分辨率的关系211

四、K空间与FOV的关系212

五、K空间的对称性213

二、部分傅里叶技术214

一、中央序K空间214

第四节　线性K空间的应用214

三、半傅里叶技术215

四、部分回波技术216

五、长方形FOV成像218

六、钥孔成像219

七、运动补偿220

一、K空间的辐射状填充222

第五节　K空间的非线性填充及其应用222

二、K空间的螺旋填充230

第六节　三维K轨迹简介235

主要参考文献238

第一节　概述240

第八章　磁共振信号的采集和图像重建240

一、无限采样241

第二节　磁共振信号的采集和傅里叶重建241

二、无限采样的奈奎斯特标准243

三、有限采样245

四、质子密度的重建246

五、离散和截断采样的空间分辨率248

六、截断采样的离散傅里叶变换249

一、滤波器和点扩散函数250

第三节　傅里叶变换图像重建中的滤波和分辨率250

二、MRI的空间分辨率252

第四节　部分傅里叶成像及其图像重建253

一、部分傅里叶成像K空间的非对称特性254

二、非对称回波的图像重建255

三、复数质子密度的图像重建256

四、迭代重建法256

五、多维K空间的共轭对称和图像重建258

一、投影和Radon变换259

第五节　螺旋采集的投影重建259

二、螺旋采集数据的投影重建法261

主要参考文献267

一、组织体素和像素268

第一节　磁共振图像的品质因素268

第九章　磁共振成像原理268

二、灰度和对比度270

三、信噪比271

四、空间分辨率274

五、图像的显示及窗口技术275

二、MRI系统的坐标系277

一、问题的提出277

第二节　梯度场及其应用277

三、梯度场及其作用原理278

第三节　磁共振成像法282

二、点成像法283

一、成像法及其分类283

三、线成像法284

四、面成像法286

六、关于成像方法的讨论288

五、多层面及三维体积成像288

一、层面选择289

第四节　磁共振成像的空间定位289

二、平面内信号的定位293

三、梯度周期与成像时序298

四、图像重建299

一、梯度脉冲的相位效应300

第五节　梯度脉冲的相位效应300

二、射频脉冲和梯度场对相位的共同影响301

三、选层梯度与进动相位的关系302

四、读出梯度与进动相位的关系304

五、相位编码梯度与进动相位的关系305

主要参考文献307

一、磁学和磁铁311

第一节　基本磁现象311

第三篇　磁共振成像设备311

第十章　磁性物理学311

二、基本磁现象312

三、磁场和电场的联系与区别313

一、磁介质314

第二节　磁介质和磁感应强度314

二、磁感应强度315

四、磁化强度和磁化率316

三、静磁场和均匀磁场316

五、铁磁质及其特性317

一、电流元320

第三节　电流的磁场320

二、直线电流的磁场321

三、环形电流的磁场322

四、直螺线管电流内部的磁场323

一、磁体325

第四节　磁体及其分类325

二、磁体的分类326

主要参考文献329

第一节　磁共振成像系统的组成330

第十一章　磁共振成像设备330

一、磁体的性能指标331

第二节　磁体子系统331

二、成像用磁体的分类334

第三节　梯度子系统339

三、磁体系统的组成339

二、梯度子系统的组成340

一、梯度磁场的性能340

三、梯度线圈341

四、梯度控制器和数模转换器342

五、梯度放大器343

七、涡流的影响和补偿344

六、梯度冷却系统344

一、射频脉冲345

第四节　射频子系统345

二、射频线圈346

三、射频脉冲发射单元350

四、射频信号接收单元351

一、采样和采样保持355

第五节　信号采集和图像重建子系统355

三、信号采集单元的组成358

二、量化和量化误差358

四、数据处理和图像重建359

一、主计算机及其功能361

第六节　主计算机和图像显示子系统361

二、主计算机系统的组成362

三、主计算机系统中运行的软件367

四、图像显示369

第七节　生理信号检测及控制子系统374

主要参考文献375

二、射频线圈与普通天线的比较377

一、射频线圈的功能377

第十二章　检测线圈及其设计377

第一节　射频线圈的功能和分类377

三、射频线圈的分类378

一、射频线圈的主要指标382

第二节　射频线圈的指标和选用382

二、射频线圈的选用385

一、串联电路的谐振387

第三节　射频线圈的电路和电磁场基础387

二、串联谐振的特点389

三、线圈的等效电阻390

四、毕奥-萨伐尔定律391

五、趋肤效应392

七、谐振腔393

六、集总参数和分布参数393

八、均匀传输线及其匹配394

一、NMR信号的检测397

第四节　信号检测和射频线圈的基本要求397

九、波导397

二、射频线圈的基本要求398

一、亥姆霍兹线圈的计算401

第五节　亥姆霍兹线圈401

二、实用亥姆霍兹线圈举例404

一、螺线管线圈406

第六节　螺线管线圈和四线结构线圈406

二、四线结构线圈407

一、工作原理409

第七节　管状谐振器409

二、管状谐振器线圈的组成410

三、安尔德曼-格兰特线圈411

一、线圈结构与正弦电流分布415

第八节　笼式线圈415

三、笼式线圈的电路结构417

二、笼式线圈的原理417

四、笼式线圈的分析418

五、笼式线圈举例419

第九节　表面线圈421

二、表面线圈的大小和成像深度的关系422

一、表面线圈的原理422

四、表面线圈举例423

三、表面线圈的改进和发展423

一、发射器—线圈接口426

第十节　射频线圈的接口426

二、前置放大器—线圈—RF功放接口428

三、前置放大器的保护和匹配429

主要参考文献430

一、磁体432

第二节　Magnetom的组成432

第十三章　磁共振成像系统举例432

第一节　Magnetom系列MRI系统概况432

四、系统总框图433

三、数据处理模块433

二、数据测量模块433

第三节　Magnetom的常用设备名434

第四节　测量控制器的组成和功能436

一、CSU的数据通信方式438

第五节　静态测量控制438

二、加电和启动控制439

四、CSU的结构440

三、CSU的“Pre-image Idle”状态440

六、CCU复位441

五、CSU中断441

一、SCU的功能和结构442

第六节 动态测量控制442

二、GCU的功能和结构443

三、动态测量控制逻辑445

四、SCU和GCU的控制字447

一、A/D转换过程448

第七节　数据采集子系统448

二、A/D转换的控制信号及其时序450

第八节　西门子医学图像处理器451

三、数据格式451

二、图像处理器的单元电路452

一、图像处理器的结构452

三、图像处理器中的数据流456

四、图像生成器的组成和工作流程457

一、梯度灵敏度458

第九节　梯度子系统458

二、梯度放大器的特点459

三、梯度子系统的结构461

一、VAX内核462

第十节　主计算机系统（VAX）及其扫描软件462

三、Q总线与外围设备的接口463

二、Q总线463

四、Magnetom的扫描软件464

主要参考文献465

二、FID信号及其运动规律469

一、问题的提出469

第四篇　磁共振成像术469

第十四章　磁共振成像术——脉冲序列概述469

第一节　脉冲序列的构成、表达和分类469

三、脉冲序列及其构成471

四、脉冲序列的表达472

五、脉冲序列的分类473

一、时间参数474

第二节　脉冲序列参数的定义474

二、分辨率参数475

三、其他参数476

四、快速成像序列的参数477

一、T1值和T1图像对比度478

第三节　图像对比度与加权478

二、T2值与T2图像对比度479

三、质子密度值与质子密度图像对比度480

四、图像的加权481

主要参考文献483

一、部分饱和序列的检测原理484

第一节　部分饱和脉冲序列484

第十五章　磁共振成像术——常规脉冲序列484

二、部分饱和序列的特点485

二、激发过程和信号检测原理486

一、反转恢复序列的时序486

第二节　反转恢复脉冲序列486

三、反转恢复序列的信号特点488

四、反转恢复序列的改进序列489

一、自旋回波及其产生492

第三节 自旋回波脉冲序列492

二、自旋回波序列的时序及信号强度494

三、自旋回波信号的波形及其影响因素495

四、自旋回波信号的应用496

五、自旋回波序列的图像特征497

六、自旋回波序列族498

一、梯度回波及其产生501

第四节　梯度回波脉冲序列501

二、小角度激励及其应用504

四、扰相梯度和相位重聚梯度505

三、梯度回波序列的时序505

六、梯度回波序列的图像特点和应用508

五、梯度回波序列族508

一、三维成像的概念510

第五节　三维成像及其脉冲序列510

七、梯度回波序列的评价510

二、三维成像的激发特点和扫描带选取511

三、三维成像的序列及其讨论512

四、SNR与三维成像515

主要参考文献516

一、传统SE序列的数据获取与K空间的对应关系518

第一节　快速自旋回波序列518

第十六章　磁共振成像术——快速成像序列518

二、快速SE序列520

三、多层面快速SE序列522

四、快速SE序列的参数以及对图像的影响523

五、快速SE序列的K空间重组526

七、快速SE序列族527

六、快速SE序列的图像特征和应用527

一、概述528

第二节　快速梯度回波序列528

三、去除剩余磁化的GRE（FLASH类）序列529

二、基本GRE序列529

四、利用剩余磁化的GRE（FISP类）序列530

五、True FISP类GRE序列531

六、PSIF类GRE序列532

七、Turbo FLASH类GRE序列534

八、快速GRE序列小结538

一、概述540

第三节　回波平面成像序列540

二、EPI序列及其分类541

四、单激发的EPI和多激发的EPI543

三、振荡梯度和非振荡梯度543

六、EPI序列的图像特征及其评价545

五、MS-EPI序列与FSE序列的比较545

一、GRASE序列547

第四节　其他快速成像序列547

七、EPI序列小结547

二、TIR（TIRM）序列548

第五节　快速成像序列的应用549

三、STEAM序列549

二、扩散成像550

一、功能成像550

三、灌注成像551

五、血管造影552

四、心脏成像及实时电影552

七、腹部成像553

六、出血的表现553

主要参考文献554

十、肌肉骨胳系统成像554

八、头颅成像554

九、脊柱成像554

第一节　参数优化的意义556

第十七章　磁共振成像术——序列参数的优化556

一、对比度的影响参数及其优化557

第二节　参数优化的内容557

二、空间分辨率的影响参数及其优化561

三、信噪比的影响参数及其优化563

四、成像区间的影响参数及其优化567

五、参数选择与图像质量的关系568

一、扫描时间和扫描效率569

第三节　扫描方案的制定569

三、图像质量与扫描时间的关系570

二、脉冲序列的选用570

四、面向目标的扫描571

五、扫描方案的优选及其举例572

主要参考文献573

二、对比度增强剂的定义577

一、图像对比度及其增强577

第五篇　特殊磁共振成像577

第十八章　磁共振对比度增强剂及其增强成像577

第一节　概述577

三、对比度增强剂的产生578

四、物质的磁性579

五、对比度增强剂的构成要素580

六、对比度增强剂的分类581

一、弛豫、弛豫率和浓度弛豫率582

第二节　对比度增强剂的信号增强机制582

二、顺磁性环境中的弛豫率583

三、信号增强机制584

五、弛豫的定量描述586

四、金属离子的作用586

第三节　对比度增强剂的配方587

第四节　对比度增强剂的生物学特性591

一、体内分布592

三、毒性593

二、清除和排泄593

第五节　常见对比度增强剂的药剂学596

四、渗透性596

二、金属螯合物对比度增强剂597

一、金属盐对比度增强剂597

三、生物大分子对比度增强剂598

四、微粒型对比度增强剂601

第六节　血管成像用对比度增强剂603

二、血管对比度的影响因素604

一、概述604

三、血管成像用对比度增强剂605

一、概述607

第七节　对比度增强剂的临床应用607

二、对比度增强剂在头部成像中的应用608

三、对比度增强剂在脊柱成像中的应用611

四、对比度增强剂在腹、胸部成像中的应用612

第八节　对比度增强剂的进展及其发展趋势613

五、对比度增强剂在体部的其他应用613

二、口服对比度增强剂614

一、与影像增强相关的成像技术614

三、肝脏对比度增强剂615

四、脂质体对比度增强剂617

五、靶向性对比度增强剂618

六、对比度增强剂的展望619

主要参考文献620

二、血流的类型621

一、血流的动力和阻力621

第十九章　磁共振血管造影和流体成像621

第一节　血流的流体力学性质621

二、时间飞逝效应625

一、流动效应及其分类625

第二节　流动效应625

三、相位效应632

四、各种流动效应的综合作用637

一、时间飞逝MRA638

第三节　磁共振血管造影法638

二、相位对比MRA645

三、幅度对比MRA652

四、对比度增强MRA653

五、MRA中增加血流对比度的常用技术654

一、图像显示技术658

第四节　MRA图像的后处理658

一、概述661

第五节　磁共振流速测量661

二、图像处理技术661

二、流速测量的方法662

三、关于流速测量的讨论665

四、流速测量的应用666

二、脑脊液的图像特点667

一、脑脊液及其流动效应667

第六节　脑脊液的流动效应和图像特点667

第七节 MRA的临床应用668

二、头部MRA669

一、成像方法的比较669

四、胸部MRA670

三、颈部MRA670

六、四肢MRA671

五、腹部MRA671

主要参考文献672

第八节 MRA的展望672

第一节　概述674

第二十章　扩散成像及其应用674

一、随机扩散模型676

第二节　扩散的物理描述676

二、浓度梯度下的扩散——费克第一扩散定律677

三、分子的跨膜扩散——费克第二扩散定律678

一、扩散与梯度场的关系679

第三节　磁共振扩散测量方法679

二、扩散测量原理680

三、扩散测量方法681

一、扩散成像原理683

第四节　扩散磁共振成像683

二、扩散成像序列684

四、扩散成像对梯度子系统的要求686

三、扩散成像序列的优化686

五、运动伪影和磁场非均匀性对扩散测量的影响687

二、张量成像的步骤688

一、各向异性的张量表达688

第五节　扩散张量成像688

三、张量成像结果的表达689

二、不同组织的扩散系数690

一、生物系统的扩散特点690

第六节　生物系统中的特殊扩散690

四、受限扩散692

三、扩散的温度效应692

六、受阻扩散693

五、通透性屏障693

八、多隔室系统中的扩散694

七、各向异性扩散694

十、脑白质中的扩散695

九、扩散与代谢的关系695

一、扩散成像在中枢神经系统中的应用696

第七节　扩散成像的应用696

二、扩散成像在其他器官中的应用697

三、扩散波谱及其应用698

主要参考文献699

四、小结699

一、灌注成像的发展701

第一节　概述701

第二十一章　脑灌注成像及其应用701

二、灌注成像与其他成像方法的比较702

第二节　灌注成像的测量指标704

四、灌注成像中“组织”的含义704

三、灌注成像的分类704

二、局部血流量705

一、局部血容量705

第三节　血池对比剂的对比增强原理706

四、血细胞比体积706

三、平均转运时间706

二、血液弛豫率的变化707

一、样品的磁化率707

四、邻近组织T2和T2＊的变化708

三、邻近组织T1的变化708

五、血池示踪方法中使用的参数709

第四节　团块示踪灌注成像技术及其应用710

一、团块示踪灌注成像的原理711

二、动态磁化率对比技术717

三、动态弛豫率对比技术719

四、团块注射灌注成像的序列及其参数720

五、数据后处理722

六、血脑屏障破坏后的团块示踪灌注成像727

七、团块示踪灌注成像的应用729

第五节　稳态灌注成像技术733

二、稳态弛豫率对比技术734

一、稳态磁化率对比技术734

一、概述735

第六节　扩散型示踪剂灌注成像技术735

三、稳态技术的应用735

二、扩散示踪法的物理基础736

三、动脉质子标记（ASL）法的原理737

六、动脉质子标记灌注成像中使用的参数738

五、脉冲动脉质子标记（PASL）法738

四、连续动脉质子标记（CASL）法738

七、动脉质子标记法的应用739

第七节　灌注成像方法的总结和展望740

主要参考文献741

一、脑功能成像及其特点744

第一节　脑功能成像的概念744

第二十二章　脑功能成像及其应用744

三、磁共振脑功能成像的方法及其评价745

二、磁共振脑功能成像的对比度产生机制745

四、磁共振脑功能成像的发展历程747

一、组织与血液的物质交换749

第二节　脑功能成像的生理学和解剖学基础749

二、血脑屏障和脑的血液循环750

三、脑的血液动力学751

四、脑血流的调节和神经控制752

五、脑的神经解剖学753

一、指示剂稀释法和造影剂的应用756

第三节　造影剂团块注射法脑功能成像原理756

二、造影剂的检测758

三、NMR信号强度与造影剂浓度的关系761

四、造影剂团块注射法脑功能成像762

一、血红蛋白及其生理学763

第四节　血氧合水平法脑功能成像原理763

二、血红蛋白的磁特性764

三、氧合水平的定义765

四、氧合水平法脑功能成像原理766

五、氧合水平与NMR信号的关系768

六、BOLD加权信号的场强依赖性768

七、信号的时程769

十、用BOLD法取得的部分实验结果771

九、氧合水平的图像表现771

八、信号的分辨率771

一、脑功能成像的基本过程773

第五节　磁共振脑功能成像的方法773

二、脑功能成像对设备的要求774

三、脉冲序列的选择775

四、序列的血液相关特性776

五、序列的参数选择778

六、新序列的设计781

七、数据处理783

一、视觉研究786

第六节　磁共振脑功能成像的应用786

二、运动研究789

三、听觉研究790

四、语言功能研究791

六、认知研究792

五、其他感觉研究792

七、手术前定位793

第七节　磁共振脑功能成像所面临的挑战794

九、癫痫评价794

八、化学刺激研究794

二、EPI序列的挑战795

一、成像场强的挑战795

第八节　脑功能成像术及其发展796

四、其他挑战796

三、图像获取方面的挑战796

主要参考文献798

二、实验方法802

一、表达方式802

第二十三章　磁共振波谱及其医学应用802

第一节　磁共振成像与磁共振波谱的比较802

四、实验设备803

三、观测对象803

五、脉冲序列804

一、化学位移的来源805

第二节　化学位移805

六、医学价值805

二、化学位移的表达807

三、标准物的选择809

四、化学位移的影响因素810

五、自旋-自旋耦合及其去耦811

一、宽度及其影响因素814

第三节　谱线的几何描述814

二、形状和面积815

一、表面线圈法816

第四节　在体磁共振波谱定位技术816

二、梯度场法818

三、其他定位法828

一、水信号抑制技术829

第五节　其他波谱实验技术829

三、匀场技术830

二、双共振及NOE信号增强技术830

四、谱编辑技术831

六、波谱显示方法832

五、数据处理方法832

一、磁性核与非磁性核833

第六节 磁性核及其特性833

三、医用磁性核的有关特性834

二、原子核的磁化和顺磁磁化率834

四、NMR信号强度及其影响因素836

一、1H837

第七节 医学磁共振波谱分析的元素837

二、31P838

四、23Na840

三、13C840

六、19F841

五、39K841

八、小结842

七、14N和15N842

一、人体的能量代谢843

第八节 磁共振波谱的临床研究及应用843

二、代谢物的定量分析844

三、1H波谱的应用研究845

四、31P波谱的应用研究852

五、13C波谱的应用研究859

一、化学位移成像860

第九节　化学位移成像和化学位移的其他应用860

六、磁共振波谱临床应用中的问题860

二、化学位移的其他应用861

主要参考文献863

一、心电信号866

第一节　门控成像中应用的生理信号866

第二十四章　磁共振门控成像866

三、呼吸波信号868

二、脉搏波信号868

二、心脏门控成像的原理869

一、心脏门控成像的分类和应用869

第二节　心脏门控成像869

三、预期性门控成像及其评价872

四、回顾性门控成像873

一、呼吸门控成像的原理874

第三节　呼吸门控成像874

第四节　心电和呼吸双门控成像876

二、呼吸门控的影响因素876

主要参考文献877

第一节　超导电性的概念881

第二十五章　超导电性及其应用881

第六篇　低温物理学及其在超导磁共振成像系统中的应用881

一、完全导电性882

第二节　超导体的基本性质882

一、临界温度883

第三节　超导材料的主要指标883

二、完全抗磁性883

三、临界电流884

二、临界磁场884

二、Ⅰ类超导体及其磁特性885

一、超导体的分类885

第四节　超导体的分类885

第五节　超导电性应用举例886

四、实用超导体886

三、Ⅱ类超导体及其磁特性886

二、磁悬浮887

一、超导磁体887

五、受控热核反应888

四、高能物理实验888

三、磁分离888

八、超导电子器件889

七、磁共振成像889

六、核磁共振889

二、高温超导体的历史回顾890

一、超导材料的“温度壁垒”890

第六节　高温超导体及其进展890

三、高温超导体研究的重大突破891

四、高温超导体展望892

主要参考文献893

第一节　概述894

第二十六章　低温物理学和低温流体894

一、状态参量895

第二节　低温物理中的基本物理量895

三、理想气体、真实气体和等温线897

二、理想气体的状态方程897

四、气体的临界恒量898

五、物质的相和相变899

三、热量900

二、制冷介质和制冷系统900

第三节　工程热力学基础900

一、热力学系统900

五、热力学函数902

四、热力学基本定律902

六、热力过程903

七、热力循环904

一、一阶相变的基本特征905

第四节　纯物质的一阶相变905

三、纯物质的pVT图907

二、纯物质的相图907

第五节　氦及其性质908

二、氦的用途909

一、氦的来源909

三、氦的两种放射性核素910

五、He4的相图和λ相变911

四、氦的气液相变911

六、HeⅡ的超导热性和超流动性913

第六节　液氮915

七、小结915

一、制冷的一般原理916

第七节　氦制冷916

二、氦制冷918

三、氦压缩制冷机与磁体冷头的关系921

四、氦的液化922

第八节　低温技术的回顾和展望924

主要参考文献925

一、液氮和液氦的管理926

第一节　液氮、液氦的管理和储存926

第二十七章　低温操作技术926

二、液氮和液氦的储存927

第二节　液氦消耗机理931

一、输液率932

第三节　液氦灌装技术932

二、输液管933

三、液氦注入口的封闭934

四、输液的原理936

六、输液注意事项937

五、输液的准备937

七、输液步骤938

二、描述真空状态的物理量940

一、真空的概念940

第四节　低温真空技术940

四、真空获得设备941

三、真空度的划分941

主要参考文献942

一、磁场测量仪器943

第一节　磁场的测量943

第二十八章　匀场和超导磁体的运行943

二、磁场测量方案944

三、高斯计的连接946

一、匀场的概念947

第二节　匀场947

四、磁场中心的测定947

五、磁场方向的确定947

二、无源匀场948

三、匀场线圈和有源匀场949

五、匀场操作步骤951

四、匀场数据的处理951

六、关于匀场方法的讨论952

第三节　超导磁体的内部结构953

第四节　超导线圈的绕制材料955

一、超导环境的建立956

第五节　超导环境的建立和励磁956

二、励磁958

四、持续电流模式960

三、最佳电流的概念960

一、超导磁体的供电装置961

第六节　超导磁体的电源和持续电流开关961

二、持续电流开关962

一、失超的概念964

第七节　失超及其保护964

三、失超的原因965

二、失超的简单过程965

四、失超保护966

一、制冷剂液面检测器968

第八节　超导磁体的其他组成部分968

五、失超后的处理968

二、磁体急停单元972

主要参考文献973

四、氧检测器和应急排风机973

三、失超管973

第一节　伪影的一般概念977

第二十九章　磁共振成像的伪影及其控制977

第七篇　磁共振成像的质量控制977

一、运动及其图像表现978

第二节　运动伪影978

二、运动伪影的产生机制982

三、运动伪影的控制方法984

一、折叠伪影991

第三节　序列参数相关伪影991

二、部分容积伪影994

四、层间重叠伪影995

三、层面交叉伪影995

五、黑线伪影996

六、截断伪影997

一、射频干扰伪影999

第四节　设备相关伪影999

二、FID伪影1000

三、网纹伪影1001

四、射频溢出伪影1002

五、射频非均匀伪影1003

七、中心点状伪影1004

六、莫尔纹伪影1004

八、斑马条伪影1005

十、梯度场涡流伪影1006

九、磁场非均匀伪影1006

一、磁化率伪影1007

第五节　物理相关伪影1007

二、化学位移伪影1010

主要参考文献1014

一、质量保证标准及其发展1016

第一节　概述1016

第三十章　磁共振成像的质量保证1016

二、质量保证的物理基础1017

六、体模常用材料1018

五、测量条件的记录1018

三、质量保证测试的分类1018

四、质量保证的参数1018

第二节　非成像参数的质量保证1019

七、线圈负载1019

二、磁场均匀性1020

一、共振频率1020

四、涡流补偿1021

三、RF翻转角1021

五、梯度场强度及线性1022

一、信噪比1023

第三节　信号强度参数的质量保证1023

二、图像均匀性1025

三、信号线性1026

四、信噪比均匀性1026

五、T1、T2、质子密度的精度和准确度1026

第四节　质量保证的几何参数1027

一、空间线性1027

二、空间分辨率1028

三、层厚1030

四、层面位置和层间隔1031

五、相位相关伪影1032

六、直流偏置错1034

三、质量保证计划的内容1035

第五节　质量保证计划1035

一、测量参考值1035

二、测试指标和方法的优选1035

主要参考文献1036

第三十一章　磁共振成像系统的生物效应1041

第一节　概述1041

第八篇　磁共振成像系统与环境的关系1041

第二节　静磁场的生物效应1042

一、温度效应1042

二、磁流体动力学效应1043

第三节　梯度磁场的生物效应1045

一、梯度场及其感应电流1045

三、中枢神经系统效应1045

三、磁致光幻视1046

四、梯度场的有关安全标准1046

二、梯度场的心血管效应1046

一、射频能量的特殊吸收率1047

二、辐射“热点”及温度“热点”1047

第四节　射频场的生物效应1047

三、射频场对体温的影响1048

四、射频场最易损伤的器官1049

主要参考文献1049

一、投射效应1051

第一节　铁磁性投射物1051

二、磁场对物质的作用1051

第三十二章　磁共振成像系统的安全性1051

三、常见铁磁性投射物1052

第二节　体内植入物1052

一、体内植入物1053

二、体内植入物的安全性1053

三、体外铁磁性支持物1054

四、金属异物的预检查1054

第三节　梯度场噪声1055

第四节　孕妇的MRI检查1055

第五节　不良心理反应及其预防1056

第六节　生理信号监测1056

主要参考文献1057

第一节　磁场与环境的相互影响1058

一、等高斯线图1058

第三十三章　磁共振成像系统的保障体系1058

二、磁场对环境的影响1059

第二节　磁屏蔽1060

一、磁屏蔽的概念1060

三、环境对磁场的影响1060

二、磁屏蔽的分类1061

三、无源屏蔽的效率及其讨论1062

四、磁屏蔽材料1063

第三节　射频屏蔽1064

第四节　冷水系统1064

第五节　氦气回收系统1065

一、氦气回收装置1065

第六节　其他保证系统1066

一、空调系统1066

二、氦气的回收1066

二、不间断电源1067

三、空气压缩机1068

四、安全监测1068

主要参考文献1069

第一节　场所设计中必须考虑的问题1070

一、磁体室的特殊设计1070

第三十四章　磁共振成像系统的场所设计1070

二、安全方面的考虑1071

三、必零的安全监测设施1073

四、电源、照明和通信方面的考虑1073

第二节　建筑功能区划分1074

一、主要功能区1074

二、辅助功能区1075

三、可与其他部门共用的功能区1076

四、主要功能区设计实例1076

第三节　MRI设备运行场所综合设计实例1081

主要参考文献1085

附录1089

附录一　主要符号一览表1089

附录二　主要缩写词表1091

附录三　物理常数表1095

附录四　对核磁共振做出贡献的十七位诺贝尔奖得主简介1096

附录五　磁共振成像常用词汇1113

后记1163