long8

磁共振的原理说起来非常复杂。

1.首先你要知道这些物理知识

核自旋，加入主磁场B0后，会形成一个净磁化矢量M0，这是由于在外加磁场下，能态被量子化也就是塞曼分裂。

进动：如果对这个M0施加一个扰动，那么就会发生进动，进动频率是拉莫尔频率：

共振：在B0的基础上施加一个与B0方向垂直的且不断旋转的磁场B1，而如果B1的旋转频率恰好等于拉莫尔频率，那么就会发生共振：

进动的直观表述就是B1的旋转和M0围绕B0的旋转速度正好match上了，那么放在旋转坐标系下，其实就是M0又在围绕B1做一个进动

弛豫：

在一般的大学物理中，long8 知道对于一个角动量来说，如果没有外界的干扰，它会保持运动状态的相对不变。体现long8 这里，如果撤去射频场之后，净磁化矢量在xy平面的话，那它会一直在xy平面做旋转。但是由于净磁化矢量是一个统计的概念或者说量子力学的一些特性，导致了射频场取消之后，会发生弛豫现象。

描述弛豫现象的方程是Bloch方程，这个方程是一个经验方程并不是理论方程。它描述了宏观的磁化矢量在弛豫过程中的行动。

在射频场B1取消之后，M0会趋向于恢复至初始状态即与B0平行的方向（能量＊小＊稳定）。因此会在xy平面发生衰减，z方向发生恢复。

2、其次你要知道信号是从那里来的

信号接收：

因为xy平面的Mxy一直在旋转，所以在Z方向放置一个线圈，就会产生磁通量变化产生电流的现象，而由于Mxy在衰减，所以此信号是一个自由衰减的正弦信号FID：

3、你还要懂图像是如何形成的（二维FT）

空间编码：

由于磁共振接收到的信号是一个总体的信号，也就是不能区分空间的位置，所以long8 需要对其进行空间编码：

首先是Z方向是选层：在Z方向开启梯度场，各个位置的拉莫尔频率不相同，通过施加特定频率的射频磁场就会使得某个层发生共振。

然后是相位编码和频率编码：这个过程比较复杂，相位编码和频率编码的物理过程其实对应了二维傅里叶的数学过程，所以Z终接收的到图像就是频率空间KSPACE。这其实是MRI里面非常fascinating的一个环节：经过空间编码后，你接收到的信号就是频率空间的信号了。它非常的奇妙，当然也不是那么容易就能让人理解。

经过这样一个过程之后磁共振接收的信号就可以直接填充到K空间里：

注意：接收信号是在频率编码的同时进行的

在好多次相位编码完成之后，K空间被填充完了，经过二维傅里叶逆变换就能得到long8 想要的图像了：

注意：K空间中的各个点（kx，ky ）并不是与图像中的各个像素（x，y）一一对应的。每个K空间点包含关于Z终图像中的每个像素的空间频率和相位信息 。相反，图像中的每个像素都映射到K空间中的每个点 。这里可以去看我的另一个回答：

4、硬件结构：

上面这些只是＊基础的，但是想要充分理解也是要画上一番功夫了。下面让long8 看一下MRI扫描仪的硬件结构：

主要包含：主磁体、梯度线圈（x\y\z）、射频线圈、信号接收线圈、垫片等。为了实现巨大的磁场，还要有超导技术、就会有液氦。

梯度线圈

整体结构

5、如果想深入了解MRI的话，就不可避免的要学习序列

序列其实就是执行MRI扫描的过程，其实执行一次MRI，long8 所要做的就是控制不同的梯度线圈、射频线圈、接收线圈在合适的地点和时间工作。而把这种时序组合起来就是序列：

自旋回波序列SE：

梯度回波序列GRE：

序列其实是MRI里面很有意思的部分：

不同的序列所造成的填充k空间的方式是不同的，所带来的图像的对比度、分辨率以及成像时间都是不同的。

6、Z后，超导扫描仪都具有制冷系统，包括用于液氦的泵。无论是否进行扫描，该泵都会产生相对安静，低频，有节奏的“砰砰声”背景噪音。 但是当快速切换的电流通过梯度线圈的振动时，在扫描期间就会出现大的噪声。这些振动可以作为声波辐射到空气中，或者通过物理线路传播到房间的其他部分。

每个脉冲序列基于其梯度波形产生特征噪声模式。回波平面序列（EPI）通常是Z响亮的，产生110-120dB范围内的声压。这种“手提钻”级别的噪音可能会引起患者的不适，焦虑，甚至是暂时性的听力损失。扫描过程中为患者提供耳塞或耳机因此强制性的。