多模态磁共振成像技术

第二期多模态磁共振成像数据处理培训班（基础班）2019.03.27-2019.03.31 （周三~ 周日）

主办单位：杭州拾睿科技有限公司

协办单位：杭州师范大学心理科学研究院

1.培训简介

近年来随着技术的不断发展，脑科学引起越来越多研究者的兴趣。磁共振作为一种安全无创的研究工具，已逐渐被广泛应用于神经、精神、消化、认知等医学和心理学领域，用于探索大脑发育、老化、情绪加工、运动障碍及记忆巩固等机制。通过分析磁共振影像数据，我们可以从不同角度去研究大脑结构及功能，并发表SCI文章。因此掌握磁共振数据处理技术变得越来越重要。

本期培训课程专门针对没有任何磁共振基础的学员，课程同时涵盖静息态数据分析、任务态数据分析以及结构像数据分析，让学员可以系统的掌握低频振幅（ALFF）,局部一致性（ReHo）、基于图论的度中心度（DC）、功能连接（FC）、任务态数据分析、基于体素形态学分析（VBM）、独立成分分析（ICA）等磁共振数据分析方法。除了方法学外，本期培训班还详细的介绍了统计检验、多重比较校正、脑图制作以及各种脑科学实用工具。

为了让学员全面掌握以上技术并快速开展相应技术应用，我们的课程设计上不仅介绍理论，更注重实践操作。培训班内容丰富充实，并配备充足的助教，

第二期多模态磁共振成像数据处理培训班（基础班）2019.03.27-2019.03.31 （周三~ 周日）

主办单位：杭州拾睿科技有限公司

协办单位：杭州师范大学心理科学研究院

1.培训简介

近年来随着技术的不断发展，脑科学引起越来越多研究者的兴趣。磁共振作为一种安全无创的研究工具，已逐渐被广泛应用于神经、精神、消化、认知等医学和心理学领域，用于探索大脑发育、老化、情绪加工、运动障碍及记忆巩固等机制。通过分析磁共振影像数据，我们可以从不同角度去研究大脑结构及功能，并发表SCI文章。因此掌握磁共振数据处理技术变得越来越重要。

本期培训课程专门针对没有任何磁共振基础的学员，课程同时涵盖静息态数据分析、任务态数据分析以及结构像数据分析，让学员可以系统的掌握低频振幅（ALFF）,局部一致性（ReHo）、基于图论的度中心度（DC）、功能连接（FC）、任务态数据分析、基于体素形态学分析（VBM）、独立成分分析（ICA）等磁共振数据分析方法。除了方法学外，本期培训班还详细的介绍了统计检验、多重比较校正、脑图制作以及各种脑科学实用工具。

为了让学员全面掌握以上技术并快速开展相应技术应用，我们的课程设计上不仅介绍理论，更注重实践操作。培训班内容丰富充实，并配备充足的助教，

课题名称 教师姓名 侯雪坤 学生年级 医学影像成像理论 2016级 课时 2 教学重点 重点：核磁共振原理的初步理解 教学难点 难点：核磁共振原理的初步理解 主题 标内容 题 补充内容 磁共振概述 1.六类人群不适宜进行核磁共振检查：即使安装心脏起搏器的人、有或疑有眼球内金属异物的人、动脉瘤银夹结扎术的人、体内金属异物存留或金属假体的人、有生命危险的危重病人、幽闭恐惧症患者等。不能把监护仪磁1.医院相关科室的设器、抢救器材等带进核磁共振检查室。另外，怀孕不到共置； 3个月的孕妇，最好也不要做核磁共振检查。 振2.磁共振价格、安全性； 2. 由于金属会对外加磁场产生干扰，患者进行核磁共的3.磁共振的应用范围； 振检查前，必须把身体上的金属物全部拿掉。不能佩戴初4.磁共振治疗的注意事如手表、金属项链、假牙、金属纽扣、金属避孕环等磁步项； 性物品进行核磁共振检查。此外，戴心脏起搏器，体内印5.治疗过程； 有顺磁性金属植入物，如金属夹、支架、钢板和螺钉等，象 都不能进行磁共振成像检查。进行上腹部（如肝、胰、肾、肾上腺等）磁共振检查时必须空腹，但检查前可饮足量水，有利于胃与肝、脾的界限更清晰。 磁共振的解释 通俗广场舞大妈求婚仪式 解释 定见百度 义

磁共振成像(MRI)诊断学李绍林 副教授 第一军医大学南方医院影像中心

第一章 总

论

第一节；磁共振成像基本原理

定义：利用人体内固有的原子 核，在外加磁场作用下产生共振 现象，吸收能量并释放MR信号， 将其采集并作为成像源，经计算 机处理，形成人体MR图像。

第一章 总第一节；磁共振成像基本原理

论

成像条件：人体内原子核—氢质子(H) 外加磁场—主磁场(B0) 梯度磁场(Gy Gx Gz) 交变磁场(RF) 中心空制系统—计算机

第一章 总第一节；磁共振成像基本原理

论

决定成像因素 1 组织内质子密度 2 T1值 3 T2值

第一章 总第一节；磁共振成像基本原理

论

信号强度与成像因素的关系 与组织内质子密度成正比 与T1值成反比 与T2值成正比

第一章 总第二节 磁共振成像技术

论

—扫描序列自旋回波序列(快速自旋回波序列) Spin Echo Sequence, SE(TSE,FSE) 梯度回波序列 Gradient Echo Sequence, GRE 反转恢复序列 Inversion Recovery Sequence, IR

第一章 总磁共振成像参数

论

TR值—重复时间 Repetition Time, TR TE值—回波时间 Echo Time, TE

第一章

磁共振成像之——它是如何工作的

磁共振成像设备是一个神奇的工具，它可以使你很清晰地看到身体的内部情况。它的一个很大的优点就是，没有辐射损伤。不幸的是，与磁共振成像相关的理论知识比较神秘和复杂，不能被很好的理解。这里，我们给出一个解释，希望可以帮助你理解它并喜欢上这个令人激动的技术。

磁共振设备能够看到水，而我们人体含有大量的水（70%）。水以不同的方式在我们的

身体里分布着。磁共振设备要做的就是，看到这些水之间的区别，并构建一幅影像图。

水是有水分子组成的，一个水分子由两个氢和一个氧原子组成。

磁共振设备不能看到所有的水分子，而是只能看到水分子中的某部分。看下图所示，

这里有很多的水分子，其中，磁共振设备看不到氧原子，好吧，那我们就先忽略这些氧

原子，剩下的就都是氢原子了。

每个氢原子由氢核和核外电子组成，要说的是，其实，磁共振设备连电子也看不到。

这么说来，磁共振设备能看到的只是氢原子核。

总结一下前面说的内容，MRI

设备只能看到氢原子核（红色部分）。

即下图所示：

磁共振设备显示的，其实就是利用这些氢原子核的一些特点来组成一幅图像。概念可能有些复杂，但是我们一步一步地来学习，应该还是容易理解的。

下面就来说一下相关的一些基本概念：

【话题1】“量子物理世界的奇特”

第7章磁共振成像对比剂

1 高浓度顺磁造影剂对质子弛豫时间的影响为 A.T1缩短，T2改变不大 B.T1缩短，T2延长 C.T1延长，T2缩短 D.T1缩短，T2缩短 E.T1延长，T2延长

2 超顺磁性颗粒造影剂对质子弛豫时间的影响为 A.T1缩短，T2缩短 B.T1缩短，T2延长 C.T1不变，T2缩短 D.T2不变，T2延长 E.T1延长，T2缩短

3 铁磁性颗粒造影剂对质子弛豫时间的影响为 A.T1缩短，T2缩短 B.T1缩短，T2延长 C.T1不变，T2缩短 D.T2不变，T2延长 max.book118.com，T2缩短

4 顺磁性物质缩短T1和T2弛豫时间与哪种因素有关 A.顺磁性物质的浓度 B.顺磁性物质的磁矩

C.顺磁性物质局部磁场的扑动率 D.顺磁性物质结合的水分子数 E.以上均是

5、使用MRI对比剂的目的主要是 A、增加病灶的信号强度???

B、降低病灶的信号强度???

C、提高图像的信噪比和对比噪声比，有利于病灶的检出?? D、减少图像伪影??

E、用于CT增强未能检出的病灶 6、目前临床最常用MRI对比剂是 A、M

第二章(物理学原理)第1-4节(物质基础-核磁弛豫)

地球表面带有电荷并自旋-------形成电流环路------产生感应磁场（地磁）。

磁性原子核特性：以一定的频率自旋，由于表面带有正电荷，即形成电流回路，从而产生磁化矢量。我们把这种带有正电荷的磁性原子核自旋产生的磁场称为（核磁）。

但并非所有原子核均能自旋而产生核磁，即并非所有的原子核都为磁性原子核，条件就是中子数和质子数至少有一项是奇数。

一般指的磁共振图像即为1H的磁共振图像。原因是氢质子1、在人体中的摩尔浓度最高，是人体中最多的原子核；2、磁化率最高；3、存在于各种组织中，具有生物代表性。

但并非所有的氢质子都能产生MRI信号。常规MRI的信号主要来源于水分子中的氢质子（简称水质子），部分组织的信号也可来源于脂肪中的氢质子（简称脂质子）。

人体中的水分子可以分为自由水和结合水。所谓结合水是指蛋白质大分子周围水化层中的水分子，这些水分子粘附于蛋白质大分子部分基团上，与蛋白质大分子不同程度的结合在一起，因此被称为结合水，其自由运动将受到限制。自由水和结合水在人体组织中可以互换，处于动态平衡。由于化学位移效应，不同分子中的氢质子进动频率存在差别，蛋白质大分子中氢质子的进动频率大多

第二章(物理学原理)第1-4节(物质基础-核磁弛豫)

地球表面带有电荷并自旋-------形成电流环路------产生感应磁场（地磁）。

磁性原子核特性：以一定的频率自旋，由于表面带有正电荷，即形成电流回路，从而产生磁化矢量。我们把这种带有正电荷的磁性原子核自旋产生的磁场称为（核磁）。

但并非所有原子核均能自旋而产生核磁，即并非所有的原子核都为磁性原子核，条件就是中子数和质子数至少有一项是奇数。

一般指的磁共振图像即为1H的磁共振图像。原因是氢质子1、在人体中的摩尔浓度最高，是人体中最多的原子核；2、磁化率最高；3、存在于各种组织中，具有生物代表性。

但并非所有的氢质子都能产生MRI信号。常规MRI的信号主要来源于水分子中的氢质子（简称水质子），部分组织的信号也可来源于脂肪中的氢质子（简称脂质子）。

人体中的水分子可以分为自由水和结合水。所谓结合水是指蛋白质大分子周围水化层中的水分子，这些水分子粘附于蛋白质大分子部分基团上，与蛋白质大分子不同程度的结合在一起，因此被称为结合水，其自由运动将受到限制。自由水和结合水在人体组织中可以互换，处于动态平衡。由于化学位移效应，不同分子中的氢质子进动频率存在差别，蛋白质大分子中氢质子的进动频率大多

核磁共振波普分析

摘要：核磁共振波谱学是光谱学的一个分支，其共振频率在射频波段，相应的跃迁是核自旋在核塞曼能级上的跃迁。其最基本原理是，原子核在磁场中受到磁化，自旋角动量发生变动，当外加能量（射频场）与原子核震动频率相同时，原子核吸收能量发生能级跃迁，产生共振吸收信号。核磁共振是一种探索、研究物质微观结构和性质的高新技术。此方法专属性强、准确快捷, 可与其它方法相互补充, 用于诸多环节且有很好的应用前景。目前，核磁共振已在物理、化学、材料科学、生命科学和医学等领域中得到了广泛应用。其发展前景也相当可观，但它同样存在着一些不足，在实际的应用中也还存在着一些问题, 有待于我们进一步深入研究。 关键词:核磁共振；应用；发展

1. 核磁共振(NMR)简介

1.1 基本概念

所谓核磁共振就是研究磁性原子核对射频能的吸收在磁场的激励下，一些具有磁性的原子核存在着不同的能级，如果此时外加一个能量，使其恰等于相邻2个能级之差，则该核就可能吸收能量（称为共振吸收），从低能态跃迁至高能态，而所吸收能量的数量级相当于射频频率范围的电磁波。它是对各种有机和无机物的成分、结构进行定性分析的最强有力的工具之一，有时亦可进行定量分析[4]。

与紫外和红外光谱法类似，核

磁共振试题

1 核磁共振的物理现象是哪一年发现的(A )

A.1946年 B.1952年 C.1972 （w D.1977年 E. 1978年 2 第一幅人体头部MR图像是哪一年获取的( E )

A.1946年 B.1952年 C.1972年 （ D.1977年 C.1978年

3 下列哪一项不是MRI的优势(B ) A.不使用任何射线，避免了辐射损伤 B.对骨骼，钙化及胃肠道系统的显示效果 C.可以多方位直接成像 D.对颅颈交界区病变的显示能力 E.对软组织的显示能力. 4 下列元素中哪个不能进行MR成( C) A.13C B.31P C.2H D.23Na E.19F 5 下列哪一项是正确的( D )

A. 由于静磁场的作用，氢质子全部顺磁场排列 B.由于静磁场的作用，氢质子全部逆磁场排列

C.由于静磁场的作用，氢质子顺，逆磁场排列数目各半 D.顺磁场排列的质子是低能稳态质子 E.逆磁场排列的质子是高能稳态质子 6 下列哪一项是正确的( )

A. 逆磁场方向排列的质子是高能不稳态质子

B.顺磁场方向排列的质子是高能稳态质子 C.顺磁场方向排列的质子是高能不稳态质子 D.逆磁场方向排列的