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默认磁共振成像的物理学基础：
一个动态形成过程，人体置于磁场需要一定时间才能达到动态平衡。第三磁矩在磁场中是随质子进动的不同而变化的，且进动具有特定频率，称为进动频率。外加磁场的大小决定着磁矩与Bo轴的角度，外磁场越强，角度越小，磁矩值越大，MRI信号越强，图像结果会更好。此外外磁场大小还决定了进动的频率，外磁场越大，进动频率越高。与Bo相对应的进动频率也称Larmor拉莫频率，原子在1.0T磁场中的进动频率称为该原子的旋磁比，为一常数值。氢原子的磁旋比为42.58MHz。3.弛豫。原子核在外加RF（射频脉冲）作用下，发生磁共振而达到稳定的高能态，从外加的RF消失开始，到回复至发生磁共振前的磁矩状态为止，整个变化过程即为弛豫过程。
弛豫过程是一个能量转变的过程，需要一定的时间。磁共振成像时，受检脏器的每一个质子都要经过反复的RF激发和弛豫过程。弛豫分为纵向弛豫和横向弛豫。纵向弛豫是一个从零状态恢复到最大值的过程。由于要使纵向磁矩恢复到与激发前完全一样的时间很长，有时是无穷数，故人为地将纵向磁矩恢复到原来的63%时，所需要的时间称为T1时间或T1值，T1值一般以秒或毫秒为单位。T1是反映组织纵向弛豫快或慢的物理指标，人体各组织具有不同的T1值。横向弛豫是从最大值恢复到零状态的过程。我们将横向磁矩减少到最大值的37%时所需要的时间称为T2时间或T1值，纵向弛豫和横向弛豫同时发生。4.MR信号形成MR信号是MRI机中使用的接收线圈探测到的电磁波，具有一定的位相、频率和强度。磁共振成像设备中，接受线圈可为同一线圈，也可为方向相同的两个线圈。自由感应衰减FID信号描述的是信号瞬间幅度与时间的对应关系。“傅里叶变换”就是将时间函数变换成频率函数的方法。FID不仅提供幅值和频率，还提供幅值和频率相关的相位信息。
MRI成像重建原理：
1.梯度与梯度磁场。利用梯度磁场G实现MRI的空间定位，共有三种梯度磁场：横轴位Z、矢状位X、冠状位Y。MRI的空间定位主要由梯度磁场来完成。根据梯度磁场变化来确定位置时，不需受检者的移动，这是与CT成像明显的不同。梯度磁场性能是MRI机的一个重要指标，可提高图像分辨能力和信噪比，可做更薄层厚的MRI成像，提高空间分辨率，减少部分容积效应，同时梯度磁场的爬升速度越快，越有利于不通过RF频率的转换。
2.层面选择。MRI成像是多切面的断层显像，根据要求可做矢状面、冠状面、横断面成像，只要启动相应的梯度场即可。MRI做任何断面都不需要移动病人，只是启动不同的梯度场即可。
3.空间编码。层面梯度、相位编码梯度和频率编码梯度的时间先后排列和协同工作，可以达到对某一成像体积中不同空间位置体素的空间定位。4.K空间与图像重建方法。K空间填充技术：一次RF激发是相同相位编码位置上的一排像素同时激发，这一排像素的不同空间位置由频率编码梯度场定位作用确定，因此相位和频率的相对应就可明确某一信号的空间位置。在计算机中，按相位和频率两种坐标组成的一种虚拟空间位置排列矩阵，称为“K空间”，K空间实际上是MR信号的定位空间，在K空间中，相位编码是上下、左右对称的，从正值的最大值逐渐变化到负值的最大，中心部位是相位处于中心的零位置。K空间中心位置确定了最多数量的像素信号，在傅里叶转换中作用最大，处于K空间周边位置的像素的作用要小很多。在非常强调成像时间的脑弥散成像、灌注成像机心脏MRI成像时，为节约时间，可将周边区域的K空间全部作零处理，信噪比损失不会超过10%，这种成像方法称K空间零填充技术。而K空间分段采集技术一般应用于心脏快速MRI成像。
二维傅里叶图像重建法：
二维傅里叶变换法是MRI特有且常用的图像重建方法。傅里叶变换就是将K空间的信息逐行、逐点地解析和填充到真正的空间位置上去，形成多幅反映信号强弱的MRI图像。
（柳州市人民医院 李思缙）
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