Question

简述信号的产生

Answer 1

这个系列希望简单叙述医用MR的物理原理。第一节主要目标是简单通俗的介绍一下磁共振信号的产生过程。

目前常规的医用磁共振磁场强度是1.5Telsa 或者 3Telsa。

人体进入磁共振扫描仪后，巨大的外部磁场（static magnetic field）会将其磁化，从而在人体中形成一个 磁化矢量（Magnetization） ， 通过检测这个磁化矢量就可以产生磁共振信号。

但是，这个磁化矢量的大小(magnitude)相对于外部磁场太微弱，而且方向与外部磁场平行，所以这个时候是无法检测到它的。

为了检测到这个磁化矢量，我们就需要从外部磁场中分离开来。所以，通常会使用 射频脉冲（RF Pulse） 改变磁化矢量的方向，使得它不再与外部磁场的方向平行。通过翻转角（flip angle）来量化表达磁化矢量方向的改变。通常认为翻转角为90度时候，即磁化矢量与背景磁场方向垂直的时候，检测到的MR信号是最强的。

当改变磁化矢量方向以后，就可以通过 接收线圈（receive coil） 获取MR信号了。根据电磁学原理，人体表面的接收线圈可以产生相应的电信号。这个电信号，再经过模数转换器就可以被采集为MR信号。