核磁共振为何知道
太干了（捂脸）每次/天就先写一个小节。
橙色突出专业概念后有下划线内容进行具体解释～
第一小节：核磁共振现象
一、各种检查的原理
X光：穿透人体，显影高密度组织的轮廓
CT：加强版X光
核磁共振：6个诺贝尔奖
应用于了解脑内肿瘤 心脏跳动 声带振动
二、根源：核磁共振现象与论文
作者指出信号源头正是水。
水分子中的氢原子核--核磁共振学科的起点
论文还有相关内容都提到T1 T2
三、入门教材
《磁共振成像 技术指南》核磁共振领域最经典的
《物理原理和脉冲序列设计》
《磁共振成像》
四、泡利（物理学大佬）Said⬇️
原子核中存在自旋（自转）
- 原子核＝小球，表面电荷在旋转的情况下，产生电流➡️磁场➡️获得向上的磁矩
- 氢：1质子+0中子（直接用质子表示H）
- 分布均匀随机 磁矩相互抵消➡️脑子不存在磁性
五、异常情况与“陀螺”（经典力学）
主磁场B0➡️质子分裂成两个能级
- 去低能级 与主磁场同向
- 去高能级 与主磁场反向
- 不完全平行，以B0为轴旋转+自旋
- ➡️像陀螺一样转，称为“进动”
- 绕B0旋转的角频率＝“进动频率”
- 主磁场越大，质子进动越快
进动的质子，磁矩可分解：
纵向朝上或下（低能级质子比高能级多
➡️脑子产生向上的 宏观磁化量M0
横向都沿着B0旋转（抵消）
六、量子力学--能量（杨正汉）
《磁共振成像》赵喜平
得出两个能级差公式
过程如图所示
结论：脉冲持续时间越长，跃迁至高能级的质子越多，宏观磁化量M0势必减小。等到两个能级质子数量一致，M0消失。
七、倾倒的原因
脉冲对质子的“相聚和”作用
相：相位，质子绕进动轴旋转的角度而言
原本每个质子进动的相位各不相同，纵向平面的磁分量相互抵消/消失
射频脉冲（指挥）
- 让所有质子按统一步调旋转聚合，最后累计得到绕B0旋转的横向磁分量
- 纵向磁分量消失，横向磁分量增加➡️螺旋式倾倒
- 脉冲消失，失相：相位重新随机（失去聚合的相位
- 横向磁分量慢慢消失；没有脉冲约束，高能级质子回落，纵向磁分量恢复。
驰豫：两个磁分量恢复的过程
布洛赫的论文
生物组织的弛豫时间在10的-5次方到数秒之间。
推导之后可得到磁分量随时间变化的公式⬇️
T1：纵向磁分量恢复至稳态值的63%的时间
T2：横向磁分量下降至最大值的37%的时间
修正后的横向磁分量公式⬇️
信号由正由横向磁分量产生，产生的电磁场绕B0旋转，四周放接收线圈，磁场与线圈切割。
弛豫过程中，横向测分量不断减小，就会产生一个不断衰减的电信号“FID自由感应衰减信号”
193页：信号公式
前面的量忽略，得：信号强度与磁分量成正比--信号不断衰减的原因（横向磁分量一直在减小
188页：横向磁分量和大磁体强度M0成正比
152页：M0与氢原子核数N成正比
一个区域里核磁共振信号的强度
- 和该区域质子数量成正比
- 和质子密度成正比
质子密度决定信号强度
信号强度对应图象亮度
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第二节：加权--质子密度加权成像
大脑各个部位被区分的原理：密度越大，信号越强，图像上亮度越高！反之，则暗。
上图缺点：对比度不够 轮廓模糊
脑白质的特点：横向磁分量衰减快。
- 仅90毫秒就衰减到只剩37%
- 脑脊液降至相同水平需要1000多毫秒
脉冲消失后的2000多毫秒采集信号=脑脊液
亮度逐渐减弱顺序依次是：脑脊液 脑灰质 脑白质
对比原图
用途：检查会伴随水肿的组织病变
T2成像下可以将阴茎癌肿瘤暴露出来
T1加权信号来自纵向磁分量，纵向磁分量与接收线圈平行，无法切割产生信号。
通常是在射频消失后，过段时间才能施加射频将尚未恢复完整的纵向磁分量再次打倒进而产生横向磁分量，横向磁分量切割线圈产生信号。
对于纵向磁分量，脑脊液的恢复时间最慢，灰质其次，白质最快。
T2加权可看到阴茎癌肿瘤的硕大，T1能轻松分辨肿瘤周围组织的情况
医学界结论“T1看解剖，T2看病变”
下图左下角的Flair是液体抑制反转恢复Fluid Attenuated Inversion Recovery
通过加权的方式抑制脑脊液的信号
胶片是在某次强烈眩晕后拍摄的，担忧与自己家族的心脑血管疾病史有关
脑脊液为黑色肿瘤，更容易分辨
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第三小节：梯度磁场
磁共振仪⬇️细节解刨
检查时点轰鸣就是它们通电后振动产生⬆️
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如何给脑子精确定位
补充说明 （UP视频置顶评论）
1. 核磁共振与核辐射没关系，为了缓解大众对“核”的焦虑，现在核磁共振的标准名字是磁共振。
2. K 空间为啥长这副模样呢？
中间这么亮，边缘这么暗。
原因是它将最中心视作零点，因此越边缘的地方，kx 和 ky 越大，对应的层内各质子的相位差异也越大，而这会直接导致横向磁分量较小，也就是信号强度 S(k) 越小，亮度就越低。
同时，对图像来讲，高频分量决定了它的细节，靠中心的低频分量决定了它的轮廓。
3. 视频中将傅里叶级数复数形式的正交基部分视作单纯的正弦波，但实际上它包含了实部和虚部两部分，但都是正弦平面波，此处简化的原因是可视化方便。
4. 合唱比喻中的视频素材，节奏其实并没有乱，只是声部不同。
5.篇幅原因，有关核磁共振的工程实现部分，视频里没有提及，如果想深入了解的可以参考俎栋林的《核磁共振成像仪——构造原理和物理设计》。
6. 序列设计和K空间填充本视频未深入提及，但重要性在磁共振学科里非常重要，那才应是医学生的学习主体。
7.K空间不是磁共振领域原创的，它最早出现于固体物理领域，在80年左右被引入磁共振
8.这视频真的很难，我都快学吐了，大家看不懂也在我预料之中，视频制作更是耗尽了心力，47分钟的长度不符合传播规律。做这个事儿可能是出于自我的一种满足，想检验互联网对这种内容的接受度，另外一个原因是，也许更希望医学影像专业的学生成为这个视频的受众，即便不自量力。（要感谢上个视频里建议我们不要泛泛而谈而是深入到原理内部的那位网友）
9.希望有更多专业人士能指出本视频里出现的问题，在此要特别感谢贾广教授对我们的帮助。
@智能医学成像-贾广
视频笔记更新记录：
3-2 11：45首发第一小节（写了四十分钟）
20：23调整视频时间轴（UP应该重传了视频，换了时间轴
3-3 8：50-9：51 用橙色特地标出专有名词，后用下划线标出其具体含义，并更换时间轴（又再一次显示失效）继续更新后续笔记至10：16第三小节开头
笔记撰写不易，请多多三连鼓励！谢谢大家！
