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編輯推薦

　　《核磁共振成像——物理原理和方法》為“中外物理學精品書係-前沿係列”叢書之一，是一本全麵描述核磁共振成像物理最新進展的學術專著。

內容簡介

　　《核磁共振成像——物理原理和方法》是《核磁共振成像學》的修訂版，是全麵描述核磁共振成像物理的學術專著，分為上、下冊,整套書的部分圖片采用彩色印刷。
　　這本為上冊，內容包括核磁共振成像(MRI)的空間編碼機製、信號采集方法、脈衝序列時序原理、掃描K-空間軌跡的概念，自鏇激發動力學方程、RF脈衝設計(包括激發k-空間概念)、分子自擴散測量方法、圖像重建方法和MRI掃描儀結構以及運行原理；其中脈衝序列包括臨床常用的SE、GE和IR序列以及高速成像EPI序列、Spiral序列、Turbo-Flash序列等。
　　《核磁共振成像——物理原理和方法》部分內容適用於理、工科大學博士研究生MRI教材以及醫科大學MRI博士研究生MRI教學參考書，全書適閤於理工科大學MRI教師、科學院MRI基礎研究人員、MRI企業高級工程技術人員參考以及對MRI有濃厚興趣的其他人員研讀或參考。

作者簡介

　　俎棟林，北京大學物理學院教授，多年從事核磁共振物理原理研究與教學，齣版專著、教材多部； 高傢紅，北京大學物理學院教授，韆人計劃學者。

目錄

第1章核磁共振基本原理
§1.1原子核的磁性
1.1.1原子核的自鏇角動量和自鏇磁矩
1.1.2原子核的磁化和順磁磁化率
§1.2核磁共振條件
1.2.1塞曼能級和共振躍遷
1.2.2自由核磁矩的拉莫爾進動和共振章動
§1.3弛豫過程和弛豫時間
1.3.1自鏇�簿Ц襝嗷プ饔�,自鏇�簿Ц臒讜ナ奔銽1
1.3.2自鏇�滄孕�相互作用,自鏇�滄孕�弛豫時間T2
1.3.3相關時間
1.3.4人體水質子弛豫特性
1.3.5腫瘤鑒彆
§1.4NMR量子力學描述
§1.5磁共振經典理論
1.5.1磁化強度矢量M和弛豫假設
1.5.2布洛赫方程和鏇轉坐標係
1.5.3布洛赫方程的穩態解
1.5.4NMR信號的高度、寬度、形狀等特徵量
1.5.5自鏇核的動態(橫嚮)磁化率
1.5.6主磁場不均勻引起的吸收綫加寬
§1.6布洛赫方程的暫態解、脈衝傅裏葉變換核磁共振
1.6.1磁化強度M的章動
1.6.2自由感應衰減
1.6.3FID信號的傅裏葉變換
§1.7自鏇迴波（SE）
§1.8簡單脈衝序列,弛豫時間T1、T2的測量
1.8.1反嚮恢復（IR）序列測量T1
1.8.2自鏇迴波序列(90°�撥營�180°)測T2
1.8.3CP序列(90°�撥營�180°��2τ��180°��2τ�病�)測T2
1.8.4CPMG脈衝序列(90°�撥營�180°y′��2τ��180°y′��2τ�病�)
§1.9NMR信號檢測與信噪比
1.9.1並聯諧振和端電壓
1.9.2NMR信號強度
1.9.3噪聲和噪聲係數
1.9.4NMR信噪比
參考文獻
第2章NMR成像原理
§2.1空間編碼原理
2.1.1NMR成像發展的曆史背景
2.1.2綫性磁場梯度
2.1.3投影
2.1.4背投影
2.1.5勞特伯NMR成像實驗
§2.2傅裏葉成像
2.2.1虛擬的勞特伯投影重建改進方案
2.2.2傅裏葉成像實驗
2.2.3二維傅裏葉變換
2.2.4傅裏葉成像技術與投影重建技術的比較
§2.3傅裏葉成像理論
2.3.1峰形函數與濾波函數
2.3.2K�部占�
2.3.3MR圖像重建公式
2.3.4恩斯特二維及多維譜理論簡介
§2.4spin�瞱arp傅裏葉成像
§2.5層麵選擇
2.5.1層麵取嚮和位置
2.5.2層麵厚度
2.5.3層麵選擇激發
2.5.4sinc脈衝的截斷效應
2.5.5漢明窗和漢寜窗
§2.6RF脈衝
2.6.1矩形脈衝,硬脈衝
2.6.2選擇激發RF脈衝,軟脈衝
2.6.3選擇性飽和脈衝
參考文獻
第3章臨床基本通用脈衝序列
§3.1自鏇迴波脈衝序列
3.1.1基本單層麵自鏇迴波脈衝序列的時序
3.1.2采樣、采樣率、采樣帶寬和頻率編碼方嚮綫分辨率
3.1.3“混疊”問題和過采樣
3.1.4數據矩陣與K�部占�
3.1.5二維圖像的信噪比
3.1.6信噪比對場強的依賴性
3.1.7相位編碼方嚮圖像分辨率和梯度的選擇
3.1.8自鏇迴波序列的像元素信號強度公式
3.1.9加權像
3.1.10成像時間
§3.2改進的自鏇迴波變型序列
3.2.1標準雙迴波和多迴波序列
3.2.2對比度加權雙迴波序列
3.2.3快自鏇迴波（fSE）脈衝序列
3.2.4fSE的圖像對比度
3.2.5fSE雙迴波圖像
3.2.6快恢復快SE序列
3.2.7多層麵SE脈衝序列(MSE)
3.2.8多層麵快SE序列
3.2.9RF功率和特定吸收率(SAR)
§3.3反嚮恢復（IR）脈衝序列
3.3.1標準IR序列的時序
3.3.2快反嚮恢復序列(fast IR)
3.3.3多層麵IR序列
3.3.4T1加權的IR實像動態範圍
3.3.5對比度概念,差噪比(CNR)
§3.4對比度模型和壓脂肪技術(STIR)
3.4.1本徵對比度
3.4.2對SE序列圖像的T1權重的分析
3.4.3IR序列的重T1對比度加權成像
3.4.4抑製脂肪的STIR技術
3.4.5抑製腦脊液的FLAIR技術
§3.5梯度迴波(GE)脈衝序列
3.5.1GE序列基本概念
3.5.2允許小角傾倒
3.5.3單位時間信噪比、單位時間差噪比
3.5.4T*2弛豫效應
3.5.5磁化率效應
3.5.6三維成像
§3.6相乾穩態GE脈衝序列(GRASS)
3.6.1殘餘橫嚮磁化強度的重聚相
3.6.2穩態自由進動
3.6.3CE�睩AST(或PSIF)序列的時序
3.6.4對比度
3.6.5SSFP雙迴波
3.6.6True FISP序列
§3.7不相乾GE序列,FLASH,恩斯特角
3.7.1破壞梯度迴波（sGE）序列
3.7.2恩斯特角
3.7.3sGE序列的對比度
3.7.4破壞梯度迴波序列的應用要領
3.7.5如何選用穩態自由進動GE和FLASH序列
§3.8超快FLASH脈衝序列
3.8.1自鏇密度加權的超快FLASH成像
3.8.2T1加權反嚮恢復(IR)超快FLASH成像
3.8.3T2加權的超快FLASH成像
3.8.4化學位移選擇性飽和超快FLASH成像
3.8.5NMR譜的超快FLASH成像
§3.9受激迴波脈衝序列
3.9.1“8”球迴波和受激迴波
3.9.2間隔三個RF脈衝激發M⊥的相乾路徑和迴波
3.9.3受激迴波成像序列
參考文獻
第4章單射成像和高速脈衝序列
§4.1提高成像速度的途徑、K�部占浜透咚儺蛄欣啾�
4.1.1半傅裏葉成像和四分之一傅裏葉成像
4.1.2歸一化K�部占�
4.1.3脈衝梯度和在K�部占淶納�描軌跡
§4.2迴波平麵成像(EPI)序列
4.2.1原始EPI序列
4.2.2改進的EPI序列
4.2.3EPI序列對硬件的要求
§4.3常用或基本EPI序列
4.3.1SE�睧PI序列
4.3.2GE�睧PI序列
4.3.3IR�睧PI序列
4.3.4單射EPI成像時間,最小迴波間隔ESP及最大迴波列長度
4.3.5EPI序列圖像對比度
§4.4EPI序列的僞影
4.4.1化學位移僞影
4.4.2交錯多射EPI
4.4.3N/2奈奎斯特鬼影
4.4.4奈奎斯特鬼影的校正
4.4.5圖像畸變僞影
4.4.6圖像畸變僞影的校正
4.4.7T*2感應的圖像模糊
4.4.8體元內散相
§4.5EPI變型序列
4.5.1省略偶迴波的EPI
4.5.2圓形EPI
4.5.3測量T*2�瞞ap的變型EPI序列
4.5.4三維EPI，即迴波體積成像(EVI)
§4.6漸開平麵螺鏇序列
4.6.1原始單射漸開平麵螺綫(spiral)掃描序列
4.6.2變型spiral序列
4.6.3典型spiral數學描述
4.6.4spiral序列的應用和優缺點
4.6.5模糊校正
§4.7RARE序列
§4.8GRASE序列
4.8.1GRASE脈衝序列
4.8.2GRASE相位編碼次序
4.8.3迴波時間移動
4.8.4相位校正
§4.9高速STEAM序列
參考文獻
第5章自鏇激發動力學與RF脈衝設計
§5.1自鏇激發動力學
5.1.1鏇轉坐標係
5.1.2RF磁場
5.1.3布洛赫方程
5.1.4布洛赫方程的小傾倒角近似解
5.1.5布洛赫方程的大傾倒角解
5.1.6RF脈衝度量參數
§5.2SLR脈衝設計
5.2.1硬脈衝近似和正SLR變換
5.2.2逆SLR變換
5.2.3多項式設計和SLR脈衝
5.2.4脈衝設計參數關係
5.2.5設計考慮和實例
§5.3復閤脈衝
5.3.1二項式型復閤脈衝
5.3.2其他定型復閤脈衝設計理論
§5.4絕熱脈衝設計
5.4.1絕熱激發原理和絕熱條件
5.4.2絕熱反嚮180°脈衝設計
5.4.3絕熱章動物理機製
5.4.490°絕熱激發脈衝
5.4.5絕熱鏇轉180°重聚脈衝
5.4.6偏離共振效應
§5.5復閤絕熱脈衝
5.5.1任意章動角絕熱平麵鏇轉
5.5.2BIR脈衝的矢量描述
5.5.3BIR��4脈衝
5.5.4絕熱脈衝的應用
§5.6二維RF脈衝,二維空間選擇激發
5.6.1RF激發k�部占�
5.6.2RF激發k�部占渲脅裳�速度、采樣密度和采樣函數
5.6.3離散k�部占浞治�
5.6.4産生迴波平麵型軌跡的梯度、RF脈衝波形計算
5.6.5産生spiral軌跡的梯度、RF脈衝波形計算
5.6.6産生徑嚮軌跡的梯度、RF脈衝波形計算
§5.7空間�財燈識F脈衝設計
5.7.1SPSP脈衝
5.7.2二維空間一維譜RF脈衝設計
§5.8具有多項式�蠶轡幌煊�(PPR)的寬帶RF脈衝
5.8.1設計方法
5.8.2結果
參考文獻
第6章擴散磁共振成像
§6.1擴散對磁共振信號的影響
6.1.1擴散現象的物理描述
6.1.2在平衡態、穩態條件下如何觀察擴散
6.1.3擴散對MR信號的影響
§6.2自鏇迴波擴散磁共振成像序列
6.2.1支配磁化強度M擴散輸運的Bloch�睺orrey方程
6.2.2磁共振擴散測量方法和脈衝序列
6.2.3擴散磁共振成像
6.2.4自鏇迴波(SE)擴散成像序列
6.2.5擴散加權像(DWI)的臨床應用價值
§6.3b因子計算
6.3.1在擴散係數測量的自鏇迴波序列中b因子的計算
6.3.2在脈衝梯度SE序列中b因子隨脈衝波形的變化
6.3.3在擴散MRI中成像編碼梯度對b因子的貢獻
6.3.4在SE擴散成像實驗中的擴散時間和擴散梯度的“濾波”效應
6.3.5裁剪脈衝序列使bi和bct最小
§6.4擴散MRI靈敏度及其生物係統中的擴散效應
6.4.1最小可測量的擴散係數
6.4.2最佳梯度因子b
6.4.3生物係統中微觀動力學和微觀結構效應
6.4.4受限製擴散
6.4.5各嚮異性擴散
6.4.6在多隔間係統中的擴散
6.4.7代謝擴散
§6.5受激迴波擴散成像序列
6.5.1受激迴波序列
6.5.2測量擴散的雙極脈衝梯度受激迴波序列
6.5.3受激迴波擴散成像
6.5.4受限製擴散的STEAM成像
6.5.5動物中樞神經係統的擴散加權STEAM成像研究
6.5.6人腦的擴散加權高速STEAM成像序列
6.5.7在異質係統中測量擴散的魔不對稱梯度受激
迴波(MAGSTE)序列
§6.6擴散EPI成像序列
6.6.1運動僞影
6.6.2EPI擴散加權成像(DWI)序列
6.6.3擴散加權圖像的畸變
§6.7擴散張量MR成像
6.7.1有效擴散張量Deff
6.7.2b矩陣
6.7.3擴散張量成像(DTI)
6.7.4最佳b值選擇以及優勢方嚮
6.7.5隻用7次DWIs確定D的簡單方法
6.7.6擴散橢球
6.7.7擴散張量Deff的不變量及導齣量
6.7.8擴散張量成像數據的處理
6.7.9擴散張量成像在臨床的應用
6.7.10圖像畸變問題
§6.8基於DTI的神經縴維束造影
6.8.1縴維束跟蹤算法理論
6.8.2縴維束追蹤算法的執行步驟
6.8.3神經縴維束造影的臨床應用
6.8.4MR神經縴維束造影所麵臨的問題
§6.9復雜神經縴維結構成像
6.9.1q�部占涑上窀拍�
6.9.2擴散譜成像
6.9.3高角度分辨擴散加權成像(HARDI)
6.9.4多張量擴散模型——FORECAST方法
6.9.5q�睬虺上�
6.9.6評述和討論
6.9.7基於交叉縴維成像的縴維束造影
§6.10擴散峰度成像
6.10.1任意階擴散張量成像
6.10.2擴散峰度成像(DKI)
6.10.3從DKI導齣ODF估計
參考文獻
第7章MR圖像重建
§7.1傅裏葉重建
7.1.1填零
7.1.2移相
7.1.3數據窗函數
7.1.4矩形視野
7.1.5多綫圈數據重建
7.1.6圖像變形校正
7.1.7縮放比例
7.1.8基綫校準
§7.2方格化重建
7.2.1方格化變換的基礎
7.2.2重建時間
7.2.3方格化核
7.2.4密度補償
7.2.5方格化數學
§7.3並行采集MRI
7.3.1SENSE重建
7.3.2SMASH重建
7.3.3靈敏度校準
7.3.4AUTO�睸MASH和VD�睞UTO�睸MASH
7.3.5GRAPPA重建
7.3.6SPACE RIP重建算法
7.3.7PILS重建算法
7.3.8並行采集MRI方法的重新分類
7.3.9PRUNO重建算法
7.3.10UNFOLD算法
§7.4部分傅裏葉重建
7.4.1填零
7.4.2零差處理
7.4.3迭代的零差處理
§7.5相位差重建
7.5.1相位差map重建一般步驟和反正切函數主值範圍
7.5.2反正切運算
7.5.3相位陣列多綫圈數據
7.5.4可預期相位誤差和伴隨場的校正
7.5.5圖像變形校正
7.5.6圖像比例縮放
7.5.7噪聲掩模
§7.6觀共享重建
7.6.1K�部占涔丶�孔技術
7.6.2BRISK技術
7.6.3TRICKS技術
7.6.4實時成像和滑動窗重建
7.6.5心電觸發電影(CINE)采集
7.6.6分段心髒采集和觀共享
參考文獻
第8章MRI掃描儀概論
§8.1MRI掃描儀總體結構簡介
8.1.1磁體部分
8.1.2譜儀電子學部分
8.1.3計算機部分
§8.2MRI主磁體係統簡介
8.2.1超導磁體係統
8.2.2永磁磁體係統
8.2.3電磁體
§8.3MRI梯度係統
8.3.1度量梯度綫圈優劣的指標
8.3.2超導MRI梯度綫圈傳統結構
8.3.3永磁或電磁MRI係統的梯度綫圈結構
8.3.4梯度綫圈的新發展
8.3.5梯度放大器和開關時間
8.3.6振動僞影的校正
§8.4MRI的RF綫圈係列
8.4.1RF綫圈的功能和本徵物理特性
8.4.2LC諧振槽路
8.4.3RF綫圈設計考慮要點
8.4.4螺綫管及變型螺綫管綫圈
8.4.5蝶形綫圈
8.4.6在圓柱內産生橫嚮磁場的綫圈
8.4.7鳥籠形綫圈
8.4.8RF綫圈係列
8.4.9TEM綫圈
8.4.10錶麵綫圈和相位陣列綫圈
§8.5射頻發射/接收係統
8.5.1概述
8.5.2發射/接收(T/R)開關
8.5.3RF綫圈和發射機的匹配
8.5.4RF綫圈和接收機前放的連接
8.5.5正交混閤器和正交調製器
8.5.6發射通道
8.5.7RF功率放大器
參考文獻

前言/序言

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