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第93章（第1页）

两年后，一个叫劳特伯的化学家在自然杂志上发表了一篇仅两页的文章，描述了梯度磁场的重要构想，

1975年，物理学家曼斯菲尔德发展了劳特伯的思路，两人共同获得2003年诺贝尔生理学奖。

劳特伯在提出梯度磁场前就已经在磁共振波谱学领域有所建树，

20世纪初，物理学家大佬泡利指出原子核中存在自旋。他是奥地利物理学家，量子力学研究的先驱者之一。

自旋类似自转，这个叫原子核的带电小球在自转，自转会让小球表面产生电流，但自旋不是自转，严谨一点来说，是一个固有属性。

电流会产生磁场，获得一个向上的磁矩。每个原子核都可以视作一个小磁体。

氢的原子核仅由一个质子组成，因此，在核磁共振里，直接用质子指代它。

由于质子的分布均匀随即，磁矩相互抵销，所以大脑并不存在磁性。

除非给脑子施加一个主磁场，主磁场强度非常大，在主磁场b0的作用下，质子会分成两个能级，一些去低能级，与主磁场同向，一些去高能级，反向。低能级质子比高能级质子多几个，但他们与b0并不完全平行，而是存在一个角度。

那么，质子保持本身自旋的同时，还会以b0为轴旋转。这个类似陀螺一样的运动叫做进动。b0旋转的角频率就是进动频率。

进动频率=磁旋比主磁场。

整个磁共振的基石是质子密度决定信号强度。信号强度对应图像亮度。信号强度经由计算机处理后，得到了图像。

质子密度加权成像。

加权，突出重点的意思。

影响报告会有两页，t1看解剖，t2看病变。

那么，如何仅仅通过一个信号获取层上各个位置的质子含量？

傅里叶变换是一个经典的数学工具，可以将叠加在一起的信号单独分离出来。

用线性代数，画一个纵轴和一个横轴，大脑的x轴和y轴的两个梯度磁场就能选层。

先打开y轴的梯度磁场，场强线性排布，越靠上的质子转的越快，持续一段时间后关闭磁场，质子进动频率会恢复一致。但转动的相位差保留了下来，越靠上的质子转的相位越大，这就是相位编码。

接着，打开x轴的磁场，质子进动频率形成的差异叫做频率编码。

进行频率编码的同时，接收线圈开始采集信号，信号填充至一个叫做k空间的矩阵，这是一个动量空间。它就是原始信号到成像之间的过渡。

原始信号存储在这里，这里的每个采样点都包含了全层所有像素的信息。

由于傅里叶变换本身的特性，它区分不同频率r信号的能力很强，但区分相位差别的能力较差，所以信号的相位编码需要多次重复进行。

使第一个像素与第二个像素相位差180°，采集第二个r信号前，把相位编码梯度略降低一些，使第一个像素与第三个像素相位相差180°，以此类推，直到第一个像素与第256个像素相位相差180°。

也就是说需要用不同的相位编码梯度制造出256个180°的相位差才能完成相位编码。

但这个角度不是一定的，只要空间频率有一点点差异，都能进行成像。

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