磁共振成像序列布洛赫方程模拟初学者指南
医学物理
2020-09-08 v1
摘要
核磁共振（NMR）概念根植于量子力学，但 MR 成像原理使用经典思想和形式（如拉莫尔进动与唯象布洛赫方程）可得到良好描述且更易理解。许多教科书对这些概念进行了深入阐述与推导。尽管如此，对信号演化进行数值布洛赫方程模拟往往能补充和丰富理解。尽管初看可能令人畏惧，但执行这些模拟在每位成像工作者的能力范围之内。本文的主要目标是向 novice MR 用户提供必要且基本的概念、算法与计算工具，以自信地编写自己的模拟器。首先简要介绍理想化 MR 成像过程、其概念与脉冲序列图。此后，给出布洛赫方程模拟的两种情形：第一种无射频（RF）脉冲，第二种施加 RF 脉冲。对第一种情形给出解析解，而对第二种情形，概述计算高效但常被忽视的 Rodrigues 旋转公式。最后，给出并讨论各种感兴趣的模拟条件与示例代码段，以助说明进行 MR 模拟可多么直接简便。
引用
@article{arxiv.2009.02789,
title = {A Beginner's Guide to Bloch Equation Simulations of Magnetic Resonance Imaging Sequences},
author = {ML Lauzon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.02789},
year = {2020}
}
备注
7 pages of text, 2 appendices, 1 figure, 10 code snippets, 25 references