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F. 大學英語教程1讀寫譯unite4ppt豆丁網
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H. 為何我在豆丁上下載的PPT,下載下來是PDF以前下載過PPT文件的啊還收那麼貴
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I. 豆丁網里要錢的PPT課件如何下載
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第五節 MRI特殊檢查技術【精選-PPT】
第五節MRI特殊檢查技術 一、流動補償技術 MRI中的流動效應(floweffect)主要來 自於血流和腦脊液流動。血液具有復雜 的流動方式,血液的信號強度並不完全 依賴於其質子密度、T 多地依賴於其流動方式和所採用的成像技術(脈沖序列等)。流動可以導致血 液信號的提高和降低。 導致血液信號降低的流動現象有兩個:體素內失相位,在同一體素內如同時 含有流動質子和靜止質子或流動質子間 速度、方向不一致時,則體素內質子間 將出現相位差,其結果導致體素內質子 失相位,信號減低,這種現象稱為體素 內失相位。由速度穩定的層流引起的體 素內失相位可以補償,而由紊流引起的 體素內失相位則不能補償。 流空效應,當使用自旋迴波序列時,如果血流在一個層面內接受了90脈沖而還沒有接受 180RF脈沖就流出層面,或者流入層面時沒 能接受90脈沖而只接受180RF脈沖就流出 層面,這時血液信號極低。流空效應的大小決 定於流速、序列回波時間(TE)和層面厚度, 快血流、薄層、長TE時流空效應明顯。一般情 況下,快速流動的血液因流空效應而喪失了信 號,呈黑色;緩慢流動的血液不產生明顯的流 空效應,與周圍實質性組織的信號類似;中等 流速的血液其信號強度難以預料。流空效應是 指自旋迴波序列圖像上的現象,而在梯度回波 序列圖像上由於不存在復相脈沖,所以血管多 顯示為高信號。 流動補償技術一般是利用梯度脈沖來補償沿某一梯度場方向流動或運動的質子 的體素內去相位。方法是在層面選擇梯 度和/或頻率編碼梯度方向,施加與層面 選擇梯度和頻率編碼梯度的極性和幅度 按一定關系變化的額外梯度脈沖,補償 與流動或運動速度及加速度有關的相位 位移,以消除不同速度和加速度的質子 的相位差異,從而消除流動和運動偽影。 二、飽和成像技術 1.局部飽和技術局部飽和技術又稱預置 飽和(presaturation),是最常用的飽和 技術。它是對某一區域的全部組織在射 頻脈沖激發前預先施加非選擇性預飽和 射頻脈沖,使其縱向磁化全部被飽和。 隨後立即進行目標區的激發及數據採集, 使被飽和區的組織無法產生磁共振信號。 這種技術的主要作用包括兩個方面:消除偽影,消除由於血流搏動、腦脊液搏動以及呼吸、 吞咽等運動所造成的偽影。例如,在腹部橫段 面成像時,預飽和帶設置於成像容積的上方和/ 或下方,可使來自上方的動脈血和來自下方的 靜脈血被預飽和,無信號產生,不再產生血管 搏動偽影。協助診斷,利用預置飽和帶在 MRA中可以選擇性地對某一方向的血流成像, 在靜脈流入端加預飽和而只顯示動脈影像;而 若顯示靜脈時,則在動脈流入端加預飽和帶。 另外,通過預置飽和帶可以確定血管的血流方 向,為診斷定性提供重要信息。 2.化學位移頻率選擇飽和技術同一種元素的原子由於 化學結構的差異,在相同強度的磁場中其拉莫爾頻率 不同,這種頻率的差異稱為化學位移。 利用化學位移可消除脂肪或水的信號。水中氫質子與脂肪中氫質子的化學位移為3.5ppm,即在1.0T磁場中 水中氫質子較脂肪中氫質子的拉莫爾頻率約快148Hz, 因此可使用特殊頻率的RF脈沖激勵兩者之一,使之預 飽和。脂肪預飽和是先對FOV施加脂肪頻率的預飽和 脈沖,使FOV內脂肪成分的縱向磁化翻轉,當它在脈 沖序列開始後再次受到激勵時,將發生飽和,當達到 完全飽和時則不再產生信號,在所得圖像中脂肪信號 被消除。同樣,水預飽和是先對FOV施加水進動頻率 的預飽和脈沖,使脈沖序列開始後水中的質子完全飽 和而不再產生信號,在所得圖像中水的信號被消除。 3.水-脂反相位飽和成像技術由於水中氫質 子與脂肪中氫質子存在化學位移,所以橫向磁 化中的水中氫質子磁化矢量與脂肪中氫質子的 磁化矢量相位關系處於不斷的變化之中。在 1.0T磁場,水中氫質子較脂肪中氫質子快一周 期時所用時間t=1000ms/148=6.8ms。激發停 止後,水中氫質子的橫向磁化與脂肪中氫質子 的橫向磁化每隔6.8ms便出現相位相同的狀態, 即同相位。那麼激發停止後,每隔3.4ms,其 橫向磁化的相位呈現相反狀態,即反相位。 因此,當成像序列的回波時間TE設定為3.4(2n-1)時為反相點陣圖像,TE為 3.42n時為同相點陣圖像(n為自然數)。 由於橫向磁化中水中氫質子與脂肪中氫 質子的相位呈同相與反相交替出現,MR 信號幅度也呈波動狀態,同相時兩者信 號相加,反相時兩者信號相減,使信號 幅度低者消失或下降。在反相點陣圖像上, 水、脂交界處及同時含水及脂的部位信 號下降明顯,在梯度回波序列中,此技 術常用於肝臟脂肪浸潤的檢查。 三、門控技術 1.心電門控技術心電門控和外周(脈搏)門 控技術是利用心電圖的R波觸發信號採集,使 每一次數據採集與心臟的每一次運動周期同步, 序列的TR值與心電圖的R-R間期相同(圖4-3)。 用心電或脈搏門控方式採集的圖像,特定層面 的所有數據均在每個心電周期的同一時相獲取, 心跳或脈搏對該層面所有數據的影響基本相同, 信號在幾乎相同的運動位移或相位彌散狀態下 採集,使運動偽影得到抑制。 心電門控示意圖 心電門控經 常以心電圖 的R波觸發 掃描,TR等 於R-R心動 周期的倍數; 呼吸門控以 呼吸波的波 峰觸發掃描, TR等於呼吸 周期的倍數 心電觸發及門控技術主要應用於心臟大血管的MR成像、肺及縱隔MR成像。上述R波觸發信號 採集的門控技術也可以稱作前瞻性心電門控, 還有一種回顧性心電門控技術,也可稱作偽門 控。在心臟MRI電影檢查時,常應用回顧性心 電門控技術。回顧性心電門控技術不用心電圖 R波觸發,而是連續採集數據,TR值與心電圖 的R-R間期不同,心電圖的變化不能影響數據 採集,但每次採集時相應的心電圖位置被記錄 並儲存,在採集完成後按心電圖對應的數據分 類重建不同時相的圖像。該方法主要用於心臟 動態和電影顯示。 2.呼吸觸發及門控技術呼吸波觸發及呼吸門控 技術與心電觸發及門控技術相似。觸發技術是利 用呼吸波的波峰固定觸發掃描,在呼吸波的一定 幅度位置固定觸發掃描,如圖4-3,從而達到同 步採集,使受呼吸運動影響的成像層面的數據保 持相對穩定狀態,抑制呼吸運動干擾。 回顧性呼吸門控技術與回顧性心電門控技術相似,在整個呼吸過程中的採集對應的呼吸波被記錄和 儲存,並將不同呼吸狀態採集的信號進行分類和 相位重排,將呼氣末吸氣初這段呼吸幅度最小的 相對靜止的狀態的數據添入K-空間的中心部分, 而將其它時間採集的數據添入K-空間邊緣部分, 這樣可在不延長成像時間的情況下抑制呼吸運動 偽影,該方法又被稱為呼吸補償。 呼吸感應器用於感應呼吸狀態產生呼吸運動幅度的波,由於男女性的呼吸方式 不同,在安放時男性將呼吸感應器安放 於上腹部,女性則應安放在下胸部。感 應器兩端圍繞患者胸腹部的系帶的松緊 度應適中,過緊、過松都會導致感應信 號變形。呼吸觸發及門控技術對消除呼 吸運動偽影十分有效,可以在許多部位 的檢查中使用。 四、空間編碼 在成像中為減少掃描時間一般採用矩形FOV,將被掃描物體在圖像中的解剖長軸設置為頻率 編碼方向,將短軸設置為相位編碼方向。例如, 在體部軸位成像中,層面解剖長軸為人體左右 方向;而在頭部軸位成像,層面解剖長軸一般 為前後方向。 另外,頻率編碼方向和相位編碼方向的選擇還要考慮圖像偽影,有些偽影只出現於特定方向, 例如,運動偽影沿相位編碼方向,化學位移偽 影沿頻率編碼方向。在具體操作中可根據需要 交換這兩個編碼方向,盡量減少偽影的產生。 五、磁化傳遞對比技術 生物體中含有游離態的水質子和結合態(與蛋白等大分子結合)的水質子,MR信號主要來自於游離態的水 質子,而結合態的水質子可以影響MR信號。游離態的 水質子T 值較長,其產生共振的頻率范圍較小,而結合態的水質子T 值較短,其產生共振的頻率范圍較大。在磁化傳遞對比(magnetization transfer contrast; MTC)技術中一般是在常規激勵脈沖之前預先使用一個 低能量射頻脈沖(圖4-4),該射頻脈沖的頻率偏離游 離態水質子共振頻率但沒有超出結合態的水質子的共 振頻率范圍,這樣可以選擇性地激發結合態的水質子, 使結合態的水質子發生飽和,然後該飽和性通過磁化 交換過程傳遞給鄰近水質子,從而不同程度地降低某 些組織(同時具有游離態的水質子和結合態的水質子 的組織)的MR信號強度,產生與磁化傳遞相關的新的 組織對比。 游離態的水質子共振頻率范圍較小,而結合態的水質子共振頻率范圍較大,偏離游離態的水質子共振頻率 的MT預脈沖可以激發結合態的水質子,最終使其飽和 目前,磁化傳遞對比技術主要應用包括:MR血管成像,降低血管周圍背景組織 的信號,而不影響血管的信號,從而提 高血管和背景之間的對比;MR增強檢 查,降低腫瘤周圍組織的信號,而不影 響富含釓對比劑的腫瘤的信號,從而提 高腫瘤和背景之間的對比;多發性硬 化病變的檢查,因為磁化傳遞的程度與 組織的物理和化學狀態有關,可以顯示 硬化斑的脫髓鞘程度。 半傅里葉採集方式不是採集所有的K-空間數據,而是僅採集一半多一點的K-空間數據(僅 採集正相位編碼列、零編碼以及少數幾個負相 位編碼列的數據),然後利用K-空間的數學 對稱原理對正相位編碼數據進行復制,最終由 採集數據以及復制的數據重建成一幅完整圖像。 這種方法又稱為1/2次平均技術。 因為僅有一半多一點的數據被採集,所以半傅里葉採集方式的掃描時間降低了接近一半。而 另一方面,雖然K-空間數據具有原點對稱特性, 使半個K-空間所包含的數據內容與整個K-空間 同樣多,但是信號的採集量並不足,所以信號 幅度較小,信噪比降低。由於信號採集量下降 約50%,所以半傅里葉採集方式的信噪比約為 常規掃描的(1/2) 1/2 =71%。 這種方法可節約大約50%採集時間,且圖像空間分辨力不受影響,因此,在信噪比允許的情 況下,使用半傅里葉採集技術,是快速成像中 一種重要方法。若增加採集次數,還可在與常 規掃描差不多的採集時間內降低運動偽影。 七、MR水成像技術 MR水成像是指對體內靜態或緩慢流動液體的MR成像技術。MR水成像是使用重T 加權技術,使實質器官及流動血液呈低信號,而長T 靜態液體呈高信號。它包括磁共振胰膽管成像(MRCP)、磁共振 泌尿系統成像(MRU)、磁共振椎管成像 (MRM)、磁共振內耳成像、磁共振涎腺 管造影、磁共振淚道造影、磁共振腦室 系統造影、磁共振輸卵管造影等。 MR水成像技術主要是利用長TE、長TR序列,長TE值是水成像成功的關鍵。長TE值使讀出信號 時,橫向磁化矢量衰減多,T 較短的組織信號很低幾乎為零;而靜態液體具有長T 弛豫時間,橫向磁化矢量衰減少,因此在重T 加權圖像上,稀膽汁、胰液、尿液、腦脊液、內耳淋巴液、 唾液、淚水等流動緩慢或相對靜止的液體均呈 高信號,而T 較短的實質器官及流動血液則表現為低信號,從而使含液體的器官顯影。作為 一種安全、無需造影劑、無創傷性的影像學檢 查手段,磁共振水成像技術可提供有價值的診 斷信息。 目前,MR水成像的方法主要有兩種:採用重T 加權的二維FSE序列或三維FSE序列,對於腹部要同時應用呼吸門控技 術,掃描結束後用工作站行最大信號投 影(MIP)重建形成圖像;採用半傅里 葉採集單次激發快速自旋迴波序列,一 般只掃描一個層面,層面較厚,對於腹 部要屏氣快速掃描,掃描後直接成像, 不需要重建。 八、MR頻譜的臨床應用 MRS最早是用於物理和化學分析物質結構方面的研究。隨著高場強MR的應用及相 關技術的迅速發展,MRS在活體應用日漸 廣泛,是目前唯一無損傷檢測活體器官 和組織代謝、生化、化合物定量分析的 技術 分子中的原子核被電子所包圍,即使處於相同靜磁場中的同種核,由於它們在化合物中所處 化學環境不同,它們的核磁共振頻率也會有所 不同,在MRS上產生共振峰位置也不同,上述 現象為化學位移。以甲醇(CH OH)分子為例,甲基(CH H共振頻率就不同。 實際測量中只能得到化學位移的相對值,單位為Hz的百萬分之一,即ppm(parts per million)。化學位移=(V :該原子核標准共振頻率。 的化學位移為0.0ppm,其他化合物與之對比;磷譜測量時,採用磷酸肌酸(PCr)為參照物, 化學位移為0.0ppm。不同化合物中原子核化學 位移不同,可以根據其在MRS中共振峰位置加 以識別,共振峰積分面積與共振核數目成正比, 反映化合物的濃度,可進一步進行定量分析。 23Na、 17 31P兩者最常用。MRS硬體環 境要求靜磁場具有高場強、高均勻度。MRS檢 測的敏感性與磁場強度的2/3次方成正比,均 勻的磁場是獲得高分辨MRS的必要條件,故MRS 檢測前必須勻場。射頻信號發射和接受線圈的 大小可影響磁場的均勻性和SNR。 空間定位技術是將被檢測范圍局限在一定容積的興趣區(ROI)內的技術。目前常用的技術主 要是基於梯度磁場法。 1.深部分辨表面線圈波譜分析法(depthresolved surface coil spectros; DRESS) 選擇一個梯度脈沖激發與體表面間隔 一定距離並平行於表面線圈的單一層面,使 ROI信號來源於該層面。即在90脈沖發射的同 時,施加一Gy梯度場,所採集的層面深度由梯 度場和脈沖頻率決定,層厚與脈沖的帶寬相關。 2.單體素選擇法(singlevoxel selection) 在射頻激發時利用梯度來選擇激發某一層內一個體素容積塊內的原子核,可達到三維空間定位,該方法定 位準確(圖4-5)。 MR氫質子波譜 (a)幾種主要代 謝產物的定量 分析 化學位移成像波譜法(chemicalshift imaging;CSI) 用相位編碼對檢測層面區域 內的多個體素編碼,在一次測量中可對一定數 量的體素同時檢測,獲得一定區域的波譜。該 法優越性為可進行二維和三維定位,每次檢測 多個體素,使正常與病變波譜容易比較。因每 個體素的容積較小,信號強度較低,所以採集 時間長。 4.波譜成像(spectroscopicimaging;SI) 用特殊的化學位移區域內所得某種化合物共振 信號轉換為可視圖像的方法。 可進行相對值和絕對值濃度分析。相對值即對波譜中不同化合物信號強度(積分面積)進行比 較,早期多採用該法。絕對值濃度計算方法有 兩種:外標准法,同時掃描已知濃度化合物 體模和被檢查部位,比較二者化合物的絕對濃 度。該方法受設備和生物因素影響較大。內 標准法,利用體內已知濃度的化合物(如水、 肌酸)作為參照進行化合物濃度計算,該方法 受設備和生物學因素影響較小,但要求化合物 濃度在生理變化過程中保持恆定且必須已知, 目前多採用該法。 1.氫質子波譜氫質子波譜( H-MRS)是敏感性最高的檢測方法。它可檢測與 脂肪代謝、氨基酸代謝以及神經遞質有 關的化合物,如肌酸(Cr)、膽鹼(Cho)、 肌醇(mI)、γ -氨基丁酸(GABA)、谷 氨酸和谷氨醯胺(Glu+Gln)、乳酸(Lac) 和N-乙醯天門冬氨酸(NAA)等。與 31 H-MRS不需增加磁共振硬體設備,且MRI和MRS一次 檢查中完成,不需重新定位和更換線圈。 2.磷波譜磷波譜( 31 P-MRS)許多含磷化合物 參與細胞能量代謝與生物膜有關的磷脂代謝。 31 P-MRS廣泛用於研究組織能量代謝和生化改變。 活體 31 P-MRS可檢測磷酸單脂(PME, 6.8ppm)、 磷酸二脂(PDE, 2.9ppm)、磷酸肌酸(PCr, 0ppm)、無機磷(Pi, 4.8ppm)和三磷酸腺苷中 目前腦的31 P-MRS均可檢測上述7種化合物。主 要用於研究腦組織的能量代謝、腦磷脂代謝和 pH值的測量。正常肝 31 P波譜可檢測到β -ATP、 -ATP、γ-ATP、PDE、Pi和PME。正常心肌 31 P-MRS可檢測化合物有PME、PDE、Pi、PCr、 -ATP、β-ATP、γ -ATP。