核磁共振在临床诊断中的应用全面课件.pptx

1、何为磁共振成像？何为磁共振成像？利用原子核在强磁场中发生共振所产生利用原子核在强磁场中发生共振所产生的信号的信号,经图像重建的一种成像技术经图像重建的一种成像技术.它是利它是利用磁共振现象与计算机断层结合起来，而用磁共振现象与计算机断层结合起来，而建立起人体内部组织的图像。建立起人体内部组织的图像。早称早称NMR,现在多称为现在多称为MRI(Magnetic Reso-Nance Imaging).4）外加）外加RF停止后，停止后，H核释放能量，即产生磁核释放能量，即产生磁共振信号。共振信号。5）用计算机接收这些信号）用计算机接收这些信号,并进行并进行一系列数据处理一系列数据处理,重建出图像。

2、重建出图像。人体内人体内H核共振条件核共振条件：一是发射：一是发射RF脉冲激励，脉冲激励，二是二是RF脉冲频率与脉冲频率与H核的进动频率相同。此时核的进动频率相同。此时H核能吸收能量，由低能态跃迁到高能态。核能吸收能量，由低能态跃迁到高能态。RF停止后，激励的停止后，激励的H质子释放能量并回到其质子释放能量并回到其原先排列的方位，这个过程称为原先排列的方位，这个过程称为驰豫驰豫。所需要。所需要的时间称为的时间称为驰豫时间驰豫时间(Relaxation time)。带心脏起搏器及神经刺激器的病人2.Chiari Malformation危重病人并有生命支持器者4.能变化来形成图像,已达到早期诊断

3、的目的.间质脑水肿 由于脑室内压力增高，脑脊液经室管膜迁移到脑室周围的白质中并与蛋白质结合成结合水，所以T1加权像略高于脑脊液，T2加权像略低于脑脊液，脑脊液压力恢复到正常时上述间质水肿又可消失。脂肪抑制:用以鉴别高信号区是否为脂肪组织 T1和和T2值值：是时间常数：是时间常数,是组织固有参数是组织固有参数.生物组织生物组织T1为为300-2000ms,T2为为30-150ms.水的水的T1和和T2值都长值都长,脂肪脂肪T1和和T2值短值短.人体正常组织和病理组织人体正常组织和病理组织T1值和值和T2值是相值是相对恒定的对恒定的,并且它们之间有一定差别并且它们之间有一定差别,这种这种组织间组织

4、间驰豫时间上的差别驰豫时间上的差别,是是MRI的成像基础的成像基础.MRI成像有多个参数成像有多个参数,T1、T2和和质子密度质子密度(Proton density)，即给定的组织区域中发生共振，即给定的组织区域中发生共振的质子数目。的质子数目。三、脉冲序列与加权像三、脉冲序列与加权像 连续施加射频脉冲的组合方式为连续施加射频脉冲的组合方式为脉冲序列脉冲序列。它决定着将从组织获得何种信号。它决定着将从组织获得何种信号。MRI最常使最常使用用自旋回波自旋回波(spin echo,SE)序列序列：采用：采用90180脉冲组合形式构成。脉冲组合形式构成。T1加权像：加权像：主要反映组织间主要反映组织

5、间T1信号强度差信号强度差别形成的图像。对解剖结构显示好。别形成的图像。对解剖结构显示好。T2加权像：加权像：主要反映组织间主要反映组织间T2信号强度差信号强度差别形成的图像。它对病变显示敏感。别形成的图像。它对病变显示敏感。质子密度像：质子密度像：由质子密度差别形成的图像。由质子密度差别形成的图像。u所谓的所谓的就是就是的意思的意思uT1T1加权成像（加权成像（T1WIT1WI）-突出组织突出组织T1T1弛豫（纵向弛弛豫（纵向弛豫）差别豫）差别uT2T2加权成像（加权成像（T2WIT2WI）-突出组织突出组织T2T2弛豫（横向弛弛豫（横向弛豫）差别。豫）差别。在任何序列图像上，信号采集时横向

6、的磁化矢在任何序列图像上，信号采集时横向的磁化矢量越大，量越大，MR信号越强。信号越强。T1T1加权成像、加权成像、T2T2加权成像加权成像短短TRTR、短、短TETTET1 1加加权像。权像。T T1 1像特点像特点：组：组织的织的T T1 1越短，恢复越短，恢复越快，信号就越强越快，信号就越强；组织的；组织的T T1 1越长，越长，恢复越慢，信号就恢复越慢，信号就越弱。越弱。T1加权像加权像T T2 2加权像加权像 长长TR、长、长TET2加权像。加权像。T2像特点：像特点：组织的组织的T2越长，恢复越长，恢复越慢，信号就越强；越慢，信号就越强；组织的组织的T2越短，恢复越短，恢复越快，信

7、号就越弱。越快，信号就越弱。脑肿瘤T1加权成像、T2加权成像二是RF脉冲频率与H核的进动频率相同。常导：通过电流大，耗电水太多伪影相对少（但由于成像时间长，病人易产生运动）。一、发展史 1946年 哈佛大学purcell 斯坦福大学Bloch (各自独立地发现核磁共振现象，并应用于生物化学、波谱学方面)1952年二人因此同时获得了诺贝尔物理学奖 1973年Lauterbur开发了MRI技术一系列数据处理,重建出图像。Gd-DTPA特点：弛豫性强；二、基本原理(Basic principles of MRI)氢原子为人体内数量最多的物质，其原子核内只有一个质子，它不含中子，它最不稳定，最易受外来

8、磁场的影响而发生核磁共振现象。自由水：它们处于平移，摆动和旋转运动之中，具有较高的自然运动频率，这部分水在MRI称为自由水。时间,可得到不同加权像.具有较高的软组织分辨率梯度系统gradient system：梯度放大器及三组梯度线圈组成，修改主磁场，产生梯度磁场。二是RF脉冲频率与H核的进动频率相同。弥散加权像(diffusion weighted image,DWI)T2像特点：组织的T2越长，恢复越慢，信号就越强；Chiari Malformation水的T1和T2值都长,脂肪T1和T2值短.长长TRTR、短、短TETE质子密度质子密度加权像，加权像，图像特点图像特点：组织的组织的 d越

9、大，信号就越强；越大，信号就越强；d越小，信号就越小，信号就越弱。越弱。脑白质：脑白质：65%脑灰质：脑灰质：75%质子密度加权像质子密度加权像常规常规SESE序列的特点序列的特点u最基本、最常用的脉冲序列。最基本、最常用的脉冲序列。u得到标准得到标准T T1 WI WI、T T2 2 WI WI图像。图像。uT T1 WI WI观察解剖好。观察解剖好。uT T2 2 WI WI有利于观察病变，对病变较敏感。有利于观察病变，对病变较敏感。u伪影相对少（但由于成像时间长，病人伪影相对少（但由于成像时间长，病人易产生运动）。易产生运动）。u成像速度慢。成像速度慢。流空流空效应效应：应用应用SESE

10、序列时，序列时，心心脏血管内脏血管内的血液由于迅速流动，的血液由于迅速流动，使发射使发射MRMR信号的氢原信号的氢原子核居于接受范围之子核居于接受范围之外，所以测不到外，所以测不到MRMR信信号，在号，在T1T1加权像或加权像或T2T2加权像中均呈黑影，加权像中均呈黑影，称之为流空效应。称之为流空效应。七、七、MRI检查技术检查技术1、SE序列序列:即自旋回波脉冲序列即自旋回波脉冲序列,为为MRI常规常规使用使用.两个参数两个参数:重复时间（重复时间（repetition time,TR）和）和回波时间（回波时间（echo time,TE），），选用不同的选用不同的TR 和和TE时间时间,可得

11、到不同加权像可得到不同加权像.T1WI:TR500ms,TE30ms T2WI:TR2000ms,TE60ms PdWI:TR2000ms,TE30msT1WI2.FLAIR序列序列:液体衰减翻转恢复序列液体衰减翻转恢复序列,又称又称抑水序列抑水序列.主要用于：脑梗死的诊断、分期主要用于：脑梗死的诊断、分期 急性蛛网膜下腔出血急性蛛网膜下腔出血 脑膜炎的诊断脑膜炎的诊断 多发性硬化多发性硬化 脑肿瘤脑肿瘤T1WIT2WIFLAIR3.脂肪抑制脂肪抑制:用以鉴别高信号区是否为脂肪组织用以鉴别高信号区是否为脂肪组织 SPIR(频谱特异式脂肪抑制频谱特异式脂肪抑制)STIR(短翻转时间翻转恢复技术短

12、翻转时间翻转恢复技术)T1WIT2WIT2WI SPIRT1WIT2WIT1WI SPIRT1WIT2WIMeningiomaMeningiomaGd-DTPA T1WIT2WIPost Gd-DTPA5.MR血管造影血管造影(MR angiography,MRA)是使血管成像的是使血管成像的MRI技术技术.它简单它简单,安全安全,无创无创.可可不使用对比剂或使用对比剂不使用对比剂或使用对比剂.常用技术常用技术:(1).时间飞跃法时间飞跃法:Time of flight,TOF (2).相位对比法相位对比法:phase contrast,PCCEMRA:Bolus Trak法法 Mobi Tr

13、ak法法MRADSACE_MRACE-MRABolus TrakCE-MRA6.MR 水成像水成像(MR hydrography)又称又称液体成像液体成像,是采用长是采用长TE技术技术,得到重度得到重度T2WI突出水的信号突出水的信号,合用脂肪抑制技术合用脂肪抑制技术,使使含水器官显像含水器官显像.MR胆胰管造影胆胰管造影(MRCP)MR尿路造影尿路造影(MR urography,MRU)MR脊髓造影脊髓造影(MR myelography,MRM)MRCPMRCPB-FFE MRUMRU 7.功能性功能性MRI成像成像(functional MRI,fMRI)是在病变未出现形态变化之前是在病变

14、未出现形态变化之前,利用功利用功能变化来形成图像能变化来形成图像,已达到早期诊断的目的已达到早期诊断的目的.弥散加权像弥散加权像(diffusion weighted image,DWI)灌注加权像灌注加权像(perfusion weighted image.PWI)皮层激发功能定位成像皮层激发功能定位成像:应用应用blood oxygenation level dependent,BOLD（血氧水平依赖），（血氧水平依赖），研究大脑皮层活动。研究大脑皮层活动。T1WIT2WIFLAIRDWIADC-mapInfarctBrain perfusionBOLD8.磁共振波谱磁共振波谱 MR sp

15、ectrum,MRS:是无创性研究活体器官组织代谢、生物是无创性研究活体器官组织代谢、生物变化及化合物定量分析的新技术。临床应用变化及化合物定量分析的新技术。临床应用有氢谱和磷谱。近几年又开发波谱成像有氢谱和磷谱。近几年又开发波谱成像spectroscopy imaging,SI。能够对疾病提供早。能够对疾病提供早期诊断信息。期诊断信息。磁共振成像特点：磁共振成像特点：多参数成像多参数成像多方位成像多方位成像具有较高的软组织分辨率具有较高的软组织分辨率功能成像功能成像分子成像分子成像T1WIT1WIT2WI T1WIChiari Malformation T2WIT1WI TuberculosisT1WIT2WI中国中国 山东山东T1WIT2WIMeningiomaB-FFE MRU T1WIChiari Malformation T2WIT1WI