医学精品课件：磁共振成像的基本原理和基本临床应用简化版162张幻灯.ppt

1、 ,13603863860医学影像学医学影像学常规常规 X 线诊断线诊断X线计算机体层成像线计算机体层成像(X-ray computer tomography,CT)磁共振成像磁共振成像 (Magnetic Resonance Imaging,MRI)超声成像超声成像(Ultrasonography)核医学核医学(ECT,SPECT,PET)热像图成像热像图成像(Thermography)介入放射学介入放射学(Interventional Radiography)MRI基本原理 MRI是利用人体内氢原子核在强磁场是利用人体内氢原子核在强磁场内共振产生影像的一种影像学检查方法内共振产生影像的一种

2、影像学检查方法2 磁共振成像磁共振成像需要三种磁场才能完成需要三种磁场才能完成 静磁场静磁场 射频磁场射频磁场 梯度磁场梯度磁场 磁共振现象产生的三个基本条件磁共振现象产生的三个基本条件几种原子核的旋磁比常数 原子核原子核 旋磁比常数（旋磁比常数（MHz/T）1H 42.58 19F 40.05 31P 17.23 23Na 11.26 13C 10.71MR机净磁场强度（机净磁场强度（T）共振频率（共振频率（MHz）0.15 6.4 0.3 12.8 0.5 21.3 0.6 25.5 1.0 42.6 1.5 63.9 2.0 85.3不同外磁场下氢的共振频率 使在外磁场作用下重新取向排列

3、的质子总核磁矩使在外磁场作用下重新取向排列的质子总核磁矩(M0)偏转获得一个偏转获得一个XY平面横向磁矩平面横向磁矩(MXY)的电磁波。的电磁波。伴发质子吸收能量，从低能级跃迁到高能级。伴发质子吸收能量，从低能级跃迁到高能级。RF（radio frequency）脉冲频率应与自旋质子的共）脉冲频率应与自旋质子的共振频率相等。振频率相等。RF脉冲依使总核磁矩脉冲依使总核磁矩M0偏转角大小命名。偏转角大小命名。常用的是常用的是90和和180RF脉冲。脉冲。M0MXY 受激励的质子释放能量恢复到未受激励前平衡状受激励的质子释放能量恢复到未受激励前平衡状态的过程叫弛豫。态的过程叫弛豫。伴发如下三种情况

4、：伴发如下三种情况：l 接收线圈用作接收天线接收释放的能量并转化成接收线圈用作接收天线接收释放的能量并转化成MR信号。信号。l 能量不可逆性地散发在周围组织中，化为热量。使局能量不可逆性地散发在周围组织中，化为热量。使局部体温升高或诱发分子运动，即部体温升高或诱发分子运动，即T1驰豫。驰豫。l 能量可逆性地转移到其它共振的质子上，使其相位一能量可逆性地转移到其它共振的质子上，使其相位一致性丧失，即致性丧失，即T2弛豫。弛豫。别名：纵向弛豫时间别名：纵向弛豫时间 自旋自旋-晶格弛豫时间晶格弛豫时间 热弛豫时间热弛豫时间 第一弛豫时间第一弛豫时间 规定：自旋质子受规定：自旋质子受90RF脉冲激励后

5、，横向磁矩脉冲激励后，横向磁矩 渐缩小，纵向磁矩呈指数增长，纵向磁矩渐缩小，纵向磁矩呈指数增长，纵向磁矩 从零增长到其最大值的从零增长到其最大值的63%所需的时间所需的时间 别名：横向弛豫时间别名：横向弛豫时间 自旋自旋-自旋弛豫时间自旋弛豫时间 第二弛豫时间第二弛豫时间 规定：自旋质子受规定：自旋质子受90RF脉冲激励后，获得的脉冲激励后，获得的XY平面上平面上 的横向磁矩渐缩小，达其初值的的横向磁矩渐缩小，达其初值的37%所需的时间所需的时间BoRF脉冲去除RF,弛豫进行计算机信号采集等参数信号采集等参数的设置及在时序上的排列的设置及在时序上的排列自旋回波自旋回波(spin echo,SE

6、)序列序列磁共振扫描最基本，最常用的脉冲序列磁共振扫描最基本，最常用的脉冲序列优点：优点：SE序列可克服净磁场不均一性引起的不序列可克服净磁场不均一性引起的不良效应。良效应。SESE序列是唯一可获得序列是唯一可获得T1WI(T1 weighted imaging)、T2WI(T2 weighted imaging)和和PDWI(proton density weighted imaging)的脉冲序列。的脉冲序列。90 180 90 RFGsSGpGrTE/2 TE/2 TRFIDEcho脉冲重复时间（脉冲重复时间（TR）：）：两次两次90脉冲之间的时间脉冲之间的时间回波时间（回波时间（TE）

7、：）：90脉冲至回波信号产生所需的时间脉冲至回波信号产生所需的时间T1WIT2WIPDWI过程：发射一个过程：发射一个1800射频脉冲（反转脉冲），间隔射频脉冲（反转脉冲），间隔500ms，再发射一个，再发射一个900脉冲和脉冲和1800射频脉冲，然后测量射频脉冲，然后测量FID信号信号(反反SE序列序列)1800脉冲到脉冲到900脉冲之间经过的时间称反转时间（脉冲之间经过的时间称反转时间（TI）反转恢复脉冲序列（反转恢复脉冲序列（Inversion recovery IR）IR的特点：的特点：不同不同T1组织间信号对比随组织间信号对比随TI时间值发时间值发生变化生变化，当某种组织处于特殊，当

8、某种组织处于特殊TI值时，该组织的信值时，该组织的信号即为零（完全弛豫无对比）。临床上利用这个特号即为零（完全弛豫无对比）。临床上利用这个特点改变点改变TI 值，鉴别特殊病变信号特征。值，鉴别特殊病变信号特征。（短（短TI-抑制脂肪信号；长抑制脂肪信号；长TI-抑制水信号）抑制水信号）T1 Spin EchoT1 FlairT1 FlairT1 Flair PostTIMz-Mz0增加增加T1对比度，可用对比度，可用于脑灰、白质成像于脑灰、白质成像DWIFLAIRT2WIT1WIFLAIRT2WIT1WIFLAIRFLAIRGRET2*WICT平扫磁共振几种常用脂肪抑制方法磁共振几种常用脂肪抑

9、制方法STIR法法短反转恢复短反转恢复Chemsat法法化学饱和法（又称化学饱和法（又称CHESS法）法）Dixon法法化学位移成像法（水脂分离）化学位移成像法（水脂分离）Chopper法法混合法混合法lipomaFatty liverMulifocality fat pigmentationLipoma影响磁共振信号的组织学因素影响磁共振信号的组织学因素1、氢质子密度（、氢质子密度（proton density,PD）单位体积内自旋质单位体积内自旋质子的数量子的数量在其它条件相同时，在其它条件相同时，PD愈大，愈大，MR信号信号愈强愈强流空效应流动相关增强CT和MRI图像共性灰阶图像-黑白影

10、像断面图像，易获取病灶内部信息数字化图像和重建图像，可做多种后处理增强扫描，获取病灶的血供信息CT和和MRI比较比较炎性包块炎性包块Brenner DJ,Hall EJ.Computed Tomography-An Increasing Source of Radiation Exposure.NEJM 2007;357:2277-84(November 29,2007)10%20%的放射学检查对病人没帮助。的放射学检查对病人没帮助。约有约有11%的医嘱的医嘱(作作CT检查检查)是不正确的。是不正确的。AstrocytomaPontine GliomaPituitary gland micro

11、adenomaCystic AstrocytomaCerebral Iinfarction AneurysmGliomaChordomaharmatoma hydrothoraxLung carcinomaMalignant thymoma Liver siderosisCholecystolithiasisGallbladder carcinomaIslet cell tumorERCPERCPMRCPMRCPcarcinomaLithiasisCushing s adenomaAdrenal carcinomaCarcinoma of kindenyT2WI+FST1WIT2WI2D-MR

12、U3D-MRU原始图像3D-MRU3D FRFSE-3D FRFSE-MRUMRU高分辨率快速高分辨率快速MRUMRU显示占位输尿管远端狭窄显示占位输尿管远端狭窄Ectopic adrenal Pheochromocytoma Cystic degeration of schwannomaCarcinoma of prostateBladder carcinoma Myoma of cervix uteriReccurrency of Rectal CacinomaCarcinoma of cervixEndometrial adenocacinomaendometriosisChocolat

13、e cystOophoromaOophoritic cystDermoid cystDisk herniationIntervertebral disk herniaMeniscal tearTear of the PCLAvascular necrosisAvascular necrosisPigmented villonodular synovitisOccult fractureOccult fractureOccult fractureGiant cell tumorOsteosarcoma Multiple metastasisH 13603863860中原影像 放飞基层主办单位：河南省放射学会 荷兰皇家飞利浦公司2013.4.8启动仪式兰考县