1、Magnetic Magnetic Resonance Resonance Imaging TheoryImaging Theory南方医院影像教研室文戈MRIMRI成像成像原理原理何谓磁共振何谓磁共振成像？成像？NuclearMagnetic Resonance ImagingMRI与其他影像技术比较与其他影像技术比较MRI与其他影像技术比较与其他影像技术比较何谓何谓磁共振磁共振成像？成像？ 利用利用人体内固有的人体内固有的原子核（氢质子）原子核（氢质子），在，在外加磁场作用下产生共振现象，共振后产生的外加磁场作用下产生共振现象，共振后产生的振荡磁场垂直磁场方向运动，形成振荡磁场垂直磁场方向
2、运动，形成感应电流感应电流（即磁共振（即磁共振信号）信号） ，将其作为成像源采集，经，将其作为成像源采集，经计算机处理后，形成人体解剖图像，即计算机处理后，形成人体解剖图像，即磁共振磁共振图像（图像（MRI） 。MRI与与X-CT的比较的比较项目项目X-CTMRI手段手段X射线射线磁场磁场基础基础组织密度组织密度质子的质、量质子的质、量单位单位CT值值信号强度信号强度副作用副作用辐射损害辐射损害无、安全无、安全一、磁体系统一、磁体系统1.主磁体主磁体(B0)：产生静磁场：产生静磁场,使组织磁化使组织磁化(MZ) 主磁场场强采用高斯（主磁场场强采用高斯（Gauss, G）或）或特斯拉特斯拉（Te
3、sla, T）来表示，）来表示，1T=10000G。 低场低场MRI机：机：0.5 T 中场中场MRI机：机： 0.5 1.0 T 高场高场MRI机：机： 1.0 2.0 T 超高场超高场MRI机：机： 2.0 T一、磁体系统一、磁体系统1.主磁体主磁体(B0)：产生静磁场：产生静磁场,使组织磁化使组织磁化(MZ) 主磁场的技术指标：主磁场的技术指标： 场强、磁场均匀度、主磁体长度场强、磁场均匀度、主磁体长度 分型：永磁型分型：永磁型 电磁型电磁型常导型常导型超导超导型型一、磁体系统一、磁体系统2. 梯度系统梯度系统(GZ GY GX ) ： 主要技术指标为梯度场强和切换率主要技术指标为梯度场
4、强和切换率 进行进行MR信号的空间编码定位信号的空间编码定位 产生产生MR回波（梯度回波）回波（梯度回波） 施加扩散加权梯度磁场施加扩散加权梯度磁场 进行流动补偿进行流动补偿 进行流动液体的流速相位编码进行流动液体的流速相位编码一、磁体系统一、磁体系统3. 射频射频系统系统(RF) ： 发射发射射频脉冲（射频脉冲（Radio frequency)，将能量将能量转转递给质子，使质子吸收能量并递给质子，使质子吸收能量并产生共振产生共振，同时又，同时又作为接受线圈，接受质子作为接受线圈，接受质子弛豫弛豫时释放的信号。时释放的信号。二二、谱仪、谱仪系统系统 梯度场、射频脉冲的发生和控制、梯度场、射频脉
5、冲的发生和控制、MR信号的信号的接受接受和和控制。控制。 （梯度放大器、脉冲发生器、相位检波器（梯度放大器、脉冲发生器、相位检波器）三、主计算机和图象处理、显示储存系统三、主计算机和图象处理、显示储存系统 大容量的计算机和高分辨的大容量的计算机和高分辨的模模-数（数（A/D）转换器，）转换器，完成数据采集、处理，完成数据采集、处理，图象重建图象重建、图象显示和存储。、图象显示和存储。一一、自然状态下的原子核：、自然状态下的原子核： 自旋质子、磁矩和磁矢量、自由运动自旋质子、磁矩和磁矢量、自由运动二、外加主磁场二、外加主磁场B0后的原子核后的原子核 重新重新有序化排列，产生纵向磁化有序化排列，产
6、生纵向磁化MZ围绕围绕磁力线旋磁力线旋转运动转运动 ，即，即进动进动。三三、施加射频脉冲、施加射频脉冲RF后的原子核：后的原子核： 吸收能量、产生共振现象、吸收能量、产生共振现象、 磁矢量偏转产生横向磁矢量磁矢量偏转产生横向磁矢量MXY 磁矢量和偏转角与外加磁矢量和偏转角与外加RF有关有关四、射频终止后的原子核：四、射频终止后的原子核： 释放能量、恢复平衡态、弛豫过程释放能量、恢复平衡态、弛豫过程 纵向弛豫（纵向弛豫（T1、自旋、自旋晶格弛豫）晶格弛豫） 横向弛豫（横向弛豫（T2、自旋、自旋自旋弛豫）自旋弛豫）一、自然状态原子核及物理性质一、自然状态原子核及物理性质磁共振成像磁共振成像特定原子
7、核特定原子核氢质子氢质子自旋质子自旋质子一、自然状态原子核及物理性质一、自然状态原子核及物理性质带带正电的正电的自旋质子自旋质子环形环形电流电流产生磁性产生磁性小磁棒小磁棒一、自然状态原子核及物理性质一、自然状态原子核及物理性质自由运动和杂自由运动和杂乱无章乱无章磁矩相互抵消磁矩相互抵消静磁向量静磁向量M=0二、外加主磁场二、外加主磁场B0时质子运动时质子运动变化变化质子重新有序化排列，与外磁场质子重新有序化排列，与外磁场方向相同方向相同（低能态）（低能态）或相反（高能态）。或相反（高能态）。二、外加主磁场二、外加主磁场B0时质子运动时质子运动变化变化质子呈质子呈进动（进动（Precessio
8、n)状态状态 Larmor公式公式:0B二、外加主磁场二、外加主磁场B0时质子运动时质子运动变化变化纵向正反纵向正反磁矢量作用磁矢量作用后后形成形成与与B0同向同向的磁矢量的磁矢量MZ二、外加主磁场二、外加主磁场B0时质子运动时质子运动变化变化横向磁矢量相横向磁矢量相互互抵消抵消MXY=0 M=MZ+MXY二、外加主磁场二、外加主磁场B0时质子运动时质子运动变化变化B0 质子重新排列质子重新排列 纵向磁化纵向磁化Mz 三、施加射频脉冲三、施加射频脉冲(RF)后质子运动变化后质子运动变化 共振现象：频率相同、能量传递共振现象：频率相同、能量传递三、施加射频脉冲三、施加射频脉冲(RF)后质子运动变
9、化后质子运动变化 三、施加射频脉冲三、施加射频脉冲(RF)后质子运动变化后质子运动变化 横向：磁矢量迅速聚合，横向：磁矢量迅速聚合，MXY逐渐增大逐渐增大纵向：部分磁矢量反转到反向，纵向：部分磁矢量反转到反向，抵消抵消Z轴方轴方向部分磁矢量，向部分磁矢量，MZ逐渐减少逐渐减少三、施加射频脉冲三、施加射频脉冲(RF)后质子运动变化后质子运动变化 结果结果:磁矢量磁矢量M由由Z轴偏转到轴偏转到XY平面，发生平面，发生90偏转偏转。 此时此时的的RF称之称之为为90RF三、施加射频脉冲三、施加射频脉冲(RF)后质子运动变化后质子运动变化 发电机发电机的的物理原理物理原理感应电流感应电流三、施加射频脉
10、冲三、施加射频脉冲(RF)后质子运动变化后质子运动变化 横向横向磁矢量磁矢量Mxy作切割磁力线方向振荡运动，作切割磁力线方向振荡运动，产生感应电流，通过周围接受线圈接受后即为人体产生感应电流，通过周围接受线圈接受后即为人体组织发出的组织发出的MR信号，经计算机处理即可重建出人信号，经计算机处理即可重建出人体的解剖图像。体的解剖图像。四、射频脉冲四、射频脉冲(RF)终止后质子弛豫过程终止后质子弛豫过程横向：聚合原横向：聚合原子核迅速散开，子核迅速散开，MXY迅速迅速减少减少到到0。纵向：反向原纵向：反向原子核逐渐恢复子核逐渐恢复到到Z轴正方向，轴正方向，MZ逐渐逐渐增大。增大。四、射频脉冲四、射
11、频脉冲(RF)终止后质子弛豫过程终止后质子弛豫过程RF终止后原子核弛豫过程即释放能量恢复平衡态终止后原子核弛豫过程即释放能量恢复平衡态 纵向弛豫（自旋纵向弛豫（自旋晶格弛豫，晶格弛豫，T1、T1值）值） 横向弛豫（自旋横向弛豫（自旋自旋弛豫，自旋弛豫，T2、T2值）值）五、五、MR信号的空间定位信号的空间定位梯度磁场梯度磁场Gz、Gx、Gy的作用的作用 1，层面选择，层面选择 2，频率编码，频率编码 3，相位编码，相位编码 Gz、Gx、Gy三者作用可以相互转换，构成三者作用可以相互转换，构成MR能够任意方向切面扫描。能够任意方向切面扫描。决定成像因素决定成像因素 1 组织内质子密度组织内质子密
12、度 2 T1值值 3 T2值值 4 血液流动现象血液流动现象信号强度与成像因素的关系信号强度与成像因素的关系 与组织内质子密度成正比与组织内质子密度成正比 与与T1值成反比值成反比 与与T2值成正比值成正比 流动的血液在流动的血液在SE序列上呈低或无信号序列上呈低或无信号 在在GRE序列上呈高信号序列上呈高信号 将将射频脉冲、梯度磁场、和信号采集时间等相射频脉冲、梯度磁场、和信号采集时间等相关各参数的设置及其在时序上的排列称为关各参数的设置及其在时序上的排列称为MR的脉的脉冲序列（冲序列（pulse sequence)。Spin EchoLocalizerInversion RecoveryS
13、TANDARDPULSE SEQUENCESPECTROSCOPYFAST SPIN ECHOECHO PLANARVASCULARGRADIENT ECHOSpin Echo EPIDW EPIFSESSFSEFSE-IRSSFSE-IRTOF-GRETOF-SPGRPhase ContrastFast TOF GREGREFast GREFast GRE ETGradient Echo EPIFLAIR EPIFSE-XLFRFSE-XL T1 FLAIRT2 FLAIRFastCard-GREFastCard SPGRFast 2D Phase ContrastFast TOF SPGR
14、SPGRFast SPGRFIESTAPROBE-PPROBE-SPROSEPress CSISteam CSIFid CSI (MRS)Echo CSI (MRS)Spin Echo (MRS)AcceptSPIRALSpiral GRESpiral SPGR一、自旋回波序列（一、自旋回波序列（Spin Echo Sequence， SE） 先先发射发射90 脉冲脉冲，间隔一定时间后再发射，间隔一定时间后再发射180 脉冲，再间隔相同时间采集回波信号，如此反复进行，脉冲，再间隔相同时间采集回波信号，如此反复进行，构成构成SE序列。序列。 一、自旋回波序列（一、自旋回波序列（Spin Echo
15、 Sequence， SE）自旋回波序列（自旋回波序列（SE）结构示意图）结构示意图90RF90RF180RF180RFechoechoTRTETI一、自旋回波序列（一、自旋回波序列（Spin Echo Sequence， SE）两两个重要参数：个重要参数： 重复重复时间（时间（Repetition time，TR）；）； 回波回波时间（时间（Echo time ，TE）；）； 通过通过调整调整TE、TR时间长短，分别可以获得时间长短，分别可以获得反反映组织映组织T1值、值、T2值和质子密度的图象，分别称为值和质子密度的图象，分别称为T1加权像、加权像、T2加权像、质子密度加权像。加权像、质子
16、密度加权像。一、自旋回波序列（一、自旋回波序列（Spin Echo Sequence， SE）两种两种重要成像重要成像： T1加权加权成像（成像（T1 Weighted Imaging，T1WI） 重点显示组织重点显示组织T1值的图像称为值的图像称为T1WI 参数：短参数：短TR(TR500ms)、短、短TE(TE2000ms)、长、长TE(TE90ms ) 特点：对病灶敏感，但显示解剖结构特点：对病灶敏感，但显示解剖结构不如不如T1WI清楚。清楚。一、自旋回波序列（一、自旋回波序列（Spin Echo Sequence， SE）自旋回波扫描时间：自旋回波扫描时间： Scan TimeTRPh
17、aseNEX如果我们要采集一个如果我们要采集一个256256, NEX=2的的图像图像T1WI：0.42562 = 3分分24秒秒T2WI或或PDWI：42562 = 30分钟分钟!NEX （激励次数）（激励次数） 一、自旋回波序列（一、自旋回波序列（Spin Echo Sequence， SE）快速自旋回波（快速自旋回波（FSE） Scan TimeTRPhaseNEX ETL如果我们要采集一个如果我们要采集一个256256, NEX=2的的图像图像T1WI：0.42562 3 = 1分分8秒秒T2WI或或PDWI：42562 16 = 2分钟分钟ETL（回波链长度）（回波链长度）二、反转回
18、复序列（二、反转回复序列（Inversion recover, IR） 反转反转回复脉冲序列（即回复脉冲序列（即180 -90 -180 ），），第一个第一个180 至至90 脉冲脉冲的间隔时间称为回复时间的间隔时间称为回复时间（Inversion time，TI），），90 脉冲后经脉冲后经180 脉脉冲至采集回波信号的时间称为回波时间（冲至采集回波信号的时间称为回波时间（TE）两）两个脉冲组间隔的时间为重复时间（个脉冲组间隔的时间为重复时间（TR）。）。90RF180反转反转RF180复相复相RF180反转反转RFTETITRIR序列结构示意图序列结构示意图翻转恢复序列的图像特点翻转恢复序
19、列的图像特点TI 时间控制组织抑制和时间控制组织抑制和T1对比对比TE 时间控制时间控制T2 对比度对比度TR 比比 TI 长长45倍倍不同不同TI的翻转恢复序列的翻转恢复序列时间时间 脂肪抑制脂肪抑制STIR增加脑灰白质对比增加脑灰白质对比水抑制水抑制TI1507502000-2300TR2000 2000 8000 TE短短25 短短25 长长120 三、梯度回波序列（三、梯度回波序列（Gradient Echo, GRE） 通过通过施加不同的梯度磁场，使分散施加不同的梯度磁场，使分散的相位的相位因重因重聚而趋于一致，达到最高的聚而趋于一致，达到最高的回波信号回波信号强度，这种利强度，这种
20、利用梯度磁场小角度用梯度磁场小角度激励脉冲激励脉冲代替代替180 脉冲脉冲产生的产生的回波称为梯度回波。回波称为梯度回波。ZZZXXX3050%90RF30RF三、梯度回波序列（三、梯度回波序列（Gradient Echo, GRE） 特点：特点：小小角度激励（角度激励（90），时间短、快。），时间短、快。梯度梯度磁场，磁场不均匀导致快速去相位。磁场，磁场不均匀导致快速去相位。强度强度一样、时间相同、方向相反的一样、时间相同、方向相反的梯度磁场梯度磁场使分使分散的相位因回归而趋于一致。散的相位因回归而趋于一致。三、梯度回波序列（三、梯度回波序列（Gradient Echo, GRE） T1WI
21、 短短TR、短、短TE 较大翻转角较大翻转角 T2WI 长长TR、长、长TE 较小翻转角较小翻转角三、梯度回波序列（三、梯度回波序列（Gradient Echo, GRE） 常用梯度回波序列：常用梯度回波序列：快速快速小角度激发（小角度激发（Fast Low Angle SHot, FLASH）稳态稳态进动快速成像（进动快速成像（Fast Imaging with Steady-state Precession, FISP) 或或Tru-FISP（GE公司命公司命名为名为FIESTA）扰扰相梯度回波（相梯度回波（SPGRE）GRE序列的图像特点及临床应用：序列的图像特点及临床应用：1. 由于由
22、于TR短，成像速度较短，成像速度较SE、FSE都快。因而适都快。因而适用于快速扫描（如：屏气扫描）和定位像。用于快速扫描（如：屏气扫描）和定位像。2. 对对磁场不均匀和磁化效应很敏感，因而在铁质磁场不均匀和磁化效应很敏感，因而在铁质沉积部（如基底节、亚急性出血部位）和磁敏沉积部（如基底节、亚急性出血部位）和磁敏感系数差异较大的部位（如空气感系数差异较大的部位（如空气/组织、骨组织、骨/组织组织交界面）信号低；易形成磁敏感伪影交界面）信号低；易形成磁敏感伪影。GRE序列的图像特点及临床应用：序列的图像特点及临床应用：3. 小翻转角和小翻转角和T2*驰豫使信号较弱且衰减很快，因驰豫使信号较弱且衰减
23、很快，因而而SNR较低。较低。4. 由于由于TR缩短，缩短，T2长的物质的横向磁化矢量无法长的物质的横向磁化矢量无法衰减完全，所以往往存在衰减完全，所以往往存在T2残留。残留。GRE序列的图像特点及临床应用：序列的图像特点及临床应用：GRE序列组织序列组织对比不如对比不如FSE序序列，但列，但对于脊对于脊髓中灰白质显髓中灰白质显示优于示优于FSEFSE序列序列GRE序列序列SPGR序列的图像特点及临床应用：序列的图像特点及临床应用：1. 去去除了除了T2残留，一般用来采集残留，一般用来采集T1图像。图像。2. 加入加入3D和抑脂技术后，常用来采集血管。和抑脂技术后，常用来采集血管。3. 较较S
24、E家族的序列，采集速度快，常用在家族的序列，采集速度快，常用在对时间对时间要求比较高的解剖部位。如：腹部要求比较高的解剖部位。如：腹部。4. 较较SE家族，对磁敏感伪影较大，家族，对磁敏感伪影较大，SNR低低。SPGR序列的图像特点及临床应用：序列的图像特点及临床应用：3D SPGR扫描扫描肝脏肝脏3期期3D 多时相肝脏多时相肝脏动态增强快速扫动态增强快速扫描，进一步提高描，进一步提高分辨率，可多角分辨率，可多角度重建，有助于度重建，有助于小病变的检出与小病变的检出与鉴别。鉴别。SPGR序列的图像特点及临床应用：序列的图像特点及临床应用：3D FSPGR的改进（的改进（TRICKS)用于血管的
25、动态观察用于血管的动态观察FIESTA序列的图像特点及临床应用：序列的图像特点及临床应用：1. TR缩短时信号强度不受影响，因此可在很短的缩短时信号强度不受影响，因此可在很短的时间内运行且对时间内运行且对SNR不产生影响。不产生影响。2. 由于由于三个方向上都加补偿梯度，可以消除三个方向上都加补偿梯度，可以消除匀速匀速血血流产生的相位差流产生的相位差。3. 成像成像速度快，对运动不敏感速度快，对运动不敏感。4. 图像图像中含有中含有T1和和T2两种对比两种对比。FIESTA序列的图像特点及临床应用：序列的图像特点及临床应用：心脏大血管心脏大血管MRI成像成像FIESTA序列的图像特点及临床应用
26、：序列的图像特点及临床应用：FIESTA显示神经显示神经耳蜗前庭神经 耳蜗前庭神经 四、特殊成像检查技术四、特殊成像检查技术（一）脂肪抑制成像技术（一）脂肪抑制成像技术（Fat Suppression, FS）:使脂肪呈低信号使脂肪呈低信号（二）液体（二）液体衰减反转回复序列（水抑制技术衰减反转回复序列（水抑制技术）（Fluid attenuated inversion recovery，FLAIR）（三）水（三）水成像技术（成像技术（MRCP，MRUG）:重重T2WI，重点使液体显示明显高信号重点使液体显示明显高信号，背景，背景组织信号组织信号减低。减低。（一）脂肪抑制成像技术（一）脂肪抑制
27、成像技术（Fat Suppression, FS）:使脂肪呈低信号使脂肪呈低信号（二）液体衰减反转回复序列（水抑制技术）（二）液体衰减反转回复序列（水抑制技术）（三）水成像技术（三）水成像技术（MRCP，MRUG） 水水成像（成像（Hydrography)或液体成像或液体成像：是采用长：是采用长TE技术技术，获得重，获得重T2WI，以突出水的信号，同时背，以突出水的信号，同时背景组织信号降低，合用脂肪抑制技术，使含水器官景组织信号降低，合用脂肪抑制技术，使含水器官结构清晰显影。结构清晰显影。常用常用：MR胰胆管造影（胰胆管造影（MRCP） MR尿路造影（尿路造影（MRU） MR脊髓造影（脊髓造
28、影（MRM） MR内耳成像内耳成像 肾积水肾积水-水成像技术（水成像技术（MRU）MRU MR水成像水成像-磁共振胰胆管造影（磁共振胰胆管造影（MRCP） MR水成像水成像-磁共振胰胆管造影（磁共振胰胆管造影（MRCP）屏气厚层屏气厚层扫描扫描，层层厚厚50-80mm，包绕胰胆，包绕胰胆管，按管，按5旋转。旋转。五、磁共振血管成像技术五、磁共振血管成像技术 （一）血液流空现象（低信号）（一）血液流空现象（低信号） 在在SE序列中流动的血液呈现低信号序列中流动的血液呈现低信号 （二）血液流动增强现象（高信号）二）血液流动增强现象（高信号） MRA ( Magnetic resonance ang
29、iography) （三）动态增强血管成像（三）动态增强血管成像（DE-MRA)正常胸部正常胸部MRI表现表现GRE序列（亮血技术）序列（亮血技术）正常胸部正常胸部MRI表现表现SE序列（黑血技术）序列（黑血技术）MR脑血管成像脑血管成像（MRA)MRAX-线血管造影（线血管造影（DSA）动态增强动态增强MRA (DE-MRA) 动态增强动态增强MRA (DE-MRA) T1WIT2WI水水低信号低信号高信号高信号脂肪脂肪高信号高信号高信号高信号软组织软组织等信号等信号等偏低等偏低骨皮质骨皮质低信号低信号低信号低信号骨松质骨松质等偏高等偏高等偏低等偏低流动血液（流动血液（SE）GRE（MRA）
30、低（无）低（无）低（无）低（无）高高高高新鲜出血新鲜出血等或低等或低高高陈旧出血陈旧出血高高高、低高、低MRI优势和技术优势和技术特点特点1. 无无辐射，无损伤辐射，无损伤2. 多多方向切面扫描（横断、矢状、冠状、斜位）方向切面扫描（横断、矢状、冠状、斜位）3. 多多参数成像（参数成像（T1WI、T2WI、MRA、水、水成像成像、水水抑制、脂肪抑制）抑制、脂肪抑制）4. 软组织软组织对比度高，图像清晰对比度高，图像清晰5. 对对病灶敏感，有利发现小的、早期病变病灶敏感，有利发现小的、早期病变6. 流动流动血液与血管壁之间具有很好的自然血液与血管壁之间具有很好的自然对比对比，无须无须造影造影剂剂
31、7. 无无骨质硬化性伪影骨质硬化性伪影一、适应症一、适应症1. 中枢神经系统中枢神经系统各种病变（炎症、肿瘤、各种病变（炎症、肿瘤、 畸形畸形、血管性病变等），优于血管性病变等），优于CT。2. 五官五官及颈部软组织及颈部软组织病变。病变。3. 纵隔纵隔及心脏大血管及心脏大血管病变。病变。4. 腹腹内实质器官及腹膜后血管内实质器官及腹膜后血管病变。病变。5. 脊柱脊柱及四肢骨关节病及四肢骨关节病变。变。二、禁忌症二、禁忌症1. 带有心脏起搏器者带有心脏起搏器者2. 危重患者需要抢救者危重患者需要抢救者3. 严重心肺功能不全者严重心肺功能不全者4. 体内有磁性金属异物者体内有磁性金属异物者5.
32、怀孕三个月以内之孕妇怀孕三个月以内之孕妇6. 幽闭恐怖症者幽闭恐怖症者高场磁共振使用中的注意事项高场磁共振使用中的注意事项安全性问题安全性问题静静磁场的安全性：磁场的安全性：磁共振的磁场是非常强大而且永不消失的。磁共振的磁场是非常强大而且永不消失的。越接近磁体，磁场迅速增大。越接近磁体，磁场迅速增大。任何被磁体吸引的物体都会对病人或医生造成任何被磁体吸引的物体都会对病人或医生造成严重伤害。严重伤害。高场磁共振使用中的注意事项高场磁共振使用中的注意事项安全性问题安全性问题静静磁场的安全性磁场的安全性：高场磁共振使用中的注意事项高场磁共振使用中的注意事项高场磁共振使用中的注意事项高场磁共振使用中的
33、注意事项高场磁共振使用中的注意事项高场磁共振使用中的注意事项射频的安全性射频的安全性梯度磁场安全性梯度磁场安全性SAR值、病人烧伤问题值、病人烧伤问题高热的病人要特别注意！特别是高热的小孩！高热的病人要特别注意！特别是高热的小孩！听力损害！周围神经刺激现象！听力损害！周围神经刺激现象！高场磁共振使用中的注意事项高场磁共振使用中的注意事项禁止扫描的病人禁止扫描的病人心脏起搏器病人心脏起搏器病人危重抢救病人、带监护器病人危重抢救病人、带监护器病人神经刺激器病人、眼球内异物病人神经刺激器病人、眼球内异物病人幽闭恐怖症者幽闭恐怖症者相对禁止扫描的病人相对禁止扫描的病人体内植入物病人体内植入物病人安放避
34、孕环病人安放避孕环病人孕妇孕妇高热病人高热病人一、一、MR造影剂的造影剂的分类分类1.阳性阳性造影剂：顺磁性物质（造影剂：顺磁性物质（GdDTPA）Gd3+含含7个不成对电子，个不成对电子，为顺磁为顺磁性性很强的金属，能很强的金属，能显著缩短显著缩短组织组织弛豫时间（尤其弛豫时间（尤其是是T1值值）。一、一、MR造影剂的造影剂的分类分类2.阴性造影剂：超顺磁性和铁磁性阴性造影剂：超顺磁性和铁磁性粒子类粒子类（Fe3O4,SPIO）顺磁性远顺磁性远强于强于Gd-DTPA，造成，造成磁场的磁场的不均匀，不均匀，改变质子横向改变质子横向磁化磁化的相位，缩短的相位，缩短组织的组织的横向弛豫时间横向弛豫
35、时间（T2值值）。）。二、临床应用二、临床应用 1.使用使用方法：以方法：以Gd-DTPA为例为例 剂量剂量 0.10.2mmol/kg 方式方式 静脉内快速团注，静脉内快速团注，注射注射完后扫描或完后扫描或采用采用压力压力注射器行双期注射器行双期动态增强动态增强扫扫描序列描序列选择选择T1WI。二、临床应用二、临床应用 2.临床临床应用：应用： 显示显示病变的血供情况病变的血供情况 显示显示肿瘤的形态结构肿瘤的形态结构 区别区别正常和异常组织正常和异常组织 发现发现平扫时未显示的微小病灶平扫时未显示的微小病灶 灌注灌注成像（早期血管性病变和成像（早期血管性病变和微循环微循环情况）情况）三三、
36、磁共振成像新技术及其临床应用、磁共振成像新技术及其临床应用磁共振波谱分析（磁共振波谱分析（MRS， MR Spectroscopy ）在在1.5T的磁场中，氢质子的进动频率应该为：的磁场中，氢质子的进动频率应该为： 42.61.5 = 63.9(MHz)氢质子的进动频率63.90100M Hz含量三三、磁共振成像新技术及其临床应用、磁共振成像新技术及其临床应用由于不同的化合物周围由于不同的化合物周围的电子云浓密不一样，的电子云浓密不一样，真正到达在不同化合物真正到达在不同化合物中的氢质子的磁场强度中的氢质子的磁场强度是不一样的，所以不同是不一样的，所以不同的化合物中氢质子的进的化合物中氢质子的
37、进动频率是不一样的。动频率是不一样的。不同的化合物的频率存在差异不同的化合物的频率存在差异三三、磁共振成像新技术及其临床应用、磁共振成像新技术及其临床应用不同不同的化合物的频率差异（化学位移）的化合物的频率差异（化学位移）63.90100M Hz含量由于不同的化合物化学位移的幅度非常的小，由于不同的化合物化学位移的幅度非常的小，化学位移频率数值用化学位移频率数值用MHzMHz来表示很不方便。来表示很不方便。在实际中用了相对值在实际中用了相对值PPM(PPM(百万分之一百万分之一) )表示。表示。（f ffrfr）/fr/fr10106 6 (PPM)(PPM) f f 表示某种化合物的进动频率
38、表示某种化合物的进动频率 frfr 表示四甲基硅烷的进动频率表示四甲基硅烷的进动频率 表示物质在表示物质在MRSMRS分析时显示的分析时显示的PPMPPM的大小的大小三三、磁共振成像新技术及其临床应用、磁共振成像新技术及其临床应用正常脑组织正常脑组织1 1HMRSHMRS放射性脑病放射性脑病1 1HMRSHMRS1 1H-MRSH-MRS临床应用临床应用三三、磁共振成像新技术及其临床应用、磁共振成像新技术及其临床应用灌注加权成像（灌注加权成像（PWI ）通过显示组织毛细血管水平的血流灌注情况，通过显示组织毛细血管水平的血流灌注情况， 评价局评价局部部组织组织的活动及功能状况。对于脑梗后的再灌注
39、和侧枝的活动及功能状况。对于脑梗后的再灌注和侧枝循环循环的建立的建立和开放很敏感，并用于鉴别肿瘤复发和放疗和开放很敏感，并用于鉴别肿瘤复发和放疗后组织后组织坏死坏死的早期改变，推断肿瘤的分化程度。的早期改变，推断肿瘤的分化程度。 三三、磁共振成像新技术及其临床应用、磁共振成像新技术及其临床应用肿瘤实性区肿瘤实性区rCBV多有不同程度的升高，分布不均匀；多有不同程度的升高，分布不均匀；瘤瘤内囊变坏死区内囊变坏死区rCBV明显下降；明显下降；瘤瘤周水肿周水肿rCBV下降。下降。rCBV图可反映肿瘤的血液供应程度图可反映肿瘤的血液供应程度PWI鉴别肿瘤良恶性鉴别肿瘤良恶性三三、磁共振成像新技术及其临
40、床应用、磁共振成像新技术及其临床应用表表观扩散系数（观扩散系数（Apparent Diffusion Coefficient, ADC值值)自由水分子运动活跃自由水分子运动活跃 MR-DWI信号信号 ADC值值自由水分子运动减弱自由水分子运动减弱 MR-DWI信号信号 ADC值值弥散加权成像（弥散加权成像（MR Diffusion weighted imaging DWI）：以）：以水分子自由运动（即布朗运动）为成像基水分子自由运动（即布朗运动）为成像基础，反映组织中自由水分子的含量及运动状态。础，反映组织中自由水分子的含量及运动状态。三三、磁共振成像新技术及其临床应用、磁共振成像新技术及其临
41、床应用病理基础病理基础正常组织正常组织水分子随机运动活跃水分子随机运动活跃DWIDWI上低信号上低信号ADCADC值高值高细胞毒性水肿导致组织间隙变小细胞毒性水肿导致组织间隙变小水分子运动受限水分子运动受限DWIDWI上高信号上高信号ADCADC值低值低A B三三、磁共振成像新技术及其临床应用、磁共振成像新技术及其临床应用MR新技术新技术-弥散加权成像（弥散加权成像（DWI）对于急性脑梗，对于急性脑梗，DWIDWI比比T2WT2W更为灵敏更为灵敏。上上图示左侧颞叶的梗塞灶（病变图示左侧颞叶的梗塞灶（病变2 2小时）。小时）。三三、磁共振成像新技术及其临床应用、磁共振成像新技术及其临床应用全身弥
42、散全身弥散加权成像加权成像（类（类PET技术）技术）Whole body DWI三三、磁共振成像新技术及其临床应用、磁共振成像新技术及其临床应用MR新技术新技术-弥散弥散张量张量成像（成像（DTI）D DTI TI显示双侧放射冠及显示双侧放射冠及胼胝体的纤维走行胼胝体的纤维走行三三、磁共振成像新技术及其临床应用、磁共振成像新技术及其临床应用MR新技术新技术-脑功能成像脑功能成像（Finger-tapping motor-paradigm）三三、磁共振成像新技术及其临床应用、磁共振成像新技术及其临床应用EPI序列脑功能成像序列脑功能成像右手运动右手运动血血氧水平依赖对比增强技术，被广泛用于视觉、运动、感觉、氧水平依赖对比增强技术，被广泛用于视觉、运动、感觉、听觉以及语言中枢的研究。为术中保护脑功能区及偏瘫患者听觉以及语言中枢的研究。为术中保护脑功能区及偏瘫患者的功能恢复提供参考证据。的功能恢复提供参考证据。你 看 到 了 什 么 ？复习题：复习题：1、磁共振成像原理；、磁共振成像原理；2、磁共振磁体系统主要有哪些？分别有什么作用？、磁共振磁体系统主要有哪些？分别有什么作用？3、什么是纵向驰豫，横向驰豫？、什么是纵向驰豫，横向驰豫？4、磁共振成像序列主要有哪些、磁共振成像序列主要有哪些？谢谢谢谢THANKSTHANKS
