1、1 第第一一节节磁磁共共振振2磁磁共共345二、二、磁磁共共振振成成像像技技术术6MRI在在7第第二二节节磁磁共共学习MRI前应该掌握的知识8二、二、磁磁共共9条条件件一：一：原原子子10原原子子1112原子核自旋13法拉第定律法拉第定律14原子核自旋产生磁矩15地磁地磁磁铁磁铁核磁核磁16所所有有的的原原子子核核结论：质子数和中子数至少一个为奇数这样的原子核包括：1H、13C、19F、23Na、31P等百余种元素17何何种种原原子子核核18条条件件二：二：把人体放进大磁场1920主主磁磁开放式开放式封闭式封闭式2122进进入入主主磁磁场场前前23进进入入主主磁磁场场后后24平平行行同同向向的
2、的质质子子略略低能状态低能状态高能状态高能状态25处处于于高高能能状状态态太太费费处于低能状态略多一点处于低能状态略多一点26进进入入主主磁磁场场后后进动是质子小磁场与主磁场相互作用的结果进动是质子小磁场与主磁场相互作用的结果27进进28自自旋旋核核29进进入入主主磁磁场场后后30进进入入主主磁磁场场后后3132静静磁磁场场中中人人体体33条条件件三：三：射射频频34MR能能检检测测到到怎怎MR不能检测到纵向磁化矢量，不能检测到纵向磁化矢量，但能检测到但能检测到旋转旋转的横向磁化矢量的横向磁化矢量3536射射频频脉脉37共共38射射频频脉脉F组成：射频放大器射频通道脉冲线圈：发射线圈 接收线圈
3、作用：激发人体产生共振（广播电台的发射天线）采集MR信号（收音机的接收天线）RF系统包括下列组件：394041射射频频脉脉冲冲F42射射频频脉脉43小角度小角度90o180o4445横横向向磁磁化化发发激励激励接收接收46二、二、磁磁化化强强度度正好使宏观纵向磁化矢量偏转90o，即完全偏转到XY平面，我们称这种脉冲为90o射频脉冲。其产生的横向宏观磁化矢量在各种角度的射频脉冲中是最大的。4790o48射射频频脉脉冲冲关关闭闭4950核核磁磁51横横向向52横横向向53横横向向54纵纵向向也称为也称为T1弛豫弛豫，是指，是指90度脉冲关闭后，在度脉冲关闭后，在主磁场的作用下，主磁场的作用下，纵向
4、磁化矢量开始恢复，纵向磁化矢量开始恢复，直至恢复到平衡状态的过程直至恢复到平衡状态的过程。原因：释放能量原因：释放能量55MzM0T1时间是时间是MZ从从0恢复到最大值恢复到最大值M0的的63%所用的时间所用的时间63%56三、三、磁磁共共振振后，宏观横向磁化矢量呈指数式衰减，称为自由感应衰减（free induction decay，FID）n信号的衰减快慢是由横向弛豫T2值决定n如果静磁场的均匀度是理想状态，则FID反应的是组织内部氢质子的真实T2n由于实际静磁场并非理想中的均匀，FID受到非均匀磁场的影响，往往衰减更快，一般用T2*表示5758xyM0/259（二）二）、自自静止磁场中，
5、静止磁场中，宏观磁化与场宏观磁化与场强方向一致，强方向一致，纵向宏观磁化纵向宏观磁化最大最大施加施加900射频脉冲，射频脉冲，纵向磁化翻转到横向，纵向磁化翻转到横向，横向磁化最大横向磁化最大900射频结束瞬间，射频结束瞬间，磁化翻转到横向，磁化翻转到横向，开始横向弛豫，即开始横向弛豫，即散相散相施加施加1800射频脉冲，射频脉冲，质子进动反向质子进动反向,相相位开始重聚位开始重聚此时的线圈感应此时的线圈感应信号即为自旋回信号即为自旋回波信号波信号经过与散相相同经过与散相相同的时间后的时间后,相位相位重聚完全重聚完全,横向横向磁化再次达到最磁化再次达到最大值大值60（三）三）、梯梯使用使用脉冲而
6、非脉冲而非900脉冲脉冲,使使 纵向磁化弛豫加快纵向磁化弛豫加快,极大减少极大减少TR时间时间梯度回波梯度回波(Gradient Echo)使用翻转梯度产使用翻转梯度产生回波而非生回波而非180脉冲脉冲,从而从而允许最短的允许最短的TE时间时间,给缩短给缩短TR带来空间带来空间61四、四、磁磁共共振振信信性变化的磁场，引起磁场强度的线性变化，通过对质子自旋频率和相位的识别，获取信号的空间位置，即信号进行了空间编码n空间编码的意义：对磁共振信号进行空间定位，获得三维空间坐标位置，采集数据，重建图像n梯度线圈：置于磁体内的额外线圈，产生梯度磁场62梯梯度度63空空间间646566Z、Y、X轴上梯度
7、磁场的产生轴上梯度磁场的产生67五、五、磁磁共共振振组织某方面特性，通过调整成像参数，使图像主要反映组织某方面特性，而尽量抑制组织其他特性对磁共振信号的影响nT1加权成像：在T1WI上，组织的T1值越小，磁共振信号强度越大nT2加权成像：在T2WI上，组织的T2值越大，其磁共振信号强度越大n质子密度加权成像：质子密度越高，磁共振信号强度越大686970第第三三节，节，磁磁共共MRI脉冲序列种类很多71二、二、自自旋旋回回波波E72SE序序激发脉冲激发脉冲层面选择梯度层面选择梯度相位编码梯度相位编码梯度频率编码梯度频率编码梯度MR信号信号7390度度脉脉冲冲激激发发组组SE序列图7490度度脉脉
8、冲冲关关闭闭后，后，所所产产生生的的横横向向磁磁化化ID）75横横向向磁磁化化矢矢量量衰衰减减76773124123412347879SE序序列列80SE序序冲进行成像n磁共振成像的经典序列，临床上得到广泛应用n序列结构比较简单，信号变化容易解释n组织对比度号，SNR较高，伪影少n扫描时间一般2-5分钟81SE序序82三、三、快快速速自自旋旋回回E839018018018018018090回波回波1回波回波2回波回波3回波回波4回波回波5TRETL5FSE序序84快速自旋回波序列结构图（FSE）85快快速速自自旋旋回回产生磁敏感伪影n基本保持SE序列特点，图像信噪比稍差，因为后面的回波因T2衰
9、减信号降低n脂肪组织信号强度增大86四、四、反反转转恢恢复复R87FID88IR序序n临床应用:nIR T1WI（T1FLAIR)：增加脑灰白质对比nT2-FLAIR（黑水作用）：用于纯水样成分的抑制n脂肪抑制T1WIn脂肪抑制T2WI89T2FLAIRSTIRT1FLAIR90五、五、梯梯度度回回波波E91常常规规GRE92梯梯度度回回波波93六、六、扰扰相相梯梯择方向、相位编码方向、频率编码方向都施加一个很强的梯度场，人为造成磁场不均匀，加快质子失相位，消除前一次残留的横向磁化矢量，缩短TR，提高成像速度。n即施加扰相梯度场的梯度回波序列称为扰相梯度回波序列n此序列在不同的公司有不同的名称
10、nGE公司：SPGR 西门子：FLASH 飞利浦：FFE94扰扰相相梯梯度度回回95扰扰相相GRE-T96七、七、平平面面回回波波成成I序列n常规GRE序列在读出梯度场只有一次正反向切换，只产生一个梯度回波信号；EPI在读出梯度场有多次正反向切换，产生多个回波信号nEPI与其他基础序列结合发展成各种快速成像序列：梯度回波EPI、自旋回波EPI、反转恢复EPI等n临床应用：n不合作者、婴儿等快速扫描n弥散成像n灌注成像97第第四四节，节，磁磁共共振振成成像像及及辅辅l脂肪特性：质子密度高，T1值很短，T2值很长，因此在T1WI上呈高信号，T2WI上呈较高信号一方面能为病变检出提供良好的天然对比，
11、如：肾上腺周围有脂肪衬托，可以很好显示9899MRI中中抑抑脂肪信号，增加图像的对比n增加增强扫描的效果n鉴别病灶内是否含有脂肪100脂脂肪肪抑抑制制技技术术种种类：类：101特特大FOV102冲周期开始时，首先对成像层面施加180度射频脉冲，使成像层面的宏观磁化矢量反转至主磁场的反方向，当180度脉冲停止，纵向弛豫过程立即开始，经过一定时间后再进行信号读取，信号读取部分可以是自旋回波（IR-SE），也可以是梯度回波（IR-GR）。180度反转脉冲和第一个激发脉冲之间的间隔时间称为反转时间（TI），n在脂肪抑制中所用的反转序列称为STIR序列103STI104（三）三）、频频率率选选择择反反进
12、动频率，又考虑了脂肪的短T1值特性n特性：仅少量增加扫描时间一次脉冲激发完成三维容积内的脂肪抑制几乎不增加人体射频的能量吸收对磁场的均匀度要求较高105（四）四）选选择择性性水水106107反相位反相位同相位同相位左肾上腺腺瘤左肾上腺腺瘤108二、二、MR水水109110三、三、弥弥散散加加权权I111DWI信信基本脉冲序列基本脉冲序列SE EPI112DWI=&b=0 b=1000 ADC113DWI114四、四、磁磁敏敏感感加加权权I115海绵状血管瘤海绵状血管瘤DAI116五、五、磁磁共共振振波波S117118代代谢谢物物代谢物名称代谢物名称缩写缩写位移位移ppmppmN-N-乙酰天门冬
13、氨酸乙酰天门冬氨酸肌酸肌酸胆碱胆碱肌醇肌醇乳酸乳酸脂质脂质谷氨酸谷氨酸/谷氨酰胺谷氨酰胺丙氨酸丙氨酸NAANAA CrCr ChoCho mImI LacLac LipLip Glu/GlnGlu/Gln AlaAla2.022.023.033.943.033.943.23.2 3.563.56 1.33-1.351.33-1.350.9-1.40.9-1.4 2.1-2.52.1-2.5 1.3-1.51.3-1.5119120121其其122第第五五节，节，磁磁共共振振血血A123进行成像的技术，利用血液流动的磁共振成像特点，对血管和血流信号特征显示的一种无创检查技术，基于梯度回波序列n对
14、比增强MRA是利用顺磁性造影剂缩短血液T1的磁共振血管成像技术，124一、一、时时间间飞飞越越法法F常用技术：2D-TOF 3D-TOF125流动质子运动而不被流动质子运动而不被饱和，产生亮信号饱和，产生亮信号静止质子无位移而被饱静止质子无位移而被饱和，信号很低或不产生和，信号很低或不产生信号信号1262D-T1272D-TO不足：n空间分辨率较差n流动失相位明显n易受涡流影响，易出现假象n后处理效果不如3D-TOF1283D-TO是对整个容积进行激发和采集不足：n不利于慢血流显示，显示静脉没有可靠性n背景效果抑制较差n扫描时间长129130二、二、相相位位对对C+000000正相双极梯度正相
15、双极梯度-000000负相双极梯度负相双极梯度PC在重建血管时在重建血管时用两次采集相减用两次采集相减静止质子被减去而流静止质子被减去而流动质子保留动质子保留PC利用双极梯度采集图像利用双极梯度采集图像131三、三、对对比比增增强强MRA132133第第六六节、节、磁磁共共振振图图像像134一、一、评评价价MR图图135136维体素的反应能力密度分辨率：不同组织信号强度的差异时间分辨率：同一组织在不同时相信号强度的差异空间分辨率越高，图像质量越好影响因素：场强、体素大小、层厚、矩阵、FOV、137信息或与实际解剖不相符的信号n种类n设备伪影n运动伪影n金属异物伪影138139140搏动、呼吸、
16、肠蠕动n自主性运动：吞咽、咀嚼、眼球运动n控制方法：n生理性:门控技术n自主性：缩短扫描时间、患者配合、镇静等141142（二）二）MR绝对和相对之分？143磁磁共共振振检检查查144145磁磁共共振振146四、四、磁磁共共（应用最广泛）细胞内对比剂：特异性与靶细胞相结合（网状内皮细胞对比剂肝细胞对比剂）n磁敏感性对比剂：顺磁性对比剂：Gd-DTPA超顺磁性对比剂铁磁性对比剂n组织特性对比剂：肝特异性对比剂（SPIO）血池对比剂147临临床床148第第八八节、节、MRI图图149水：水：T1WI低信号（长低信号（长T1）水：水：T2WI高信号（长高信号（长T2）脂肪：脂肪：T1WI高信号（短高信号（短T1）脂肪：脂肪：T2WI较高信号（长较高信号（长T2）150151152二、二、MRI153三、三、MRI诊诊154
