磁共振成像(mri)诊断学

磁共振成像（ MRI）诊断学陈 燕 萍第一军医大学南方医院影像中心第一章 总 论第一节 磁共振成像基本原理第二节 磁共振成像技术第三节 磁共振成像机结构第四节 磁共振成像图像特点第五节 磁共振成像临床应用第六节 磁共振成像进展第一章 总 论发展概况：1946年 美国斯坦福大学 Bloch 与哈佛大学Purcell 同时发现核磁共振现象（ NMR）1952年 获诺贝尔物理学奖1952 研究物质分子结构的化学分析技术70年代 NMR与医学诊断联系起来1976年 首先实现人体手部成像1980年 第一台 MRI机问世1985年 第一军医大学南方医院引进第一台 MRI机1989年 国内开始生产 MRI机并投入临床应用 第一章 总 论名词：核磁共振： NMR nuclear magnetic resonance磁共振成像 ： MRI magnetic resonance imaging第一节 磁共振成像基本原理定义： 利用人体内固有的原子核，在外加磁场作用下产生共振现象，吸收能量并释放 MR信号，将其采集并作为成像源，经计算机处理，形成人体 MR图像。第一节 磁共振成像基本原理成像条件：人体内原子核 氢质子（ H） 外加磁场 主磁场（ B0）梯度磁场（ Gy Gx Gz）交变磁场（ RF）中心控制系统 计算机第一节 磁共振成像基本原理自旋质子：任何一个原子核，只要其所含质子或中子任何一个为奇数时，原子核带有 “ 净电荷 ” ，有绕着自旋轴自旋的特性，具备磁性， 1H只有一个质子，没有中子，称为自旋质子。第一节 磁共振成像基本原理氢原子磁矩进动学说（经典力学理论）一、氢原子核磁矩平时状态 -杂乱无章二、氢原子置于磁场的状态 -磁矩按磁 力线方向排列三、施加射频脉冲 -原子核获得能量四、射频脉冲停止后 -产生 MR信号原子核的能级跃迁学说（量子力学理论）第一节 磁共振成像基本原理弛豫过程：射频脉冲去除后，在静磁场作用下，质子从高能量状态（与磁场垂直位置）到低能量状态（与磁场平行位置）的恢复过程弛豫时间：射频脉冲去除后，有静磁场作用下，质子恢复到平衡位置所需时间为弛豫时间。第一节 磁共振成像基本原理一、纵向弛豫： 90 射频脉冲停止后，磁化分量Mz逐渐增大到最初值，呈指数规律缓慢增长，由于是在 Z轴上恢复，称为纵向弛豫。T1弛豫时间（纵向弛豫时间） 规定为 Mz达到其最终平衡状态 63%的时间二、横向弛豫： 90 射频脉冲停止后，磁化分量 Mxy很快衰减到零，呈指数规律衰减，称为横向弛豫。T2弛豫时间（横向弛豫时间） 是指磁化分量Mxy衰减到原来值的 37%的时间。第一节 磁共振成像基本原理决定成像因素1 组织内质子密度2 T1值3 T2值4 流空效应第一节 磁共振成像基本原理信号强度与成像因素的关系与组织内质子密度成正比与 T1值成反比与 T2值成正比 MR信号空间定位、空间定位靠的是梯度磁场通过梯度磁场达到选层目的，称选层梯度（ s）、 为了完成同一层面内不同区域质子信号的空间定位 ，需借助于与选层梯度垂直的另外两个梯度：频率编码梯度： f相位编码梯度： p第二节 MRI的基本结构第三节 MRI的基本结构一、磁体系统主磁体 ：产生静磁场永磁磁体 永久带有磁体，造价低 场强较低常导磁体 制造简单，耗电量大，场强稍高超导磁体 场强高稳定，费用高，消耗液氮梯度系统 ：扫描层面的空间定位射频系统 ：发射射频脉冲，产生 MR信号并接收二、谱仪系统 : 包括梯度场、射频场的发生和控制， MR信号接收和控制等部分三、计算计图像处理系统第三节 磁共振成像技术扫描序列自旋回波序列（快速自旋回波序列）Spin Echo Sequence, SE（ TSE，FSE）梯度回波序列Gradient Echo Sequence, GREFISP, FAST, GRASS, SSFP, FLASH, 反转恢复序列Inversion Recovery Sequence, IRSTIR第三节 磁共振成像技术磁共振成像参数选择 (SE序列）TR 重复时间 Repetition Time, TR两个 90 脉冲之间的时间为重复时间TE 回波时间 Echo Time, TE90 脉冲至测量回波时间称回波时间第三节 磁共振成像技术T1WI: T1加权像 T1 Weighted Imaging 在 MRI成像中，两种组织间信号强度的差别主要取决于 T1弛豫时间的不同，所得图像为 T1WI。一般 T1WI显示解剖结构清楚。 短 TR(TR2000ms) 长 TE(TE90ms ) T2长：横向磁化强度衰减慢，信号强（ CSF）T2短：横向磁化强度衰减快，信号弱（肌肉） 第三节 磁共振成像技术质子密度成像： PDWI在 MRI中，信号强度的差别主要取决于质子的数量，即质子密度，这种图像称质子密度成像长 TR（ 1500-2500），短 TE（ 15-35）单位体积内质子的数目越多，产生 MR信号越弱含质子少的组织和区域（气腔）不产生 MR信号或很弱第四节 MRI图像特点组织特性 T1WI T2WI水 长 T1、很长 T2 低信号 明亮高脂肪 T2短， T2长 很 高 中等高肌肉 T1长， T2短 低 低骨皮质 活动质子少 黑 黑气体 无活动质子 黑 黑流动血液 流动效应 SE 低（无） 低（无）GRE（ MRA） 高 高出血 T1短， T长 高 高肿瘤 T1、 T2延长 低 高 正常颅脑 T1加权像（ T1WI）正常颅脑 T2加权像（ T2WI）正常腹部 T1WI及 T2WI第三节 磁共振成像技术特殊序列：HASTE（ Half-Fourier Acquisition Single-shot Turbo Spin-echo）半傅立叶采集单次激发快速自旋回波EPI（ Echo Planar Imaging）回波平面成像 脂肪抑制成像 （ Fat Suppression）第三节 磁共振成像技术特殊序列：水抑制序列：液体衰减反转回复 （ fluid attenuated inversion recovery,FLAIR)n 是将自由水如脑脊液信号抑制为零，又得到 T2WI序列对病灶检出敏感的优点，属于重 T2WI。 主要用于颅脑，亦可用于全身。n 主要用于：脑梗塞灶，急性蛛网膜下腔出血，多发性硬化，脑肿瘤，脑炎等。水抑制成像（ FLAIR）第三节 磁共振成像技术n 特殊序列：水成像 （ hydrog