MRI诊断学总论PPT课件

MRI 诊断学总论,1,1.了解MRI成像原理及其新进展 2.掌握常用MRI-SE序列、图像特点、应用范围、优缺点及MRI读片方法。,重点内容,2,MRI历史1946年美国Purcell Bloch发现MR 现象1952年获诺贝尔物理学奖1973年美国Lautenber发明了第一幅MR图像1978年Mallard Hutchison 及Lautebur等用0.040.05T的MR机取得第一幅人体头、胸和腹部图像1980年以后应用于临床,3,MRI设备,磁体 永磁型、阻抗型、超导型梯度系统（X、Y、Z）射频系统计算机系统附属设备 射频屏蔽、磁屏蔽等,4,一、MRI的物理学原理,5,1、人体MR成像的物质基础,原子的结构,6,原子核总是绕着自身的轴旋转自旋 ( Spin ),7,地球自转产生磁场原子核总是不停地按一定频率绕着自身的轴发生自旋 ( Spin )原子核的质子带正电荷，其自旋产生的磁场称为核磁，因而既往把磁共振成像称为核磁共振成像（NMRI ）现简称MRI,自旋与核磁,8,所有的原子核都可产生核磁吗？,质子为偶数，中子为偶数,质子为奇数，中子为奇数质子为奇数，中子为偶数质子为偶数，中子为奇数,产生核磁,不产生核磁,9,+H（氢质子）原因： 1、磁化率很高 2、占人体原子的绝大多数通常所指的MRI为氢质子的MR图像,目前用于人体MR成像是何种原子核？,10,人体元素1H14N31P13C23Na39K17O2H19F,摩尔浓度99.01.60.350.10.0780.0450.0310.0150.0066,相对磁化率1.00.0830.0660.0160.0930.00050.0290.0960.83,11,人体内有无数个氢质子（每毫升水含氢质子31022）每个氢质子都自旋产生核磁现象人体象一块大磁铁吗？,12,人体内氢质子的平时状态,尽管每个质子自旋均产生一个小的磁场，但呈随机无序排列，磁化矢量相互抵消，人体并不表现出宏观磁化矢量。,13,2、人体进入主磁体发生了什么？,没有外加磁场的情况下，质子自旋产生核磁，每个氢质子都是一个“小磁铁”，但由于排列杂乱无章，磁场相互抵消，人体并不表现出宏观的磁场，宏观磁化矢量为0。,14,进入主磁场前后人体组织质子的核磁状态,15,Precessing (进动),16, = .B,：进动频率 Larmor 频率,：磁旋比 42.5兆赫 / T,B：主磁场场强,17,3、什么叫共振，怎样产生磁共振？,共振：能量从一个震动着的物体传递到另一个物体。其先决条件是后者的震动频率必须与前者相同。,18,体内进动的氢质子怎样才能发生共振呢？,给低能的氢质子能量，氢质子获得能量进入高能状态，即核磁共振。,19,怎样才能使低能氢质子获得能量，产生共振，进入高能状态？,20,磁共振现象是靠射频线圈发射无线电波（射频脉冲）激发人体内的氢质子来引发的，这种射频脉冲的频率必须与氢质子进动频率相同，低能的质子获能进入高能状态,微观效应,21,射频脉冲激发后的效应是使宏观磁化矢量发生偏转射频脉冲的强度和持续时间决定射频脉冲激发后的效应,低能量,中等能量,高能量,宏观效应,22,90度脉冲激发使质子发生共振，产生最大的旋转横向磁化矢量，这种旋转的横向磁化矢量切割接收线圈，MR仪可以检测到。,23,1.无线电波激发后，人体内宏观磁场偏转了90度，MRI可以检测到人体发出的信号.2. 氢质子含量高的组织纵向磁化矢量大，90度脉冲后偏转到横向的磁场越强，MR信号强度越高.3.此时的MR图像可区分质子密度不同的两种组织.,非常重要,24,非常重要,检测到的仅仅是不同组织氢质子含量的差别，对于临床诊断来说是远远不够的。,我们总是在90度脉冲关闭后过一定时间才进行MR信号采集。,25,4、射频线圈关闭后发生了什么？,26,无线电波激发使磁场偏转90度，关闭无线电波后，磁场又慢慢回到平衡状态（纵向),27,射频脉冲停止后，在主磁场的作用下，横向宏观磁化矢量逐渐缩小到零，纵向宏观磁化矢量从零逐渐回到平衡状态，这个过程称为核磁弛豫。该过程所需时间称为：弛豫时间 核磁弛豫分为两个部分：横向弛豫 纵向弛豫,5、 核磁弛豫,28,Relaxation,弛 豫,放松自己,29,（1）横向弛豫,也称T2弛豫，即为横向磁化矢量减少的过程。,30,T2弛豫的原因自旋质子磁场暴露在大磁场与临近自旋质子的小磁场中，由于分子的运动，质子周围的小磁场不断波动，每个质子感受的磁场不均匀,磁场高质子进动快,场强低质子进动慢,同相位进动的质子失相位,根据Lamor定律,31,32,不同的组织横向弛豫速度不同（T2值不同）,衰减至最大值的37%时所经历的时间即为一个T2时间,33,（2）纵向弛豫,也称为T1弛豫，是指90度脉冲关闭后，在主磁场的作用下，纵向磁化矢量开始恢复，直至恢复到平衡状态的过程。,不同的组织纵向弛豫速度不同（T1值不同）,34,纵向弛豫的机理,90度激发,低能的质子获能进入高能状态,纵向弛豫,高能的质子释放能量,35,晶格震动频率低于质子进动频率能量传递慢含高浓度大分子蛋白,晶格震动频率接近于质子进动频率能量传递快脂肪，含中小分子蛋白质,高能的质子把能量释放给周围的晶