颅脑MRI检查技术PPT课件

回顾 1CT影像设备包括哪三部分？影像设备包括哪三部分？1回顾 12 扫描系统（ X线管、探测器和扫描架 计算机系统（数据储存、运算等） 图像显示和存储、照相系统回顾 2CT影像设备的主要性能指标？影像设备的主要性能指标？3回顾 241 X线球管的热容量与散热率2探测器的数量3扫描时间、重建时间和周期时间4、高对比度分辨力：也称空间分辨力5、 低对比度分辨力 ： 又称密度分辨力回顾 3名词解释：名词解释： CT值；窗宽、窗位；体素、像素值；窗宽、窗位；体素、像素5回顾 361、 CT值：是 CT图像中各种组织与 X线吸收系数（ 值）相当的对应值，它是从人体组织器官的 值换算出来的。CT值 =ax（ -w ） /w 。2、 窗宽： 指显示图像所包含的 CT值范围。3、 窗位： 指观察某一组织结构细节时，以该组织的 CT值为中心进行观察。4、 体素 ：体素是体积单位。在 CT扫描中，根据断层设置的厚度、矩阵的大小，能被 CT扫描的最小体积单位。（ 三维概念 ）5、 像素 ：又称像元，是构成 CT图像的最小单位，也是矩阵中的一个小方格。（ 二维概念 ）像素与矩阵的关系：像素（ mm） = 扫描野（ FOV） mm / 矩阵。头颈部影像检查技术头颅 MRI检查技术7提要MRI影像设备简述影像设备简述MRI设备主要性能指标及相关基本概念设备主要性能指标及相关基本概念MRI技术的临床应用技术的临床应用头颅头颅 MRI检查技术检查技术8第一节第一节 MRI影像设备简述影像设备简述9磁 体梯度线圈射频线圈梯度控制梯度驱动接受通道发射通道脉冲程序计算机显示器 存储器MRI影像设备的基本结构与工作原理流程 10美国加州斯坦福大学的 布洛克 （ Bloch）和麻省哈佛大学的 普塞尔 （ Purcell）于 1945年同时发现了磁共振的物理现象。即处在某一静磁场中的原子核受到相应频率的电磁波作用时，在它们的核能级之间发生共振跃迁现象。两位教授共同获得 1952年诺贝尔物理学奖。一、 MRI影像设备发展史111971年纽约州立大学的达曼迪恩（ Damadian）教授在 科学 杂志上发表了题为 “ 核磁共振（ NMR）信号可检测疾病 ” 和 “ 癌组织中氢的 T1时间延长 ” 等论文。1976年，得到了第一张人体 MR图像（活体手指）。1977年磁共振成像技术进入体层摄影实验阶段。12二、二、 MRI的主要四部分的主要四部分 主 磁体系统 梯度磁场系统 射频系统 计算机系统13磁体系统是磁共振成像系统最重要、成本最高的部件，是磁共振系统中最强大的磁场，平时我们评论磁共振设备的大小就是指静磁场的场强数值，单位用特斯拉（ Tesla，简称 T）或高斯（ Gauss）表示， 1T=1万高斯。临床上磁共振成像要求磁场强度在 0.05 3T范围内一般将 0.3T称为低场， 0.3T 1.0T称为中场，1.0T称为高场。磁场强度越高，信噪比越高，图像质量越好。但磁场强度过高也带来一些不利的因素。为了获得不同场强的磁体，生产厂商制造出了不同类型的磁体，常见的磁体有永久磁体、常导磁体和超导磁体。 1、主磁体系统、主磁体系统14（ 1）永久磁体 ： 永久磁体是由永久磁铁（如铁氧体或铷铁）的磁砖拼砌而成。优点：造价低，场强可以达到 0.3T，能产生优质图像，需要功率极小，维护费用低，可装在一个相对小的房间里。缺点：磁场强度较低，磁场的均匀度和强度欠稳定，易受外界因素的影响（尤其是温度），不能满足临床波谱研究的需要。1、主磁体系统、主磁体系统15（ 2）常导磁体常导磁体是根据电流产生磁场的原理设计的。当电流通过圆形线圈时，在导线的周围会产生磁场。常导磁体的线圈是由高导电性的金属导线或薄片绕制而成。它的结构主要由各种线圈组成。优点：造价较低，不用时可以停电，在 0.2T以下可以获得较好的临床图像。缺点：磁场的不稳定性因素主要是受供电电源电压波动的影响，磁场均匀度差。另外易受环境因素（如温度、线圈绕组的位置或尺寸）的影响。1、主磁体系统、主磁体系统16（ 3）超导磁体荷兰科学家昂尼斯（ Kamerlingh Onnes）在1911年首先发现 某些物质的电阻在超低温下急剧下降为零的超导性质，电阻的突然消失意味着物质已转变为某种新的状态，这些物质称为超导体。 科学家昂尼斯获得了 1913年诺贝尔物理学奖。优点 ：场强高，稳定性和均匀度好，因此可开发更多的临床应用功能。缺点： 技术复杂和成本高。 1、主磁体系统、主磁体系统17梯度磁场系统 ： 指磁场强度按其磁场的位置（距离）的变化而改变，它的产生是由梯度线圈完成的，一般在主磁体空间沿着 X、 Y、 Z三个方向放置。梯度线圈有三组即 GX、 GY、 GZ，叠加在静磁场的磁体内，当线圈通电时可在静磁场中形成梯度改变。 梯度磁场系统作用 ： 磁共振系统的坐标系。2、梯度磁场系统、梯度磁场系统18射频脉冲磁场：简称射频脉冲（ radio frequency，RF）是一种以正弦波震荡的射频电波。磁共振系统中应用的频率较低，相当于调频广播 FM波段，根据静磁场的强度不同其 RF频率也不同。射频系统作用：用来发射射频磁场，激发样品的磁化强度产生磁共振，同时，接收样品磁共振发射出来的信号，通过一系列的处理，得到数字化原始数据，送给计算机进行图像重建。它是由 发射射频磁场部分 和接收射频信号部分 组成。3、射频系统、射频系统19在 MRI设备中，计算机系统包括各种规模的计算机、单片机、微处理器等，构成了 MRI设备的控制网络。信号处理系统可采用高档次微型机负责信号预处理、快速傅立叶变换和卷积反投影运算。微机系统负责信息调度（如人机交互等）与系统控制（如控制梯度磁场、射频脉冲）。4、计算机系统、计算机系统20（ 1）主计算机系统及其功能功能：主要是控制用户与磁共振各系统之间的通信，负责对整个系统各部分的运行进行控制，使整个成像过程各部分的动作协调一致，产生所需的高质量图像。并通过运行扫描软件来满足用户的所有应用要求，如扫描控制（控制梯度磁场、射频脉冲）、病人数据管理、归档图像、控制图像的重建和显示等、评价图像以及机器检测（包括自检）等。组成：主机、控制台、主图像显示器（主诊断台）、辅助图像显示器（辅诊断台或工作站）、存储器、图像硬拷贝输出设备（多幅相机、激光相机等。4、计算机系统、计算机系统21（ 2）主计算机系统中运行的软件应用软件通过操作系统等系统软件与主计算机发生联系，从而控制整个 MRI设备的运行。如图所示。应用软件操作系统主计算机硬件接口及扫描控制器测量设备用户层 计算机层 接口 测量系统层软件 硬件4、计算机系统、计算机系统221）系统软件：用于计算机自身的管理、维护、控制和运行，以及计算机程序的翻译、装载和维护的程序组。2）应用软件：指为某一应用目的而特殊设计的程序组。在 MRI系统中，运行的应用软件就是磁共振成像的软件包。（比如 MRS、 PWI、三维重建）4、计算机系统、计算机系统23（ 3）图像重建：是一个极其复杂的信号处理过程，必须在复杂且严格的程序软件控制下进行。图像重建的本质是对原始数据的高速数学运算（包括累加平均去噪声、相位校正、傅立叶变换等）。4、计算机系统、计算机系统24（ 4）图像显示：图像重建结束后，得到的是表示图像各点不同亮度的一组数据，这些图像数据立即被送入主计算机系统的海量存储器或硬盘中，并以图像的形式输出才能让人眼看到。4、计算机系统、计算机系统25第二节第二节 MRI设备主要性能指标设备主要性能指标及相关基本概念及相关基本概念26（ 1）磁场强度磁共振设备磁场强度的大小就是指静磁场的场强数值大小，单位用特斯拉（ Tesla，简称 T）或高斯（ Gauss）来表示， 1T=1万高斯。（ 2）磁场均匀度所谓磁场均匀度是指在特定容积（常取球形空间）限度内磁场的同一性程度，即穿过单位面积的磁感应线是否相同。一、主磁场的性能指标27（ 3）磁场稳定度： 分时间稳定度和热稳定度两种。时间稳定度：指磁场随时间而变化的程度。磁场随时间变化会产生相位差，导致图像伪影。 热稳定度：指磁场值随环境温度变化而漂移的程度。永磁体和常导磁体的热稳定度较差，超导磁体的时间稳定度和热稳定度都能满足要求。一、主磁场的性能指标28（ 4）有效孔径及长度： 指梯度线圈、匀场线圈、射频体线圈和内护板等部件均安装完毕后所得到的空间）。全身 MRI设备，磁体有效孔径须足以容纳人体为宜，一般来说，内径应大于 65厘米。孔径较小可使病人产生幽闭恐惧感