MRI成像原理PPT课件.ppt

1 MRI的历史 1946年斯坦福大学的布洛赫与哈佛大学的珀塞尔几乎同时发现了核磁共振NMR现象 并因此而共同获得了1952年的诺贝尔物理学奖 50多年来 核磁共振已形成为一门有完整理论的新学科 MRI的发展 使NMR技术扩展到生物和医学领域 2 MRI的历史 核磁共振现象的发现者布洛赫 FelixBloch 核磁共振现象的发现者珀塞尔 EdwardPurcell 3 MRI的历史 一 萌芽期 1946年 1972年 NMR逐渐应用到生物领域 代表人物 达马迪安 RaymondDamadian 全身MRI装置的创始人 4 MRI的历史 二 成熟期 1973年 1978年 NMR波谱技术与成像技术相结合 并取得巨大成果 代表人物 劳特伯 PaulLauterbur MRI空间定位法的开拓者 5 MRI的历史 三 发展期 1978年 磁共振成像技术全面发展 GE 西门子 飞利浦 东芝等公司相继开发出商品化的磁共振成像设备 并应用于临床 6 MRI的原理 一 核磁共振现象的发现MRI根据是生物体磁性核 氢核 在静磁场中 所表现出的特性磁共成像的高新技术 它的物理基础为核磁共振 nuclearmagneticresonanceNMR 理论 其本质是一种能级间跃迁的量子效应 原子核在静磁场中 受到一定频率电磁波的作用时 在它们的磁能级间产生跃迁 这就是我们所说的核磁共振现象 7 MRI的原理 磁共振 MR 的成像原理就是 将人体放入一强磁场中 使氢质子磁化定向产生磁距 并一定的频率绕磁场方向进动 然后使用与原子进动频率相同射频脉冲 RF 激发质子的磁距 使其产生共振 人体中不同部位的氢原子 不同部位疾病的氢原子含量不同 其活动的频率是不一样的 把这些原子共振时其活动所产生的信号 通过线圈接收下来 通计算机处理 进行图像重建即获得MR图像 8 MRI的原理 为什吗MR检查选用的靶子用氢原子 因为氢原子 H 核内只含有一个质子 奇数而不是偶数 易受外界磁场的影响 而易产生信号 如奇数的有C碳13 F氟19 P磷31人体内含量较少 现在有的MR机波谱分析用应P磷谱 等 说一句 MR波谱分析 是通过波谱的表现来分析人体内的生化代谢 来诊断疾病 因为氢原子人体内含量最多 不同部位疾病的氢原子含量不同 那MR表现也是不一样的 9 MRI的原理 人体内氢质子平时状态 人体内氢质子在外加磁场内的状态 10 MRI的原理 3 什么形式的运动是 进动 旋转的陀螺则进行摇摆式运动 处於强磁场内的质子也表现为这种运动形式 称为进动 11 磁体的种类 磁体的种类 一 永磁性磁体 永久磁体 Permanentma gnets 总带有磁性 其优点 1 造价低 2 度耗电 3 不需制冷液 4 磁力线垂直于孔洞 使用螺旋管线圈 有助于提高信噪比 缺点 1 场强热稳定性差 2 磁场强低 一般为能达到0 15 0 2T 现在可达到0 3 0 35T 3 磁体重近100吨 4 磁场不能关闭 12 磁体种类 二 常导型 阻抗磁体 resistivemag nets 是由几组线圈绕成桶状 导线是有铝和铜线制成 有明显的电阻 故称阻抗磁体 电流通过线圈产生磁场 优点 1 造价低 工艺不复杂 2 磁体重轻 一般5吨左右 3 切断电源磁场可关闭 缺点 1 耗电量大 只有电流通才能磁性 3 因电流通过线圈而产生大量热量 4 必须有大量水加以冷却 5 磁场强低 一般为能达到0 15 0 2T 现在可达到0 3 0 35T 新式的可达到0 5T 永磁性磁体和阻抗磁体各有优点 13 磁体种类 三 超导磁体 supercomduct Ingmagnets 是目前在MR机使用较广泛的磁体 磁体也是有导线通电产生电流 它使用超导材料 铌钛合金镀在铜线的表面上绕制而成 没有电阻 当冷却到超导温度 大约 269 时 导电材料就失去了对电流的阻力 所以 只要通入一次电流立磁后就持久产生一个恒定磁场 优点 1 场强高 0 5 3T 现试验用的达到4 7T 2 磁场稳定而均匀 3 磁场亦可关闭 但很危险 要线圈失超 缺点 1 制造工艺复杂 2 价格昂贵 3 由于冷却剂挥发定期补充液氦 4 保修费和日常维护价格较贵 14 磁共振成像技术 三 MR成像 首先知道常用的词语 一 驰豫 什么叫驰豫 就是氢原子受 RF 激励后 接受能量 激励结束后释放能量并返回原先排列的方位的过程 称驰豫 时间 驰豫分两种 15 磁共振成像技术 T1驰豫 亦称纵向驰豫 就是给以个90度RF从纵轴倒向横轴 此时纵向驰豫为0 然后有横轴向纵轴恢复 最大值63 所用的时间 即为一个单位的T1WI 加权像 T1的驰豫曲线 16 磁共振成像技术 最大值63 所用的时间 即为一个单位的T1WI 加权 17 磁共振成像技术 T2驰豫 亦称横向驰豫 就是给以个90度RF从纵轴倒向横轴 此时横向驰豫值为为最大 RF停止后 横向驰豫磁化矢量开始衰减 也就是从开始的最大值衰减到37 所用的时间 即为一个单位的横向驰豫时间 18 磁共振成像技术 在RF脉冲中止后 而横向磁化减少 最大值衰减到37 所用的时间 19 磁共振成像技术 请看图9 上山比下山需要的时间长 请看图 上山比下山需要的时间长 这就是说 T1长于T2 规定T1为纵向磁化恢复到原来磁化量的63 所需的时间 T2为横向磁化减少到原来磁化量的37 所需的时间 20 磁共振成像技术 二 TR 是激发周期重复时间 三 TE 回波时间 采集信号 21 磁共振成像技术 当使用短TR 短的TE时 此时 所得图T1WI加权像 22 磁共振成像技术 当使用长TR 长的TE时 此时 所得图T2WI加权像 23 怎样看磁共振图像 四 怎样看MR片 一 首先区别T1WI T2WI 质子密度像 有两种方法 1 信号改变区别 游离水是黑的如脑脊液 即T1WI 游离水是白的如脑脊液 即T2WI 介入两者之间的 即质子密度像 24 怎样看磁共振图像 2 根据TR TE长短区别 短TR 短TE T1WI加权像 TR500 TE 30 高场可变 长TR 短TE质子密度加权像 TR 500 TE 30 高场可变 25 怎样看磁共振图像 二 方位的区别 1 左正右负 矢状位片 SAG 新机器片 左为 L 右为 R 2 下正上负 轴位片 TRA 新机器片 上为 S 下为 I 3 前正后负 冠位片 COR 新机器片 上为 A 后为 P 26 指挥家 MR的操作医生就像一个乐团的指挥 有许多的序列和参数 根据不同的疾病选择 目的是把病变显示清楚 27 小结 磁共振的发展史磁共振的成像原理磁共振的成像技术 驰豫T1T2TRTE怎样看磁共振片 区别T1WIT2WI质子密度 28 注意 大家应该注意的是 磁共振成像 magneticresonanceimaging MRI 的实质就是核磁共振 nuclearmagneticresonanceNMR 世界卫生组织 为了解出人们对 核 字的害怕与恐惧 决定将 核 字去掉 称磁共振 MR 29 典型病例介绍 头颅 正常脑组织 轴位 TRA 30 典型病例介绍 31 典型病例介绍 32 典型病例介绍 颅内肿瘤 I II级胶质瘤 33 典型病例介绍 颅内肿瘤 I II级胶质瘤 34 典型病例介绍 颅内肿瘤 III IV级胶质瘤 女性56岁 35 典型病例介绍 颅内肿瘤 III IV级胶质瘤 同一病例 36 典型病例介绍 恶性胶质瘤 III 1V级 男性33Y 37 典型病例介绍 恶性胶质瘤 III 1V级 男性33Y 38 典型病例介绍 恶性胶质瘤 III 1V级 女性25Y 39 典型病例介绍 恶性胶质瘤 III 1V级 女性25Y 40 典型病例介绍 胼胝体胶质瘤 41 典型病例介绍 胼胝体胶质瘤 42 典型病例介绍 脑干胶质瘤 男41岁 43 典型病例介绍 脑干胶质瘤 男41岁 04 8 11 44 典型病例介绍 脑干胶质瘤同一病例 04 12 13 45 典型病例介绍 脑干胶质瘤同一病例 04 12 13 46 小结 颅内肿瘤 常见的是胶质瘤I II级胶质瘤 1 呈长T1WI T2WI信号改变 2 占位征象不明显 3 水肿不明显 4 增强扫描无明显强化 III IV级胶质瘤 1 呈以长T1WI T2WI为主的混杂信号改变 2 占位征象明显 3 水肿明显 4 增强扫描呈不均匀性 花边状强化 47 典型病例介绍 脑膜瘤 48 典型病例介绍 脑膜瘤同一病例 C 49 典型病例介绍 脑膜瘤 50 典型病例介绍 脑膜瘤同一病例 C 51 典型病例介绍 脑膜瘤 52 典型病例介绍 脑膜瘤同一病例 C 53 典型病例介绍 脑膜瘤 54 典型病例介绍 脑膜瘤 55 典型病例介绍 小结 脑膜瘤系脑外肿瘤 特点 1 略呈长T1WI T2WI较均匀性信号改变 有钙化时可见斑点状无信号区 2 脑组织有 扣压征 3 可有或无水肿 多数无水肿 4 强化后呈均匀性明显强化 5 宽基底与脑膜相连 6 可见脑膜 尾征 56 典型病例介绍 正常垂体 正常高度5 7mm 3 3 8 3mm 高度 9mm为异常 包括青春期 育龄期 正常垂体上平直或微凹 57 典型病例介绍 垂体微腺瘤 1 瘤体直径小于或等于1CM 2 呈等T1WI T2WI信号改变 3 强化延时扫描 1 正常垂体组织立即强化 2 瘤体延时强化 58 典型病例介绍 垂体微腺瘤 59 典型病例介绍 垂体微腺瘤同一病例延迟强化 60 典型病例介绍 垂体微腺瘤女孩8岁月经来潮 61 典型病例介绍 垂体微腺瘤同一病例延迟强化 62 典型病例介绍 垂体微腺瘤 63 典型病例介绍 垂体微腺瘤征象小结 1 瘤体直径小于或等于1CM 2 垂体上缘隆起 左右不对称或局部下突3 等T1WI T2WI T2略高或低 信号 4 强化延时扫描垂体组织马上强化 瘤体不强化呈低信号 随时间延长瘤体慢慢强化 64 典型病例介绍 垂体腺瘤 65 典型病例介绍 垂体腺瘤 66 典型病例介绍 垂体腺瘤同一病例 C 67 典型病例介绍 垂体腺瘤征象小结1 瘤体直径大于1CM 2 瘤体多呈等T1WI略长T2WI信号改变 囊变时呈长T1WI T2WI信号改变 出血时呈短T1WI T2WI信号改变 3 瘤体多有 卡腰征 4 强化呈均匀性强化 囊变者呈环状强化5 向上推压视神经 向下突入蝶窦 68 典型病例介绍 颅咽管瘤 69 典型病例介绍 颅咽管瘤 70 典型病例介绍 颅咽管瘤 71 典型病例介绍 颅咽管瘤 72 典型病例介绍 听神经瘤 73 典型病例介绍 听神经瘤 74 典型病例介绍 听神经瘤同一病例 C 75 典型病例介绍 听神经瘤 76 典型病例介绍 听神经瘤征象小结1 临床表现 听力下降至失听 2 部位 C P角区 3 实性的瘤体呈略长T1WI T2WI信号 4 囊性的瘤体呈长T1WI T2WI信号 5 强化实性的瘤体均匀明显强化 囊性呈花边状不规则强化 77 典型病例介绍 脑血管病急性脑梗塞 12小时内 常规T1WI T2WI可无阳性发现 有时T2WI可见略高信号 DWI 梗塞半小时即可呈高信号 78 典型病例介绍 79 典型病例介绍 80 典型病例介绍 81 典型病例介绍 82 典型病例介绍 83 典型病例介绍 腔隙性脑梗塞 陈旧性 84 典型病例介绍 85 典型病例介绍 86 典型病例介绍 网脱伴出血 87 典型病例介绍 MRA 88 典型病例介绍 MRA 89 典型病例介绍 静脉窦血栓 90 典型病例介绍 91 典型病例介绍 92 典型病例介绍 93 典型病例介绍 MRCP 胰胆管造影 正常胰胆管造影 94 典型病例介绍 95 典型病例介绍 96 典型病例介绍 97 典型病例介绍 98 典型病例介绍 MRU 泌尿系统造影 99 典型病例介绍 正常肝脏 100 典型病例介绍 肝海绵状血管瘤 101 典型病例介绍 102 典型病例介绍 103 典型病例介绍 104 典型病例介绍 105 典型病例介绍 106 典型病例介绍 107 典型病例介绍 108 典型病例介绍 109 典型病例讨论 110 典型病例讨论 窃血综合症 11