成像原理生物医学影像物理实验PPT课件

-,1,MRI成像原理,生物医学工程教研室,-,2,MRI成像过程与原理的理解4个层次：1.核主要是什么核？磁有哪些磁？核、磁如何共振并成像的？2.何为弛豫过程、为何分成纵向和横向、其宏观、微观解释？MR信号在哪个平面采集，原因何在？3.90和180脉冲的作用是什么？理解翻转角的概念？它们常见的组合及对应序列成像特点（3种加权图像）？4.理解断层选择（编码）、频率编码、相位编码（因=，故一个脉冲序列只能一次）、K空间概念、图像重建。,-,3,MR信号与下列因素有关：质子密度T1、T2值上述每个因素对MR信号的贡献受RF脉冲的调节、所用的梯度以及信号采集时刻的控制。,MR成像过程中，RF脉冲、梯度、信号采集时刻的设置参数的组合称为脉冲序列（PulseSequence）,-,4,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。一般用T1值来反映组织T1弛豫的快慢。,-,5,横向弛豫,也称为T2弛豫，简单地说，T2弛豫就是横向磁化矢量减少的过程。常常用T2值来描述组织T2弛豫的快慢,-,6,T1和T2的差别是成像的基础,T1T2高信号（白）短长低信号（黑）长短,-,7,正常人体组织的T1T2值（ms）,组织T1（1.5T）T1（0.5T）T2肝49032343肾65044958脾78055462脂肪26021584脑灰质920656101脑白质79053992脑脊液400040002000骨骼肌87060047,-,8,T1和T2的差别是成像的基础,组织的T1和T2值各有不同纵向磁化恢复快T1短，为高信号恢复慢T1长，为低信号横向磁化消失快T2短，为低信号消失慢T2长，为高信号,-,9,常见的几种检查图像,调节TR和TE可以得到组织特征的图像质子密度（PD）反映组织质子密度的差别T2加权像（T2WI）反映组织T2弛豫的差别T1加权像（T1WI）反映组织T1弛豫的差别,-,10,加权像（WeightedImage,WI）,TRTEWI长短PD-WI长长T2-WI短短T1-WI,-,11,T1加权成像(T1WI),T1值越小纵向磁化矢量恢复越快MR信号强度越高（白）T1值越大纵向磁化矢量恢复越慢MR信号强度越低（黑）脂肪的T1值约为250毫秒MR信号高（白）水的T1值约为3000毫秒，MR信号低（黑）,-,12,T2加权成像（T2WI),T2值小横向磁化矢量减少快MR信号低（黑）T2值大横向磁化矢量减少慢MR信号高（白）水T2值约为3000毫秒MR信号高脑T2值约为100毫秒MR信号低,-,13,人体大多数病变的T1值、T2值均较相应的正常组织大，在T1WI上比正常组织“黑”，在T2WI上比正常组织“白”。,-,14,正常人体组织的T1T2值（ms）,组织T1（1.5T）T1（0.5T）T2肝49032343肾65044958脾78055462脂肪26021584脑灰质920656101脑白质79053992脑脊液400040002000骨骼肌87060047,-,15,如何区分T1WI、T2WI,-,16,如何区分T1WI、T2WI,看TR、TET2WI：长TR（大于2000毫秒)长TE（大于50毫秒）T1WI：短TR（400-800毫秒）短TE（小于20毫秒）,T2WI,T1WI,-,17,如何区分T1WI、T2WI,看水和脂肪T1WI：水（如脑脊液、尿液）呈低信号（黑）脂肪呈很高信号（很白）T2WI：水呈很高信号（很白），脂肪信号降低（灰白）。,-,18,如何区分T1WI、T2WI,看其他结构脑组织：T1WI:白质比灰质信号高T2WI:白质比灰质信号低腹部：T1WI:肝脏比脾脏信号高T2WI:肝脏比脾脏信号低,-,19,脉冲序列（PulseSequence）,自旋回波（SpinEcho,SE）；FSE;部分饱和（PartialSaturationRecovery,SR）；反转恢复（InversionRecovery,IR）；梯度回波（GradientEcho,GE/GRE）；回波平面成像（EchoPlanarImaging,EPI).,-,20,自旋回波SESpinecho,最基本的序列：90180信号90RF激发产生横向磁化Mxy，由于磁场不均匀，致同步的质子群变为异步，相位分散；180RF使质子群离散的相位重聚，使Mxy在TE时间达到最大值，并产生回波。,-,21,快速自旋回波(FSE)序列,SE256128矩阵需128次RF激发和频率、相位编码一个TR内只能得到一个信号填充一个K空间扫描时间=TR128NEXmsFSE90RF后给连续的180RF一个TR可得到多个信号填充在同一个K空间内。扫描时间=TR128NEX/ETLmsETL回波链,-,22,快速自旋回波的意义,常规上可以极大的缩短检查时间；对比上有较大选择性，如有效的时间；是进行水成像的基础如：脊髓造影、及脑室造影等；,-,23,成像速度更快常规SE、T2WI序列15分钟快速超快速梯度回波1秒以内EPI100毫秒以内,3分秒,秒,-,24,反转恢复（IR）序列,18090180信号第一个180使磁化矢量M由+Z到-Z轴上RF停止后，M值沿+Z轴增长给予90M倒向xy平面第二个180使相位聚IR序列图象具有较纯的T1加权特性180至90之间的时间为反转时间(TI),-,25,反转恢复（IR）,STIR序列：短TI时的反转恢复（IR）这种shortTI的IR称STIR序列，用于脂肪抑制。FLAIR（Fluid-AttenuatedInversionRecovery）序列：用于抑制自由水。,-,26,梯度回波(GE/GRE)序列,使用90