《mri诊断学》ppt课件

1、MRI诊断学MRI原理中枢神经系统正常MRI表现中枢神经系统疾病MRI诊断MRI原理1、核磁共振成像Nuclear Magnetic Resonance Imaging,NMRI-MRI根本原理人体置于强磁场中-体外发射无线电波-瞬间关掉无线电波-接受人体内发出的磁共振信号-用磁共振信号重建图像MRI原理1)物理学根底A、物质的磁性一切物质均有磁性。永磁铁、镍、钆等为永磁体。 电磁电流经过环形线圈构成磁场。 核磁氢质子自旋，相当于正电荷在环形线圈中流动，产生的磁场。中子也可。 原子核中的含有奇数质子/中子方有磁性。MRI原理用氢H质子成像的原由：为磁化最高的原子核占活体组织原子数量的2/3，构

2、成MRI的氢原子大部分位于生物组织的水和脂肪中。 MRI原理各种磁体磁和非磁同位素MRI原理以磁矩M表示核磁磁场MRI原理各个质子的M为恣意取向M=0B0MRI原理质子群宏观磁化矢量的旋进质子和陀螺旋进的比较旋进自旋旋进频率B0为主磁场强度，用T为单位。R为磁旋磁比，F磁矩进动频率。MRI原理核磁共振共振景象90度脉冲对宏观磁矢量M的作用90射频脉冲MRI原理90度脉冲后在XY平面M值最大180度脉冲后Mz为负值MRI原理1、纵向磁化2、纵向磁化减小与横向磁化射频脉冲RF，RF与质子进动频率一样出现共振。质子吸受能量磁矢量方向改动横向磁化。3、驰豫与驰豫时间RF中止驰豫relaxationMR

3、I原理纵向驰豫纵向磁化恢复T1恢复63%的时间横向驰豫横向磁化减少T2减少到37%的时间MRI原理核磁驰豫90脉冲停顿后宏观磁化矢量M的变化纵向驰豫时间100%63%纵向驰豫MRI原理分子的布朗Brown运动横向驰豫时间横向驰豫MRI原理磁共振的量子物理学低能态取向的氢原子核动摇必需为Larmor频率，并且要作用于XY平面T1T2各种频率的动摇，在各个方向均可起作用MRI原理驰豫与生物组织某些物理、化学要素的关系温度、粘度对磁动摇频率的影响蛋白质分子使水的T1缩短MRI原理信号参数1、核磁共振信号自在感应衰减FID傅立叶变换使FID构成MR波谱MRI原理自旋回波脉冲序列自旋回波spin ech

4、o ,SE序列为MR最根本、最常用的脉冲序列。90脉冲后，间隔时间Ti再发射180脉冲，丈量回波信号。反复这一过程。TE回波时间90脉冲至丈量回波的时间TR反复时间2个90脉冲之间的时间MRI原理D为为180脉冲使这些磁矢量绕脉冲使这些磁矢量绕X轴转轴转180。E为经过为经过TE/2时间，时间，Mxy又达最大值。又达最大值。F为为Mxy趋于零。趋于零。A、B为为90脉冲使纵向磁化矢量脉冲使纵向磁化矢量M0转到转到XY平面。平面。C为为Mxy丧失聚合。丧失聚合。MRI原理SE序列时质子群信号强度的变化与T2和T2的关系MRI原理SE序列时质子群信号强度的变化与T2和T2的关系MRI原理T2和SE

5、序列丈量所得T2值之间的关系180脉冲使FID产生回波MRI原理质子密度加权像TR选用比受检组织长的TR1500-2500ms,TE选用比受检组织T2短的TE15-25ms，那么回波信号幅度与质子密度有关。MRI原理T1加权像各种组织T1约500ms.TR定为500ms,TE选为15-25ms,回波信号反映的是组织不同T1信号强度的差别。MRI原理T2加权像TR用比T1显著长的时间1500-2500ms。TE选用与组织T2相近的时间90-120ms.那么两个不同T2组织的信号强度的差别明显。为T2加权像。MRI原理(五)对比逆转选用不同参数可使2种生物组织的MR信号对比发生逆转。SE序列 TR

6、500ms TE短 TE长脂肪 白色 黑色尿液 黑色 白色MRI原理(六)多回波序列90脉冲后,延续加180脉冲,使Mxy在XY平面产生多次回波，随着TE的延伸，T2W作用显著，长T2组织信号强如脑脊液。周围灰白质对比消逝，信噪比 MRI原理七图像亮度与T1、T2、NH、f(V)、TR、TE的关系NH 信号 质子密度f(V)扫描层流动质子的函数。信号高或低T1：越短，信号越强。T1长，信号弱。T2：越长，信号越强。T2越短，信号弱。TR：大于T1时，亮度与T2W、质子密度加权有关。TE：小于T2时，亮度与T1W、质子密度加权有关。MRI原理三、部分饱和脉冲序列SR90脉冲后，在Mz未达最大饱和

7、值，于TR期加第二个90脉冲。丈量MxyFID信号。信号强度取决于T1和NH。TR短，偏T1。TR过长，信号强度取决于 NH。MRI原理部分饱和脉冲序列SR8种不同TR扫描时脑组织和脑脊液信号强度的差别MRI原理四、反转恢复脉冲序列IR先-180RF，间隔500ms，90RF，10ms后，180RF，测回波。T1信号为主，显示精细解剖。MRI原理反转恢复脉冲序列IRMRI原理空间定位1、梯度磁场纵向梯度磁场的产生矢状方向X轴梯度磁场冠状方向Y轴梯度磁场MRI原理2、层面的选择横轴断层层面选择断层面厚度与梯度场的关系MRI原理Gx方向行频率编码MRI原理相位编码相位编码表示图MRI原理二维傅立叶

8、变换图像重建方法二维MRI图像的构成MRI原理自旋回波扫描2D-FT成像MRI原理4、驰豫时间与MRI成像肝140-170 T1 肝癌300-450胰180-200 T1 胰癌270-400肾300-340 T1 肾癌400-450MRI原理组织 T1 T2大脑 600 100脑桥 380 80小脑 585 90脑脊液 1155 50头皮 235 60MRI原理梯度回波脉冲序列1、小角度鼓励梯度场诱发去相位特点：X、Y、Z轴去相位彼此独立，具有相位“记忆功能MRI原理二、梯度回波脉冲序列的机理MRI原理二、梯度回波脉冲序列的机理MRI原理二、梯度回波脉冲序列的机理MRI原理二维FLASH脉冲序

9、列二维FLASH的根本原理MRI原理稳定形状FLASH磁周期二维FLASH的根本原理MRI原理四、二维FISP稳定进动快速成像的根本原理二维FISP序列MRI原理二维FISP稳定进动快速成像的根本原理梯度对相位的影响MRI原理二维FISP稳定进动快速成像的根本原理稳定形状的FISPMRI原理流体的MR信号1、流体的根本类型层流 喘流2、血流呈低信号3、血流呈高信号MRI原理2、血流呈低信号缘由：1血管垂直或近乎垂直切面，一样的血流不能既接受90又接受180脉冲鼓励，在SE序列时构成回波。因此不产生信号。流空效应MRI原理2、血流呈低信号SE序列，TR长，被鼓励的血流已流出层面，不产生信号。如T

10、R短，饱和的血液已流出层面，而新流入层面未饱和的血液可出现强度不同的信号。MRI原理血流呈低信号缘由： 2如血管平行于切层面，在90和180脉冲间TE/2，流动血液进入主磁场和梯度磁场的一个新区域。质子群不能被180脉冲翻转且相位一致产生回波，从而MR信号明显减弱。冠状位扫描，颈动、静脉均表现为低信号。MRI原理血流呈低信号缘由：3在层面上沿频率编码方向运动的质子群出现去相位，引起流动质子群的信号减弱或完全无信号，也称作“流空。MRI原理血流呈低信号缘由：4湍流：稳定的流速如出现任何偏离，如血管狭窄、不规那么，相应的添加流速去相位，也可构成流空。MRI原理血流呈低信号因流动的血液表现为低信号，

11、当血管壁或血管腔有静止性病变如血栓、肿瘤、粥样斑块。在低信号的血管中表现为高信号。MRI原理3、血流呈高信号缘由：1飞越时间和流入性加强效应飞越时间有纵向磁化矢量的血液团，在某一时期选择性RF脉冲鼓励被标志，而于另一时期被检出，因在标志和检出之间血液团的位置已有改动，称飞越时间。MRI原理血流呈高信号几个鼓励脉冲周期后静止组织已部分饱和，新流入层面未饱和质子群接纳鼓励，出现的信号和对比度均较周围静止组织高。MRI原理血流呈高信号缘由：2舒张期伪门控致动脉高信号运用心电门控MR扫描层面上，舒张期由于血管内血流滞缓，动脉血流信号强度增高。同样，假设不运用心电门控，受检者心动周期与反复时间TR偶尔同

12、步，心率60/min,TR=1s，产生类似用心电门控的结果。MRI原理血流呈高信号缘由：3偶回波血流呈高信号在多回波信号中，平行于切层面的血管偶数回波信号比奇数回波信号强。MRI原理血流呈高信号第一回波血流表现为门脉低信号偶回波血流表现为高信号MRI原理血流呈高信号4梯度回波序列血流呈现高信号流动质子群的相位重聚不需求180脉冲，流动质子群信号的产生不一定在切层内，一切被鼓励的质子也构成MR信号。流速快的血流呈现高信号。TE短，平行于切层面的血管信号也较强。MRI原理血流呈高信号颈部横轴位FLASH准T1加权像，TR220/TE10?FL90颈总、颈静脉、椎动脉表现为高信号MRI原理磁共振血管

13、造影一、MRA的根本实际和主要技术一飞越时间和流入性加强效应反映流动质子群与周围静止组织纵向磁化矢量的宏观变化。二流动液体的相位效应三梯度运动相位重聚技术四预饱和技术MRI原理化学位移成像与频谱分析化学位移因分子环境既核外电子构造不同引起共振频率上的差别。频谱分析不同分子环境其频率上的差别仅百余或数百赫兹Hz，其数量与所检测原子核共振频率差别相对应为数个ppm。运用化学位移的方法研讨分子构造即频谱分析。MRI原理一、化学位移伪影在人体同一部位脂质中的氢质子发出的信号分开了水质子发出的信号，在图像上处于不同的像素位置，从而在梯度编码方向上脂质含量差别很大的两种组织的界面，可出现黑白不同的条带状影

14、。把这种质子共振频率差别构成的图像失真，称为“化学位移伪影。MRI原理二、水和质子像利用水和脂子两种质子共振频率上的差别可分别构成纯水或脂质的质子图像，其成像方法有两种，一为Dixion法，一为CHESS法。MRI原理三、MR波谱分析1、在出现强的水和脂肪信号的情况下，利用抑制技术行氢原子的频率分析，可测定人脑某些低浓度的代谢产物。2、P的磁共振频谱分析MRS可断定磷的代谢产物如三磷酸腺苷ATP、二磷酸腺苷ADP、磷酸肌苷PCr、无机磷等的浓度。质量控制伪影1、化学伪影伪影质量控制2、卷褶伪影被检查解剖部位的大小超出视场FOV范围时，FOV以外的部分的解剖部位的影像移位移位或卷褶到下一张图像上

15、。质量控制3、部分容积效应4、运动伪影1生理运动伪影质量控制2自主性运动伪影肝脏扫描相位/频率交换前后自动脉搏动伪影变化质量控制自主性运动伪影脑脊液动摇伪影FLASH T1加权像MRI原理3金属异物伪影胸罩钩引起的伪影避孕器周围的低信号盲区造影剂原理：某些物质进入人体后，能改蜕变子周围的部分磁场，如Gd。这些物质接进共振着的氢质子时，呵斥T1和T2时间明显缩短。这种能引起质子弛豫时间缩短的物质为“顺磁性物质。用于MRI检查的顺磁性物质被称为顺磁性造影剂PCM。临床运用最广泛的MRI造影剂为Gd-_DTPA(钆-二乙烯五胺乙酸)。造影剂药物动力学根底特性：1、弛豫性强 2、毒性小 3、平安系数大

16、 4、细胞外分布 5、不经过正常的血脑屏障 6、迅速由肾脏排泄 7、在人体内构造稳定 8、具有高容解度造影剂Gd-DTPA的临床运用剂量与注射速度由于它的浓度与MRI信号强度之间不存在线性关系，剂量为0.1mmol/kg，60秒注射终了。造影剂Gd-DTPA的临床运用一、中枢神经系统1、发现脑外、脊髓外等信号的小病变。2、确定脑外或脑内肿瘤。3、进一步显示肿瘤内部情况。4、鉴别水肿与病变组织。5、某种程度上区分肿瘤与非肿瘤组织。6、碘过敏者。造影剂Gd-DTPA的临床运用中枢神经系统左侧小听神经瘤加强前加强后造影剂Gd-DTPA的临床运用中枢神经系统前颅凹底转移瘤造影剂Gd-DTPA的临床运用

17、中枢神经系统胸段髓内肿瘤造影剂Gd-DTPA的临床运用中枢神经系统鞍上生殖细胞瘤SE序列T1加权增强前、后信号异常的病理生理根底MRI的信号强度是多重组织特征参素的可变函数，它所反映的病理生理根底较CT更广泛，具有更大的灵敏性，从而决议了这种检查方法更具有开辟性。T1、T2时间、氢质子密度、血液或脑脊液的流动、化学位移对图像对比度起了重要作用，它是区别不同正常组织，区分正常与异常组织的主要MRI诊断根底。信号异常的病理生理根底骨胳肌T1长骨皮质H密度低T1图信号异常的病理生理根底T2图水肿T2长含铁血黄素T2短转移瘤软骨肉瘤信号异常的病理生理根底3T脑的MRA血管信号强弱与扫描脉冲序列所运用的

18、扫描参数有关信号异常的病理生理根底颈部椎管内肿瘤加强前加强后信号异常的病理生理根底水1、MR信号的80%来自细胞内，20%源自细胞外间隙。2、自在水：有较高的自在运动频率，T1长。 结合水：依靠大分子如蛋白质周围构成水化层，自在运动频率大幅减小，接近拉摩尔共振频率6-65MHz，T1时间也很长。信号异常的病理生理根底自在水和结合水的意义：囊性星形胶质细胞瘤与囊肿，CT均表现为低密度，不易区别。MRI在T1图上由于囊性星形胶质细胞瘤中的囊液富含蛋白质，T1短于脑脊液，所以信号较脑脊液高。信号异常的病理生理根底星形胶质细胞瘤T1低信号，T2高信号。信号异常的病理生理根底脑外肿瘤T1和T1加强后信号异常的病理生理根底MRI较CT更能显示脑软化灶，因脑软化灶在显微镜下由脑本质分隔的小囊组织成，靠进蛋白质外表的膜状构造，有较多结合水，T1较短，图像较CT清楚。所以MRI更接近病理所见。信号异常的病理生理根底梗阻性脑积水时，脑脊液渗漏到周围脑白质，变成结合水，信号高于脑脊液。病变内蛋白质含量高，结合水