第三章磁共振成像

1、X磁共振成像（磁共振成像（MRI）是利用原子核的磁共振现象，重建人体）是利用原子核的磁共振现象，重建人体断层图像的一种成像技术，早在断层图像的一种成像技术，早在1946年年Block和和Purcal就发现就发现了原子核的磁共振现象。了原子核的磁共振现象。1973年年Lauterbur将磁共振现象应用将磁共振现象应用于医学影像学领域，发明了磁共振成像技术。于医学影像学领域，发明了磁共振成像技术。MRI的应用促进的应用促进了医学影像学的发展，为此，了医学影像学的发展，为此，Lauterbur获得了获得了2003年度诺贝年度诺贝尔生理医学奖。尔生理医学奖。近十余年来，磁共振成像是医学影像学中发展最快

2、的领域，新近十余年来，磁共振成像是医学影像学中发展最快的领域，新的成像设备不断推出，新的检查序列和检查技术不断涌现，新的成像设备不断推出，新的检查序列和检查技术不断涌现，新的对比剂亦在不断开发和用于临床，从而拓宽了的对比剂亦在不断开发和用于临床，从而拓宽了MRI应用领域应用领域，明显提高了医学影像学的诊断水平。，明显提高了医学影像学的诊断水平。 第一节第一节 MRIMRI成像的基本原理和设备成像的基本原理和设备 第二节第二节 MRIMRI检查技术检查技术 第三节第三节 MRIMRI临床应用临床应用 一、一、MRIMRI成像的基本原理成像的基本原理 二、二、MRIMRI检查设备检查设备 是将人体

3、置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接受器收录，经电子计算机处理获得图像，这就叫做核磁共振成像。 MRI成像的基本原理较为复杂，可分为以下几个过程：成像的基本原理较为复杂，可分为以下几个过程：1人体置于强外磁场内出现纵向磁人体置于强外磁场内出现纵向磁化量化量 具有奇数质子的原子核，例具有奇数质子的原子核，例如如1H、19F、31P等具有等具有自旋特性和自旋特性和磁矩磁矩。其中氢质子（。其中氢质子（1H）在人体内）在人体内含量最多，故目前医用含量最多，故目前医用MRI

4、设备均设备均采用采用1H成像。具有磁矩的成像。具有磁矩的1H犹如一犹如一个小磁体。通常，体内这些无数的个小磁体。通常，体内这些无数的小磁体排列无规律，磁力相互抵消，小磁体排列无规律，磁力相互抵消，但进入强外磁场内，则依外磁场磁但进入强外磁场内，则依外磁场磁力线方向有序排列而出现纵向磁力线方向有序排列而出现纵向磁化量（图化量（图3-1-1）。同时，强外磁场）。同时，强外磁场内内1H呈快速锥形旋转运动，称为呈快速锥形旋转运动，称为进进动动（procession），其频率与外磁），其频率与外磁场场强成正比。场场强成正比。 2向人体发射与质子进动向人体发射与质子进动相同频率的射频（相同频率的射频（ra

5、diofrequency，RF）脉）脉冲后发生磁共振现象冲后发生磁共振现象 当向当向强外磁场内人体发射与质强外磁场内人体发射与质子进动频率一致的射频脉子进动频率一致的射频脉冲（冲（radiofrequency pulse）时，质子受到激励）时，质子受到激励，发生，发生磁共振磁共振现象。它包现象。它包括同时出现的两种变化：括同时出现的两种变化：一种一种是某些质子吸收能量是某些质子吸收能量呈反外磁场磁力线方向排呈反外磁场磁力线方向排列，致纵向磁化量减少；列，致纵向磁化量减少；另一种另一种是这些进动的质子是这些进动的质子做同步、同速运动即同相做同步、同速运动即同相位运动，而出现横向磁化位运动，而出现

6、横向磁化量（图量（图3-1-2）3停止停止RF脉冲后激励质子恢复到原有平衡状态并产生脉冲后激励质子恢复到原有平衡状态并产生MR信信号号 当停止发射当停止发射RF脉冲后，激励的质子迅速恢复至原有的平衡脉冲后，激励的质子迅速恢复至原有的平衡状态，这一过程称状态，这一过程称弛豫过程（弛豫过程（relaxation process），），所需要的所需要的时间称为时间称为弛豫时间（弛豫时间（relaxation time）。有两种弛豫时间：一种。有两种弛豫时间：一种是代表纵向磁化量恢复的时间，为是代表纵向磁化量恢复的时间，为纵向弛豫纵向弛豫时间时间（longitudinal relaxation tim

7、e），亦称），亦称T1弛豫时间，简称为弛豫时间，简称为T1；另一种是代表横向磁化量衰减和消失的时间，为；另一种是代表横向磁化量衰减和消失的时间，为横向弛豫横向弛豫时间时间（transverse relaxation time），亦称），亦称T2弛豫时间，简弛豫时间，简称为称为T2。激励质子在纵向弛豫和横向弛豫过程中产生代表。激励质子在纵向弛豫和横向弛豫过程中产生代表T1和和T2值的值的MR信号。信号。4对对MR信号进行采集、处理并重建成信号进行采集、处理并重建成MRI图像图像 含有组织含有组织T1和和T2值信息的值信息的MR信号由接收线圈采集后，经一系列复杂信号由接收线圈采集后，经一系列复杂处

8、理，即可重建为处理，即可重建为MRI图像。图像。MRI成像过程中，成像过程中，发射发射RFRF脉冲类型、间隔时间和信号采集时间脉冲类型、间隔时间和信号采集时间不同，所获不同，所获得的图像代表得的图像代表T1值或值或T2值的权重亦就不同。其中相同值的权重亦就不同。其中相同RF脉冲的间隔时间脉冲的间隔时间称为重复时间称为重复时间（repetition time，TR），），自发射自发射RF脉冲至信号采集的时间脉冲至信号采集的时间称为回波时间称为回波时间（echo time，TE）。在。在MRI成像的经典序列（成像的经典序列（SE序列）中序列）中，若使用，若使用短短TR、短、短TE，则所获得的图像主

9、要反映，则所获得的图像主要反映T1值，代表组织间值，代表组织间T1值值的差异，称为的差异，称为T1加权像（加权像（T1 weighted imaging，T1WI）；如使用）；如使用长长TR、长、长TE，则图像主要反映，则图像主要反映T2值，代表组织间值，代表组织间T2值的差异，称为值的差异，称为T2加权像加权像（T2 weighted imaging，T2WI）；若使用）；若使用长长TR、短、短TE，则图像主要反，则图像主要反映的既不是映的既不是T1值，亦不是值，亦不是T2值，而是质子密度，代表组织间质子密度的差值，而是质子密度，代表组织间质子密度的差异，称为质子密度加权像（异，称为质子密度

10、加权像（proton density weighted imaging，PdWI）。）。MRI图像和图像和CT图像同属灰阶成像，但和图像同属灰阶成像，但和CT不同，不同，CT图像的黑白灰度反映图像的黑白灰度反映的是组织器官间的密度差异，而的是组织器官间的密度差异，而MRI图像上的黑白灰度反映的是组织器官图像上的黑白灰度反映的是组织器官间间T1值、值、T2值或质子密度的差异。值或质子密度的差异。MRI检查，人体内各组织器官及其病变检查，人体内各组织器官及其病变均有相对恒定的均有相对恒定的T1值和值和T2值。值。MRI检查就是通过灰度对比，反映组织器官检查就是通过灰度对比，反映组织器官的的T1值和

11、值和T2值及其异常改变，来检出病变并进行诊断和鉴别诊断的。值及其异常改变，来检出病变并进行诊断和鉴别诊断的。MRI图像上的灰度称为信号强度，图像上的灰度称为信号强度，影像白影像白称为高信号，称为高信号，影像黑影像黑称为低称为低信号或无信号，信号或无信号，影像灰影像灰则称为中等信号。则称为中等信号。T1WI像上，高信号代表像上，高信号代表T1弛豫时间短的组织，常称为短弛豫时间短的组织，常称为短T1高信号或短高信号或短T1信号，例如脂肪组织；信号，例如脂肪组织；低信号则代表低信号则代表T1弛豫时间长的组织，常称为长弛豫时间长的组织，常称为长T1低信号或长低信号或长T1信号，信号，例如脑脊液。在例如

12、脑脊液。在T2WI像上，高信号代表像上，高信号代表T2弛豫时间长的组织，常称弛豫时间长的组织，常称为长为长T2高信号或长高信号或长T2信号，例如脑脊液；低信号则代表信号，例如脑脊液；低信号则代表T2弛豫时间短弛豫时间短的组织，常称为短的组织，常称为短T2低信号或短低信号或短T2信号，例如骨皮质。信号，例如骨皮质。表表3-1-1列举了几种组织在列举了几种组织在T1WI和和T2WI像上的灰度。像上的灰度。 磁共振成像设备主要包括五个部分：主磁体、磁共振成像设备主要包括五个部分：主磁体、梯度系统、射频系统、计算机和数据处理系统以及梯度系统、射频系统、计算机和数据处理系统以及辅助设施部分。辅助设施部分

13、。1 1主磁体主磁体 作用是产生强的外磁场。目前常用有超导型磁体和永作用是产生强的外磁场。目前常用有超导型磁体和永磁型磁体，它们的构造、性能和造价均不相同。磁型磁体，它们的构造、性能和造价均不相同。永磁型磁体永磁型磁体的制的制造和运行成本较低，但产生的磁场强度偏低，最高为造和运行成本较低，但产生的磁场强度偏低，最高为0.3Tesla（T），且磁场的均匀性和稳定性欠佳。），且磁场的均匀性和稳定性欠佳。超导型磁体超导型磁体是当前主流类是当前主流类型，场强可高达型，场强可高达7.0T，常用者为，常用者为1.5T和和3.0T，磁场均匀性和稳定，磁场均匀性和稳定性较佳，但制造、运行和维护费用均较高。由于

14、超导型和永磁型性较佳，但制造、运行和维护费用均较高。由于超导型和永磁型磁体的场强和性能参数不同，致两型磁体的场强和性能参数不同，致两型MR设备的成像质量和应用设备的成像质量和应用范围有很大差异，如与超导型设备相比，永磁型设备不能进行或范围有很大差异，如与超导型设备相比，永磁型设备不能进行或难以获得良好的功能性磁共振成像（难以获得良好的功能性磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）图像。）图像。2 2梯度系统梯度系统 作用是产生梯度磁场，为体内作用是产生梯度磁场，为体内MR信号空间定位信号空间定位提供三维编码信息。其主要由提供三维编码信息

15、。其主要由、Y、Z三组线圈组成。梯度三组线圈组成。梯度系统中最重要的参数是梯度磁场强度和梯度切换率，它们与成系统中最重要的参数是梯度磁场强度和梯度切换率，它们与成像速度和质量相关。像速度和质量相关。3 3射频系统射频系统 用以发射用以发射RE脉冲和接收脉冲和接收MR信号。主要由发射线信号。主要由发射线圈和接收线圈组成。同一线圈亦可兼有发射和接收功能。圈和接收线圈组成。同一线圈亦可兼有发射和接收功能。MRI成像设备中，射频线圈有多种类型，包括全容积线圈（头线圈成像设备中，射频线圈有多种类型，包括全容积线圈（头线圈、体线圈）、表面线圈、腔内线圈和相控阵线圈等，适于检查、体线圈）、表面线圈、腔内线圈

16、和相控阵线圈等，适于检查不同部位、范围和组织器官的需要。不同部位、范围和组织器官的需要。4 4计算机和处理系统计算机和处理系统 用于控制用于控制MR设备运行，并负责设备运行，并负责MR信信号采集、处理、图像重建、显示和存储等工作。号采集、处理、图像重建、显示和存储等工作。 5 5辅助设施辅助设施 包括图像显示、照相和各种存储设施。工作站包括图像显示、照相和各种存储设施。工作站为为MR设备的重要辅助设施，具有多种图像后处理功能。设备的重要辅助设施，具有多种图像后处理功能。 1945年年 2 个独立小组在几天内同时发现个独立小组在几天内同时发现核磁共振现象：核磁共振现象： 1）Bloch Stan

17、ford 大学大学 （1946）Physics Review 69, 127 2）Purcell MIT, （1946）Physics Review 69, 37 Felix Bloch 1905-1983 Edward Mills Purcell 1912-19971952 Nobel Prize for PhysicsStanford University MIT 1973年年2个独立小组利用个独立小组利用磁场梯度磁场梯度解决解决空间空间信息信息获取的问题：获取的问题：图像形成图像形成 Lauterbur, State University of New York（85年年 Univ. o

18、f Illinois） (1973) Nature 242,736 Mansfield, Nottingham University (1973) J. Phys.C 6,L422Lauterbur, 1929 Mansfied 19332003 Nobel Prize in Physiology or MedicinePaul C. Lauterbur Prize Award Photo Sir Peter Mansfield Prize Award Photo10/6,2003 一、一、MRIMRI检查序列检查序列 二、二、MRIMRI对比增强检查对比增强检查 三、三、MR MR 血管成像

19、血管成像 四、四、MRMR电影成像技术电影成像技术 五、五、MRMR水成像技术水成像技术 六、六、MRMR波谱技术波谱技术 七、功能性七、功能性MRMR成像成像 MRI检查技术种类繁多，各具特点和应用目检查技术种类繁多，各具特点和应用目的。计有各种的。计有各种MRI检查序列、检查序列、MRI对比增强对比增强检查、检查、MR血管造影检查、血管造影检查、MR电影成像技电影成像技术、术、MR水成像技术、水成像技术、MR波谱技术、功能波谱技术、功能性性MR成像技术等，分述如下。成像技术等，分述如下。1 1自旋回波（自旋回波（spin echospin echo，SESE）序列）序列 是是MRI经典成像

20、序列。其采用经典成像序列。其采用90和和180脉冲组合，通过选用不同的脉冲组合，通过选用不同的TR和和TE，就可获得，就可获得T1WI、T2WI和和PdWI像。像。T1WI像显示解剖结构较好，而像显示解剖结构较好，而T2WI像易于发现病变。像易于发现病变。快速自旋快速自旋回波回波（turbo SE，TSE；fast SE，FSE）序列则能明显缩短成像时间。）序列则能明显缩短成像时间。2 2反转恢复（反转恢复（inversion recoveryinversion recovery，IRIR）序列）序列 亦是临床上常用的序列亦是临床上常用的序列。其采用。其采用180、90和和180脉冲组合，并在

21、第一个脉冲组合，并在第一个180反转脉冲之后反转脉冲之后，经一定时间即反转时间（，经一定时间即反转时间（inversion time，TI）再施加）再施加90脉冲。依脉冲。依TI长短，分为短长短，分为短TI反转恢复（反转恢复（short TI inversion recovery，STIR）序列、）序列、长长TI反转恢复序列即液体衰减反转恢复（反转恢复序列即液体衰减反转恢复（fluid attenuated inversion recovery，FLAIR）序列。）序列。STIR序列可抑制具有短序列可抑制具有短T1值组织的信号，例值组织的信号，例如脂肪；如脂肪；FLAIR则抑制则抑制T2WI上

22、自由水的信号强度，使邻近的长上自由水的信号强度，使邻近的长T2高信号病高信号病变，如脑室周围和脑沟旁的小病灶，显示更为清楚。变，如脑室周围和脑沟旁的小病灶，显示更为清楚。MRI检查序列是指应用特定的检查序列是指应用特定的RF脉冲组合、采集时间和编码方脉冲组合、采集时间和编码方式等所进行的式等所进行的MRI检查技术。当这些参数不同时，就组成了不检查技术。当这些参数不同时，就组成了不同的同的MRI检查序列，获得了不同性质的检查序列，获得了不同性质的MRI图像，用于不同检图像，用于不同检查目的的需要。查目的的需要。3 3梯度回波（梯度回波（gradient echogradient echo，GRE

23、GRE）序列）序列 可提高磁共振成像可提高磁共振成像速度，临床上常用。在速度，临床上常用。在GRE序列中，激励脉冲小于序列中，激励脉冲小于90并施并施加梯度磁场代替加梯度磁场代替180脉冲，从而明显缩短了成像时间。快脉冲，从而明显缩短了成像时间。快速梯度回波序列则能进一步提高成像速度。主要用于速梯度回波序列则能进一步提高成像速度。主要用于MRI动动态增强检查及心脏、血管成像。态增强检查及心脏、血管成像。4 4平面回波成像（平面回波成像（echo planar imagingecho planar imaging，EPIEPI） 为目前为目前MRI速速度最快的成像技术，是在一个度最快的成像技术，

24、是在一个TR期间内利用一次射频脉冲激期间内利用一次射频脉冲激发，采集多个梯度回波。发，采集多个梯度回波。EPI几乎能与所有常规成像序列进几乎能与所有常规成像序列进行组合，如与行组合，如与SE序列组合，即在序列组合，即在90和和180脉冲之后进行脉冲之后进行平面回波数据采集。如此，明显缩短了成像时间，并可获得平面回波数据采集。如此，明显缩短了成像时间，并可获得较高质量的图像。较高质量的图像。EPI适用于心脏快速成像、腹部快速成像适用于心脏快速成像、腹部快速成像和脑功能成像以及介入和脑功能成像以及介入MRI的实时监控。的实时监控。除上述常用检查序列外，预饱和脂肪抑制技术和除上述常用检查序列外，预饱

25、和脂肪抑制技术和GRE序列序列T1WI的同、反相位检查在临床工作中亦常用。脂肪中质子和水中质的同、反相位检查在临床工作中亦常用。脂肪中质子和水中质子具有不同的进动频率，称为化学位移（子具有不同的进动频率，称为化学位移（chemical shift）。）。预饱和脂肪抑制技术亦称频率选择性脂肪抑制（预饱和脂肪抑制技术亦称频率选择性脂肪抑制（frequency-selective fat-suppression）技术，是先施加与脂肪中质子进）技术，是先施加与脂肪中质子进动频率相同的动频率相同的RF脉冲及扰相位梯度脉冲，使其磁化量为零，其脉冲及扰相位梯度脉冲，使其磁化量为零，其后再行后再行SE等序列检

26、查，此时脂肪质子不再产生等序列检查，此时脂肪质子不再产生MR信号，即受信号，即受到抑制（图到抑制（图3-2-la、b）。与前述）。与前述STIR序列不同，该脂肪抑制序列不同，该脂肪抑制技术对于确定脂肪组织是特异性的，而技术对于确定脂肪组织是特异性的，而STIR序列则是非特异性序列则是非特异性的。的。GRE序列序列T1WI的同相位（的同相位（in phase，IP）和反相位（）和反相位（opposed phase，OP）检查技术则是利用脂质中质子和水中）检查技术则是利用脂质中质子和水中质子的进动分别处于同相位和反相位时成像，同相位成像时采质子的进动分别处于同相位和反相位时成像，同相位成像时采集的

27、集的MR信号为两者信号之和，反相位时则为两者信号之差。信号为两者信号之和，反相位时则为两者信号之差。因此，同一体素内若含丰富的脂质和水，则与同相位相比，反因此，同一体素内若含丰富的脂质和水，则与同相位相比，反相位上的信号强度有明显下降。同、反相位成像在临床上主要相位上的信号强度有明显下降。同、反相位成像在临床上主要用于检查脂肪肝和鉴别肾上腺腺瘤与非腺瘤。用于检查脂肪肝和鉴别肾上腺腺瘤与非腺瘤。图图3-2-1 MR的多种成像技术的多种成像技术ab同一例，同一例，aT1WI检查，盆腔右后部直肠旁高信号肿块，检查，盆腔右后部直肠旁高信号肿块，b预饱和脂肪抑制技术预饱和脂肪抑制技术T1WI检查，上述盆

28、腔肿块高信号发生抑检查，上述盆腔肿块高信号发生抑制，转变为低信号，证实肿块内含脂肪组织；制，转变为低信号，证实肿块内含脂肪组织；MRI图像具有良好的组织对比，易于检出病变。但为了更清楚地显示病灶，图像具有良好的组织对比，易于检出病变。但为了更清楚地显示病灶，明确其形态学表现、血供情况和血流动力学改变，以利于准确诊断，临床明确其形态学表现、血供情况和血流动力学改变，以利于准确诊断，临床上常使用上常使用MR对比剂，人为地改变组织器官和病灶对比剂，人为地改变组织器官和病灶T1和和T2弛豫时间，增加其弛豫时间，增加其间信号对比和反映病灶的信号变化特征，此即间信号对比和反映病灶的信号变化特征，此即MRI

29、对比增强检查（图对比增强检查（图3-2-lc、d）。）。MRI对比增强检查方法常用，通常是在对比增强检查方法常用，通常是在MRI平扫检查发现病变后采用。普遍平扫检查发现病变后采用。普遍应用的是静脉注入顺磁性对比剂应用的是静脉注入顺磁性对比剂Gd-DTPA。和。和CT增强方法类似，增强方法类似，MRI对比对比增强亦分为普通增强检查、多期增强检查及灌注成像等方法。增强亦分为普通增强检查、多期增强检查及灌注成像等方法。MRI对比增强对比增强检查一般采用检查一般采用T1WI成像序列，在成像序列，在MR灌注检查或以超顺磁性氧化铁为对比剂灌注检查或以超顺磁性氧化铁为对比剂的对比增强检查，则采用的对比增强检

30、查，则采用T2WI成像序列。成像序列。图图3-2-1 MR的多种成像技术的多种成像技术cd同一例，同一例，cT1WI检查，额区中线部略低信号肿块，检查，额区中线部略低信号肿块，d增增强强T1WI检查，上述肿块明显强化；检查，上述肿块明显强化；磁共振血管成像（磁共振血管成像（magnetic resonance angiography，MRA）是一种无创性血管检查技术，可不用对比剂就能清楚显示血管影是一种无创性血管检查技术，可不用对比剂就能清楚显示血管影像。此外，还可提供血管周围的解剖信息。像。此外，还可提供血管周围的解剖信息。MRA在临床上有较高在临床上有较高的实用价值。的实用价值。普通普通M

31、RA有两种基本成像技术，即有两种基本成像技术，即时间飞时间飞跃（跃（time of flighttime of flight，TOFTOF）法和相位对比）法和相位对比（phase contrastphase contrast，PCPC）法）法。它们的成像。它们的成像均与血液流动相关，但原理不同，均与血液流动相关，但原理不同，TOF法法依赖于流入相关增强现象，而依赖于流入相关增强现象，而PC法依赖于法依赖于速度诱导的流动质子相位改变进行成像。速度诱导的流动质子相位改变进行成像。这两种成像技术不需注射对比剂，并均可这两种成像技术不需注射对比剂，并均可用用2D或或3D方式进行采集。首先获得一大组方式

32、进行采集。首先获得一大组薄层图像即源图像，其后经薄层图像即源图像，其后经MIP重建，产重建，产生完整的血管影像（图生完整的血管影像（图3-2-le）。）。TOF、PC方法的方法的2D和和3D血管成像各有其优势、血管成像各有其优势、不足及适应证。需注意，不足及适应证。需注意，MRA诊断时常需诊断时常需参考源图像。参考源图像。图图3-2-1 MR的多种成像技术的多种成像技术e颈内动脉系统颈内动脉系统MRA检查；检查； 对比增强对比增强MRAMRA（contrast enhanced MRAcontrast enhanced MRA，CEMRACEMRA）是向静是向静脉内快速团注顺磁性对比剂脉内快速

33、团注顺磁性对比剂Gd-DTPA，利用其明显缩短，利用其明显缩短血流血流T1弛豫时间的作用，同时应用快速梯度回波序列采集弛豫时间的作用，同时应用快速梯度回波序列采集数据，再经计算机处理后所获得靶血管影像的成像技术。数据，再经计算机处理后所获得靶血管影像的成像技术。因此，因此，CEMRA的成像原理不同于的成像原理不同于TOF和和PC法。法。其优点是其优点是成像速度快，空间分辨力和对比分辨力均很高，且伪影少成像速度快，空间分辨力和对比分辨力均很高，且伪影少。然而，然而，CEMRA检查有一定技术难度，必须严格掌握采检查有一定技术难度，必须严格掌握采集时机，否则可导致检查失败。集时机，否则可导致检查失败

34、。 磁共振电影（磁共振电影（magnetic resonance cine，MRC）成像技术是对运动器官，利用）成像技术是对运动器官，利用MRI快速成像序快速成像序列，产生一系列不同时相的图像，并以电影方式列，产生一系列不同时相的图像，并以电影方式进行连续显示的检查技术。如此能够动态观察器进行连续显示的检查技术。如此能够动态观察器官的运动，评估运动功能的异常。官的运动，评估运动功能的异常。 磁共振电影成像技术主要用于评估心脏的运动功磁共振电影成像技术主要用于评估心脏的运动功能和关节的运动功能等。能和关节的运动功能等。 磁共振水成像（磁共振水成像（magnetic resonance hydro

35、graphy，MRH）技术的主要原理是利用）技术的主要原理是利用静止或缓慢流动液体中的水质静止或缓慢流动液体中的水质子具有长子具有长T2弛豫时间弛豫时间的特点进的特点进行成像。对人体内一些静止或行成像。对人体内一些静止或缓慢流动的液体，如脑脊液、缓慢流动的液体，如脑脊液、胆汁和胰液、尿液及内耳淋巴胆汁和胰液、尿液及内耳淋巴液等，采用重液等，采用重T2WI成像即用很成像即用很长的长的TR和很长的和很长的TE成像时，这成像时，这些液体表现为高信号，而其他些液体表现为高信号，而其他组织结构由于组织结构由于T2弛豫时间较短弛豫时间较短而呈极低信号，如此不用对比而呈极低信号，如此不用对比剂即能使这些液体

36、结构清楚显剂即能使这些液体结构清楚显示（图示（图3-2-lf）。）。图图3-2-1 MR的多种成像技术的多种成像技术fMR水成像检查（水成像检查（MR尿路成像）；尿路成像）； MR水成像技术具有如下水成像技术具有如下优点优点：为安全无创性检查；不需：为安全无创性检查；不需注入对比剂；不干扰液体结构的生理及病理状态；可行多注入对比剂；不干扰液体结构的生理及病理状态；可行多方位检查，处理后还可行三维显像；适应证广，尤其对于方位检查，处理后还可行三维显像；适应证广，尤其对于不适宜常规方法进行检查的患者更具有实用价值。不适宜常规方法进行检查的患者更具有实用价值。 MR水成像检查技术包括水成像检查技术包

37、括MR胆胰管成像（胆胰管成像（MR cholangiopancreatography，MRCP）、）、MR尿路成像尿路成像（MR urography，MRU）、）、MR脊髓成像（脊髓成像（MR myelography，MRM）和）和MR内耳迷路成像（内耳迷路成像（MR labyrinthography）等。）等。 磁共振波谱（磁共振波谱（magnetic resonance spectroscopy，MRS）技术是利用质子在不同化合物中具有不同的进动）技术是利用质子在不同化合物中具有不同的进动频率即化学位移现象，来检测化合物组成成分及其含量的频率即化学位移现象，来检测化合物组成成分及其含量的检

38、查技术。在检查技术。在MRI成像时，体内的成像时，体内的MR信号主要来自水和信号主要来自水和脂肪中的质子，而化合物（代谢物）中的质子产生的脂肪中的质子，而化合物（代谢物）中的质子产生的MR信号很弱。因此，信号很弱。因此，MRS检查时需抑制水和脂肪中质子的检查时需抑制水和脂肪中质子的信号，方可使代谢物中的质子产生的微弱信号在信号，方可使代谢物中的质子产生的微弱信号在MRS上上能以共振峰的形式显示出来。能以共振峰的形式显示出来。 MRS检查获得的是由不同代谢物共振峰所组成的谱线，检查获得的是由不同代谢物共振峰所组成的谱线，并非解剖图像，因此不同于其他并非解剖图像，因此不同于其他MRI成像方法。然而

39、，若成像方法。然而，若将将MRS所获得层面内各体素的某种代谢物共振峰，依其所获得层面内各体素的某种代谢物共振峰，依其浓度转换为该检查层面可视的伪彩图像，并与常规浓度转换为该检查层面可视的伪彩图像，并与常规MRI图图像进行叠加，则能直观显示层面内该代谢物及其浓度的分像进行叠加，则能直观显示层面内该代谢物及其浓度的分布，此即磁共振波谱成像（布，此即磁共振波谱成像（magnetic resonance spectroscopic imaging， MRSI）。）。 人体内各组织器官具有不同的代谢物及其浓度，病变发生人体内各组织器官具有不同的代谢物及其浓度，病变发生的代谢异常将使它们发生改变，而不同性

40、质病变所引起的的代谢异常将使它们发生改变，而不同性质病变所引起的改变又各不相同，因此通过改变又各不相同，因此通过MRS检测这些代谢物及其浓检测这些代谢物及其浓度，将有利于疾病的诊断和鉴别诊断。度，将有利于疾病的诊断和鉴别诊断。 MRS是目前唯一的无创性在体检测代谢物的检查技术，是目前唯一的无创性在体检测代谢物的检查技术，常用的是质子波谱技术，对脑肿瘤和前列腺癌的诊断和鉴常用的是质子波谱技术，对脑肿瘤和前列腺癌的诊断和鉴别诊断很有帮助。别诊断很有帮助。 功能性磁共振成像（功能性磁共振成像（fMRI）是近十余年来发展起）是近十余年来发展起来的一类全新成像技术，与一般来的一类全新成像技术，与一般MR

41、I不同，它们不同，它们是以组织结构的生理功能及其异常改变为成像信是以组织结构的生理功能及其异常改变为成像信息，并以图像形式反映出来的成像技术。目前，息，并以图像形式反映出来的成像技术。目前，fMRI包括扩散加权成像（包括扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）、灌注加权成像（）、灌注加权成像（perfusion weighted imaging，PWI）和脑活动功能成像。）和脑活动功能成像。组织中水分子在温度驱使下随机运动，即为扩散运动。常规组织中水分子在温度驱使下随机运动，即为扩散运动。常规MRI成像，水分成像，水分子扩散运动对信号强度影响很微小。子扩散运

42、动对信号强度影响很微小。DWI是用特定的脉冲序列，反映组织内是用特定的脉冲序列，反映组织内水分子扩散运动的状况，并能进一步获得量化指标，即表观扩散系数（水分子扩散运动的状况，并能进一步获得量化指标，即表观扩散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）值和所组成的）值和所组成的ADC图。不同类型病图。不同类型病变对水分子扩散运动产生不同的影响，反映在变对水分子扩散运动产生不同的影响，反映在DWI图和图和ADC图上有不同的表图上有不同的表现，并且这种功能性改变可先于病变的形态学改变，因此现，并且这种功能性改变可先于病变的形态学改变，因此DWI检查有利于疾检查有利于

43、疾病的早期发现、诊断和鉴别诊断。例如，对脑梗死的早期诊断和对中央腺体病的早期发现、诊断和鉴别诊断。例如，对脑梗死的早期诊断和对中央腺体前列腺癌的诊断，前列腺癌的诊断，DWI均有较高的价值（图均有较高的价值（图3-2-1g、h）。）。图图3-2-1 MR的多种成像技术的多种成像技术gh同一例，同一例，g常规常规T2WI检查，左基底节病灶不明显，检查，左基底节病灶不明显，hDWI检查，左基检查，左基底节区明显高信号病灶底节区明显高信号病灶 扩散张量成像（扩散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）是在）是在DWI基础上发展而来的一种功能性成像技术，能反映组织基础上发展而

44、来的一种功能性成像技术，能反映组织中水分子扩散的各向异性，并可获得相应的量化指标各向中水分子扩散的各向异性，并可获得相应的量化指标各向异性分数（异性分数（fractional anisotropy，FA）值等。在纤维组）值等。在纤维组织内，水分子易沿纤维走行方向扩散，应用织内，水分子易沿纤维走行方向扩散，应用DTI技术和相技术和相应的后处理软件可进行扩散张量纤维束成像（应的后处理软件可进行扩散张量纤维束成像（diffusion tensor tractography，DTT），获得纤维束走行的图像），获得纤维束走行的图像。目前最常用于显示脑白质纤维束，能反映病变所致的脑。目前最常用于显示脑白质

45、纤维束，能反映病变所致的脑白质纤维束的受压、移位和破坏、中断情况。白质纤维束的受压、移位和破坏、中断情况。 磁共振灌注加权成像检查能够获得组织器官及病变的血流磁共振灌注加权成像检查能够获得组织器官及病变的血流灌注信息。常用的方法是动态磁敏感增强检查技术，于静灌注信息。常用的方法是动态磁敏感增强检查技术，于静脉内快速注入顺磁性对比剂脉内快速注入顺磁性对比剂Gd-DTPA，对兴趣部位进行，对兴趣部位进行EPI等快速连续成像，通常为等快速连续成像，通常为T2WI检查，利用对比剂首过的检查，利用对比剂首过的T2 或或T2*磁敏感效应，获得时间磁敏感效应，获得时间-信号强度曲线，据此可计算信号强度曲线，

46、据此可计算出相对血容量（出相对血容量（relative blood volume，rBV）、相对血）、相对血流量（流量（relative blood flow，rBF）、平均通过时间和达峰）、平均通过时间和达峰时间等参数，并由此组成相应的伪彩参数图。时间等参数，并由此组成相应的伪彩参数图。PWI为了解为了解组织器官和病变的血流灌注提供了相应参数以及半定量的组织器官和病变的血流灌注提供了相应参数以及半定量的指标，而有利于病变的诊断和鉴别诊断。指标，而有利于病变的诊断和鉴别诊断。 当大脑受到一定刺激（如视、听、运动和认知等）时，局当大脑受到一定刺激（如视、听、运动和认知等）时，局部脑组织处于功能活

47、动（激活）状态。脑活动功能成像就部脑组织处于功能活动（激活）状态。脑活动功能成像就是以图像的形式展现人类大脑活动的功能解剖区及其异常是以图像的形式展现人类大脑活动的功能解剖区及其异常改变。常用的方法是血氧水平依赖性（改变。常用的方法是血氧水平依赖性（BOLD）MR成像技成像技术，基本原理为局部脑组织激活时伴随血流量增加，其中术，基本原理为局部脑组织激活时伴随血流量增加，其中血流量增加超过了耗氧量增加，使得激活区所含的脱氧血血流量增加超过了耗氧量增加，使得激活区所含的脱氧血红蛋白减少，导致红蛋白减少，导致T2 WI或或T2*WI上脑活动区呈高信号表现上脑活动区呈高信号表现。脑活动功能成像对于人类

48、进一步认识自身以及一些脑疾。脑活动功能成像对于人类进一步认识自身以及一些脑疾病的早期检出、诊断和治疗等均有非常重要意义。病的早期检出、诊断和治疗等均有非常重要意义。 一、一、MRIMRI检查的临床应用检查的临床应用 二、二、MRIMRI检查的注意事项检查的注意事项 MRI检查具有高的组织分辨力和多方位、多参数、多序列检查具有高的组织分辨力和多方位、多参数、多序列成像的优势，成像的优势， 无辐射损伤和碘对比剂所致的不良反应，无辐射损伤和碘对比剂所致的不良反应， 广泛用于人体多系统疾病的检查、诊断和鉴别诊断，包括广泛用于人体多系统疾病的检查、诊断和鉴别诊断，包括中枢神经系统、颈部、纵隔、心脏和大血

49、管、肝脏、胆系中枢神经系统、颈部、纵隔、心脏和大血管、肝脏、胆系、胰腺、脾、泌尿系统、男女生殖系统及骨髓和骨关节系、胰腺、脾、泌尿系统、男女生殖系统及骨髓和骨关节系统的先天性异常、肿瘤和肿瘤样病变、炎性病变和外伤性统的先天性异常、肿瘤和肿瘤样病变、炎性病变和外伤性病变等的诊断和鉴别诊断。病变等的诊断和鉴别诊断。 应当指出，和应当指出，和CT相比，相比，MRI检查在许多方面具有优势，例检查在许多方面具有优势，例如对垂体微腺瘤的显示如对垂体微腺瘤的显示 对较早期前列腺癌的检出对较早期前列腺癌的检出 对子宫对子宫先天性畸形和肿瘤的诊断和分期、对脊髓病变的显示以及先天性畸形和肿瘤的诊断和分期、对脊髓病

50、变的显示以及对骨髓病变和关节软骨损伤的检出等，均有其独特价值。对骨髓病变和关节软骨损伤的检出等，均有其独特价值。尤其是各种特殊成像序列和成像技术以及功能性磁共振成尤其是各种特殊成像序列和成像技术以及功能性磁共振成像的检查进一步提高了疾病的检出、诊断和鉴别诊断能力像的检查进一步提高了疾病的检出、诊断和鉴别诊断能力，扩大了应用领域，并且加深了对疾病的了解和认识。，扩大了应用领域，并且加深了对疾病的了解和认识。 MRI检查亦有一些不足：检查亦有一些不足： 由于强磁场对电子器件和铁磁性物质的作用，使得一些患由于强磁场对电子器件和铁磁性物质的作用，使得一些患者不能进行者不能进行MRI检查，例如带有心脏起搏器者和置有金属检查，例如带有心脏起搏器者和置有金属性（铁磁性）手术夹、假体和人工关节者；性（铁磁性）手术夹、假体和人工关节者； 妊娠早期和幽闭恐怖症者也为妊娠早期和幽闭恐怖症者也为MRI检查的禁忌证。检查的禁忌证。 其次，对一些部位疾病，其次，对一些部位疾病，MRI检查的效果不佳，例如肺部检查的效果不佳，例如肺部大多数疾病不适宜大多数疾病不适宜MRI检查；检查； 对钙化性病灶的显示和确定，对钙化性病灶的显示和确定，MRI检查亦有很大的限度。检查亦有