磁共振成像原理人民卫生出版社

1、医学影像成像原理医学影像成像原理医学影像成像原理医学影像成像原理医学影像成像原理医学影像成像原理第七章磁共振成像第七章磁共振成像雍国富雍国富 遵义医药高等专科学校遵义医药高等专科学校韩韩 立立 天津医科大学天津医科大学第一节磁共振成像工作流程第一节磁共振成像工作流程 第二节磁共振成像原理第二节磁共振成像原理 第三节磁共振成像序列第三节磁共振成像序列 第四节第四节血流的磁共振信号特点血流的磁共振信号特点 第五节第五节磁共振图像质量磁共振图像质量 第六节第六节磁共振成像新技术磁共振成像新技术学习目标学习目标1.1.掌握掌握磁共振成像的物理基础；磁共振成像的物理基础；图像信息的产生；图像信息的产生；

2、图像的空间定位。图像的空间定位。 2.2.熟悉熟悉磁共振成像的概念、特点；磁共振成像的概念、特点；磁共振的血流信号特点。磁共振的血流信号特点。 3.3.了解了解了解脉冲序列的构成及其特点；了解脉冲序列的构成及其特点；影响磁共振图像质量和信号强度的因素。影响磁共振图像质量和信号强度的因素。第一节磁共振成像工作流程第一节磁共振成像工作流程一、磁共振成像定义及特点一、磁共振成像定义及特点 磁共振成像定义磁共振成像定义磁共振成像是利用特定频率的射频磁共振成像是利用特定频率的射频 (RF) (RF) 脉冲对置于磁场中含有自旋不为零的原子核脉冲对置于磁场中含有自旋不为零的原子核的物质进行激发，而产生核磁共

3、振现象，用的物质进行激发，而产生核磁共振现象，用感应线圈采集磁共振信号，按一定数学方法感应线圈采集磁共振信号，按一定数学方法进行处理而建立数字图像的成像方法。进行处理而建立数字图像的成像方法。 磁共振成像的特点磁共振成像的特点以射频脉冲作为成像的能量源，对人以射频脉冲作为成像的能量源，对人体安全、无创；体安全、无创；图像对脑和软组织分辨力极佳，解剖图像对脑和软组织分辨力极佳，解剖结构和病变形态显示清楚、逼真；结构和病变形态显示清楚、逼真；多方位成像；多方位成像；多参数成像，多序列成像；多参数成像，多序列成像；选择性成像，通过参数、成像序列的选择性成像，通过参数、成像序列的选择或应用特殊成像技术

4、，可以选择或抑制选择或应用特殊成像技术，可以选择或抑制人体组织的磁共振信号，进行选择性成像；人体组织的磁共振信号，进行选择性成像；除了能进行形态学研究外，还能进行除了能进行形态学研究外，还能进行功能、组织化学和生物化学方面的研究。功能、组织化学和生物化学方面的研究。 磁共振成像的局限性磁共振成像的局限性 空间分辨力低，细小病变不易显示，空间分辨力低，细小病变不易显示，不适宜对微小病变的观察。不适宜对微小病变的观察。成像速度慢，不利于对危重患者及不成像速度慢，不利于对危重患者及不合作患者检查。合作患者检查。禁忌证多，装有心脏起搏器、动脉瘤禁忌证多，装有心脏起搏器、动脉瘤夹、金属假肢等患者不宜进行

5、磁共振检查。夹、金属假肢等患者不宜进行磁共振检查。不能进行定量分析。不能进行定量分析。多种伪影因素，多种伪影因素，磁共振成像设备价格相对昂贵。磁共振成像设备价格相对昂贵。 二、磁共振成像基本硬件二、磁共振成像基本硬件 主磁体主磁体梯度线圈梯度线圈脉冲线圈脉冲线圈计算机系统计算机系统其他辅助设备其他辅助设备三、磁共振成像工作流程三、磁共振成像工作流程 扫描前准备扫描前准备初使扫描初使扫描选用预先设定的协议进行扫描选用预先设定的协议进行扫描原始数据应用专业数据处理软件处理原始数据应用专业数据处理软件处理诊断所需图像诊断所需图像第二节磁共振成像原理第二节磁共振成像原理 一、发生一、发生MRMR现象的

6、基本条件现象的基本条件磁共振信号的产生必须满足三个条件：磁共振信号的产生必须满足三个条件：具有磁矩的自旋原子核；具有磁矩的自旋原子核；稳定的静磁场；稳定的静磁场；特定频率的射频脉冲。特定频率的射频脉冲。 （一）原子核的自旋与磁矩（一）原子核的自旋与磁矩1.1.原子核的自旋和电磁场原子核的自旋和电磁场自旋：自旋：原子核总以一定的频率绕着自己的轴进原子核总以一定的频率绕着自己的轴进行高速旋转。行高速旋转。带有正电荷的原子核自旋产生的磁场称为核磁。带有正电荷的原子核自旋产生的磁场称为核磁。 自旋运动能够产生核磁的原子核称为磁性原子自旋运动能够产生核磁的原子核称为磁性原子核。核。磁性原子核需要符合以下

7、条件：磁性原子核需要符合以下条件：（1 1）中子和质子均为奇数；）中子和质子均为奇数；（2 2）中子为奇数，质子为偶数；）中子为奇数，质子为偶数；（3 3）中子为偶数，质子为奇数。）中子为偶数，质子为奇数。 带有正电荷的质带有正电荷的质子自旋产生一个与自子自旋产生一个与自旋同轴的电磁场，具旋同轴的电磁场，具有大小和方向。有大小和方向。磁场的方向可由磁场的方向可由环形电流的法拉第右环形电流的法拉第右手螺旋法则确定。手螺旋法则确定。2.2.原子核的磁矩原子核的磁矩 磁矩是一个矢量，有大小和方向。磁矩是一个矢量，有大小和方向。 只有具备磁矩不为零的原子核才能在一定的条只有具备磁矩不为零的原子核才能在

8、一定的条件下发生磁共振现象。件下发生磁共振现象。 任何存在奇数质子、中子或者质子数与中子数任何存在奇数质子、中子或者质子数与中子数之和为奇数的原子核均存在磁矩。之和为奇数的原子核均存在磁矩。 氢（氢（1 1H H）原子核内只有一个质子，因而氢原子核）原子核内只有一个质子，因而氢原子核具有磁矩。具有磁矩。 人体含有丰富的氢原子，人体的磁共振成像又人体含有丰富的氢原子，人体的磁共振成像又称为质子成像。称为质子成像。 （二）静磁场（二）静磁场1.1.静磁场的作用静磁场的作用把人体放入一个强大的静磁场把人体放入一个强大的静磁场(B(B0 0) )中将会中将会出现下述现象：出现下述现象：质子将沿着质子将

9、沿着B B0 0的方向排列，产生净磁化的方向排列，产生净磁化矢量；矢量；质子在自旋的同时，以质子在自旋的同时，以B B0 0的磁力线为轴的磁力线为轴进行进行“进动进动”或称为或称为“旋进旋进”。 2.2.静磁场的类型静磁场的类型（1 1）根据磁体的设计分类）根据磁体的设计分类常导型磁体；超导型磁体；永磁型磁体常导型磁体；超导型磁体；永磁型磁体（2 2）根据磁体的场强分类）根据磁体的场强分类 超高场超高场(4.0(4.07.OT)7.OT)；高场；高场(1.5(1.53.0T)3.0T)；中场（中场（0.50.51.4T)1.4T)；低场；低场(0.2(0.20.4T)0.4T)；超低场超低场(

10、0.2T)(0.2T)。（三）射频脉冲（三）射频脉冲射频脉冲射频脉冲(RF)(RF) 属于电磁波谱内无线电波的属于电磁波谱内无线电波的频率范围，它在磁共振中仅做短暂的发射。频率范围，它在磁共振中仅做短暂的发射。1.1.射频脉冲的作用射频脉冲的作用（1 1）翻转纵向磁化矢量）翻转纵向磁化矢量（2 2）形成横向磁化矢量）形成横向磁化矢量2.2.射频脉冲的特征射频脉冲的特征（1 1）频率使进动频率与）频率使进动频率与RFRF脉冲频率相同脉冲频率相同的质子发生磁共振。的质子发生磁共振。（2 2）带宽频率的范围，决定扫描时的层）带宽频率的范围，决定扫描时的层面厚度及预饱和。面厚度及预饱和。（3 3）强度

11、和作用时间决定）强度和作用时间决定MzMz的翻转角度。的翻转角度。人体置于静磁场人体置于静磁场(B(B0 0) )中，体内的氢质子将会沿中，体内的氢质子将会沿B B0 0的方向排列，且绕的方向排列，且绕B B0 0轴进行进动产生纵向磁化矢量轴进行进动产生纵向磁化矢量MzMz。如果向人体发射一个如果向人体发射一个9090射频脉冲，射频脉冲，MzMz被翻转到被翻转到XYXY平平面，形成面，形成M MXYXY。如果我们在。如果我们在XYXY平面内设置一个线圈，进平面内设置一个线圈，进动的动的M MXYXY将在线圈内产生电流，这就是磁共振信号将在线圈内产生电流，这就是磁共振信号二、磁共振信号的产生二、

12、磁共振信号的产生（一）相位的概念（一）相位的概念1.1.相位相位：平面内旋转的矢量与某一参照轴的平面内旋转的矢量与某一参照轴的夹角称为相位。夹角称为相位。多个矢量在空间的方向一致时称同相位；多个矢量在空间的方向一致时称同相位；多个矢量在空间的方向不一致时称离相位；多个矢量在空间的方向不一致时称离相位；由不同相位达到同相位的过程称聚相位；由不同相位达到同相位的过程称聚相位；由同相位变成不同相位的过程称失相位由同相位变成不同相位的过程称失相位2.2.磁场中自旋之间的相位磁场中自旋之间的相位自旋质子的磁矩在自旋质子的磁矩在Z Z轴的矢量将始终指向同轴的矢量将始终指向同一方向（即同相位）。一方向（即同

13、相位）。自旋质子的磁矩在自旋质子的磁矩在XYXY平面内的矢量随机分布平面内的矢量随机分布处于不同的方向（即离相位）。处于不同的方向（即离相位）。（二）自旋质子弛豫（二）自旋质子弛豫1.1.弛豫的概念弛豫的概念指自旋质子的能级由激发态恢复到它们稳定态指自旋质子的能级由激发态恢复到它们稳定态（平衡态，平衡态定义为可能达到的最低状态）的（平衡态，平衡态定义为可能达到的最低状态）的过程。过程。弛豫过程：弛豫过程：纵向弛豫，即纵向磁化矢量纵向弛豫，即纵向磁化矢量MzMz逐步恢复的过逐步恢复的过程；程；横向弛豫，即横向磁化矢量横向弛豫，即横向磁化矢量M MXYXY逐步消失的过逐步消失的过程。程。 2.2.

14、纵向弛豫纵向弛豫（1 1）纵向弛豫机制）纵向弛豫机制（2 2）纵向弛豫时间）纵向弛豫时间T T1 1纵向磁化矢量从最小恢复到平衡态磁化矢纵向磁化矢量从最小恢复到平衡态磁化矢量量6363的时间的时间不同组织的不同组织的T T1 1值是不同的。静磁场值是不同的。静磁场(B(B0 0) )强度不强度不同，同一组织的同，同一组织的T T1 1值也不同。值也不同。B B0 0场强越大，组织的场强越大，组织的T T1 1值越大。值越大。3.3.横向弛豫横向弛豫（1 1）横向弛豫机制）横向弛豫机制（2 2）横向弛豫时间）横向弛豫时间 T T2 2横向磁化矢量衰减至最大值横向磁化矢量衰减至最大值37%37%的

15、的时间时间（3 3）T T2 2弛豫：弛豫： T T2 2称为准称为准T T2 2或有效弛豫时间。指在不均匀或有效弛豫时间。指在不均匀的的B B0 0中的横向弛豫称为中的横向弛豫称为T T2 2弛豫。弛豫。（三）自由感应衰减信号（三）自由感应衰减信号三、磁共振信号的空间定位三、磁共振信号的空间定位（一）梯度磁场的概念（一）梯度磁场的概念梯度磁场是个随位置并以线性方式变化的磁梯度磁场是个随位置并以线性方式变化的磁场，与静磁场场，与静磁场(B(B0 0) )叠加后，可以暂时造成磁场的叠加后，可以暂时造成磁场的不均匀，使沿梯度方向的自旋质子具有不同的磁不均匀，使沿梯度方向的自旋质子具有不同的磁场强度

16、，产生不同的共振频率，因此获得关于位场强度，产生不同的共振频率，因此获得关于位置的信息。置的信息。梯度磁场是由置于磁体内的额外线圈所产生的，梯度磁场是由置于磁体内的额外线圈所产生的，这种线圈叫做梯度线圈。这种线圈叫做梯度线圈。位于磁体内的梯度线圈一般为成对线圈。每对位于磁体内的梯度线圈一般为成对线圈。每对线圈内的电流大小相等，但极性相反。一对线圈在线圈内的电流大小相等，但极性相反。一对线圈在一个方向上产生一个强度呈线性变化的梯度磁场。一个方向上产生一个强度呈线性变化的梯度磁场。在在X X、Y Y、Z Z方向上分别施加一个梯度称为：层方向上分别施加一个梯度称为：层面选择梯度面选择梯度(G(GZ

17、Z) )；频率编码或读出梯度；频率编码或读出梯度(G(GX X) )；相位编码梯度相位编码梯度(G(GY Y) )。习惯上取层面选择方向为。习惯上取层面选择方向为Z Z，频，频率编码方向为率编码方向为X X，相位编码方向为，相位编码方向为Y Y。对于不同的成。对于不同的成像平面，像平面，X X、Y Y、Z Z的取向是不同的。的取向是不同的。（二）层面选择（二）层面选择1.1.层面位置选择层面位置选择通过改变射频脉冲的中心频率，可以按需要通过改变射频脉冲的中心频率，可以按需要的顺序激发不同的层面。的顺序激发不同的层面。2.2.层面厚度选择层面厚度选择改变射频脉冲的带宽或梯度磁场的斜率，可改变射频

18、脉冲的带宽或梯度磁场的斜率，可以选择不同层面的厚度。以选择不同层面的厚度。（三）空间编码（三）空间编码1.1.频率编码频率编码频率编码的目的就是为了区分信号来自于扫频率编码的目的就是为了区分信号来自于扫描矩阵中的那一列。描矩阵中的那一列。使沿使沿X X轴的空间位置信号具有频率特征而被轴的空间位置信号具有频率特征而被编码，最终产生与空间位置相关的不同频率的信编码，最终产生与空间位置相关的不同频率的信号。号。2.2.相位编码相位编码在在Y Y方向上施加一个梯度，对信号进行编码，方向上施加一个梯度，对信号进行编码，以确定信号来自二维空间的行的位置。这个梯度以确定信号来自二维空间的行的位置。这个梯度称

19、为相位编码梯度。相位编码梯度应用于层面激称为相位编码梯度。相位编码梯度应用于层面激发之后，频率编码读出信号之前。发之后，频率编码读出信号之前。由于对二维空间的信号进行了相位编码和频由于对二维空间的信号进行了相位编码和频率编码，在信号读出时，每个像素产生的信号就率编码，在信号读出时，每个像素产生的信号就具有唯一的一个相位和频率的组合。具有唯一的一个相位和频率的组合。MRMR系统对相位的识别有限，每次激发只能识系统对相位的识别有限，每次激发只能识别一种相位，所以要完成多行的数据采集，必须别一种相位，所以要完成多行的数据采集，必须对同一个层面重复进行多次激发和相位编码，这对同一个层面重复进行多次激发

20、和相位编码，这就是就是MRMR成像需要较长时间的原因。成像需要较长时间的原因。相位编码和频率编码的方向是可以变换的，相位编码和频率编码的方向是可以变换的，一般取图像矩阵中数值小的方向作为相位编码方一般取图像矩阵中数值小的方向作为相位编码方向。向。四、磁共振的加权成像四、磁共振的加权成像（一）（一）“加权加权”的含义的含义加权是指重点突出某方面特性，通过调整成像加权是指重点突出某方面特性，通过调整成像参数，使图像主要反映组织某方面特性，而尽量抑参数，使图像主要反映组织某方面特性，而尽量抑制组织其他特性对磁共振信号的影响。制组织其他特性对磁共振信号的影响。T1T1加权成像（加权成像（T1WIT1W

21、I）重点突出组织纵向弛豫差）重点突出组织纵向弛豫差别；别；T2T2加权成像（加权成像（T2WIT2WI）重点突出组织的横向弛豫）重点突出组织的横向弛豫差别；差别；质子密度加权成像（质子密度加权成像（PDWIPDWI）则主要反映组织的）则主要反映组织的质子密度的差异。质子密度的差异。（二）（二）T T1 1加权成像加权成像在在T1WIT1WI上，组织的上，组织的T1T1值越小，其磁共振信值越小，其磁共振信号强度越大。号强度越大。（三）（三）T T2 2加权成像加权成像在在T2WIT2WI上，组织的上，组织的T2T2值越大，其磁共振信值越大，其磁共振信号强度越大。号强度越大。（四）质子密度加权成像

22、（四）质子密度加权成像质子密度越高，磁共振信号强度越大。质子密度越高，磁共振信号强度越大。五、五、K K空间的基本概念空间的基本概念（一）（一）K K空间的基本概念空间的基本概念K K空间也称傅里叶空间，是带有空间定位编码信空间也称傅里叶空间，是带有空间定位编码信息的磁共振信号原始数据的填充空间。每一幅磁共息的磁共振信号原始数据的填充空间。每一幅磁共振图像都有其相应的振图像都有其相应的K K空间数据。空间数据。（二）（二）K K空间的基本特性空间的基本特性（1 1）K K空间中的点阵与图像的点阵不是一一对空间中的点阵与图像的点阵不是一一对应的，应的，K K空间中每一点包含有扫描层面的全层信息；

23、空间中每一点包含有扫描层面的全层信息；（2 2）K K空间在空间在KxKx和和KyKy方向上都呈现镜像对称的方向上都呈现镜像对称的特性；特性；（3 3）填充）填充K K空间中央区域的磁共振信号（空间中央区域的磁共振信号（K K空间空间线）主要决定图像的对比，填充线）主要决定图像的对比，填充K K空间周边区域的磁空间周边区域的磁共振信号（共振信号（K K空间线）主要决定图像的解剖细节。空间线）主要决定图像的解剖细节。（三）（三）K K空间的填充方式空间的填充方式常规磁共振成像序列中，常规磁共振成像序列中，K K空间最常采用的填充空间最常采用的填充方式为循序对称填充。方式为循序对称填充。第三节磁共

24、振成像序列第三节磁共振成像序列 一、脉冲序列一、脉冲序列脉冲序列：脉冲序列：指具有一定带宽、一定幅度的射频脉指具有一定带宽、一定幅度的射频脉冲与梯度脉冲组成的脉冲程序。冲与梯度脉冲组成的脉冲程序。一般脉冲序列由五个部分构成，即射频脉冲、层一般脉冲序列由五个部分构成，即射频脉冲、层面选择梯度场、相位编码梯度场、频率编码梯面选择梯度场、相位编码梯度场、频率编码梯度场及磁共振信号。度场及磁共振信号。（一）时间相关的概念（一）时间相关的概念1.1.重复时间重复时间 两个激发脉冲间的间隔时间。两个激发脉冲间的间隔时间。2.2.回波时间回波时间 激发脉冲与产生回波（即读出信激发脉冲与产生回波（即读出信号）

25、之间的间隔时间。号）之间的间隔时间。3.3.有效回波时间有效回波时间 90900 0脉冲中点到填充脉冲中点到填充K K空间中空间中央的那个回波中点的时间间隔。央的那个回波中点的时间间隔。4.4.回波链长度回波链长度 指一次指一次90900 0脉冲激发后所产生脉冲激发后所产生和采集的回波数目。和采集的回波数目。5.5.回波间隙回波间隙 指回波链中相邻两个回波中点指回波链中相邻两个回波中点间的时间间隙。间的时间间隙。6.6.反转时间反转时间 把把1801800 0反转预脉冲中点到反转预脉冲中点到90900 0脉脉冲中点的时间间隔称为冲中点的时间间隔称为TITI。7. 7. 信号激励次数信号激励次数

26、信号激励次数信号激励次数(NEX)(NEX)也称也称平均次数平均次数(NSA)(NSA)。通过增加采集次数，可对噪声进。通过增加采集次数，可对噪声进行平均，降低噪声对图像质量的影响。行平均，降低噪声对图像质量的影响。8. 8. 采集时间采集时间 指整个脉冲序列完成信号采集指整个脉冲序列完成信号采集所需要时间。所需要时间。（二）空间分辨力相关的概念（二）空间分辨力相关的概念1.1.层厚层厚 层面越厚，产生的信号越多，信噪比越高，层面越厚，产生的信号越多，信噪比越高，垂直于层面方向的空间分辨力越低垂直于层面方向的空间分辨力越低2. 2. 层间距层间距 指层面之间的间隔。指层面之间的间隔。3. 3.

27、 矩阵矩阵 指磁共振图像层面内行和列的数目，也就是指磁共振图像层面内行和列的数目，也就是频率编码和相位编码方向上的像素数目。频率编码和相位编码方向上的像素数目。4. 4. 视野视野 由跨越图像的水平和垂直两个方向的距离确由跨越图像的水平和垂直两个方向的距离确定的。定的。5. 5. 矩形视野矩形视野 前后径短左右径长的矩形视野前后径短左右径长的矩形视野（三）翻转角（三）翻转角翻转角翻转角是指在射频脉冲的作用下，组织的宏观是指在射频脉冲的作用下，组织的宏观磁化矢量磁化矢量M M0 0偏离平衡状态（偏离平衡状态（B B0 0方向）的角度。方向）的角度。二、自旋回波脉冲序列二、自旋回波脉冲序列自旋回波

28、序列简称自旋回波序列简称SESE序列，是目前磁共振成序列，是目前磁共振成像最基本的脉冲序列。像最基本的脉冲序列。SESE序列采用序列采用9090激发脉冲和激发脉冲和180180复相脉冲进复相脉冲进行成像。行成像。SESE序列是磁共振成像的经典序列，在临床上序列是磁共振成像的经典序列，在临床上得到广泛应用，具有以下优点：得到广泛应用，具有以下优点：序列结构比较简单，信号变化容易解释；序列结构比较简单，信号变化容易解释；图像具有良好的信噪比；图像具有良好的信噪比；图像的组织对比良好；图像的组织对比良好；对磁场的不均匀敏感性低，因而磁化率对磁场的不均匀敏感性低，因而磁化率伪影很轻微；伪影很轻微；利用

29、利用SESE序列进行序列进行T1WIT1WI，采集时间一般仅，采集时间一般仅需要需要2 25 5分钟。分钟。SESE序列也存在着一些缺点：序列也存在着一些缺点：900900脉冲能量较大，纵向弛豫需要的时间较脉冲能量较大，纵向弛豫需要的时间较长，需采用较长的长，需采用较长的TRTR（特别是（特别是T2WIT2WI），且一次激发），且一次激发仅采集一个回波，因而序列采集时间较长，仅采集一个回波，因而序列采集时间较长，T2WIT2WI常常需要十几分钟以上；需要十几分钟以上；由于采集时间长，体部磁共振成像时容易产由于采集时间长，体部磁共振成像时容易产生伪影；生伪影；采集时间长，因而难以进行动态增强扫描

30、；采集时间长，因而难以进行动态增强扫描；为减少伪影，为减少伪影，NEXNEX常需要常需要2 2以上，进一步增加以上，进一步增加了采集时间。了采集时间。三、快速自旋回波脉冲序列三、快速自旋回波脉冲序列快速自旋回波（快速自旋回波（FSEFSE或或TSETSE）序列是对多回波）序列是对多回波SESE序列的改良。序列的改良。FSEFSE序列中，每个序列中，每个TRTR时间内获得多个彼此独立的时间内获得多个彼此独立的不同的相位编码数据，即形成每个回波所要求的相不同的相位编码数据，即形成每个回波所要求的相位梯度大小不同，采集的数据可填充位梯度大小不同，采集的数据可填充K-K-空间的几行，空间的几行，最终一

31、组回波结合形成一幅图像，从而缩短了扫描最终一组回波结合形成一幅图像，从而缩短了扫描时间。时间。FSEFSE序列减少了运动伪影和磁敏感性伪影，能提序列减少了运动伪影和磁敏感性伪影，能提供比较典型的供比较典型的PDWIPDWI和重和重T2WIT2WI。FSEFSE序列影像的主要缺点是，序列影像的主要缺点是，T2WIT2WI的脂肪信号高的脂肪信号高于普通于普通SESE序列的序列的T2WIT2WI。四、反转恢复脉冲序列四、反转恢复脉冲序列反转恢复（反转恢复（IRIR）序列是最早应用的脉冲序列。）序列是最早应用的脉冲序列。目前目前IRIR序列除用于重序列除用于重T1WIT1WI外，主要用于两种外，主要用

32、于两种特殊的磁共振成像，即脂肪抑制和水抑制序列。特殊的磁共振成像，即脂肪抑制和水抑制序列。IRIR序列中，每一种组织处于特定的序列中，每一种组织处于特定的TITI时（称时（称为转折点），该种组织的信号为零。组织的转折为转折点），该种组织的信号为零。组织的转折点所处的点所处的TITI值依赖于该组织的值依赖于该组织的T1T1值，组织的值，组织的T1T1越越长，该长，该TITI值就越大，即值就越大，即TITI的选择要满足在的选择要满足在9090脉脉冲发射时，该组织在负冲发射时，该组织在负Z Z轴的磁化矢量恰好恢复到轴的磁化矢量恰好恢复到值，因此也没有横向磁化矢量，图像中该组织值，因此也没有横向磁化矢

33、量，图像中该组织的信号完全被抑制。的信号完全被抑制。 五、梯度回波脉冲序列五、梯度回波脉冲序列梯度回波（梯度回波（GREGRE）序列也称为场回波序列（）序列也称为场回波序列（FEFE）。）。GREGRE序列是目前磁共振快速扫描序列中最为成熟的方序列是目前磁共振快速扫描序列中最为成熟的方法，不仅可缩短扫描时间，而且图像的空间分辨力和法，不仅可缩短扫描时间，而且图像的空间分辨力和SNRSNR均无明显下降。均无明显下降。六、回波平面成像序列六、回波平面成像序列回波平面成像（回波平面成像（EPIEPI）序列是一种快速成像序列，）序列是一种快速成像序列，它代表了目前临床上扫描速度最快的磁共振成像技术，它

34、代表了目前临床上扫描速度最快的磁共振成像技术，它可以在大约它可以在大约3030100ms100ms内读出并收集一幅磁共振图内读出并收集一幅磁共振图像所需要的所有数据。像所需要的所有数据。第四节第四节血流的血流的MRMR信号特点信号特点磁共振血管成像（磁共振血管成像（Magnetic Resonance Magnetic Resonance Angiography, MRAAngiography, MRA） 具有无创伤性、操作简便、具有无创伤性、操作简便、成像时间短、无需对比剂等特点，成像时间短、无需对比剂等特点， 因此成为因此成为MRMR检检查的常用技术之一。查的常用技术之一。MRAMRA不但

35、提供血管的形态信息，不但提供血管的形态信息，又提供血流的方向、流速和流量等的定量信息。又提供血流的方向、流速和流量等的定量信息。一、一、 常见的血流形式常见的血流形式1.1.层流（层流（Laminar FlowLaminar Flow）：）：是指血管内流速是指血管内流速稳定而形式固定的血流状态，血流质子都平行于稳定而形式固定的血流状态，血流质子都平行于血管的长轴的直线运动，且在垂直于血管长轴的血管的长轴的直线运动，且在垂直于血管长轴的径向上无脉动，但运动速度存在差别。径向上无脉动，但运动速度存在差别。2.2.湍流（湍流（Turbulent FlowTurbulent Flow）：）：是指血流质

36、子是指血流质子除沿着血管长轴方向流动外，还在其他方向进行除沿着血管长轴方向流动外，还在其他方向进行迅速不规则的运动，可以形成大小不一的漩涡，迅速不规则的运动，可以形成大小不一的漩涡，在宏观上显示出紊乱地向各个方向作不规则的运在宏观上显示出紊乱地向各个方向作不规则的运动。动。二、二、 表现为低信号的血流表现为低信号的血流1. 1. 扫描层面内质子群位置移动造成的信号衰减扫描层面内质子群位置移动造成的信号衰减, ,流空效应流空效应, ,层流流速差别造成的失相位层流流速差别造成的失相位, ,预饱和技术预饱和技术, ,层流引起分子旋转造成的失相位层流引起分子旋转造成的失相位, ,血流的长血流的长T T

37、1 1特性特性2.2. 湍流湍流三、三、 表现为高信号的血流表现为高信号的血流流入增强效应流入增强效应流速非常缓慢的血流流速非常缓慢的血流舒张期假门控现象舒张期假门控现象偶回波效应偶回波效应利用超短利用超短TRTR和和TETE的稳态进动梯度回波序列的稳态进动梯度回波序列利用对比剂和超短利用对比剂和超短TRTR和和TETE的梯度回波的梯度回波T1WIT1WI序列序列梯度回波序列梯度回波序列四、四、 MRA成像方法成像方法1.1.时间飞越法时间飞越法MRA (time of flight MRA, MRA (time of flight MRA, TOF-MRA)TOF-MRA)的基础是静止组织的

38、磁化饱和与充分磁的基础是静止组织的磁化饱和与充分磁化的流人血液之间关系。化的流人血液之间关系。2.2.相位对比法相位对比法(phase contrast MRA, PCA)(phase contrast MRA, PCA)是用磁化矢量的相位或相位差作为信号强度以抑是用磁化矢量的相位或相位差作为信号强度以抑制背景信号、突出血管信号的磁共振成像技术。制背景信号、突出血管信号的磁共振成像技术。3.3.对比增强对比增强MRA(contrast enhanced MRAMRA(contrast enhanced MRA，CE-MRA)CE-MRA)是利用对比剂使血液的是利用对比剂使血液的T T1 1值明

39、显缩短，然值明显缩短，然后使用极短后使用极短TRTR与极短与极短 TETE的快速梯度回波序列。的快速梯度回波序列。第五节第五节MRMR图像质量图像质量一、一、 MR图像质量的评价指标图像质量的评价指标图像空间分辨力图像空间分辨力图像信噪比图像信噪比图像对比度和对比噪声比图像对比度和对比噪声比图像均匀度图像均匀度二、二、 影响影响MR信号强度的因素信号强度的因素组织本身的特性组织本身的特性设备和成像技术参数设备和成像技术参数第六节第六节MRMR成像新技术成像新技术一、一、 MR弥散成像弥散成像1.1.磁共振弥散成像磁共振弥散成像 (Diffusion MRI, dMRI) (Diffusion

40、MRI, dMRI) 又称为扩散成像，是通过测量活体中水分子的微观又称为扩散成像，是通过测量活体中水分子的微观弥散运动而产生磁共振信号变化来形成弥散运动而产生磁共振信号变化来形成MRMR图像的成图像的成像方法。像方法。二、二、 MR灌注成像灌注成像1.1.磁共振灌注加权成像（磁共振灌注加权成像（Perfusion-Perfusion-weighted imaging, PWIweighted imaging, PWI）是建立在流动效应基础是建立在流动效应基础上一种上一种MRMR成像技术。它通过观察分子微观的动态运成像技术。它通过观察分子微观的动态运动从而反映出组织中微观血流的动力学信息。动从而反映出组织中微观血流的动力学信息。2.2.常用的方法有常用的方法有对比剂首次经过法：利用对比剂首次经过法：利用注射顺磁性对比剂进行示踪；动脉自旋标记法：注射顺磁性对比剂进行示踪；动脉自旋标记法：利用自身血流的动脉血流进行血流灌注。利用自身血流的动脉血流进行血流灌注。三、三、 MR功能成像功能成像功能磁共振成像