MR原理及应用课件

1、MR基本理论及临床应用张刚一、成像基本原理与设备1、磁共振基本原理1）含单数质子的原子核，例如人体内广泛存在的氢原子核，其质子有自旋运动，带正电，产生磁矩，有如一个小磁体，具有相位和能级。2）小磁体自旋轴的排列无一定规律。但如在均匀的强磁场中，则小磁体的自旋轴将按磁场磁力线的方向重新排列。MRI的成像基本原理1、磁共振基本原理3）在磁场中用特定频率的射频脉冲(radionfrequency，RF)进行激发，作为小磁体的氢原子核因自旋频率相同或接近，产生共振，吸收一定量的能量，相位和能级发生变化，即发生了磁共振现象。 1、磁共振基本原理4）停止发射射频脉冲后，被激发的氢原子核把所吸收的能量逐步释

2、放出来，其相位和能级都恢复到激发前的状态。这一恢复过程称为弛豫过程(relaxationprocess)，恢复到原来平衡状态所需的时间则称之为弛豫时间(relaxationtime)。1、磁共振基本原理6）横向弛豫时间(transverse relaxation time) ：又称自旋-自旋弛豫时间(spin-spin relaxation time)，为横向磁化由最大减小到最大值的37所需的时间，简称T2。1、磁共振基本原理7）人体不同器官的正常组织与病理组织的T1 、T2是相对固定的，而且它们之间有一定的差别。这种组织间弛豫时间上的差别，是MRI的成像基础。组织间吸收系数(CT值)差别是C

3、T成像的基础。1、磁共振基本原理9）MRI的成像方法：把检查层面分成Nx，Ny，Nz一定数量的小体积，即体素，用接收器收集信息，数字化后输入计算机处理，获得每个体素的T1值(或T2值)，进行空间编码。用转换器将每个T值转为模拟灰度，而重建图像。 2、磁共振设备MRI的成像系统包括MR信号产生和数据采集与处理及图像显示两部分。2、磁共振设备1）主磁体：磁体有永磁型、常导型和超导型三种，直接关系到磁场强度、均匀度和稳定性，并影响MRI的图像质量。通常用主磁体类型来说明MRI设备的类型。永磁型的磁体由用磁性物质制成的磁砖所组成，较重，磁场强度偏低，最高达0.3T。常导型的线圈用铜、铝线绕成，磁场强度

4、最高可达0.150.5T；超导型的线圈用铌-钛合金线绕成，磁场强度一般为0.353.0T，用液氦及液氮冷却；根据主磁体的场强进行分类 低场 中等场强 高场强0.35T、0.5T 1.0T 1.5T、3.0T 场强单位：特斯拉（T）或高斯（G） 1T1000G 我省高场强俱乐部有成员单位50余家二、MRI图像特点T1WI： MRI的图像如主要反映组织间T1特征参数时，为T1加权像(T1 weighted image，T1WI)，它反映的是组织间T1的差别。T2WI：主要反映组织间T2特征参数时，则为T2加权像(T2 weighted image，T2WI)。PdWI：由质子密度差别形成的图像，则

5、为质子密度加权像(proton density weighted image, PdWI)。二、MRI图像特点MRI图像的优势：较高的软组织对比分辨率；多参数成像，可获得T1WI、T2WI和PdWI，便于对照；多方位成像；流动效应；三维成像；运动器官成像；增强检查；功能性检查。三、MRI检查技术复杂！横断面图像；矢状面图像；冠状面图像；T1WI；T2WI；PdWI.三、MRI检查技术1、常用的脉冲序列：多层面、多回波的自旋回波脉冲(spin echo，SE)序列。扫描时间参数有回波时间(echo time，TE)和脉冲重复间隔时间(repetition time，TR)。使用短TR和短TE可得

6、T1WI，而用长TR和长TE可得T2WI。时间以毫秒计。依TE的长短，T2WI又可分为重、中、轻三种。三、MRI检查技术1、常用的脉冲序列：SE脉冲序列，扫描时间和成像时间均较长，因此对患者的制动非常重要。采用呼吸门控和(或)呼吸补偿、心电门控和周围门控以及预饱和技术等，可以减少由于呼吸运动及血液流动所导致的呼吸伪影、血流伪影以及脑脊液波动伪影等的干扰，可以改善MRI的图像质量。三、MRI检查技术2、梯度回波序列（GRE）：快速成像脉冲序列；成像时间短；空间分辨率及信噪比高；用于：心脏血管成像、流体成像、骨关节成像、脑实质成像三、MRI检查技术4、其他检查方法：脂肪抑制和水抑制技术 ；磁共振血

7、管造影(magnetic resonance angiography，MRA) ；水成像；弥散成像；灌注成像.四、临床应用脑干梗塞发病5h病例介绍男，67岁，午夜感右侧肢体无力， 于2010.5.31上午8:40始行一系列MR检查左侧额叶脑梗塞？2010.05.312010.06.012010.06.04 行灌注加权成像TO图左侧额叶大片稍高信号影，提示左侧额叶造影剂到达时间延长。 TTP图左侧额叶大片稍高信号影，提示左侧额叶造影剂达峰值时间延长。 NI图图左侧额叶呈等信号，提示局部相对血容量未见异常（反映对比剂流经组织毛细血管床的首过效应） Index图左侧额叶呈等信号，提示局部相对血流量（

8、代表组织的毛细血管流量）未见异常MTT图左侧额叶呈等信号，提示平均通过时间未见异常（反映了脑组织血流循环的顺畅情况） 时间信号强度曲线提示左侧额叶峰值增高，出现时间延迟。 灌注成像示左侧额叶造影剂到达时间及达峰值时间延长，而局部相对血流量、血容量及平均通过时间未见明显异常，提示左侧额叶血流灌注目前仅轻度降低。时间信号强度曲线显示左侧额叶峰值增高，峰值时间延长提示可能存在缺血再通，血流再灌注；结合MRI平扫DWI成像，考虑左侧额叶新鲜脑梗塞。 2010.06.142010.10.17硬膜外血肿脑干出血血管淀粉样变性弥漫性轴索损伤病毒性脑炎病毒性脑炎结核性脑膜脑炎获得性肝性脑病肝豆状核变性肝豆状核变性2010.03.18 女，64岁，CO中毒同一病人，2010.04.24复查星形胶质细胞瘤男，16岁，室管膜瘤松果体区未成熟畸胎瘤动脉瘤海绵状血管瘤转移瘤脉络膜裂神经