医学影像技术：MR成像原理及临床应用

MR成像原理及临床应用MRI成像原理和技术

本次授课的重点和难点磁共振成像发展概况与基本原理磁共振成像仪结构磁共振成像技术及图像特点磁共振成像临床应用及进展MRI发展概况：

1946年美国斯坦福大学Bloch与哈佛大学

Purcell同时发现核磁共振现象（NMR）

1952年获诺贝尔物理学奖

1952_研究物质分子结构的化学分析技术

70年代_NMR与医学诊断联系起来,实现人体MRI

成像

1980年第一台MRI机问世

1985年第一军医大学南方医院引进第一台MRI机

1989年国内开始生产MRI机并投入临床应用Nobelprizesinphysics核磁共振现象的发现者Bloch和Purcell常规成像第一代1981年

快速成像第二代1989年30年MRI发展演变

功能成像第三代1995年第四代2005年无（低）伪影成像以SE家族为代表，解决了常规软组织成像的问题以GRE家族为代表，解决了动态扫描及血管成像问题以EPI家族为代表，掀起了功能研究的热潮以PROPELLER家族为代表，开创了无（低）伪影成像的广阔的空间

NMR

Nuclear核

Magnetic磁

Resonance共振

MRI

Magnetic磁

Resonance共振

Imaging成像MRI定义：

利用人体内固有的原子核，在外加磁场作用下产生共振现象，吸收能量并释放MR信号，将其采集并作为成像源，经计算机处理，形成人体MR图像。成像条件：

人体内原子核—氢质子（H）？人体内最常见元素，磁共振检测敏感性很强。

外加磁场—

主磁场（B0）梯度磁场（GyGxGz）交变磁场（RF系统）中心控制系统—计算机

磁共振成像基本原理自旋质子：

任何一个原子核，只要其所含质子或中子任何一个为奇数时，原子核带有“净电荷”，有绕着自旋轴自旋的特性，具备磁性，1H只有一个质子，没有中子，称为自旋质子。

磁共振成像基本原理氢原子磁矩进动学说（经典力学理论）一、氢原子核磁矩平时状态--杂乱无章氢原子磁矩进动学说（经典力学理论）

二、氢原子置于磁场的状态--磁矩按磁力线方向排列（磁化MZ）S极N极处于高能状态太费劲，并非人人都能做到处于低能状态的略多一点，007

磁共振成像基本原理

氢原子磁矩进动学说（经典力学理论）三、施加射频脉冲--原子核获得能量（进动、吸收能量、共振现象、磁矢量偏转产生横向磁矢量MXY、Larmor公式）处于激发态。

磁共振成像基本原理

氢原子磁矩进动学说（经典力学理论）四、射频脉冲停止后--产生MR信号（恢复平衡态、释放能量，弛豫过程）磁共振成像基本原理弛豫过程：relaxation

射频脉冲去除后，在静磁场作用下，质子从高能量状态（与磁场垂直位置）到低能量状态（与磁场平行位置）的恢复过程。弛豫时间：relaxationtime

射频脉冲去除后，在静磁场作用下，质子恢复到平衡位置所需时间为弛豫时间。磁共振成像基本原理一、纵向弛豫：90°射频脉冲停止后，磁化分量

Mz逐渐恢复到最初值，呈指数规律缓慢增长，由于是在Z轴上恢复，称为纵向弛豫。T1弛豫时间（纵向弛豫时间）规定为Mz恢复到其最终平衡状态63%的时间。

磁共振成像基本原理二、横向弛豫：90°射频脉冲停止后，磁化分量Mxy很快衰减到零，呈指数规律衰减，称为横向弛豫。

T2弛豫时间（横向弛豫时间）是指磁化分量

Mxy衰减到原来值的37%的时间。

T1、T2与组织性质

1T1T2不是弛豫结束所需时间

T1纵向磁化恢复至原磁矢量63%所需时间

T2横向磁化减小到原磁矢量37%所需时间

2T1长于T2

T12倍、5倍,甚至10倍于T23生物组织的T1与T2

T1300～2000msT230～150ms

磁共振成像基本原理信号强度与成像因素的关系

与组织内质子密度成正比与T1值成反相关与T2值成正相关

流动的血液在SE序列上呈低或无信号在GRE序列上呈高信号

坐标系统

coordinatesystem

Z轴代表磁力线方向

XY轴位于Z轴垂直的平面内箭头代表磁矢量磁共振成像基本原理MR信号空间定位一、梯度磁场1在均匀的主磁场中，MR接收线圈所收集到的是整个被成像区域内的质子发出的MR信号，这些信号不含有空间的信息。2如在主磁场中再加一个梯度磁场，则被检体各部位质子的进动频率可因磁场强度不同而区别，因此MR空间定位靠梯度磁场。磁共振成像基本原理MR信号空间定位二、频率编码梯度和相位编码梯度

通过选层梯度，可获特定层面内质子的共振信号，但因这些信号具有相同的频率，无法将同一层面内不同区域的MR信号区分开，因此需借助与选层梯度垂直的另外两个梯度。频率编码梯度

以X轴方向作为频率编码磁场强度变化使X轴方向产生频率上差异，形成频率编码（列编码）相位编码梯度

以Y轴方向作为相位编码方向梯度场使Y轴方向产生相位偏差，形成相位编码（行编码）磁共振成像基本原理MR信号空间定位三、层厚的确立及变换层厚的措施频率带宽：围绕共振中心频率的一段连续频率，其最高频率与最低频率之差即为该射频脉冲的频率带宽。磁共振成像基本原理MR信号空间定位三、层厚的确立及变换层厚的措施变换RF频率的范围：带宽与扫描范围有关，采用的带宽窄则扫描层厚薄磁共振成像基本原理MR信号空间定位三、层厚的确立及变换层厚的措施变换梯度增加磁场坡度：梯度磁场坡度陡峭则扫描层厚薄，坡度缓则厚。

总结一下MR成像的过程把病人放进磁场人体被磁化产生纵向磁化矢量发射射频脉冲人体内氢质子发生共振从而产生横向磁化矢量关掉射频脉冲质子发生T1、T2弛豫（同时进行空间定位编码）线圈采集人体发出的MR信号计算机处理（付立叶转换）显示图像希望大家不要迷失在K空间中。。。磁共振成像基本原理

K空间什么是K空间如果问你汽车是如何工作的？你会怎么回答呢？－汽车是装有轮子的铁盒子，在人的控制下，把人从一个地方载到另外一个地方。在这个回答里只有一些从实践中来的感性认识，但是你知道汽车具体是如何工作的吗？不知道？其实，K空间就有点像这样。对于我们而言，它既熟悉又陌生。什么是K空间K空间是我们存储MR信号的地方K空间简单说来，是个包含有许多数值的集合。当这些数值用灰度表示时，你看到的K空间就像这样。因为这些数值代表某种特殊的信号数据，所以它具有一些非常有趣的性质。什么是K空间K空间和我们的MR图像有着数学联系（傅立叶转换）顺便说一下，最重要的数据在K空间中心。什么是K空间我们通过这些数据可以创建我们的MR图像在我们拥有足够的数据来重建一幅漂亮的MR图像的之前，需要一条线，一条线的填满K空间的大部区域。在K空间中存储数据这是我们用于重建MR图像所采集的一条信号。我们采样这条信号的振幅，并把采样到的数值，放到一个列表里。这个过程就叫数字化。在K空间中存储数据不同取样所得到的数值，通过不同的灰度表示在这里。在K空间中存储数据这就是K空间中一条线的数字化的过程在K空间中存储数据

许多射频信号上一页，我们刚刚演示了K空间中一条线的数字化的过程。事实上，MR的需要在不同的条件下采集很多信号，才能重建我们的图像。这就是为什么MR的数据采集会需要时间。在K空间中存储数据

许多射频信号这一系列的K空间的数值集合，有时候我们称之为原始数据空间。K空间就是一些数值的集合，其傅立叶变化的结果就是我们的图像这里有许多K空间。你从直觉上可以感觉到他们存储的信息是不一样的。K空间中有些区域似乎都是一些噪声点，而有些区域却是由一些有规律的高信号组成。其实，这些数据在K空间中的分布主要取决于三个方面。1.我们采集数据的方式；2.我们扫描的对象；3.K空间的性质。K空间就是一些数值的集合，其傅立叶变化的结果就是我们的图像看到K空间，要猜出这些转换过后图像是什么，估计正常人是不可能的。^_^但是这些原始数据却可以给我们提供一些线索，来判断图像质量。K空间就是一些数值的集合，其傅立叶变化的结果就是我们的图像真正的K空间在三维空间中，看起来就像这样，特别注意图中的两个小峰，我们在后面会讲到K空间的”K”一个恒定平面波，可以通过三个参数来定义。一个是振幅；一个是频率；还有一个是相位。振幅K空间的”K”振幅振幅振幅大小不同K空间的”K”每米2个波长频率，是指线性空间中，一米的长度里有多少个完整的波的周期。频率习惯性的用字母K来表示。K空间的”K”K=2m-1K=3.5m-1频率K空间的”K”同相位相位，我也不知道如何用通俗易懂的话来解释。我的感觉，波最开始产生的时候，位于它循环周期的某个位置。@#$%^#$!*给大家介绍两个特殊的相位－同相位和反相位K空间的”K”反相位K空间的”K”K空间就是所有可能波所形成的一个空间。其实质就是一个频率空间。具有相同频率的波还可以通过相位和其他波进行区分。所以，在K空间里数值都是复数，不仅含有频率的信息还含有相位信息。这就是为什么K空间是个二维的空间而不是一维。实验下面，让我们进入奇妙的K空间世界。自己亲手做些实验－－改变K空间，感受一下K空间所带来的图像的变化。实验正常的图像及其K空间实验一幅512X512的图像的K空间仍然是512X512大小实验把上页的K空间放大16倍，选中K空间中坐标为(247,247)的点。可以测量出，其数值为1840。实验现在把K空间中选中的坐标为(247,247)的点改成为30000。看看我们改变的像素在K空间中是多么的小，大家能看到吗？（顺便说一下，为什么我们改变K空间一个点，会影响两个点了？因为K空间是以K空间最中心的点为中心对称的。）实验最后把修改后K空间数据，进行反傅立叶变化，重建出最后的图像－非常明显的黑白相间的波纹。真是不可思议的巨大改变。

实验我们改变修改的K空间的点的位置，现在把坐标为(237,238)的振幅改成30000，重建出的图像也有明显的波纹。实验比较前后两幅重建的图像，可以看出：后面一幅图所形成的波纹明显比前面一幅图更密，间隔更短。所以，我们大致可以总结出：1.K空间中的每个点，代表着一种波。（还记得我们前面所说的吗？（K空间就是所有可能波所形成的一个空间）2.越接近K空间中心的点，其代表的波的频率越慢；越远离K空间中心的点，代表的波的频率越快。实验现在，我们把K空间同样坐标(237,238)的振幅从30000改成10000，重建出的图像。实验我们再次来比较前后两幅重建的图像，可以看出：后面一幅图所形成的波纹亮度要小于前面一幅图。所以，我们可以总结出：K空间中的每个点的数值大小，代表着它在重建图像中所占的权重。数值越大，所占权重就越大，对图像的影响就越大；数值越小，对图像的影响就越小。K空间中每个点，代表着一种特定的波。离K空间中心越近，其频率越慢；离K中心越远，其频率越快。总结K空间中上万个这样的点所代表着波，按照其强度叠加起来，最终形成了我们的图像。＋＋＋＝总结还记得一句经典的话吗？－－－K空间的中心决定对比，周围决定细节。进一步讨论进一步讨论在解释这句经典的话之前，我们来看看K空间的点的大小分布。从2D来看，每条K空间的线最大数值的点都位于线的最中心，而且越靠近中心，值越大。从3D来看，整个K空间最大数值的点，都位于平面的最中心。越接近K空间中心。值越大。前面，我们有实验证明：“K空间中的每个点的数值大小，代表着它在重建图像中所占的权重。数值越大，所占权重就越大，对图像的影响就越大；数值越小，对图像的影响就越小。“所以，K空间中心的点对图像对比的贡献远远大于周围点。（K空间中心决定对比）进一步讨论进一步讨论为什么，周围决定细节呢？我来看看这些笔。也许会对我们有些启发。要是我们需要画出苍蝇上的小毛刺，需要使用哪种笔呢？－－当然是越细越好了。进一步讨论K空间重建图像就像我们画素描（linedrawing)一样，一条线一条线的画出来的。越靠近K空间中心的点，频率越慢，黑白变化次数越少。就像绘画用的粗笔。越靠近K空间边缘的点，频率越快，黑白变化次数越多。就像绘画用的细笔。所以，用粗笔当然是画不出比较细小的部分了，而细笔就很容易了。进一步讨论所以，K空间周围的点对图像细节表现大于中心的点。（K空间周围决定细节）说了这么半天，到底了解K空间对我们有什么用处呢？

下面举一个真实的简单例子真实例子这是0.35T的一张颈椎的MR片。图中存在明显的细条状伪影。伪影是怎么产生的呢？如果我们对前面讲的K空间知识理解了，大概都能猜出伪影形成的原因。真实例子让我们来看看这幅图的K空间。里面有明显的两块高信号区。真实例子再看看更直观的三维的K空间。真实例子我们通过软件去掉高信号。真实例子图像的细条伪影消失。这说明原来图中的细条伪影是由于K空间中高信号点产生。这种K空间的高信号点，常常是由于RF噪声引起。

一、MRI扫描仪的基本硬件构成一般的MRI仪由以下几部分组成主磁体梯度线圈脉冲线圈计算机系统其他辅助设备1、主磁体分类磁场强度磁场均匀度MRI按磁场产生方式分类永磁电磁常导超导主磁体0.35T永磁磁体1.5T超导磁体按磁体的外形可分为开放式磁体封闭式磁体特殊外形磁体OpenMark3000MR按主磁场的场强分类MRI图像信噪比与主磁场场强成正比低场:小于0.5T中场：0.5T－1.0T高场:1.0T－2.0T（1.0T、1.5T、2.0T）超高场强：大于2.0T（3.0T、4.7T、7T）2、梯度线圈作用：空间定位产生信号其他作用梯度线圈性能的提高磁共振成速度加快没有梯度磁场的进步就没有快速、超快速成像技术X、Y、Z轴上梯度磁场的产生3、脉冲线圈脉冲线圈的作用如同无线电波的天线激发人体产生共振（广播电台的发射天线）采集MR信号（收音机的天线）脉冲线圈的分类按作用分两类激发并采集MRI信号（体线圈）仅采集MRI信号，激发采用体线圈进行（绝大多数表面线圈）按与检查部位的关系分体线圈表面线圈第一代为线性极化表面线圈第二代为圆形极化表面线圈第三代为圆形极化相控阵线圈第四代为一体化全景相控阵线圈接收线圈与MRI图像SNR密切相关接收线圈离身体越近，所接收到的信号越强线圈内体积越小，所接收到的噪声越低3D-FFEMatrix512×512FOV2.5cm利用2.3cm显微线圈采集的指纹MR图像4、计算机系统及谱仪数据的运算控制扫描显示图像5、其他辅助设备空调检查台激光照相机液氦及水冷却系统自动洗片机等磁共振成像技术-扫描序列T1WI:T1加权像T1WeightedImaging

在MRI成像中，两种组织间信号强度的差别主要取决于T1弛豫时间的不同，所得图像为T1WI

参数：短TR(TR<500ms)短TE(TE<30ms)

T1短：纵向磁化恢复快，MR信号强（脂肪）T1长：纵向磁化恢复慢，MR信号弱（CSF）

特点：显示解剖结构清楚，对病灶不敏感磁共振成像技术-扫描序列T2WI:T2加权像T2WeightedImaging

在MRI成像中，两种组织间信号强度的差别主要取决于T2弛豫时间的不同，所得图像称为T2WI

长TR(TR>2000ms)长TE(TE>90ms)

T2长：横向磁化强度衰减慢，信号强（CSF）T2短：横向磁化强度衰减快，信号弱（肌肉）特点：对病灶敏感，但显示解剖结构不如T1WI清楚T1WIT2WIT1WI

T2WI

MRI图像特点

组织特性

T1WI

T2WI水

长T1、很长T2低信号明亮高脂肪

T1短，T2长很高

中等高肌肉

T1长，T2短低低骨皮质活动质子少黑黑钙化

无活动质子黑黑气体无活动质子黑黑流动血液

SE

低（无）低（无）

GRE（MRA）

高

高出血

T1短，T2长

高高肿瘤

T1、T2延长

低

高

磁共振成像技术-扫描序列质子密度成像：PDWI

在MRI中，信号强度的差别主要取决于质子的数量，即质子密度，这种图像称质子密度成像

长TR（1500-2500），短TE（15-35）单位体积内质子的数目越多，产生MR信号越弱含质子少的组织和区域（气腔）不产生MR信号或很弱磁共振扫描技术

脉冲序列(pulsesequence)

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。不同的脉冲序列及序列参数决定了图像的加权特性、图像质量以及对病变显示的敏感性。

常用的脉冲序列类型自旋回波（spinecho,SE）脉冲序列

常规SE

快速SE：TSE

反转恢复（IR）脉冲序列梯度回波（gradientecho,GRE）脉冲序列

常规（GRE）序列快速小角度激发（FLASH）平面回波成像（EPI）

1.SpinEcho脉冲序列

先使用一个90°RF激励脉冲，继而施加一个180°复相位脉冲使质子相位重聚，产生自旋回波信号。

短TR

单次180°脉冲90°RF脉冲 90°RF脉冲 单次自旋回波

短TE

单回波-SE序列用于获取T1WI自旋回波（SE）实际信号衰减曲线time9001800T2

衰减曲线T2*

衰减曲线回波TE900基本概念TRTE重复时间（repetitiontime,TR）：

从90°脉冲开始至下一次90°脉冲开始的时间间隔称为重复时间TR。

作用：TR控制着纵向磁化恢复的程度，决定着图像的T1对比。回波时间（echotime）TE：

从90°脉冲开始至获取回波的时间间隔称为回波时间。作用：TE控制着横向磁化衰减的程度，决定着图像T2对比。常规SE序列的扫描参数：T1WI：短TR、短TE；T2WI：长TR、长TE；PDWI：长TR、短TE。SE序列优缺点优点：1、显示典型的T1、T2和PDWI，尤其是能得到真正的T2WI；2、对一些常见的伪影不太敏感，如运动伪影、磁敏感性伪影。缺点：1、扫描时间长；2、射频吸收量较梯度回波多。SE序列的作用1、T1WI具有较高的SNR，适于显示解剖结构，也是增强检查的常规序列；2、T2易于显示水肿和液体，对病变很敏感；3、PDWI可较好的显示出血管结构。自旋回波扫描时间ScanTime＝TR*Phase*NEX如果我们要采集一个256X256,NEX=2的图像T1图：0.4*256*2=3分24秒T2或PD图：4*256*2=30分钟!!!快速自旋回波（FSE）回波间隔回波链长度有效回波几个概念：9001800T2

衰减曲线T2*

衰减曲线18001800180018002、快速自旋回波序列

（fastspin-echo，FSE&turboSE，TSE)

有效回波时间

(effctiveechotime,TEeff)快速自旋回波（FSE）ScanTime＝TR*Phase*NEX/ETL如果我们要采集一个256X256,NEX=2的图像T1图：0.4*256*2/3=1分8秒T2或PD图：4*256*2/16=2分钟快速自旋回波多个180°脉冲所采集的回波各不相同。在重建图像的时候，会出现图像的模糊。回波链越长，这种情况越严重。快速自旋回波图像TSE序列的特点1、图像对比特性与SE相似，磁敏感性更低；2、扫描速度快；3、使用大量180度射频聚焦脉冲，射频吸收量大；4、回波链增加，则采集层面数减少。

TSE的优点：

1、扫描短，可得到高分辨率图像；

2、使T2信号成分增加，便于显示病变；

3、运动伪影、磁敏感伪影减少。

TSE的缺点：1、T2WI脂肪呈高信号，难与水肿鉴别；2、ETL大时信号成份复杂，图像模糊，尤其对T1WI和PDWI上易产生过多的T2成分，使信号加权混乱；3、ETL大时，扫描层面减少，要么加大TR；4、磁敏感效应降低，对出血不敏感；5、增加了射频能量的累积。TSE的应用：1、可取代常规SE，尤其T2WI；2、重度T2常用于水成像。3、反转恢复序列

(inversionrecovery，IR)

扫描中先给一个180度反转脉冲，使净磁化矢量M反转180度即由正Z轴反转到负Z轴，然后磁化矢量沿正Z轴恢复，继而施加一次90度脉冲使磁化矢量偏转到XY平面，再施加一个180度复相脉冲，取得SE信号。IR脉冲序列

主要用于两种特殊的MR成像：

脂肪抑制序列STIR

shorttimeofinversionrecovery,

水抑制序列FLAIR

fluidattenuatedinversionrecovery短T1反转恢复序列STIR

IR序列中，每一种组织处于特定的TI时，即该质子的纵向磁化恢复到0点或称转折点时，组织的信号为零。利用这一特点，可使某一特定组织无信号产生。STIR的应用1、脂肪抑制；但亚急性期血肿、含蛋白质的液体及其它顺磁性物质等短T1信号的组织都会受到抑制。2、可降低运动伪影。

TR：2000ms以上

TE:20msTI：150ms

FLAIR序列

选择特殊的TI值，使液体信号被抑制。主要用于:

T2WI中抑制脑脊液的高信号，使与脑脊液相邻的长T2病变显示的更加清楚，如多发性硬化、脑梗塞、脑肿瘤等的鉴别。

TR：6000ms以上

TI：2000msT2FLAIR序列的图像特点及临床应用保持T2对比度的同时抑制自由水信号，突出结合水信号，便于鉴别脑室内/周围高信号病灶（如多发性硬化、脑室旁梗塞灶）以及与脑脊液信号难于鉴别的蛛网膜下腔出血，肿瘤及肿瘤周围水肿等4、Gradientecho,GRE序列

由一次小于90度的小角度RF激励脉冲和读出梯度的反转构成。其反转用于克服梯度场带来的去相位，使质子相位重聚产生回波。由于是梯度复相位产生回波，故称GRE。GRE脉冲序列示意图梯度回波（GRE）序列timeT2

衰减曲线T2*

衰减曲线回波Gx实际信号衰减曲线M0梯度回波（GRE）序列M0由于TR时间缩短，为了防止图像出现饱和，所以使用小角度射频脉冲。去掉180°翻转脉冲，以加快扫描速度。所以对磁场不均匀很敏感。由于TR缩短，T2长的物质的横向磁化矢量无法衰减完全，所以往往存在T2残留。GRE序列的图像特点及临床应用由于TR短，成像速度较SE、FSE都快。因而适用于快速扫描（如：屏气扫描）和定位像。对磁场不均匀和磁化效应很敏感，因而在铁质沉积部（如基底节、亚急性出血部位）和磁敏感系数差异较大的部位（如空气/组织、骨/组织交界面）信号低。小翻转角和T2*驰豫使信号较弱且衰减很快，因而SNR较低。GRE序列的图像特点及临床应用GRE序列组织对比不如FSE序列，但对于脊髓中灰白质显示优于FSEGRE序列的图像特点及临床应用GRE观察交叉韧带形态，确定关节腔积液，加脂肪抑制可观察骨病变，同时还对显示关节囊形态、观察关节软骨和含铁病变意义重大。但对于骨的水肿信号不如：T2和PD压脂敏感。GRE脉冲序列的特点1TR短小FA,纵向磁化保留多，纵向恢复时间快2TE短梯度反转比180度复相位快，回波获取所需TE缩短3SNR低小部分纵向磁化转为横向，信号少4T2像为T2*梯度场只能补偿FID的信号5正铁血红蛋白和脱氧血红蛋白一类的信号低。6翻转角度FA，TR决定T1加权程度；TE决定T2*加权程度。7磁敏感性伪影、化学位移伪影重；8减少了被检者体内热量的积累。★重聚GRE：

又称FISP等。序列中使用短TR，使序列重复前仍有部分横向磁化没有衰减，称剩余横向磁化。

这种纵向与横向磁化共存的状态，称为稳定状态，即稳态steadystate。

稳态进动快速成像

(fastimagingwithsteadyprecession,FISP)(FIESTA脉冲序列)FIESTA序列的图像特点及临床应用

由于三个方向上都加补偿梯度，可以消除匀速血流产生的相位差。成像速度快，对运动不敏感。图像中含有T1和T2两种对比。对水性物质显示较好，软组织对比较差。诊断软组织病变时，容易漏诊。对中心频率偏移很敏感，扫描前注意调整中心频率。磁场不均匀时，容易产生带状伪影。FIESTA序列的图像特点及临床应用左肝癌，Fiesta能清晰显示门脉中的癌栓★损毁GRE：

又称FLASH等。由于采用可变梯度损毁，使残存的横向磁矩分散(Dephasing&Spoiling),去除剩余横向磁化，消除了T2成份的干扰，只让纵向磁化矢量对下一个MR信号有贡献。应用：能较好的反映T1WI图像的对比。FLASH/SPGRSPGR序列的图像特点及临床应用

去除了T2残留，一般用来采集T1图像。加入3D和抑脂技术后，常用来采集血管。较SE家族的序列，采集速度快，常用在对时间要求比较高的解剖部位。如：腹部。较SE家族，对磁敏感伪影较大，SNR低。SPGR序列的图像特点及临床应用2DFSPGR用于屏气采集腹部T1图像或是进行腹部多期动态增强。平面回波脉冲序列（echoplanarimaging,EPI）

EPI的K空间填充方式扫描前进行ReferenceScanEPI序列的图像特点及临床应用EPI序列成像速度快，时间分辨率高。对磁场不均匀非常敏感。图像信噪比比常规图像差。EPI序列的图像特点及临床应用灌注加权成像（PWI）－－通过显示组织毛细血管水平的血流灌注情况，评价局部组织的活动及功能状况。对于脑梗后的再灌注和侧枝循环的建立和开放很敏感，并用于鉴别肿瘤复发和放疗后组织坏死的早期改变，推断肿瘤的分化程度。

EPI序列的图像特点及临床应用

血氧水平依赖对比增强技术，被广泛用于视觉、运动、感觉、听觉以及语言中枢的研究。为术中保护脑功能区及偏瘫患者的功能恢复提供参考证据。右手运动DW-EPI序列的图像特点及临床应用对于急性脑梗，DWI比T2W更为灵敏。上图示左侧颞叶的梗塞灶（病变2小时）。DW-EPI序列的图像特点及临床应用DTI显示双侧放射冠及胼胝体的纤维走行孤立病灶DTI显示局部纤维中断EPI应用的限制EPI是梯度回波技术，具有梯度回波的缺点，有高度的磁敏感伪影，要求主磁场均匀性高；化学位移位移敏感，常需脂肪抑制；图像信噪比低；EPI需要特殊的硬件支持，高梯度场强，高梯度爬升时间，高梯度切换率。磁共振成像技术—扫描序列梯度回波序列（GradientEcho,GRE）特点：小角度激励（＜90°），时间短、快快速小角度激发（FastLowAngleShot,FLASH）稳态进动快速成像（FastImagingwithSteady-statePrecession,FISP)

GRET1WI

短TR（200ms）、短TE（10ms）和较大翻转角。

GRET2WI

长TR（400ms）、长TE（20ms）和较小翻转角。磁共振成像技术—扫描序列特殊序列：脂肪抑制成像（FatSuppression)

水抑制序列：液体衰减反转回复（fluidattenuatedinversionrecovery,FLAIR)

属重T2WI，是将自由水如脑脊液的信号抑制为0，又得到T2WI序列对病灶检出敏感的优点。磁共振成像技术—扫描序列特殊序列：水成像（hydrography)或液体成像采用长TE技术，获得重T2WI，以突出水的信号，合用脂肪抑制技术，使含水器官清晰显影。常用：MR胰胆管造影（MRCP）

MR尿路造影（MRU）

MR脊髓造影（MRM）

MR内耳成像

肾积水--水成像技术（MRU）

MR水成像磁共振胰胆管造影（MRCP）

磁共振成像技术—扫描序列

磁共振血管成像技术一血液流空现象（低信号）在SE序列中流动的血液呈现低信号二血液流动增强现象（高信号）

MRA（Magneticresonanceangiography）三动态增强血管成像（DE-MRA)正常胸部MRI表现GRE序列（亮血技术）正常胸部MRI表现SE序列（黑血技术）MR脑血管成像（MRA)动态增强MRA(DE-MRA)

太不可思意了

MRI图像特点-伪影伪影：是指在磁共振扫描或信息处理过程中，由于某一种或几种原因出现了一些人体本身不存在的致使图像质量下降的影像，也称假影或鬼影。

与病人有关伪影：

生理性伪影：呼吸，心跳等病人躁动

图像处理伪影

化学位移伪影卷褶伪影

与梯度有关的伪影

涡流、非线性、几何畸变

金属异物伪影运动伪影

包括运动伪影即自主性运动伪影流动伪影即生理性运动伪影主要发生在图像的相位编码方向上。

病人运动伪影

流动伪影

解决措施：1.

改变相位编码方向；2.对易产生生理性运动的部位设置预饱和，以减少其强度；3.呼吸门控,以调整相位编码与运动周期同步；

4.心电门控，以在心动周期同一预定点上采集成像；5.使用梯度力矩衰减技术或流动补偿技术消除沿梯度场流动的质子产生的相位重影，该方法对慢速静脉血效果最好；6.增加脉冲的激励次数，通过平均来降低伪影的信号强度；7.减少扫描时间，针对不合作的病人和小孩使用快速成像序列，如EPI技术；

8.使病人保持静止,如耐心解释和给予镇静剂；9.抑脂,以去掉对运动及其敏感的脂肪信号。卷褶伪影及化学位移伪影

卷褶伪影化学位移伪影

其原因主要是计算机不能识别带宽外的频率，出现高低频混淆形成伪影。

解决措施：1.使用表面线圈，它只覆盖设定的FOV区域，得到的信号处于带宽范围内；2.加大FOV,使所有产生信号的结构均被包括在观察野内，但空间分辨率下降，且扫描时间延长；

3.改变相位编码方向，将被检查部位的最小直径摆到像位编码方向上；4.使用预置饱和脉冲使FOV外的组织饱和；

5.使用超采样（oversampling)技术,可有效控制伪影,但扫描时间延长。化学位移伪影氢核周围化学环境的不同造成不同组织中氢核的共振频率的不同，由此引起化学位移错位投影而产生的伪影。在脂肪与水的交界处，由于脂肪频率低，它的信号会被误认为是位于较低磁场位置的体素发出的信号，所以在图像上脂肪信号会被位移到具有较低频率梯度场的位置。

解决措施：1.低场强化学位移的程度与磁场强度成比；2.避免使用窄带宽序列。带宽越窄,像素移动的距离越大；3.更换频率和相位编码方向；4.选择适当的TE值，尽量调整在GRE序列中,脂肪和水同相位；5.采用抑水和抑脂序列；6.使用长TE，从而使脂肪信号产生更多的散相降低脂肪信号。磁敏感性伪影或称金属异物伪影不同组织内的氢核因其所处的分子环境不同，存在敏感性的差异，即这种物质被磁化的程度（磁化率）不同，这种磁化率的差异能破坏磁场的均匀性，将导致质子在进动频率及相位上的差异，使这些组织间的界面上因失相位而出现低信号环影或信号丢失，称磁敏感性伪影。

金属类包括所有金属物品，如发卡﹑别针﹑避孕环等，及含铁的化妆品，如发胶﹑口红等；

人体组织自身指两种具有不同磁敏感性组织的交界面，如空气与组织的鼻窦，骨与组织的椎体等

解决措施：1、低场强，磁敏感差异与磁场强度成正比；2、使用短TE，可减少自旋失相时间；3、用SE序列代替GRE序列，SE中180度重聚脉冲可以减少组织间的磁敏感差异；4、尽量避免病人携带铁磁性金属物质进入扫描室;5、用薄层扫描，以减少层间失相。

MRI临床应用适应征

1中枢神经系统各种病变（炎症、肿瘤、畸形、血管性病变等），优于CT。

2五官及颈部软组织病变

3纵隔及心脏大血管病变

4腹内实质器官及腹膜后血管病变

5脊柱及四肢骨关节病变

MRI临床应用

禁忌征

1带有心脏起搏器者

2危重患者需要抢救者

3严重心肺功能不全者

4体内有磁性金属异物者

5怀孕三个月以内之孕妇

6幽闭恐怖症者

MRI临床应用-优势1、无辐射，无损伤2、多方向切面扫描（横断、矢状、冠状、斜位）3、多参数成像（T1WI、T2WI、水成像、水抑制、脂肪抑制）能提供组织的物理和生物化学特性4，软组织对比度高，图像清晰5、流空效应流动血液与血管壁之间具有很好的自然对比（不需造影剂）6、顺磁性造影剂无毒性反应7、无骨质硬化性伪影MRI临床应用-限度

1扫描时间较长

2危重病人，不能很好合作和配合病人不能检查

3磁体扫描膛较小，少数病人会有幽闭恐怖症

4带有心脏起博器或体内顺磁性医疗装置病人不能检查

5费用较高

6钙化无信号，对钙化灶为病理特征的病变诊断受影响

MRI临床应用-MR造影剂

MR造影剂的分类

1阳性造影剂：顺磁性物质（Gd--DTPA）

Gd3+含7个不成对电子，为顺磁性很强的金属，能显著缩短组织弛豫时间（尤其是

T1值）

2、阴性造影剂：超顺磁性和铁磁性粒子类（Fe3O4

，SPIO）顺磁性远强于Gd-DTPA，造成磁场的不均匀，改变质子横向磁化的相位，缩短组织的横向弛豫时间（T2值）MRI临床应用-MR造影剂临床应用

使用方法：以Gd-DTPA为例剂量0.1～0.2mmol/kg

方式静脉内快速团注，注射完后扫描压力注射器行双期动态增强扫描序列选择T1WI

MRI临床应用-MR造影剂

临床作用

显示病变的血供情况显示肿瘤的形态结构区别正常和异常组织发现平扫时未显示的微小病灶灌注成像（早期血管性病变和微循环情况）只要努力，一切皆有可能！MRI安全性静磁场的安全射频的安全梯度的安全静磁场的安全磁共振的磁场是非常强大而且永不消失的。越接近磁体，磁场迅速增大。任何被磁体吸引的物体都会对病人或医生造成严重伤害。静磁场的安全

进入磁场会被吸引的金属：铁镍钴一些合金静磁场的安全静磁场的安全

磁场安全亲历静磁场安全

进入磁场前请取出：钱包，磁卡，钱币钥匙笔首饰发夹手表手机等等其他金属东西射频的安全

射频其本质就是一个无线电电波。射频的安全射频放大器射频线圈接收器接收线圈其电波所负载的能量，被病人的体内的H质子接收后，部分再以无线电波的形式释放出来，被接收线圈所接收；而其余部分以热量形式释放出来。射频的安全高热的病人要特别注意！特别是高热的小孩！到底温度会升高多少？不同的人血液循环差异很大。选择序列不一样扫描时间不一样扫描部位不一样

在3T系统上，由于中心频率更高，这一问题也更加明显。

射频特定吸收率

(specificabsorptionrate,SAR)

射频的安全

不同的序列射频积累大致排序SSFSEFSESEGREEPI梯度安全

梯度就是加在大磁场（如：1.5T）中，规律变化的小磁场。用来进行对体素选层，相位编码或是频率编码噪音的由来由于梯度使磁体内磁场发生变化。法拉第的电感定律告诉我们：变化的磁场会在导线中，产生电流。通电的导线在磁场中会产生运动。保护听力在高场上进行磁共振检查时，要注意保护听力。可以使用专用耳塞或是棉花球周围神经刺激效应人也是导体