磁共振成像基本原理及临床应用.ppt

1、磁共振成像基本原理 及临床应用 Magnetic Resonance Imaging（MRI） 上海浦东新区人民医院 赵振国,磁共振成像技术发展简史 磁共振现象发现 Purcell等, Bloch等（ 1945） 磁共振现象引入医学界 Damadian（1971 ）; Science, 171: 1151 -1153 磁共振成像 Lauterbur（1973） ; Nature, 242: 190 -191 是利用原子核在磁场内所产生的信号经重建成像 的一种影像技术,第一节 磁共振成像原理和设备 磁共振现象与MRI MRI设备 第二节 MRI图像特点 灰阶成像 流空成像 三维成像 运动器官成像

2、 第三节 MRI检查技术 第四节 MRI诊断的临床应用,MRI 成像基本原理,含奇数质子的原子核均在其自旋过程中产生自旋磁动量，即磁矩以矢量描述 核磁矩的大小是原子核的固有特性，它决定MRI信号的敏感性 氢原子核只有单一质子具有最强的磁矩 氢质子在人体内分布广，数量多，MRI均选用氢为靶原子核,核磁共振 = 磁共振 NMR = MR,人体组织内的 质子存在状态,质子的运动：进动频率0 = 0,人体质子在磁场中,共振现象,90射频脉冲,磁共振信号的产生,外来射频脉冲停止后，由M0产生的横向磁化矢量在晶格磁场作用下由XY平面逐渐回复到Z轴 同时以射频信号的形式放出能量 发出的射频信号被体外线圈接受

3、 经计算机处理后重建成图像,MRI应用中常用概念,驰豫：指磁化矢量恢复到平衡态的过程 磁化矢量越大，MRI探测到的信号越强,纵向弛预 自旋-晶格弛预 T1弛预,MRI应用中常用概念,T1时间：测量纵向驰豫的时间 定义：纵向磁化矢量从最小恢复至平 衡态的63%所经历的驰豫时间 不同的组织T1时间不同 产生MR信号强度上的差别 图像上为灰阶的差别,横向弛预 自旋-自旋弛预 T2弛预,MRI应用中常用概念,T2时间：测量横向驰豫的时间 定义：横向磁化矢量从由最大衰减 至37%所经历的驰豫时间 不同的组织T2时间不同 产生MR信号强度上的差别 图像上为灰阶的差别,T1、T2弛预过程同时进行,MR信号,

4、人体正常脑组织的T1、T2驰预时间,驰预时间(ms) 脑白质 脑灰质 脑脊液 颅板 板障,T1 780 920 3000 - 260 T2 90 100 300 - 84,T1WI PDWI T2WI,PDWI T2WI T1WI SE序列 FSTIR序列,磁共振成像设备 磁体 梯度线圈 射频发射器 MR信号接受器 计算机 图像显示和储存装置,MRI图像特点 灰阶成像（组织分辨率） 流动效应（流空和流动增强） 三维成像 运动器官成像,MRI图像特点 主要反映组织间的信号强度 T1加权像 反映组织间T1的差别，有利于观察解剖结构 T2加权像 反映组织间T2的差别，显示病变组织好,MRI成像技术

5、采用不同的扫描序列和成像参数 T1加权像、 T2加权像、 质子加权像 自旋回波（SE）、梯度回波、平面回波等,自旋回波（SE）：重复时间（TR） 回波时间（TE） 加权成像 TR（ms） TE（ms） T1WI 短= 2000 长= 60 PdWI 长= 2000 短= 30,磁共振检查技术 平扫（T1WI、T2WI、PDWI） 增强（T1WI+C） 动态增强（Dynamic MR+C） 磁共振血管造影（MRA）：包括 1.3D-TOF:不用对比剂，时间飞跃法血管成像 2.CE-MRA:对比剂法磁共振血管成像 脂肪抑制成像（STIR)：抑制脂肪高信号 水抑制成像（T2 FLAIR）：如抑制CS

6、F自由水后T2WI 水成像（MRCP、MRU、MRM） 灌注成像（Perfusion, PWI） 弥散成像（Diffusion, DWI） 功能成像（function MR）,存在性诊断？ 可能性诊断？ 定性诊断？,SE序列 FGR序列 垂体微腺瘤 动态增强扫描,后交通支动脉瘤,3D -TOF MRA,3D-CEMRA的时间分辨率（胸腹部）,FLAIR 序列 CSF自由水抑制成像,磁共振胰胆管造影 （MRCP） 3D-重T2WI （水成像）,80岁女性 发病6小时内：急性期脑梗死,T1WI未见明显异常信号 T2WI 略高 信号 DWI高信号,80岁，女性。发病3天后 T2WI明显高信号，T1WI 低信号： 亚急性期脑梗死,T2WI,灌注成像技术原理,PWI SS EPI,Delta R2* curve,灌注成像临床应用 脑神经（SS EPI）,1&2: Tumor (increased blood flow), 3: Normal,脑功能成像技术,脑功能成像,Finger tapping Activate/Rest curve of 40 ms each Glioma patient, before surgical operation,BOLD&T1W,BOLD&SAS&MRA,脑功能成像的临床应用,H =（1/2）B,波谱技术 利用MR中的化学位移现