磁共振成像基本原理與臨床應(yīng)用標準課件

1、 磁共振成像技術(shù)發(fā)展簡史 磁共振現(xiàn)象發(fā)現(xiàn) Purcell等, Bloch等（ 1945） 磁共振現(xiàn)象引入醫(yī)學(xué)界 Damadian（1971 ）; Science, 171: 1151 -1153 磁共振成像 Lauterbur（1973） ; Nature, 242: 190 -191 是利用原子核在磁場內(nèi)所產(chǎn)生的信號經(jīng)重建成像 的一種影像技術(shù) 磁共振成像技術(shù)發(fā)展簡史第一節(jié) 磁共振成像原理和設(shè)備 磁共振現(xiàn)象與MRI MRI設(shè)備第二節(jié) MRI圖像特點 灰階成像 流空成像 三維成像 運動器官成像第三節(jié) MRI檢查技術(shù)第四節(jié) MRI診斷的臨床應(yīng)用第一節(jié) 磁共振成像原理和設(shè)備MRI 成像基本原理含奇數(shù)

2、質(zhì)子的原子核均在其自旋過程中產(chǎn)生自旋磁動量，即磁矩以矢量描述核磁矩的大小是原子核的固有特性，它決定MRI信號的敏感性氫原子核只有單一質(zhì)子具有最強的磁矩氫質(zhì)子在人體內(nèi)分布廣，數(shù)量多，MRI均選用氫為靶原子核MRI 成像基本原理含奇數(shù)質(zhì)子的原子核均在其自旋過程中產(chǎn)生自核磁共振 = 磁共振 NMR = MR核磁共振 = 磁共振人體組織內(nèi)的質(zhì)子存在狀態(tài)人體組織內(nèi)的質(zhì)子的運動：進動頻率0 = 0質(zhì)子的運動：進動頻率0 = 0人體質(zhì)子在磁場中人體質(zhì)子在磁場中共振現(xiàn)象共振現(xiàn)象90射頻脈沖90射頻脈沖磁共振信號的產(chǎn)生外來射頻脈沖停止后，由M0產(chǎn)生的橫向磁化矢量在晶格磁場作用下由XY平面逐漸回復(fù)到Z軸同時以射頻

3、信號的形式放出能量發(fā)出的射頻信號被體外線圈接受經(jīng)計算機處理后重建成圖像磁共振信號的產(chǎn)生外來射頻脈沖停止后，由M0產(chǎn)生的橫向磁化矢量MRI應(yīng)用中常用概念馳豫：指磁化矢量恢復(fù)到平衡態(tài)的過程磁化矢量越大，MRI探測到的信號越強MRI應(yīng)用中常用概念馳豫：指磁化矢量恢復(fù)到平衡態(tài)的過程縱向弛預(yù)自旋-晶格弛預(yù)T1弛預(yù)縱向弛預(yù)MRI應(yīng)用中常用概念T1時間：測量縱向馳豫的時間定義：縱向磁化矢量從最小恢復(fù)至平 衡態(tài)的63%所經(jīng)歷的馳豫時間不同的組織T1時間不同產(chǎn)生MR信號強度上的差別圖像上為灰階的差別MRI應(yīng)用中常用概念T1時間：測量縱向馳豫的時間橫向弛預(yù)自旋-自旋弛預(yù)T2弛預(yù)橫向弛預(yù)MRI應(yīng)用中常用概念T2時間

4、：測量橫向馳豫的時間定義：橫向磁化矢量從由最大衰減 至37%所經(jīng)歷的馳豫時間不同的組織T2時間不同產(chǎn)生MR信號強度上的差別圖像上為灰階的差別MRI應(yīng)用中常用概念T2時間：測量橫向馳豫的時間T1、T2弛預(yù)過程同時進行T1、T2弛預(yù)過程同時進行主要反映組織間的信號強度3D-CEMRA的時間分辨率（胸腹部）含奇數(shù)質(zhì)子的原子核均在其自旋過程中產(chǎn)生自旋磁動量，即磁矩以矢量描述三維成像Activate/Rest curve of 40 ms each第二節(jié) MRI圖像特點T1、T2弛預(yù)過程同時進行產(chǎn)生MR信號強度上的差別人體正常腦組織的T1、T2馳預(yù)時間磁共振血管造影（MRA）：包括灌注成像（Perfus

5、ion, PWI）水抑制成像（T2 FLAIR）：如抑制CSF自由水后T2WI產(chǎn)生MR信號強度上的差別MRI的分析與診斷三維成像T1WI未見明顯異常信號平掃（T1WI、T2WI、PDWI）1&2: Tumor (increased blood flow), 3: Normal產(chǎn)生MR信號強度上的差別灌注成像臨床應(yīng)用 腦神經(jīng)（SS EPI）MR信號主要反映組織間的信號強度MR信號人體正常腦組織的T1、T2馳預(yù)時間馳預(yù)時間(ms) 腦白質(zhì) 腦灰質(zhì) 腦脊液 顱板 板障T1 780 920 3000 - 260 T2 90 100 300 - 84T1WI PDWI T2WI人體正常腦組織的T1、T2

6、馳預(yù)時間馳預(yù)時間(ms) 腦白PDWI T2WI T1WI SE序列 FSTIR序列PDWI T2WI 磁共振成像設(shè)備磁體梯度線圈射頻發(fā)射器MR信號接受器計算機圖像顯示和儲存裝置磁共振成像設(shè)備MRI圖像特點灰階成像（組織分辨率）流動效應(yīng)（流空和流動增強）三維成像運動器官成像MRI圖像特點MRI圖像特點主要反映組織間的信號強度T1加權(quán)像反映組織間T1的差別，有利于觀察解剖結(jié)構(gòu)T2加權(quán)像反映組織間T2的差別，顯示病變組織好MRI圖像特點MRI成像技術(shù)采用不同的掃描序列和成像參數(shù)T1加權(quán)像、 T2加權(quán)像、 質(zhì)子加權(quán)像自旋回波（SE）、梯度回波、平面回波等MRI成像技術(shù)自旋回波（SE）：重復(fù)時間（TR

7、） 回波時間（TE）加權(quán)成像 TR（ms） TE（ms） T1WI 短= 500 短= 2000 長= 60 PdWI 長= 2000 短= 30 自旋回波（SE）：重復(fù)時間（TR） 磁共振檢查技術(shù)平掃（T1WI、T2WI、PDWI）增強（T1WI+C）動態(tài)增強（Dynamic MR+C）磁共振血管造影（MRA）：包括 1.3D-TOF:不用對比劑，時間飛躍法血管成像 2.CE-MRA:對比劑法磁共振血管成像脂肪抑制成像（STIR)：抑制脂肪高信號水抑制成像（T2 FLAIR）：如抑制CSF自由水后T2WI水成像（MRCP、MRU、MRM）灌注成像（Perfusion, PWI）彌散成像（Di

8、ffusion, DWI）功能成像（function MR） 磁共振檢查技術(shù)存在性診斷？可能性診斷？定性診斷？存在性診斷？1&2: Tumor (increased blood flow), 3: Normal含奇數(shù)質(zhì)子的原子核均在其自旋過程中產(chǎn)生自旋磁動量，即磁矩以矢量描述第一節(jié) 磁共振成像原理和設(shè)備T2 90 100 300 - 84BOLD&SAS&MRA平掃（T1WI、T2WI、PDWI）T1WI 短= 500 短= 30至37%所經(jīng)歷的馳豫時間磁共振檢查技術(shù)水抑制成像（T2 FLAIR）：如抑制CSF自由水后T2WI反映組織間T1的差別，有利于觀察解剖結(jié)構(gòu)自旋回波（SE）：重復(fù)時間（

9、TR） 回波時間（TE）Finger tapping人體正常腦組織的T1、T2馳預(yù)時間馳豫：指磁化矢量恢復(fù)到平衡態(tài)的過程T1WI PDWI T2WIFinger tapping第三節(jié) MRI檢查技術(shù)人體正常腦組織的T1、T2馳預(yù)時間第四節(jié) MRI診斷的臨床應(yīng)用SE序列 FGR序列垂體微腺瘤動態(tài)增強掃描1&2: Tumor (increased blood fl后交通支動脈瘤3D -TOF MRA后交通支動脈瘤3D -TOF MRA3D-CEMRA的時間分辨率（胸腹部）3D-CEMRA的時間分辨率（胸腹部）FLAIR序列CSF自由水抑制成像FLAIR磁共振胰膽管造影（MRCP）3D-重T2WI（

10、水成像）磁共振胰膽管造影80歲女性 發(fā)病6小時內(nèi)：急性期腦梗死 T1WI未見明顯異常信號 T2WI 略高 信號 DWI高信號80歲女性 發(fā)病6小時內(nèi)：急性期腦梗死 T1WI未見明顯異常80歲，女性。發(fā)病3天后 T2WI明顯高信號，T1WI 低信號：亞急性期腦梗死T2WI80歲，女性。發(fā)病3天后 T2WI灌注成像技術(shù)原理灌注成像技術(shù)原理PWI SS EPIDelta R2* curve灌注成像臨床應(yīng)用 腦神經(jīng)（SS EPI）1&2: Tumor (increased blood flow), 3: NormalPWI SS EPIDelta R2* curve灌注成像臨腦功能成像技術(shù)腦功能成像技

11、術(shù)主要反映組織間的信號強度Finger tapping平掃（T1WI、T2WI、PDWI）是利用原子核在磁場內(nèi)所產(chǎn)生的信號經(jīng)重建成像第三節(jié) MRI檢查技術(shù)馳豫：指磁化矢量恢復(fù)到平衡態(tài)的過程主要反映組織間的信號強度采用不同的掃描序列和成像參數(shù)Finger tapping氫質(zhì)子在人體內(nèi)分布廣，數(shù)量多，MRI均選用氫為靶原子核MRI的分析與診斷Purcell等, Bloch等（ 1945）不同的組織T1時間不同灌注成像（Perfusion, PWI）全面觀察、建立立體定位概念加權(quán)成像 TR（ms） TE（ms）磁共振成像技術(shù)發(fā)展簡史T1加權(quán)像、 T2加權(quán)像、 質(zhì)子加權(quán)像T1WI 短= 500 短=

12、30磁共振成像技術(shù)發(fā)展簡史腦功能成像主要反映組織間的信號強度腦功能成像Finger tappingActivate/Rest curve of 40 ms eachGlioma patient, before surgical operationBOLD&T1WBOLD&SAS&MRA腦功能成像的臨床應(yīng)用Finger tappingBOLD&T1WBOLD&SASH =（1/2）B波譜技術(shù)利用MR中的化學(xué)位移現(xiàn)象來測定分子組成及空間分布的一種檢測方法。H =（1/2）B波譜技術(shù) MRI的分析與診斷機器類型磁場強度掃描技術(shù)條件全面觀察、建立立體定位概念具體分析正常、異常和特殊所見推測病理生理狀態(tài)

13、結(jié)合臨床資料作出診斷僅供入門學(xué)習(xí)者參考！ MRI的分析與診斷僅供入門學(xué)習(xí)者參考！質(zhì)子的運動：進動頻率0 = 0質(zhì)子的運動：進動頻率0 = 0共振現(xiàn)象共振現(xiàn)象MRI應(yīng)用中常用概念T2時間：測量橫向馳豫的時間定義：橫向磁化矢量從由最大衰減 至37%所經(jīng)歷的馳豫時間不同的組織T2時間不同產(chǎn)生MR信號強度上的差別圖像上為灰階的差別MRI應(yīng)用中常用概念T2時間：測量橫向馳豫的時間T1、T2弛預(yù)過程同時進行T1、T2弛預(yù)過程同時進行后交通支動脈瘤3D -TOF MRA后交通支動脈瘤3D -TOF MRAFLAIR序列CSF自由水抑制成像FLAIR自旋回波（SE）、梯度回波、平面回波等T1WI 短= 500 短= 2000 短= 30是利用原子核在磁場內(nèi)所產(chǎn)生的信號經(jīng)重建成像氫質(zhì)子在人體內(nèi)分布廣，數(shù)量多，MRI均選用氫為靶原子核Glioma patient, before surgical operationT1、T2弛