医学课件：3_MR总论

概概 述述 何谓磁共振成像何谓磁共振成像？MRIMagnetic Resonance ImagingNuclear概概 述述MRI与其他影像技术比较与其他影像技术比较概概 述述MRI与其他影像技术比较与其他影像技术比较 概概 述述 何谓磁共振成像何谓磁共振成像（MRI）？）？利用人体内固有的利用人体内固有的原子核（氢质子）原子核（氢质子），在，在外加外加磁场磁场作用下产生作用下产生共振现象共振现象，共振后产生，共振后产生的振荡磁场垂直磁场方向运动，形成的振荡磁场垂直磁场方向运动，形成感应电感应电流（既磁共振信号）流（既磁共振信号），将其作为成像源采集，将其作为成像源采集，经计算机处理后，形成人体解剖图像，即经计算机处理后，形成人体解剖图像，即磁磁共振图像（共振图像（MRI）。概概 述述 MRI与与XCT的比较的比较 项目项目X-CTMRI手段手段X X射线射线磁场磁场基础基础组织密度组织密度质子的质、量质子的质、量单位单位CTCT值值信号强度信号强度副作用副作用辐射损害辐射损害无、安全无、安全 第一节第一节 磁共振成像设备基本结构磁共振成像设备基本结构一、磁体系统一、磁体系统1.1.主磁体主磁体(B0)：产生静磁场：产生静磁场,使组织磁化使组织磁化(MZ)主磁场场强采用高斯主磁场场强采用高斯（Gauss,G）或特斯拉或特斯拉（Tesla,T）来表示，来表示，1T=10000G。低场低场MRI机：机：0.5 T 中场中场MRI机：机：0.5 1.0 T 高场高场MRI机：机：1.0 2.0 T 超高场超高场MRI机：机：2.0 T 第一节第一节 磁共振成像设备基本结构磁共振成像设备基本结构一、磁体系统一、磁体系统1.主磁体主磁体(B0)：产生静磁场产生静磁场,使组织磁化使组织磁化(MZ)主磁场的技术指标：主磁场的技术指标：场强、磁场均匀度、主磁体长度场强、磁场均匀度、主磁体长度 分型：永磁型分型：永磁型 电磁型电磁型 常导型：常导型：超导型：超导型：第一节第一节 磁共振成像设备基本结构磁共振成像设备基本结构一、磁体系统一、磁体系统2.梯度系统梯度系统(GZ GY GX)：主要技术指标为梯度场强和切换率主要技术指标为梯度场强和切换率 进行进行MRMR信号的空间编码定位信号的空间编码定位 产生产生MRMR回波（梯度回波）回波（梯度回波）施加扩散加权梯度磁场施加扩散加权梯度磁场 进行流动补偿进行流动补偿 进行流动液体的流速相位编码进行流动液体的流速相位编码 第一节第一节 磁共振成像设备基本结构磁共振成像设备基本结构一、磁体系统一、磁体系统3.射频系统射频系统(RF)：发射射频脉冲（发射射频脉冲（Radio frequency)，将，将 能量转递给质子，使质子吸收能量并产生能量转递给质子，使质子吸收能量并产生 共振，同时又作为接受线圈，接受质子弛共振，同时又作为接受线圈，接受质子弛 豫时释放的信号。豫时释放的信号。第一节第一节 磁共振成像设备基本结构磁共振成像设备基本结构 二、谱仪系统二、谱仪系统 梯度场、射频脉冲的发生和控制、梯度场、射频脉冲的发生和控制、MR信号信号 的接受和控制的接受和控制 （梯度放大器、脉冲发生器、相位检波器）（梯度放大器、脉冲发生器、相位检波器）三、主计算机和图象处理、显示储存系统三、主计算机和图象处理、显示储存系统 大容量的计算机和高分辨的模大容量的计算机和高分辨的模数数 （A/D）转换器，完成数据采集、处理，图转换器，完成数据采集、处理，图 象重建、图象显示和存储。象重建、图象显示和存储。第一节第一节 磁共振成像设备基本结构磁共振成像设备基本结构 第二节第二节 MRI基本物理原理基本物理原理一、自然状态下的原子核：一、自然状态下的原子核：自旋质子、磁矩和磁矢量、自由运动自旋质子、磁矩和磁矢量、自由运动二、外加主磁场二、外加主磁场B B0 0后的原子核：后的原子核：重新有序化排列，产生纵向磁化重新有序化排列，产生纵向磁化M MZ Z 围绕磁力线旋转运动围绕磁力线旋转运动 ，即，即进动进动。第二节第二节 MRI基本物理原理基本物理原理三、施加射频脉冲三、施加射频脉冲RF后的原子核：后的原子核：吸收能量、产生共振现象、吸收能量、产生共振现象、磁矢量偏转产生横向磁矢量磁矢量偏转产生横向磁矢量MXY 磁矢量和偏转角与外加磁矢量和偏转角与外加RF有关有关四、射频终止后的原子核：四、射频终止后的原子核：释放能量、恢复平衡态、弛豫过程释放能量、恢复平衡态、弛豫过程 纵向弛豫（纵向弛豫（T1、自旋、自旋晶格弛豫）晶格弛豫）横向弛豫（横向弛豫（T2、自旋、自旋自旋弛豫）自旋弛豫）第三节第三节 磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理磁共振成像磁共振成像特定原子核特定原子核氢质子氢质子自旋质子自旋质子 一、自然状态原子核及物理性质 第三节第三节 磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理一、自然状态原子核及物理性质带正电的带正电的自旋质子自旋质子 v环形电流环形电流v产生磁性产生磁性v小磁棒小磁棒 第三节第三节 磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理 自由运动和杂乱自由运动和杂乱无章无章磁矩相互抵消磁矩相互抵消静磁向量静磁向量 M M0 0一、自然状态原子核及物理性质 第三节第三节 磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理二、外加主磁场B0时质子运动变化 质子重新有序化排列，与外磁场方向质子重新有序化排列，与外磁场方向 相同（低能态）或相反（高能态）。相同（低能态）或相反（高能态）。S极N极S极N极S极N极S极N极S极N极 第三节第三节 磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理二、外加主磁场二、外加主磁场B B0 0时质子运动变化时质子运动变化质子呈质子呈进动（进动（Precession)Precession)状态状态LarmorLarmor公式公式:0 0B B 第三节第三节 磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理二、外加主磁场B0时质子运动变化 纵向正反纵向正反磁矢量作用磁矢量作用后形成与后形成与B B0 0同向的磁矢同向的磁矢量量M MZ Z 第三节第三节 磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理横向磁矢量横向磁矢量相互抵消相互抵消MXY=0 M=MZ+MXY二、外加主磁场B0时质子运动变化 第三节第三节 磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理 二、外加主磁场B0时质子运动变化 B0 质子重新排列质子重新排列 纵向磁化纵向磁化Mz 第三节第三节 磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理 三、施加射频脉冲(RF)后质子运动变化 共振现象：频率相同、能量传递共振现象：频率相同、能量传递 第三节第三节 磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理三、施加射频脉冲(RF)后质子运动变化 第三节第三节 磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理横向：磁矢量迅速聚合，横向：磁矢量迅速聚合，M MXYXY逐渐增大逐渐增大纵向：部分磁矢量反转到反向，抵消纵向：部分磁矢量反转到反向，抵消 Z Z轴方向部分磁矢量，轴方向部分磁矢量，M MZ Z逐渐逐渐 减少减少三、施加射频脉冲(RF)后质子运动变化 第三节 磁共振成像基本原理结果结果:磁矢量磁矢量M由由Z轴偏转到轴偏转到XY平面，发生平面，发生900偏转。偏转。此此时的时的RF称之为称之为900RF三、施加射频脉冲(RF)后质子运动变化 第三节第三节 磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理三、施加射频脉冲(RF)后质子运动变化发电机的发电机的物理原理物理原理感应电流感应电流 第三节第三节 磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理三、施加射频脉冲(RF)后质子运动变化 横向磁矢量横向磁矢量MxyMxy作切割磁力线方向作切割磁力线方向振荡运动，产生感应电流，通过周围振荡运动，产生感应电流，通过周围接受线圈接受后即为人体组织发出的接受线圈接受后即为人体组织发出的MRMR信号，经计算机处理即可重建出信号，经计算机处理即可重建出人体的解剖图像。人体的解剖图像。第三节第三节 磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理四、射频脉冲(RF)终止后质子弛豫过程横向：聚合原横向：聚合原子核迅速散开，子核迅速散开，Mxy迅速减少迅速减少到到0。纵向：反向原纵向：反向原子核逐渐恢复子核逐渐恢复到到Z轴正方向，轴正方向，Mz逐渐增大。逐渐增大。第三节第三节 磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理RF终止后原子核弛豫过程即释放能量恢复平衡态终止后原子核弛豫过程即释放能量恢复平衡态 纵向弛豫（自旋纵向弛豫（自旋晶格弛豫，晶格弛豫，T1、T1值）值）横向弛豫（自旋横向弛豫（自旋自旋弛豫，自旋弛豫，T2、T2值）值）四、射频脉冲(RF)终止后质子弛豫过程 第三节第三节 磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理五、MR信号的空间定位梯度磁场梯度磁场GzGz、GxGx、GyGy的作用的作用 1 1，层面选择，层面选择 2 2，频率编码，频率编码 3 3，相位编码，相位编码 Gz、Gx、Gy三者作用可以相互转换，构三者作用可以相互转换，构成成MR能够任意方向切面扫描。能够任意方向切面扫描。第三节第三节 磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理五、MR信号的空间定位梯度磁场梯度磁场GzGz、GxGx、GyGy的作用的作用 1 1，层面选择，层面选择 2 2，频率编码，频率编码 3 3，相位编码，相位编码 Gz、Gx、Gy三者作用可以相互转换，构三者作用可以相互转换，构成成MR能够任意方向切面扫描。能够任意方向切面扫描。第三节第三节 磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理 决定成像因素决定成像因素 1 1 组织内质子密度组织内质子密度 2 2 T1值值 3 3 T2值值 4 4 血液流动现象血液流动现象 第三节第三节 磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理信号强度与成像因素的关系信号强度与成像因素的关系 与组织内质子密度成正比与组织内质子密度成正比 与与T1值成反比值成反比 与与T2值成正比值成正比 流动的血液在流动的血液在SE序列上呈低或无信号序列上呈低或无信号 在在GRE序列上呈高信号序列上呈高信号 第四节第四节 磁共振成像技术磁共振成像技术扫描序列扫描序列 将射频脉冲、梯度磁场、和信号采集时将射频脉冲、梯度磁场、和信号采集时间等相关各参数的设置及其在时序上的排间等相关各参数的设置及其在时序上的排列称为列称为MR的脉冲序列（的脉冲序列（pulse sequence)第四节第四节 磁共振成像技术磁共振成像技术扫描序列扫描序列Spin EchoLocalizerInversion RecoverySTANDARDPULSE SEQUENCESPECTROSCOPYFAST SPIN ECHOECHO PLANARVASCULARGRADIENT ECHOSpin Echo EPIDW EPIFSESSFSEFSE-IRSSFSE-IRTOF-GRETOF-SPGRPhase ContrastFast TOF GREGREFast GREFast GRE ETGradient Echo EPIFLAIR EPIFSE-XLFRFSE-XL T1 FLAIRT2 FLAIRFastCard-GREFastCard SPGRFast 2D Phase ContrastFast TOF SPGRSPGRFast SPGRFIESTAPROBE-PPROBE-SPROSEPress CSISteam CSIFid CSI(MRS)Echo CSI(MRS)Spin Echo(MRS)AcceptSPIRALSpiral GRESpiral SPGR 第四节第四节 磁共振成像技术磁共振成像技术扫描序列扫描序列一、自旋回波序列一、自旋回波序列(Spin Echo Sequence，SE)先发射先发射900 脉冲，间隔一定时间后再发射脉冲，间隔一定时间后再发射1800 脉冲，再间隔相同时间采集回波信号，脉冲，再间隔相同时间采集回波信号，如此反复进行，构成如此反复进行，构成SE序列。序列。自旋回波序列自旋回波序列（SE）结构示意图结构示意图90RF90RF180RF180RFechoechoTRTETI第四节第四节 磁共振成像技术磁共振成像技术扫描序列扫描序列 第四节第四节 磁共振成像技术磁共振成像技术扫描序列扫描序列一、自旋回波序列（一、自旋回波序列（SE）两个重要参数：两个重要参数：重复时间（重复时间（Repetition time，TR）：）：回波时间（回波时间（Echo time，TE）：）：通过调整通过调整TE、TR时间长短，分别可以获得时间长短，分别可以获得反映反映 组织组织T1值、值、T2值和质子密度的图象，值和质子密度的图象，分别称为分别称为T1加权像、加权像、T2加权像、质子密度加权像、质子密度加权像。加权像。第四节第四节 磁共振成像技术磁共振成像技术扫描序列扫描序列一、自旋回波序列（一、自旋回波序列（SE）两种重要成像：两种重要成像：T1加权成像加权成像 T1 Weighted Imaging，T1WI 重点显示组织重点显示组织T1值的图像称为值的图像称为T1WI 参数：短参数：短TR(TR500ms)、短、短TE(TE2000ms)、长、长TE(TE90ms)特点：对病灶敏感，但显示解剖结构不如特点：对病灶敏感，但显示解剖结构不如 T1WI清楚清楚自旋回波扫描时间自旋回波扫描时间Scan TimeTRPhaseNEX如果我们要采集一个如果我们要采集一个256256,NEX=2的图像的图像T1WI：0.42562=3分分24秒秒T2WI或或PDWI：42562=30分钟分钟!NEX（激励次数）（激励次数）第四节第四节 磁共振成像技术磁共振成像技术扫描序列扫描序列一、自旋回波序列（一、自旋回波序列（SESE）快速自旋回波（快速自旋回波（FSE）Scan TimeTRPhaseNEX ETL 如果要采集一个如果要采集一个256256,NEX=2的图像的图像T1WI：0.42562 3=1分分8秒秒T2WI或或PDWI：42562 16=2分钟分钟 ETL（回波链长度）（回波链长度）第四节第四节 磁共振成像技术磁共振成像技术扫描序列扫描序列一、自旋回波序列（一、自旋回波序列（SE）第四节第四节 磁共振成像技术磁共振成像技术扫描序列扫描序列二、反转回复序列二、反转回复序列（Inversion recover,IR）反转回复脉冲序列（即反转回复脉冲序列（即1800 900 1800），第一个），第一个1800 至至900 脉冲的间隔时间脉冲的间隔时间称为回复时间（称为回复时间（Inversion time，TI），），900 脉冲后经脉冲后经1800 脉冲至采集回波信号的时间脉冲至采集回波信号的时间称为回波时间（称为回波时间（TE）两个脉冲组间隔的时）两个脉冲组间隔的时间为重复时间（间为重复时间（TR）。）。90RF180反转反转RF180复相复相RF180反转反转RFTETITRIR序列结构示意图序列结构示意图翻转恢复序列的图像特点翻转恢复序列的图像特点水抑制水抑制2000-23008000长长 120时间时间TITRTE不同不同TI的翻转恢复序列的翻转恢复序列脂肪抑制脂肪抑制STIR1502000短短 25增加脑灰白增加脑灰白质对比质对比7502000短短 25TI 时间控制组织抑制和时间控制组织抑制和T1对比对比TE 时间控制时间控制T2 对比度对比度TR 比比 TI 长长45倍倍 第四节第四节 磁共振成像技术磁共振成像技术扫描序列扫描序列三、梯度回波序列三、梯度回波序列（Gradient Echo,GRE）通过施加不同的梯度磁场，使分散的通过施加不同的梯度磁场，使分散的 相位因重聚而趋于一致，达到最高的回波相位因重聚而趋于一致，达到最高的回波 信号强度，这种利用梯度磁场小角度激励信号强度，这种利用梯度磁场小角度激励 脉冲代替脉冲代替1800脉冲产生的回波称为梯度回波。脉冲产生的回波称为梯度回波。ZZZXXX3050%900RF300RF 第四节第四节 磁共振成像技术磁共振成像技术扫描序列扫描序列 第四节第四节 磁共振成像技术磁共振成像技术扫描序列扫描序列三、梯度回波序列（三、梯度回波序列（Gradient Echo,GRE）特点：特点：1.小角度激励（小角度激励（90），时间短、快。），时间短、快。2.梯度磁场，磁场不均匀导致快速去相位。梯度磁场，磁场不均匀导致快速去相位。3.强度一样、时间相同、方向相反的梯度强度一样、时间相同、方向相反的梯度 磁场使分散的相位因回归而趋于一致。磁场使分散的相位因回归而趋于一致。第四节第四节 磁共振成像技术磁共振成像技术扫描序列扫描序列三、梯度回波序列（三、梯度回波序列（Gradient Echo,GRE）T1WI 短短TR、短、短TE 较大翻转角较大翻转角 T2WI 长长TR、长、长TE 较小翻转角较小翻转角 第四节第四节 磁共振成像技术磁共振成像技术扫描序列扫描序列三、梯度回波序列（三、梯度回波序列（Gradient Echo,GRE）常用梯度回波序列：常用梯度回波序列：快速小角度激发（快速小角度激发（Fast Low Angle SHot,FLASH）稳态进动快速成像（稳态进动快速成像（Fast Imaging with Steady-state Precession,FISP)或或Tru-FISP（GE公司命名为公司命名为FIESTA）扰相梯度回波（扰相梯度回波（SPGRE）GRE序列的图像特点及临床应用序列的图像特点及临床应用1.由于由于TR短，成像速度较短，成像速度较SE、FSE都快。因而适用都快。因而适用于快速扫描（如：屏气扫描）和定位像。于快速扫描（如：屏气扫描）和定位像。2.对磁场不均匀和磁化效应很敏感，因而在铁质沉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（如空气数差异较大的部位（如空气/组织、骨组织、骨/组织交界组织交界面）信号低；易形成磁敏感伪影。面）信号低；易形成磁敏感伪影。第四节第四节 磁共振成像技术磁共振成像技术扫描序列扫描序列GRE序列的图像特点及临床应用序列的图像特点及临床应用3.小翻转角和小翻转角和T2*驰豫使信号较弱且衰减很快，因驰豫使信号较弱且衰减很快，因而而SNR较低。较低。4.由于由于TR缩短，缩短，T2长的物质的横向磁化矢量无法长的物质的横向磁化矢量无法衰减完全，所以往往存在衰减完全，所以往往存在T2残留。残留。第四节第四节 磁共振成像技术磁共振成像技术扫描序列扫描序列GRE序列的图像特点及临床应用序列的图像特点及临床应用GRE序列组织对比不如序列组织对比不如FSE序列序列但对于脊髓中灰白质显示优于但对于脊髓中灰白质显示优于FSEFSE序列序列GRE序列序列第四节第四节 磁共振成像技术磁共振成像技术扫描序列扫描序列SPGR序列的图像特点及临床应用序列的图像特点及临床应用1.去除了去除了T2残留，一般用来采集残留，一般用来采集T1图像。图像。2.加入加入3D和抑脂技术后，常用来采集血管。和抑脂技术后，常用来采集血管。3.较较SE家族的序列，采集速度快，常用在对家族的序列，采集速度快，常用在对 时间要求比较高的解剖部位。如：腹部。时间要求比较高的解剖部位。如：腹部。4.较较SE家族，对磁敏感伪影较大，家族，对磁敏感伪影较大，SNR低。低。第四节第四节 磁共振成像技术磁共振成像技术扫描序列扫描序列3D SPGR扫描肝脏扫描肝脏3期期3D 3D 多时相肝脏多时相肝脏动态增强快速扫动态增强快速扫描，进一步提高描，进一步提高分辨率，可多角分辨率，可多角度重建，有助于度重建，有助于小病变的检出与小病变的检出与鉴别。鉴别。SPGR序列的图像特点及临床应用序列的图像特点及临床应用第四节第四节 磁共振成像技术磁共振成像技术扫描序列扫描序列3D FSPGR的改进（的改进（TRICKS)用于血管的动态观察用于血管的动态观察SPGR序列的图像特点及临床应用序列的图像特点及临床应用第四节第四节 磁共振成像技术磁共振成像技术扫描序列扫描序列FIESTA序列的图像特点及临床应用序列的图像特点及临床应用1.TR缩短时信号强度不受影响，因此可在很短缩短时信号强度不受影响，因此可在很短的时间内运行且对的时间内运行且对SNR不产生影响。不产生影响。2.由于三个方向上都加补偿梯度，可以消除匀速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。血流产生的相位差。3.成像速度快，对运动不敏感。成像速度快，对运动不敏感。4.图像中含有图像中含有T1和和T2两种对比。两种对比。第四节第四节 磁共振成像技术磁共振成像技术扫描序列扫描序列心脏大血管心脏大血管MRIMRI成像成像FIESTA序列的图像特点及临床应用序列的图像特点及临床应用第四节第四节 磁共振成像技术磁共振成像技术扫描序列扫描序列FIESTA显示神经耳蜗前庭神经 FIESTA序列的图像特点及临床应用序列的图像特点及临床应用第四节第四节 磁共振成像技术磁共振成像技术扫描序列扫描序列 四、特殊成像检查技术四、特殊成像检查技术（一）脂肪抑制成像技术，使脂肪呈低信号（一）脂肪抑制成像技术，使脂肪呈低信号 （Fat Suppression,FS）（二）液体衰减反转回复序列（水抑制技术）（二）液体衰减反转回复序列（水抑制技术）（Fluid attenuated inversion recovery，FLAIR）（三）水成像技术（三）水成像技术（MRCP，MRUG）重重T2WI，重点使液体显示明显高信号，重点使液体显示明显高信号，背景组织信号减低。背景组织信号减低。（一）脂肪抑制成像技术，使脂肪呈低信号（一）脂肪抑制成像技术，使脂肪呈低信号 （Fat Suppression,FS）（二）液体衰减反转回复序列（水抑制技术）（二）液体衰减反转回复序列（水抑制技术）（三）水成像技术（三）水成像技术（MRCP，MRUG）水成像（水成像（Hydrography)或液体成像：或液体成像：是采用长是采用长TE技术，获得重技术，获得重T2WI，以突出水的，以突出水的信号，同时背景组织信号降低，合用脂肪抑制信号，同时背景组织信号降低，合用脂肪抑制技术，使含水器官结构清晰显影。技术，使含水器官结构清晰显影。常用：常用：MR胰胆管造影（胰胆管造影（MRCP）MR尿路造影（尿路造影（MRU）MR脊髓造影（脊髓造影（MRM）MR内耳成像内耳成像 肾积水肾积水-水成像技术（水成像技术（MRU）MRU MR水成像水成像-磁共振胰胆管造影（磁共振胰胆管造影（MRCP）屏气厚层扫描屏气厚层扫描层厚层厚50-80mm50-80mm，包绕胰，包绕胰胆管，按胆管，按5 5旋转。旋转。MR水成像水成像-磁共振胰胆管造影（磁共振胰胆管造影（MRCP）五、磁共振血管成像技术五、磁共振血管成像技术 （一）血液流空现象（低信号）（一）血液流空现象（低信号）在在SE序列中流动的血液呈现低信号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）（二）血液流动增强现象（高信号）MRA(Magnetic resonance angiography)（三）动态增强血管成像（三）动态增强血管成像（DE-MRA)正常胸部正常胸部MRIMRI表现表现GREGRE序列（亮血技术）序列（亮血技术）正常胸部正常胸部MRIMRI表现表现SESE序列（黑血技术）序列（黑血技术）MR脑血管成像脑血管成像（MRA)MRAX-线血管造影（线血管造影（DSA）动态增强动态增强MRA(DE-MRA)血管成像血管成像(DE-MRA)第五节第五节 MRI图像特点图像特点 T1WI T2WI水水 低信号低信号 高信号高信号脂肪脂肪 高信号高信号 高信号高信号软组织软组织 等信号等信号 等偏低等偏低骨皮质骨皮质 低信号低信号 低信号低信号骨松质骨松质 等偏高等偏高 等偏低等偏低流动血液（流动血液（SESE）低（无）低（无）低（无）低（无）GRE GRE（MRAMRA）高高 高高新鲜出血新鲜出血 等或低等或低 高高陈旧出血陈旧出血 高高 高高 第五节第五节 MRI图像特点图像特点MRI优势和技术特点优势和技术特点1 1.无辐射，无损伤无辐射，无损伤2 2.多方向切面扫描（横断、矢状、冠状、斜位）多方向切面扫描（横断、矢状、冠状、斜位）3.3.多参数成像（多参数成像（T1WIT1WI、T2WIT2WI、MRAMRA、水成像、水成像、水抑制、脂肪抑制）水抑制、脂肪抑制）4 4.软组织对比度高，图像清晰软组织对比度高，图像清晰5 5.对病灶敏感，有利发现小的、早期病变对病灶敏感，有利发现小的、早期病变6 6.流动血液与血管壁之间具有很好的自然对比，流动血液与血管壁之间具有很好的自然对比，无须造影剂无须造影剂7 7.无骨质硬化性伪影无骨质硬化性伪影 第六节第六节 临床应用临床应用 一：适应征一：适应征 1 中枢神经系统各种病变（炎症、肿瘤、中枢神经系统各种病变（炎症、肿瘤、畸形、血管性病变等），优于畸形、血管性病变等），优于CT。2 五官及颈部软组织病变五官及颈部软组织病变 3 纵隔及心脏大血管病变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脊柱及四肢骨关节病变 第六节第六节 临床应用临床应用 二：二：禁忌征禁忌征 1 带有心脏起搏器者带有心脏起搏器者 2 危重患者需要抢救者危重患者需要抢救者 3 严重心肺功能不全者严重心肺功能不全者 4 体内有磁性金属异物者体内有磁性金属异物者 5 怀孕三个月以内之孕妇怀孕三个月以内之孕妇 6 幽闭恐怖症者幽闭恐怖症者静磁场的安全性：静磁场的安全性：磁共振的磁场是非常强大而且永不消失的。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。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任何被磁体吸引的物体都会对病人或医生造成严重伤害。严重伤害。高场磁共振使用中的注意事项安全性问题安全性问题静磁场的安全静磁场的安全高场磁共振使用中的注意事项安全性问题安全性问题静磁场的安全高场磁共振使用中的注意事项静磁场的安全高场磁共振使用中的注意事项射频的安全性射频的安全性梯度磁场安全性梯度磁场安全性高场磁共振使用中的注意事项SAR值、病人烧伤问题值、病人烧伤问题高热的病人要特别注意！特别是高热的小孩！高热的病人要特别注意！特别是高热的小孩！听力损害！周围神经刺激现象！听力损害！周围神经刺激现象！禁止扫描的病人禁止扫描的病人心脏起搏器病人心脏起搏器病人危重抢救病人、带监护器病人危重抢救病人、带监护器病人神经刺激器病人、眼球内异物病人神经刺激器病人、眼球内异物病人幽闭恐怖症者幽闭恐怖症者相对禁止扫描的病人相对禁止扫描的病人体内植入物病人体内植入物病人安放避孕环病人安放避孕环病人孕妇孕妇高热病人高热病人高场磁共振使用中的注意事项 第七节第七节 MR造影剂原理及临床应用造影剂原理及临床应用 一：一：MR造影剂的分类造影剂的分类 1 阳性造影剂：顺磁性物质阳性造影剂：顺磁性物质（Gd-DTPA）Gd3+含含7个不成对电子，为个不成对电子，为 顺磁性很强的金属，能显著顺磁性很强的金属，能显著 缩短组织弛豫时间（尤其是缩短组织弛豫时间（尤其是 T1值）值）第七节第七节 MR造影剂原理及临床应用造影剂原理及临床应用 一一 MR造影剂的分类造影剂的分类 2 2 阴性造影剂：超顺磁性和铁磁性粒子阴性造影剂：超顺磁性和铁磁性粒子 类（类（F Fe e3 3O O4 4,SPIOSPIO）顺磁性）顺磁性 远强于远强于Gd-DTPAGd-DTPA，造成磁场，造成磁场 的不均匀，改变质子横向磁的不均匀，改变质子横向磁 化的相位，缩短组织的横向化的相位，缩短组织的横向 弛豫时间（弛豫时间（T2T2值）值）第七节第七节 MR造影剂原理及临床应用造影剂原理及临床应用二二 临床应用临床应用 1 1，使用方法：以，使用方法：以Gd-DTPAGd-DTPA为例为例 剂量剂量 0.1 0.10.2mmol/kg0.2mmol/kg 方式方式 静脉内快速团注，注静脉内快速团注，注 射完后扫描或采用压射完后扫描或采用压 力注射器行双期动态力注射器行双期动态 增强扫描序列选择增强扫描序列选择 T1WIT1WI 第七节第七节 MR造影剂原理及临床应用造影剂原理及临床应用二二 临床应用临床应用 2 2，临床应用：，临床应用：显示病变的血供情况显示病变的血供情况 显示肿瘤的形态结构显示肿瘤的形态结构 区别正常和异常组织区别正常和异常组织 发现平扫时未显示的微小病灶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灌注成像（早期血管性病变和微循 环情况）环情况）氢质子的进动频率在在1.5T的磁场中，氢质子的进动频率应该为：的磁场中，氢质子的进动频率应该为：42.6 X 1.5=63.9(MHz)63.90100M Hz含量磁共振波谱分析（磁共振波谱分析（MRS，MR Spectroscopy）三三 磁共振成像磁共振成像新技术及其临床应用新技术及其临床应用三三 磁共振成像新技术及其临床应用磁共振成像新技术及其临床应用不同的化合物的频率存在差异不同的化合物的频率存在差异由于不同的化合物周围由于不同的化合物周围的电子云浓密不一样，的电子云浓密不一样，真正到达在不同化合物真正到达在不同化合物中的氢质子的磁场强度中的氢质子的磁场强度是不一样的，所以不同是不一样的，所以不同的化合物中氢质子的进的化合物中氢质子的进动频率是不一样的。动频率是不一样的。不同的化合物的频率差异（化学位移）63.90100M Hz含量含量由于不同的化合物化学位移的幅度非常的小，化学位移频率数值用MHz来表示很不方便。在实际中用了相对值PPM(百万分之一)表示。（ffr）/fr106(PPM)f 表示某种化合物的进动频率表示某种化合物的进动频率 fr 表示四甲基硅烷的进动频率表示四甲基硅烷的进动频率 表示物质在表示物质在MRS分析时显示的分析时显示的PPM的大小的大小三三 磁共振成像新技术及其临床应用磁共振成像新技术及其临床应用正常脑组织正常脑组织1HMRS放射性脑病放射性脑病1HMRS1H-MRS临床应用临床应用Cancer3.0PPM2.02.5CitrateCholinePolyaminesCreatineHealthyCitrateCholinePolyaminesCreatine3.0PPM2.02.5前列腺频谱前列腺频谱前列腺频谱前列腺频谱无创伤性的组织学检查手段无创伤性的组织学检查手段三三 磁共振成像新技术及其临床应用磁共振成像新技术及其临床应用通过显示组织毛细血管水平的血流灌注情况，通过显示组织毛细血管水平的血流灌注情况，评价局部组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。死的早期改变，推断肿瘤的分化程度。灌注加权成像（灌注加权成像（PWI）三三 磁共振成像新技术及其临床应用磁共振成像新技术及其临床应用PWI鉴别肿瘤良恶性鉴别肿瘤良恶性肿瘤实性区肿瘤实性区rCBV多有不同程度的升高，分布不均匀多有不同程度的升高，分布不均匀瘤内囊变坏死区瘤内囊变坏死区rCBV明显下降；明显下降；瘤周水肿区瘤周水肿区rCBV下降。下降。rCBV图可反映肿瘤的血液供应程度图可反映肿瘤的血液供应程度三三 磁共振成像新技术及其临床应用磁共振成像新技术及其临床应用弥散加权成像（弥散加权成像（MR Diffusion weighted imaging）以水分子自由运动（即布朗运动）为成像基础，反映组以水分子自由运动（即布朗运动）为成像基础，反映组织中自由水分子的含量及运动状态。织中自由水分子的含量及运动状态。表观扩散系数（表观扩散系数（Apparent Diffusion Coefficient,ADC值值)自由水分子运动活跃自由水分子运动活跃 MR-DWI信号信号 ADC值值自由水分子运动减弱自由水分子运动减弱 MR-DWI信号信号 ADC值值三三 磁共振成像新技术及其临床应用磁共振成像新技术及其临床应用病理基础正常组织正常组织水分子随机运动活跃水分子随机运动活跃DWI上低信号上低信号ADC值高值高细胞毒性水肿导致组织间隙变小细胞毒性水肿导致组织间隙变小水分子运动受限水分子运动受限DWI上高信号上高信号ADC值低值低A B三三 磁共振成像新技术及其临床应用磁共振成像新技术及其临床应用对于急性脑梗，对于急性脑梗，DWI比比T2W更为灵敏。上图示更为灵敏。上图示左侧颞叶的梗塞灶（病变左侧颞叶的梗塞灶（病变2小时）。小时）。MRMR新技术新技术弥散加权成像弥散加权成像（DWI）三三 磁共振成像新技术及其临床应用磁共振成像新技术及其临床应用全身弥散全身弥散加权成像加权成像（类（类PET技术）技术）whole body DWI 三三 磁共振成像新技术及其临床应用磁共振成像新技术及其临床应用MR新技术新技术弥散张量成像（弥散张量成像（DTI）DTI显示双侧放射冠及胼胝体的纤维走行三三 磁共振成像新技术及其临床应用磁共振成像新技术及其临床应用Finger-tapping motor-paradigm脑功能成像脑功能成像三三 磁共振成像新技术及其临床应用磁共振成像新技术及其临床应用EPI序列脑功能成像序列脑功能成像 血氧水平依赖对比增强技术，被广泛用于视觉、运动、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。及偏瘫患者的功能恢复提供参考证据。右手运动三三 磁共振成像新技术及其临床应用磁共振成像新技术及其临床应用BOLD成像成像脑功能研究脑功能研究 Wrist Activation 中枢反射区的研究中枢反射区的研究 针刺麻醉反射区针刺麻醉反射区 吸毒的研究吸毒的研究 手术计划系统手术计划系统 功能恢复评估功能恢复评估 帕金森治疗帕金森治疗 三三 磁共振成像新技术及其临床应用磁共振成像新技术及其临床应用各感觉运动中枢反射区测定各感觉运动中枢反射区测定三三 磁共振成像新技术及其临床应用磁共振成像新技术及其临床应用BOLD成像成像脑功能研究脑功能研究 你看到了什么？你看到了什么？临床常见临床常见MRI图像图像复习题：复习题：1 1、磁共振成像原理；、磁共振成像原理；2 2、磁共振磁体系统主要有哪些？分别有什么作用、磁共振磁体系统主要有哪些？分别有什么作用？3 3、什么是纵向驰豫，横向驰豫？、什么是纵向驰豫，横向驰豫？4 4、磁共振成像序列主要有哪些？、磁共振成像序列主要有哪些？澳大利亚黄金海岸澳大利亚黄金海岸