磁共振成像(MRI)--课件

磁共振成像（磁共振成像（MRI）1ppt课件概念概念n n磁共振（Magnetic Resonance,MR）实际上是指核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance,NMR），只是因为害怕人们对“核”的误解和恐惧才简称为磁共振。Bloch和Purcell（美国，1946）发现MR现象并于1952年获得诺贝尔物理学奖。2ppt课件一、磁共振的成像原理与设备一、磁共振的成像原理与设备n n根据高斯（根据高斯（GaussGauss）学说，电和磁是同一回事，可）学说，电和磁是同一回事，可统称为电磁。电荷沿导线运动或质子沿轴线自旋统称为电磁。电荷沿导线运动或质子沿轴线自旋即可产生磁场；用导线切割磁力线亦可产生电流。即可产生磁场；用导线切割磁力线亦可产生电流。任何原子核内均含有核子（质子和中子），核子任何原子核内均含有核子（质子和中子），核子自旋产生自旋磁场。具有偶数核子的原子核自旋自旋产生自旋磁场。具有偶数核子的原子核自旋磁场相互抵消，不能形成核磁共振现象；具有奇磁场相互抵消，不能形成核磁共振现象；具有奇数核子的原子核在自旋过程中才能磁矩或磁场，数核子的原子核在自旋过程中才能磁矩或磁场，如如1H1H、13C13C、19F19F、31P31P等，因而才能作为磁共振等，因而才能作为磁共振图像的靶子，其中以图像的靶子，其中以1H1H更优。更优。3ppt课件（一）磁共振的概念（一）磁共振的概念n n“核核”是指是指MRIMRI涉及到的目标原子核（靶核，主要指氢原子涉及到的目标原子核（靶核，主要指氢原子核），与核周围的电子层关系不大。核），与核周围的电子层关系不大。“磁磁”是指外加磁场，是指外加磁场，即即MRMR发生在一个巨大的外磁场孔腔内，它能产生一个发生在一个巨大的外磁场孔腔内，它能产生一个恒定不变地强大磁场（恒定不变地强大磁场（BB）；）；在静磁场上按时叠加一在静磁场上按时叠加一个小的射频磁场已进行和激励并诱发磁共振（个小的射频磁场已进行和激励并诱发磁共振（B1B1）；）；叠加另一个小的梯度磁场以进行空间描记并制成图像。叠加另一个小的梯度磁场以进行空间描记并制成图像。“共振共振”是借指宏观现象解释微观现象，当两个音叉的固有是借指宏观现象解释微观现象，当两个音叉的固有频率相同，一个静止的音叉在另一个振动的音叉的不断的频率相同，一个静止的音叉在另一个振动的音叉的不断的作用下即可引起同步振动。核子间能量的不断吸收和释放作用下即可引起同步振动。核子间能量的不断吸收和释放亦可引起振动，当质子释放或获得的能量恰好等于质子能亦可引起振动，当质子释放或获得的能量恰好等于质子能级差时，质子就会在高能级和低能级间来回运动。这种升级差时，质子就会在高能级和低能级间来回运动。这种升降运动是在一个磁场中进行的，故称为核磁共振降运动是在一个磁场中进行的，故称为核磁共振（NMRNMR）。）。4ppt课件（二）磁共振原理（二）磁共振原理n n动物体在强大的外界磁场（动物体在强大的外界磁场（BB）的作用下，可获得）的作用下，可获得MRMR图像，而体内图像，而体内的氢质子亦发生一系列变化。在无外加磁场（的氢质子亦发生一系列变化。在无外加磁场（BB）的作用下，平常状）的作用下，平常状态下人体内氢质子杂乱无章的排列，磁矩方向不一致，所产生的磁力态下人体内氢质子杂乱无章的排列，磁矩方向不一致，所产生的磁力相互抵消。在外加磁场（相互抵消。在外加磁场（BB）的作用下，自旋质子的磁矩将按量子力）的作用下，自旋质子的磁矩将按量子力学规律纷纷从无序状态向外磁场磁力线方向有序地排列，其中，多数学规律纷纷从无序状态向外磁场磁力线方向有序地排列，其中，多数处于低能级质子的磁矩与处于低能级质子的磁矩与BB的磁力线同向；少数高能级质子磁矩与的磁力线同向；少数高能级质子磁矩与BB磁矩方向相反，最后达到动态平衡。当通过表面线圈从与磁矩方向相反，最后达到动态平衡。当通过表面线圈从与BB磁力磁力线垂直的方向施加射频（线垂直的方向施加射频（RFRF）磁场（）磁场（RFRF脉冲）时，受检部位的氢质脉冲）时，受检部位的氢质子从中吸收能量并向子从中吸收能量并向XYXY平面偏转，这一过程称作激励（平面偏转，这一过程称作激励（StimulationStimulation）；）；射频磁场中断后氢质子释放出所吸收的能量而重新回到射频磁场中断后氢质子释放出所吸收的能量而重新回到Z Z轴的自旋方轴的自旋方向上，这一过程称驰豫（向上，这一过程称驰豫（RelaxationRelaxation），释放的电磁能量以无线电波的），释放的电磁能量以无线电波的形式发射出来并转化为形式发射出来并转化为MRMR信号。在梯度磁场的辅助作用下，信号。在梯度磁场的辅助作用下，MRMR信号信号形成形成MRMR图像。图像。5ppt课件（三）磁共振设备（三）磁共振设备n n磁共振设备相当复杂，但基本上是由MR信号发射和采集系统、数据处理和图像显示等部分组成。6ppt课件1磁场磁场 n n磁场是由运动电荷产生的，运动电流与导线长度的乘积即磁场是由运动电荷产生的，运动电流与导线长度的乘积即产生一个小磁场（产生一个小磁场（dBdB），导线总长度所产生的磁场称为总），导线总长度所产生的磁场称为总磁场。环形导线产生的磁场见图磁场。环形导线产生的磁场见图1-181-18。n n稳定的外磁场（稳定的外磁场（BB）是磁共振的基本条件。磁场强度与）是磁共振的基本条件。磁场强度与MRMR图像质量相关，一般认为，自由信号衰减（图像质量相关，一般认为，自由信号衰减（FIDFID）的信）的信噪比（噪比（SNRSNR）越高，）越高，MRMR图像质量越好，但纵向弛豫时间图像质量越好，但纵向弛豫时间（T1T1）和成像周期的重复时间（）和成像周期的重复时间（TRTR）的比值（纵向弛豫）的比值（纵向弛豫量）、射频脉冲强度等均影响着量）、射频脉冲强度等均影响着MRMR图像质量。图像质量。n n驰豫过程中能量不可逆性地转移到其它正在共振的氢驰豫过程中能量不可逆性地转移到其它正在共振的氢质子上，使其相位的一致性丧失称为质子上，使其相位的一致性丧失称为T2T2弛豫。此过程中净弛豫。此过程中净磁化矢量先从静磁场磁化矢量先从静磁场BB的垂直线上开始衰减，故又称横向的垂直线上开始衰减，故又称横向弛豫。弛豫过程中能量不可逆地散布于动物体周围组织的弛豫。弛豫过程中能量不可逆地散布于动物体周围组织的“晶格晶格”中，化为热能或诱发分子运动的过程称为中，化为热能或诱发分子运动的过程称为T1T1弛豫。弛豫。这一过程中能量逐步返回到静磁场这一过程中能量逐步返回到静磁场BB方向上，故又称为纵方向上，故又称为纵向弛豫。向弛豫。7ppt课件2磁体磁体n n（1）磁体种类n n全身MR成像所用的磁体分为阻抗型（常导型）、超导型和永磁型。8ppt课件常导型常导型 n n常导型磁体由电流产生磁场，导线为几组铜或铝线线圈缠绕成圆桶状，它们具有明显的电阻，故又称为阻抗型电磁体。这种磁体造价低、工艺简单、重量轻、可现场安装、通过切断电源可随时关闭磁场，但耗电量大（3060KW）、产热量大、场强低、磁场均匀性易受室温变化的干扰。9ppt课件超导型超导型 n n超导型磁体也是由电流和导线产生磁场，与常导型的差别在于导线为超导材料制成、无或少有电阻。导线置于液氦中（4.2K），其外围真空，再外为液氮层（77K）及第二真空层。超导型磁体的优点是场强高、磁场稳定均匀、磁场象常导型一样可随时关闭、磁场强度可调节，但冷冻剂（液氦）昂贵、工艺复杂、造价高。10ppt课件永磁型永磁型 n n永磁型磁体由铁磁物质构成，制造时诱发出较强的磁场。其磁力线垂直于孔洞和动物体长轴。永磁型磁体造价和维护费用低、不耗电也不消耗冷冻剂、边缘磁场小、磁力线垂直于孔洞（可使用螺线管射频线圈、有助于提高信噪比），但场强低（0.30.35T）、重量过大、磁场稳定性差（要求室温波动在1以内）、磁场不能关闭。11ppt课件（2）磁屏蔽）磁屏蔽 n n较强大的固定磁场会明显地影响周围环境，必须有适当的屏蔽对磁体及其磁场加以保护，否则会对附近的设备设施如X线机、X线CT、影像增强器、电视监视器、心电图仪、脑电图机、电脑及其它机械电子产品等产生不良影响，对内置芯片的病人产生严重后果；相反，这些物品也会影响磁共振机的磁场均匀性，造成MRI质量的下降。磁屏蔽可用铁来吸收磁力线，也可用超导线圈来抵消磁体远场的磁场作用。12ppt课件（3）射频屏蔽）射频屏蔽 n n磁共振机的射频脉冲可对临近的精密仪器产生干磁共振机的射频脉冲可对临近的精密仪器产生干扰，外界射频信号也会影响磁共振机的射频脉冲，扰，外界射频信号也会影响磁共振机的射频脉冲，而人体发出的而人体发出的MRMR信号非常微弱，因而就影响了信号非常微弱，因而就影响了MRMR图像的质量。射频屏蔽的方法是使用铜铝合金图像的质量。射频屏蔽的方法是使用铜铝合金或不锈钢板安置在扫描室的六个面上，门窗严密或不锈钢板安置在扫描室的六个面上，门窗严密合缝且叠加，整个屏蔽间于建筑物绝缘，只有一合缝且叠加，整个屏蔽间于建筑物绝缘，只有一点接地。射频屏蔽使外界射频信号如电视、广播、点接地。射频屏蔽使外界射频信号如电视、广播、计算机噪音、无线电话、步话机、汽车发动机等计算机噪音、无线电话、步话机、汽车发动机等发出的干扰波被受到阻挡并接地短路。发出的干扰波被受到阻挡并接地短路。13ppt课件（4）均匀线圈）均匀线圈 n n无论何种磁体都不能使孔洞内的磁场完全均匀一无论何种磁体都不能使孔洞内的磁场完全均匀一致；另外，磁体周围的铁磁性物质也会进一步影致；另外，磁体周围的铁磁性物质也会进一步影响磁场的均一性，因而，磁体内磁场的均一性必响磁场的均一性，因而，磁体内磁场的均一性必须得到调整。被动调整是在磁体孔洞内贴补金属须得到调整。被动调整是在磁体孔洞内贴补金属小片，主动调整则是使用匀场线圈。匀场线圈是小片，主动调整则是使用匀场线圈。匀场线圈是一种复杂的带电线圈，位于磁体孔洞内，产生较一种复杂的带电线圈，位于磁体孔洞内，产生较小的磁场以调节外磁场的不均一性。匀场线圈可小的磁场以调节外磁场的不均一性。匀场线圈可以是常导型也可以是超导型。常导型线圈的电流以是常导型也可以是超导型。常导型线圈的电流由匀场电源提供。动物体也会减弱由匀场电源提供。动物体也会减弱 磁场的均匀性，磁场的均匀性，因而应对匀场线圈进行不定期调整。磁体孔洞内因而应对匀场线圈进行不定期调整。磁体孔洞内的均匀度应少于的均匀度应少于50ppm50ppm，且均匀度越小越好。，且均匀度越小越好。14ppt课件3磁场梯度磁场梯度 n n梯度磁场是由梯度线圈产生的，它为梯度磁场是由梯度线圈产生的，它为MRMR成像提供层面选成像提供层面选择的信息。梯度线圈位于磁体圆桶的低温控制器内，所产择的信息。梯度线圈位于磁体圆桶的低温控制器内，所产生的梯度磁力线可与生的梯度磁力线可与BB磁力线平行或垂直，其强度一般为磁力线平行或垂直，其强度一般为0.10.11.01.0高斯高斯/cm/cm。梯度磁场可随时开关，但其幅度和速。梯度磁场可随时开关，但其幅度和速率必须精确调制。率必须精确调制。n n梯度磁场的方向与三维轴线（梯度磁场的方向与三维轴线（X X，Y Y，Z Z）方向一致，但联）方向一致，但联合使用可获得任意斜轴（任意轴向）的图像。在合使用可获得任意斜轴（任意轴向）的图像。在X X，Y Y，Z Z三个轴向上的磁场梯度可以对冠状、矢状或轴面进行层面三个轴向上的磁场梯度可以对冠状、矢状或轴面进行层面选择。其中之一作为层面选择时，则另外两个分别作为频选择。其中之一作为层面选择时，则另外两个分别作为频率编码和相位编码。频率编码和相位编码可对任何一个体率编码和相位编码。频率编码和相位编码可对任何一个体素（体内某点）进行精确的空间定位，而在施加梯度磁场素（体内某点）进行精确的空间定位，而在施加梯度磁场后每个体素与像素是对应的，它们发出的后每个体素与像素是对应的，它们发出的MRMR信号幅度就信号幅度就是图像上的黑白灰度。是图像上的黑白灰度。15ppt课件4射频线圈射频线圈 n n射频磁场是由射频线圈以无线电波的形式发射的，所以，射频磁场又称射频脉冲。射频系统发射射频脉冲，使磁化的氢质子吸收能量产生共振，这一过程称激励；在弛豫过程中，氢质子释放能量并发出MR信号，后者被检测系统所接受。因此，射频系统主要由发射和接受两部分组成。其部件包括发射器、功能放大器、发射线圈、接收线圈和低噪信号音放大器等。16ppt课件5计算机及数字处理计算机及数字处理 n n计算机是仅次于磁体的昂贵部件，其性能要求大计算机是仅次于磁体的昂贵部件，其性能要求大大高于大高于X X线线CTCT所有的计算机。计算机外部设备主所有的计算机。计算机外部设备主要包括阵列处理机（用于数据处理及二维傅立叶要包括阵列处理机（用于数据处理及二维傅立叶转换）、磁盘（转换）、磁盘（500500兆内存，兆内存，1.21.2兆速）、磁带机兆速）、磁带机（存储图像和原始数据）、（存储图像和原始数据）、MRMR处理器（表格存储处理器（表格存储器、时控板及海量存储器）、图像存储显示器器、时控板及海量存储器）、图像存储显示器（MRMR图像和原始数据存在磁盘、软盘和磁带里，图像和原始数据存在磁盘、软盘和磁带里，通过显示屏随时显示）和操作台。操作台分为主通过显示屏随时显示）和操作台。操作台分为主诊断台和卫星诊断台。主诊断台控制扫描，卫星诊断台和卫星诊断台。主诊断台控制扫描，卫星诊断台评价图像，部分功能可以同时在两个诊断诊断台评价图像，部分功能可以同时在两个诊断台上进行。台上进行。17ppt课件二、磁共振成像特征二、磁共振成像特征n nMR1反映动物体特定层面包含的组织特征。在成像过程中，采用选择性激励、相位编码和频率编码三种功能在动物体内创造一个特殊的层面，同时在该层面内创建一个具体的体素，每个相应体素的信号强度决定了像素的阵列，即决定了像素的亮度。这三种成像功能在磁场中是通过暂时性磁场梯度来完成的。在磁体孔洞壁内有三套磁场梯度线圈，它们的功能可以随时转换，借以转动成像平面。18ppt课件（一）成像质量（一）成像质量n n成像质量即是解剖分辨率，其主要决定因素是每成像质量即是解剖分辨率，其主要决定因素是每一个组织体素的大小（空间分辨率）。由于每一一个组织体素的大小（空间分辨率）。由于每一个体素在个体素在MRIMRI上均由一个像素亮点代表，体内所上均由一个像素亮点代表，体内所有的结构实质上都是叠加在一起的。每个具体体有的结构实质上都是叠加在一起的。每个具体体素的大小均由三个因素决定，即视野大小、矩阵素的大小均由三个因素决定，即视野大小、矩阵大小和层厚。其中任何一个因素均可由操作者在大小和层厚。其中任何一个因素均可由操作者在扫描中选定。减少体素的大小可改善空中分辨率，扫描中选定。减少体素的大小可改善空中分辨率，但成像质量可受到信噪比的限制。所以，要获得但成像质量可受到信噪比的限制。所以，要获得高的成像质量就必须妥善处理信噪比与空间分辨高的成像质量就必须妥善处理信噪比与空间分辨率这两个重要的成像因素的关系。率这两个重要的成像因素的关系。19ppt课件（二）信噪比（二）信噪比(SNR)n nMRIMRI实际上是组织发出的射频信号（实际上是组织发出的射频信号（RFRF）地形图。）地形图。每个像素的宽度与相应组织体素发出的射频信号每个像素的宽度与相应组织体素发出的射频信号强度呈正比。但是，动物体产生的散乱的射频发强度呈正比。但是，动物体产生的散乱的射频发射波在像素信号强度上造成杂乱的变化，这就是射波在像素信号强度上造成杂乱的变化，这就是MRIMRI上见到的噪音。噪音的存在降低了上见到的噪音。噪音的存在降低了MRIMRI质量，质量，减弱了低对比度组织结构的能见度，延长了图像减弱了低对比度组织结构的能见度，延长了图像采集时间。为了获得高于特殊噪音水平的信号强采集时间。为了获得高于特殊噪音水平的信号强度，必须采用一定的最小的体素，而这又限制了度，必须采用一定的最小的体素，而这又限制了空间分辨率，进而限制了细微结构图像的质量。空间分辨率，进而限制了细微结构图像的质量。解决这一问题的方法是相应增加检测的次数（如解决这一问题的方法是相应增加检测的次数（如激励、采集、数据处理或平均次数），将这些重激励、采集、数据处理或平均次数），将这些重复的检测叠加并形成单一图像。复的检测叠加并形成单一图像。20ppt课件（三）层面选择（三）层面选择n n每个MRI平面都代表一层组织，其部位、方向和厚度可由操作者选定。目前，常用两种方法选择包括在厚度内的特殊组织。最常用的方法是采用选择性激励，在信号采集过程中形成层面，这种方法通常称为二维（2-D）成像。三维（3-D）或容积成像是另一种成像方法，其层面是在图像重建过程中形成的。21ppt课件（四）图像重建（四）图像重建n n重建是MRI的第二个重要阶段，它将采集阶段获得的复合信号转换成图像，其过程由阵列处理机或计算机完成。傅立叶转换是重建MRI最常用的方法，其功能主要是将信号从时间域值转换成频率域值。傅立叶转换在相位方向上必须将整套复合信号与其位相特征结合起来，才能组成一排排像素(图1-19)22ppt课件（五）三维容积成像（五）三维容积成像n n三维成像又称容积成像。这种成像方法的每一次RF脉冲将激励组织的全部容积，而不是单独激励一个层厚。容积成像很耗费时间，它需要较长的采集时间，因为成像周期的数目很大。另外，容积成像的图像重建过程也很长，因为还需要其它数据。三维成像的优点是能够重建较薄的连续性层面，从而提高信噪比。23ppt课件（六）多层面成像（六）多层面成像n n多层面成像可以同时显示不同的解剖层面，在每一个成像周期中每一层面均被依次激励。第一个RF脉冲从第一层组织中激励并读出，其它层面依此类推。多层面图像不增加采集时间。一定脉冲所能获得的层面数受成像周期（TR）和回波时间（TE）的限制：n n最大层面数=TR/（TE+常数）24ppt课件（七）层面外形（七）层面外形 n n多数MRI方法均不能产生边缘清晰锐利的层面图像。磁场梯度的均匀性、RF脉冲的特殊形状及层厚等使层厚周边的组织对RF脉冲也会起反应，因而，影响了MRI边缘的清晰度。25ppt课件（八）磁弛豫现象（八）磁弛豫现象 n n磁共振成像中的软组织及其病变的对比度主要取决于T1与T2弛豫时间的差异。正常组织与病变组织的弛豫特征均取决于其共振频率，MRI对比度的根源是组织驰豫差异的分子基础，即取决于亲水大分子结构的运动状态。26ppt课件三、三、MRI检查技术及图像分析检查技术及图像分析n nMRIMRI较之于其它影像技术的主要优势是显示对比较之于其它影像技术的主要优势是显示对比度低的病灶。度低的病灶。MRMR的敏感性主要取决于病灶与周围的敏感性主要取决于病灶与周围正常组织的对比度和用以显示组织固有对比度的正常组织的对比度和用以显示组织固有对比度的MRMR成像技术。成像技术。n n组织固有对比度的决定因素共有四种：组织固有对比度的决定因素共有四种：自旋密自旋密度度NN（H H）的固有差别，即氢质子密度的固有差的固有差别，即氢质子密度的固有差别；别；纵向弛豫时间（纵向弛豫时间（T1T1）的固有差别，即组织）的固有差别，即组织间间T1T1值的固有差别；值的固有差别；横向弛豫时间（横向弛豫时间（T2T2）的固）的固有差别；有差别；流动效应引起的差别。流动效应引起的差别。27ppt课件（一）自旋回波成像（一）自旋回波成像n nHahn(1950)在NMR波谱分析中首创的自旋回波成像是目前MR成像中最常用的脉冲序列。完整的自旋回波信号是以下三个因素的乘积：自旋密度因素N（H）；T1因素；T2因素。自旋密度因素与每个容积成分（体素）内有效的氢原子核数目成正比，其作用是固定的，与TE和TR的变化无关。T1因素与T2因素对自旋信号的作用取决于TR与TE的变化。28ppt课件1T1加权像加权像 n n选用短TR（500ms）与短TE（2000ms）与短TE（75ms）即产生T2加权像，MR信号强度主要取决于组织的T2弛豫时间，长T2呈低信号（白），短T2呈高信号（黑）。30ppt课件3质子密度加权像质子密度加权像 n n选用长TR（2000ms）与短TE（25ms）即产生质子密度加权像，此时T1和T2的作用相对无意义。MR信号强度主要取决于组织的质子密度，如皮质骨内氢质子密度很低，则几乎无信号。31ppt课件4选用选用TR与与TE均为中度长，则弄不清均为中度长，则弄不清T1、T2与氢质子密度对与氢质子密度对MR信号强度及组织对比信号强度及组织对比度的作用。度的作用。SESE决定着决定着MRIMRI的亮度，弱信号呈黑色，强信号呈白色。的亮度，弱信号呈黑色，强信号呈白色。f(Hf(H)值很低的组织如空气、骨皮质含氢质子很少，故呈黑值很低的组织如空气、骨皮质含氢质子很少，故呈黑色。色。g(vg(v)指相对流速，流动的血液可呈黑色或白色。一般来说，指相对流速，流动的血液可呈黑色或白色。一般来说，快速流动的血液呈黑色流空影，慢速血流呈白色增强影。快速流动的血液呈黑色流空影，慢速血流呈白色增强影。信号强度与信号强度与TRTR、T2T2成正比，与成正比，与TETE和和T1T1成反比。成反比。两种组织的相对信号强度随两种组织的相对信号强度随TRTR或或TETE的增加而发生逆转，的增加而发生逆转，这种现象称对比逆转现象。如脑脊髓液在短这种现象称对比逆转现象。如脑脊髓液在短TRTR和短和短TETE序序列中呈黑色的信号，在长列中呈黑色的信号，在长TRTR与与TETE序列中逆转为白色的高序列中逆转为白色的高信号。信号。32ppt课件自旋回波（自旋回波（SE）成像具有以下特征：）成像具有以下特征：n nSESE序列具有两个时间参数，即序列具有两个时间参数，即TRTR和和TETE。TRTR一一般为般为200020003000 ms3000 ms，TETE一般为一般为151590 ms90 ms。n n选择不同的选择不同的TRTR与与TETE时间，可获得相应的时间，可获得相应的T1T1加加权像、权像、T2T2加权像及氢质子密度加权像。加权像及氢质子密度加权像。n nBlochBloch方程可用于解释各种组织在方程可用于解释各种组织在SESE序列中的序列中的信号特征。信号特征。n nTETE与与TRTR增加时两种组织间的对比度可发生逆增加时两种组织间的对比度可发生逆转现象。转现象。n nSESE序列的序列的MRMR信号强度取决于信号强度取决于TRTR、TETE、T1T1、T2T2、氢质子密度、氢质子密度5 5个参数。个参数。33ppt课件（二）反转回复成像（二）反转回复成像n n典型的反转回复成像系列（IR）包括180反转脉冲、90脉冲和180复相脉冲。该成像序列采用自旋回波作为采集信号，故又称为反转回复自旋回波序列（IRSE）。来自组织体素的信号代表着N（H）、T1、T2的特征，其脉冲也呈长方形。34ppt课件（三）梯度回波脉冲序列（三）梯度回波脉冲序列（GRE）n n梯度回波序列是目前梯度回波序列是目前MRMR快速扫描中最为成熟的方快速扫描中最为成熟的方法。，它不仅使扫描时间缩短将近法。，它不仅使扫描时间缩短将近100100倍，而且分倍，而且分辨力、信噪比均无明显下降。辨力、信噪比均无明显下降。GRASSGRASS、FLASHFLASH、FISPFISP成像均属于梯度回波序列（成像均属于梯度回波序列（GREGRE）的范畴。）的范畴。n nGREGRE又分为三种成像方法：快速小角度激发成像又分为三种成像方法：快速小角度激发成像（Fast Low Angle Shot,FLASHFast Low Angle Shot,FLASH）；稳定进动快速）；稳定进动快速成像（成像（Fast Imaging with Steady Procession,Fast Imaging with Steady Procession,FISPFISP）和稳态梯度回返采集成像（）和稳态梯度回返采集成像（Gradient Gradient Recalled Acquisition in Steady State,GRASSRecalled Acquisition in Steady State,GRASS）。）。GREGRE序列采集一个层厚的序列采集一个层厚的T1T1或或T2T2加权像仅需要几加权像仅需要几秒或几十秒钟，所以俗称为快速扫描。秒或几十秒钟，所以俗称为快速扫描。35ppt课件（四）噪声对低对比度病灶的作用（四）噪声对低对比度病灶的作用n nMRMR成像中的噪声包括统计学噪声和系统性噪声，成像中的噪声包括统计学噪声和系统性噪声，两者形成系统总噪声。总噪声两者形成系统总噪声。总噪声=统计学噪声的平方统计学噪声的平方+系统性噪声的平方。对比度噪声比（系统性噪声的平方。对比度噪声比（CNRCNR）=对对比组织噪声差（比组织噪声差（SA-SBSA-SB）/噪声（噪声（00）。）。n n统计学噪声是每个像素信号强度盲目波动所致，统计学噪声是每个像素信号强度盲目波动所致，在均匀背景上呈点对点变化，在感兴趣区呈高斯在均匀背景上呈点对点变化，在感兴趣区呈高斯形；系统性噪声属于意外信号，呈特殊的非高斯形；系统性噪声属于意外信号，呈特殊的非高斯形结构，运动和化名性伪影就是形结构，运动和化名性伪影就是MRIMRI中系统性噪中系统性噪声。声。n n为了获得最佳的为了获得最佳的CNRCNR，必须选择合适的脉冲序列。，必须选择合适的脉冲序列。没有一种序列能使所有的组织都能达到最佳没有一种序列能使所有的组织都能达到最佳CNRCNR。36ppt课件四、四、MRI的临床应用的临床应用n n磁共振扫描主要使用强磁场与射频脉冲。磁场强磁共振扫描主要使用强磁场与射频脉冲。磁场强度为度为0.15T0.15T2.0T2.0T，相当于，相当于1,5001,50020,000 Gauss20,000 Gauss。强磁场使动物体内的原子核磁化；射频脉冲给与强磁场使动物体内的原子核磁化；射频脉冲给与磁化的原子核一定的电磁能。这种电磁能在弛豫磁化的原子核一定的电磁能。这种电磁能在弛豫过程中有释放出来，形成磁共振信号。计算机又过程中有释放出来，形成磁共振信号。计算机又将这种信号收集起来，按强度转化成黑白灰度并将这种信号收集起来，按强度转化成黑白灰度并按位置组成二维或三维的图形。灰阶和图形共同按位置组成二维或三维的图形。灰阶和图形共同组成了组成了MRMR图像。兽医临床上通过对这一图像的分图像。兽医临床上通过对这一图像的分析，做出临床诊断。从以上的叙述可以了解，析，做出临床诊断。从以上的叙述可以了解，MRIMRI是一种新型的无创性兽医影像技术，不同于是一种新型的无创性兽医影像技术，不同于一般的一般的X X线技术和线技术和CTCT技术。技术。37ppt课件（一）、被检动物的准备（一）、被检动物的准备 n n被检动物及检查执行人员必须严格按照要求进入磁共振室。被检动物及检查执行人员必须严格按照要求进入磁共振室。n n1 1详细询问病史，结合临床检查出的症状、实验室检查详细询问病史，结合临床检查出的症状、实验室检查的结果及拟诊，确定扫描部位并进行层面选择，缩小扫查的结果及拟诊，确定扫描部位并进行层面选择，缩小扫查部位，有的放矢地查出病变的部位、性质和范围。部位，有的放矢地查出病变的部位、性质和范围。n n2 2询问动物体内是否有植入性金属物品或电磁物品，如询问动物体内是否有植入性金属物品或电磁物品，如心脏起搏器、犬鸣抑制器、金牙、犬链等。进入磁共振室心脏起搏器、犬鸣抑制器、金牙、犬链等。进入磁共振室的人员亦不可以携带任何金属物品和电磁物品，包括手表、的人员亦不可以携带任何金属物品和电磁物品，包括手表、项链、手机、戒指、钥匙、硬币、信用卡及其他磁卡等。项链、手机、戒指、钥匙、硬币、信用卡及其他磁卡等。这些物品易被损坏，也给这些物品易被损坏，也给MRIMRI造成伪影，影响图像质量。造成伪影，影响图像质量。n n3 3动物须经麻醉方可移入监察室，防止动物移动造成运动物须经麻醉方可移入监察室，防止动物移动造成运动性伪影或影像缺失，也防止人、动物和机械损伤。动性伪影或影像缺失，也防止人、动物和机械损伤。n n4 4心电监护仪、心电图机、心脏起搏器等仪器设备不能心电监护仪、心电图机、心脏起搏器等仪器设备不能进入检查室。进入检查室。38ppt课件（二）（二）MRI技术的适应症技术的适应症n n1 1中枢神经系统病变中枢神经系统病变神经系统由于没有运动性神经系统由于没有运动性伪影和骨质伪影，所以，伪影和骨质伪影，所以，MRIMRI对脑和脊髓病变诊对脑和脊髓病变诊断的效果最佳。断的效果最佳。MRIMRI对中枢神经系统病变的适应对中枢神经系统病变的适应症常见的有：症常见的有：n n（1 1）脑血管病变）脑血管病变缺血性中风、出血性中风、双缺血性中风、出血性中风、双重性中风、动脉瘤、动静脉畸形、静脉窦血栓等。重性中风、动脉瘤、动静脉畸形、静脉窦血栓等。n n（2 2）感染与炎症）感染与炎症各种脑炎、脑膜炎、肉芽肿等。各种脑炎、脑膜炎、肉芽肿等。n n（3 3）脑部退行性病变）脑部退行性病变如脑萎缩等。如脑萎缩等。39ppt课件n n（4 4）脑白质病变）脑白质病变多发性脑硬化、视神经脊髓炎多发性脑硬化、视神经脊髓炎等。等。n n（5 5）颅脑肿瘤）颅脑肿瘤n n（6 6）颅脑外伤）颅脑外伤脑挫伤内的软化坏死、血肿、出脑挫伤内的软化坏死、血肿、出血等。血等。n n（7 7）脑室与蛛网膜下腔病变）脑室与蛛网膜下腔病变梗阻性或交通性脑梗阻性或交通性脑积水、蛛网膜囊肿、室管膜曩肿、脑室内肿瘤、积水、蛛网膜囊肿、室管膜曩肿、脑室内肿瘤、脑室内囊虫、蛛网膜下腔内囊虫等。脑室内囊虫、蛛网膜下腔内囊虫等。n n（8 8）脑先天性发育畸形）脑先天性发育畸形大脑或小脑发育不良、大脑或小脑发育不良、脑灰质异位症、结节性硬化、神经纤维瘤等。脑灰质异位症、结节性硬化、神经纤维瘤等。n n（9 9）脊柱与脊髓病变）脊柱与脊髓病变脊椎骨折、椎间盘损伤、脊椎骨折、椎间盘损伤、椎管狭窄、脊髓结核、脊髓肿瘤、脊髓空洞、脊椎管狭窄、脊髓结核、脊髓肿瘤、脊髓空洞、脊髓静脉畸形、髓内出血、硬膜内外血肿、蛛网膜髓静脉畸形、髓内出血、硬膜内外血肿、蛛网膜囊肿等。囊肿等。40ppt课件2其他部位适应症其他部位适应症n n（1）五官与颈部病变。n n（2）肺与纵隔病变肺炎、结核、脓肿、空洞、胸腔积液、支气管扩张等。n n（3）心脏与血管病变主动脉瘤、心肌肥厚、心包积液、心肌梗塞、房室隔缺损等。41ppt课件n n（4 4）肝胆系统病变）肝胆系统病变肝囊肿、肝癌、肝硬化、肝肝囊肿、肝癌、肝硬化、肝炎、胆囊炎、胆囊癌、胆结石、梗阻性黄疸、胆炎、胆囊炎、胆囊癌、胆结石、梗阻性黄疸、胆囊扩张、胆汁淤滞等。囊扩张、胆汁淤滞等。n n（5 5）胰脏病变）胰脏病变胰腺癌、胰岛细胞癌、急慢性胰胰腺癌、胰岛细胞癌、急慢性胰腺炎等。腺炎等。n n（6 6）肾脏与泌尿系统病变）肾脏与泌尿系统病变肿瘤、囊肿、肾盂积肿瘤、囊肿、肾盂积水、结石、输尿管与膀胱病变等。水、结石、输尿管与膀胱病变等。n n（7 7）盆腔病变）盆腔病变淋巴结肿大、前列腺炎等。淋巴结肿大、前列腺炎等。n n（8 8）关节肌肉病变）关节肌肉病变关节软骨、韧带和肌肉损伤，关节软骨、韧带和肌肉损伤，关节炎，关节病，骨折，各种骨病等。关节炎，关节病，骨折，各种骨病等。42ppt课件