磁共振成像的临床应用培训课件

1、磁共振成像的临床应用磁共振成像的临床应用一、MRI扫描仪的基本硬件构成磁共振成像的临床应用2一、MRI扫描仪的基本硬件构成磁共振成像的临床应用2一般的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磁共振成像的临床应用3一般的MRI仪由以下几部分组成磁共振成像的临床应用3主磁体 磁共振最基本的构建 产生磁场的装置 最重要的指标为磁场强度和均匀度磁共振成像的临床应用4主磁体 磁共振最基本的构建磁共振成像的临床应用4MRI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 超导磁体磁共振成像的临床应用5MRI按磁场产生方式分类永磁电磁常导超导主磁体0.35T

2、永MR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：0.5T1.0T高场: 1.0T2.0T（1.0T、1.5T、2.0T）超高场强：大于2.0T（3.0T、4.7T、7T）磁共振成像的临床应用6MR按主磁场的场强分类磁共振成像的临床应用6梯度线圈作用：空间定位产生信号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、超快速成像技术磁共振成像的临床应用7梯度线圈作用：磁共振成像的临床应用7脉冲线圈作用：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）磁共振成像的临床应用8脉冲线圈作用：如同无线电波的天线磁共振成

3、像的临床应用8脉冲线圈的分类激发并采集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）磁共振成像的临床应用9脉冲线圈的分类磁共振成像的临床应用9计算机系统及谱仪数据的运算控制扫描显示图像磁共振成像的临床应用10计算机系统及谱仪数据的运算磁共振成像的临床应用10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的临床应用11其他辅助设备空调磁共振成像的临床应用11二、MRI的基本原理、基本概念磁共振成像的临床应用12二、MRI的基本原理、基本概念磁共振成像的临床应用121、人体MR成像的物质基础原子的结构电子：负电荷中子：无电荷质子：正电荷磁共振成

4、像的临床应用131、人体MR成像的物质基础原子的结构电子：负电荷中子：无电荷原子核总是绕着自身的轴旋转自旋 ( Spin )磁共振成像的临床应用14原子核总是绕着自身的轴旋转自旋 ( Spin )磁共振地球自转产生磁场原子核总是不停地按一定频率绕着自身的轴发生自旋 ( Spin )原子核的质子带正电荷，其自旋产生的磁场称为核磁，因而以前把磁共振成像称为核磁共振成像（NMRI）。自旋与核磁磁共振成像的临床应用15地球自转产生磁场自旋与核磁磁共振成像的临床应用15地磁、磁铁、核磁示意图磁共振成像的临床应用16地磁、磁铁、核磁示意图磁共振成像的临床应用16用于人体MRI的为1H（氢质子），原因有：1

5、、1H的磁化率很高；2、1H占人体原子的绝大多数。通常所指的MRI为氢质子的MR图像。何种原子核用于人体MR成像？磁共振成像的临床应用17用于人体MRI的为1H（氢质子），原因有：何种原子核用于人体人体内有无数个氢质子（每毫升水含氢质子31022）每个氢质子都自旋产生核磁现象人体象一块大磁铁吗？磁共振成像的临床应用18人体内有无数个氢质子（每毫升水含氢质子31022）磁共振成通常情况下人体内氢质子的核磁状态通常情况下，尽管每个质子自旋均产生一个小的磁场，但呈随机无序排列，磁化矢量相互抵消，人体并不表现出宏观磁化矢量。磁共振成像的临床应用19通常情况下人体内氢质子的核磁状态通常情况下，尽管每个质

6、子自旋把人体放进大磁场磁共振成像的临床应用20把人体放进大磁场磁共振成像的临床应用202、人体进入主磁体发生了什么？没有外加磁场的情况下，质子自旋产生核磁，每个氢质子都是一个“小磁铁”，但由于排列杂乱无章，磁场相互抵消，人体并不表现出宏观的磁场，宏观磁化矢量为0。磁共振成像的临床应用212、人体进入主磁体发生了什么？没有外加磁场的情况下，质子自旋进入主磁场前后人体组织质子的核磁状态磁共振成像的临床应用22进入主磁场前后人体组织质子的核磁状态磁共振成像的临床应用22磁共振成像的临床应用23磁共振成像的临床应用23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磁共振成像的临床应用24处

7、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磁进入主磁场后人体被磁化了，产生纵向宏观磁化矢量不同的组织由于氢质子含量的不同，宏观磁化矢量也不同磁共振不能检测出纵向磁化矢量？磁共振成像的临床应用25进入主磁场后人体被磁化了，产生纵向宏观磁化矢量？磁共振成像的MR能检测到怎样的磁化矢量呢？MR不能检测到纵向磁化矢量，但能检测到旋转的横向磁化矢量磁共振成像的临床应用26MR能检测到怎样的磁化矢量呢？MR不能检测到纵向磁化矢量如何才能产生横向宏观磁化矢量？磁共振成像的临床应用27如何才能产生横向宏观磁化矢量？磁共振成像的临床应用273、什么叫共振，怎样产生磁共振？共振：能量从一个震动着的物

8、体传递到另一个物体，而后者以前者相同的频率震动。磁共振成像的临床应用283、什么叫共振，怎样产生磁共振？共振：能量从一个震动着的物体体内进动的氢质子怎样才能发生共振呢？给低能的氢质子能量，氢质子获得能量进入高能状态，即核磁共振。？磁共振成像的临床应用29体内进动的氢质子怎样才能发生共振呢？给低能的氢质子能量，氢质怎样才能使低能氢质子获得能量，产生共振，进入高能状态？磁共振成像的临床应用30怎样才能使低能氢质子获得能量，产生共振，进入高能状态？磁共振90度脉冲继发后产生的宏观和微观效应低能的超出部分的氢质子有一半获得能量进入高能状态，高能和低能质子数相等，纵向磁化矢量相互抵消而等于零使质子处于同

9、相位，质子的微观横向磁化矢量相加，产生宏观横向磁化矢量磁共振成像的临床应用3190度脉冲继发后产生的宏观和微观效应低能的超出部分的氢质子有90度脉冲激发使质子发生共振，产生最大的旋转横向磁化矢量，这种旋转的横向磁化矢量切割接收线圈，MR仪可以检测到。氢质子多氢质子少磁共振成像的临床应用3290度脉冲激发使质子发生共振，产生最大的旋转横向磁化矢量，这无线电波激发后，人体内宏观磁场偏转了90度，MRI可以检测到人体发出的信号氢质子含量高的组织纵向磁化矢量大，90度脉冲后偏转道横向的磁场越强，MR信号强度越高。此时的MR图像可区分质子密度不同的两种组织非常重要磁共振成像的临床应用33无线电波激发后，

10、人体内宏观磁场偏转了90度，MRI可以检测到检测到的仅仅是不同组织氢质子含量的差别，对于临床诊断来说是远远不够的。我们总是在90度脉冲关闭后过一定时间才进行MR信号采集。非常重要磁共振成像的临床应用34检测到的仅仅是不同组织氢质子含量的差别，对于临床诊断来说是远4、射频线圈关闭后发生了什么？磁共振成像的临床应用354、射频线圈关闭后发生了什么？磁共振成像的临床应用35无线电波激发使磁场偏转90度，关闭无线电波后，磁场又慢慢回到平衡状态（纵向)磁共振成像的临床应用36无线电波激发使磁场偏转90度，关闭无线电波后，磁场又慢慢回到无线电波激发使磁场偏转90度，关闭无线电波后，磁场又慢慢回到平衡状态（

11、纵向)磁共振成像的临床应用37无线电波激发使磁场偏转90度，关闭无线电波后，磁场又慢慢回到射频脉冲停止后，在主磁场的作用下，横向宏观磁化矢量逐渐缩小到零，纵向宏观磁化矢量从零逐渐回到平衡状态，这个过程称为核磁弛豫。核磁弛豫又可分解为两个部分：横向弛豫 纵向弛豫磁共振成像的临床应用38磁共振成像的临床应用38横向弛豫也称为T2弛豫，简单地说，T2弛豫就是横向磁化矢量减少的过程。90度脉冲磁共振成像的临床应用39横向弛豫也称为T2弛豫，简单地说，T2弛豫就是横向磁化矢量减不同的组织横向弛豫速度不同不同的组织T2值不同磁共振成像的临床应用40不同的组织横向弛豫速度不同磁共振成像的临床应用40纵向弛豫

12、也称为T1弛豫，是指90度脉冲关闭后，在主磁场的作用下，纵向磁化矢量开始恢复，直至恢复到平衡状态的过程。90度脉冲磁共振成像的临床应用41纵向弛豫也称为T1弛豫，是指90度脉冲关闭后，在主磁场的作用不同组织有不同的纵向弛豫速度不同组织T1值不同磁共振成像的临床应用42不同组织有不同的纵向弛豫速度磁共振成像的临床应用42重要提示不同组织有着不同质子密度横向(T2)弛豫速度纵向(T1)弛豫速度这是MRI显示解剖结构和病变的基础？磁共振成像的临床应用43重要提示不同组织有着不同？磁共振成像的临床应用435、磁共振“加权成像”T1WIT2WIPD磁共振成像的临床应用445、磁共振“加权成像”T1WIT

13、2WIPD磁共振成像的临床应MR能检测到怎样的磁化矢量呢？MR不能检测到纵向磁化矢量，但能检测到旋转的横向磁化矢量磁共振成像的临床应用45MR能检测到怎样的磁化矢量呢？MR不能检测到纵向磁化矢量在任何序列图像上，信号采集时刻旋转横向的磁化矢量越大，MR信号越强磁共振成像的临床应用46在任何序列图像上，信号采集时刻旋转横向的磁化矢量越大，MR信所谓的加权就是“重点突出”的意思T1加权成像（T1WI）-突出组织T1弛豫（纵向弛豫）差别T2加权成像（T2WI）-突出组织T2弛豫（横向弛豫）差别质子密度加权成像（PD）突出组织氢质子含量差别何为加权？磁共振成像的临床应用47所谓的加权就是“重点突出”的

14、意思何为加权？磁共振成像的临T2加权成像（T2WI)T2值小 横向磁化矢量减少快 MR信号低（黑）T2值大 横向磁化矢量减少慢 MR信号高（白）水T2值约为3000毫秒 MR信号高脑T2值约为100毫秒 MR信号低反映组织横向弛豫的快慢！磁共振成像的临床应用48T2加权成像（T2WI)T2值小 横向磁化矢量减少快 T1加权成像(T1WI)T1值越小 纵向磁化矢量恢复越快 MR信号强度越高（白）T1值越大 纵向磁化矢量恢复越慢 MR信号强度越低（黑）脂肪的T1值约为250毫秒 MR信号高（白）水的T1值约为3000毫秒 ，MR信号低（黑）反映组织纵向弛豫的快慢！？磁共振成像的临床应用49T1加权

15、成像(T1WI)T1值越小 纵向磁化矢量恢复越快重要提示!人体大多数病变的T1值、T2值均较相应的正常组织大，因而在T1WI上比正常组织“黑”，在T2WI上比正常组织“白”。磁共振成像的临床应用50重要提示!人体大多数病变的T1值、T2值均较相应的正常组90180回波回波90180TETRTE：回波时间TR：重复时间6、如何区分T1WI、T2WI磁共振成像的临床应用5190180回波回波90180TETRTE：回波时间TR：重复如何区分T1WI、T2WI1、看TR、TE T2WI：长TR（2000毫秒）、长TE（50毫秒） T1WI ：短TR （400-800毫秒）短TE（10-15毫秒）T2

16、WIT1WI磁共振成像的临床应用52如何区分T1WI、T2WI1、看TR、TE T2WIT1WI如何区分T1WI、T2WI2、看水和脂肪T1WI：水（如脑脊液、胃液、肠液、尿液）呈低信号（黑）脂肪呈很高信号（很白）T2WI：水呈很高信号（很白）脂肪信号有所降低（灰白）T2WIT1WI磁共振成像的临床应用53如何区分T1WI、T2WI2、看水和脂肪T2WIT1WI磁共3、看其他结构脑组织：T1WI:白质比灰质信号高T2WI:白质比灰质信号低腹部：T1WI:肝脏比脾脏信号高T2WI:肝脏比脾脏信号低如何区分T1WI、T2WIT2WIT1WIT1WIT2WI磁共振成像的临床应用543、看其他结构如何

17、区分T1WI、T2WIT2WIT1WIT1三、MRI的基本技术和新技术磁共振成像的临床应用55三、MRI的基本技术和新技术磁共振成像的临床应用55常规MRI超快速MRIMRA扩散成像灌注加权MR水成像 脑功能成像 MRI仿真内窥镜 MRI电影 MR频谱分析 介入性MRI磁共振成像的临床应用56常规MRI 脑功能成像磁共振成像的临床应用561、常规MRI包括常规T1WI 、T2WI、质子加权成像临床工作中最常用的技术磁共振成像的临床应用571、常规MRI包括常规T1WI 、T2WI、质子加权成像磁共单层成像时间短于1秒，适用于：不能控制运动或神志不清病人胸部、腹部屏气扫描动态增强扫描各器官功能成

18、像、超快速成像技术磁共振成像的临床应用58单层成像时间短于1秒，适用于：、超快速成像技术磁共振成像的、MR血管成像（MRA）不用造影剂的MRA（常规MRA）：适用于全身血管病变的显示，也可用于血管血液流速、流量分析。对比增强MRA：能提高常规MRA的准确性和真实性。适用于动脉瘤、大血管疾病的MRA检查。对于大血管疾病的检查，对比增强MRA已经能基本取代血管造影。磁共振成像的临床应用59、MR血管成像（MRA）不用造影剂的MRA（常规MRA）：磁共振成像的临床应用60磁共振成像的临床应用60磁共振成像的临床应用61磁共振成像的临床应用61、水分子扩散加权成像检测组织内水分子热运动水平，适用于：超

19、急性期脑梗塞的诊断和鉴别诊断，可检出发病6小时内甚至2小时以内的脑梗塞小时以后常规小时以后T2WIT1WI扩散成像磁共振成像的临床应用62、水分子扩散加权成像检测组织内水分子热运动水平，适用于：T弥散成像的基本知识弥散的基本概念自由水的布朗运动影响因素组织结构生化特性温度外加使局部组织运动的因素测量方法生物、物理方法放射活性或荧光标记核磁共振成像核磁共振是目前在人体上进行水分子弥散测量与成像的唯一方法磁共振成像的临床应用63弥散成像的基本知识弥散的基本概念核磁共振是目前在人体上进行水MR弥散成像原理234静止水分子1弥散水分子RFslice信号強信号弱磁共振成像的临床应用64MR弥散成像原理2

20、34静止水分子1弥散水分子RFslice信B值的影响因素b =2G2 (/3 )b值是反映附加梯度场性质的参数b值的大小与信号衰减成正比磁共振成像的临床应用65B值的影响因素b =2G2 (/3 )b值是反映附组织 A 组织B正常脑组织随机运动的水分子 = 低信号细胞毒性水肿的脑组织运动受限的水分子 = 高信号DW-EPI诊断急性脑梗塞原理磁共振成像的临床应用66组织 A 组织B正常脑组织细胞毒性水肿的脑组织DW-EP 弥散图像包含有T2、质子、和ADC值变化的综合信息，我们把T2及质子的对比度在弥散图像上反映的现象称为透过效应（shine through). Shine through 在梗

21、死性病变发生一周左右，对弥散图像的对比度起主要作用。T2透过效应磁共振成像的临床应用67 弥散图像包含有T2、质子、和ADC值变化的综DWIADC图ADC值的引进ADC=(S1-S2)/(b1-b2)磁共振成像的临床应用68DWIADC图ADC值的引进ADC=(S1-S2)/(b1-脑梗死急性期ADC值降低DWI高信号细胞毒性水肿脑梗死亚急性期ADC值升高血管源性水肿 不同性质水肿在弥散图像上的差别弥散效应显著T2效应显著DWI高信号磁共振成像的临床应用69脑梗死急性期ADC值降低DWI高信号细胞毒性水肿脑梗死亚急性临床病例陈旧瘢痕T2FliarDWIT1+CADCeADCeADCDTI磁共振

22、成像的临床应用70临床病例陈旧瘢痕T2FliarDWIT1+CADCeADCe静脉快速注射造影剂后，利用超快速成像序列进行扫描，可反应组织的血流灌注和血液动力学改变，适用于：超急性期脑梗塞，大面积梗塞于血管闭塞后可立刻检出心肌血流灌注分析，检出早期心肌缺血、血流灌注成像灌注成像T2WI磁共振成像的临床应用71静脉快速注射造影剂后，利用超快速成像序列进行扫描，可反应组织、MRI水成像技术利用人体内的水作为天然对比剂清晰显示含水器官的解剖和病变。内耳水成像MR延腺管造影MR脊髓造影（MRM）MR胆胰管造影（MRCP）MR尿路造影（MRU）内耳水成像磁共振成像的临床应用72、MRI水成像技术利用人体

23、内的水作为天然对比剂清晰显示含水磁共振成像的临床应用培训课件磁共振成像的临床应用74磁共振成像的临床应用74利用MRI薄层扫描技术及特定的软件进行重建，模拟纤维内窥镜对空腔脏器进行腔内观察，有利于鼻腔、鼻咽部、气管、支气管、胃肠道、血管等部位病变的显示。、MRI仿真内窥镜磁共振成像的临床应用75利用MRI薄层扫描技术及特定的软件进行重建，模拟纤维内窥镜对能对心脏、关节等进行运动、功能分析、MRI电影磁共振成像的临床应用76、MRI电影磁共振成像的临床应用7610、MR频谱分析能对组织的化学元素含量进行分析，反应组织的代谢、功能状态。1H：检测脑组织某些低浓度代谢产物31P：ATP、ADP含量分

24、析13C：酶缺乏性疾病的诊断19F：5-FU的作用机理研究23Na：肿瘤细胞生长评价磁共振成像的临床应用7710、MR频谱分析能对组织的化学元素含量进行分析，反应组织的胶质母细胞瘤磁共振成像的临床应用78胶质母细胞瘤磁共振成像的临床应用78利用MRI作为监视手段进行介入性放射学手术，避免医生病人遭受放射线损害。MRI导向活检MRI导向射频消融MRI导向微波治疗MRI导向冷冻治疗MRI介导血管成型术和内支架植入术11、介入性MRI磁共振成像的临床应用79利用MRI作为监视手段进行介入性放射学手术，避免医生病人遭受四、MRI的优点和缺点（与CT比较）磁共振成像的临床应用80四、MRI的优点和缺点磁共振成像的临床应用80优 点组织分辨率较CT高，可检出更多的病变大多数病变不用造影剂就能较好显示不用造影剂就可较好显示血管没有骨性伪影，有利于后颅窝、椎管等部位病变的检查多参数成像，能为病变检出和鉴别诊断提供更多信息可任意断面成像，CT一般仅能进行横断面扫描无放射线损伤磁共振成像的临床应用81优