医学影像诊断学总论003

磁共振成像军医训练大队医学影像教研室贾景磊教授主要内容一、MRI的成像基本原理

二、磁共振成像系统

三、MRI图像的特点四、MRI诊断的临床应用及优势简介时间事项作者或公司1946核磁共振现象的发现Block，Purcell1971肿瘤T1T2时间延长Damadian1973两个充水试管的NMR图像Lauterbur1974活鼠NMR图像Lauterbur等1976人胸部NMR图像Damadian1977初期的NMR全身图像Mallard1980MRI装备商品化1989国产永磁型0.15T装备商品化安科公司磁共振成像磁共振成像一、MRI成像基本原理原理

MRI（magneticresonanceimaging）是利用原子核在强磁场内发生共振所产生的信号经图像重建的一种成像技术。进动

人体中氢核处于静磁场中时，氢核沿外加磁场方向排列，产生净磁化，即自转的氢原子虽然在不停地自旋，但自旋轴则沿着外加静磁场方向不停地作陀螺样旋转，这一运动被称为进动。（一）核磁共振原理（一）核磁共振原理Larmor频率，也是氢原子核的共振频率如果知道B就可计算出ω：ω=γ×B静磁场恒定时，Larmor频率也是恒定的。（一）核磁共振原理在MRI坐标系中，顺主磁场方向为Z轴或纵轴垂直于Z轴为XY平面。平衡态宏观磁化矢量M0绕Z轴以Lamor频率自旋。（一）核磁共振原理当我们外加加一个射频频脉冲(RF)，而脉冲的的频率又恰恰好等于Larmor频率，那么么处于静磁磁场中的氢氢原子就会会产生共振振。它吸收能量量从低能级级跃迁到高高能级，当当停止射频频脉冲时，，氢质子又又会从高能能状态降到到低能状态态，将其吸吸收的能量量以Larmor频率的电磁磁波形式释释放出来，，这时就可可将这种电电磁波接收收下来，利利用计算机机制作形成成图像。（一）核磁磁共振原理理额外施加一一个以Lamor频率的射频频脉冲，使使之共振，，此时M0就会偏离Z轴向XY平面进动，，从而形成成横向。（一）核磁磁共振原理理图1-7RF射脉脉冲)（二）T1弛豫时间(T—onerelaxationtime)T1弛豫时间又又称纵向弛弛豫时间，，由零恢复复到原来数数值的63%所需的时间。。当停止射频脉脉冲后，激发发到高能态的的质子就要释释放能量而回回到低能态，，相位也恢复复到激发前状状态，这个过过程称弛豫，，复原时间称称弛豫时间。。图1-8纵向弛豫中断RF脉冲，质子逐逐一从高能状状态，指向下下，返回到低低能状态，重重新指向上，，纵向磁化逐逐渐增大，直直至恢复到原原来的状态。。（二）T1弛豫时间(T—onerelaxationtime)（三）T2弛豫时间(T—Tworelaxationtime)又称横向弛豫豫时间。由最最大减小到最最大值的37%所需时间。T1弛豫时间与T2弛豫时间为各各特定组织的的固有特征，，各特定组织织有其固定的的Tl与T2值图1-9横向弛豫中断RF脉冲，质子不不再被强制于于同步状态（（同相位），，由于质子有有各自的不同同频率，指向向同一方向的的质子散开（（失去同相位位），导致横横向磁化减小小。（三）T2弛豫时间(T—Tworelaxationtime)（四）质子密密度(protonDensity)是指给定的组组织区域中发发生共振的质质子数目；游游离质子的浓浓度主要与水水含量和脂肪肪含量有关反反映质子密度度的图像称为为质子图像；；空气和皮质质骨因为含游游离质子少信信号强度低，，MR显示为黑色。。（五）流空效效应(Flowvoideffect)它是指给定的的组织区域中中发生共振的的质子数目；；游离质子的的浓度主要与与水含量和脂脂肪含量有关关反映质子密密度的图像称称为质子图像像；空气和皮皮质骨因为含含游离质子少少，信号强度度低，MR显示为黑色。。二、磁共振成成像系统磁共振成像扫扫描机，包括括五个系统：：(1)主磁体(Mainmagnet)；(2)梯度磁场(Gradientsystem)；(3)射频发射线圈圈(RFcoils)；(4)接收线圈(Receivecoils)；(5)计算机图像重重建系(Reconstructionsystem)。从人体进入静静磁场到获得得清晰的磁共共振图像，经经历了五个阶阶段的变化；；(1)氢质子杂乱无无章地自旋运运动；(2)净磁化；(3)外加射频脉冲冲(RF)后氢核吸收能能量；(4)外加RF停止后氢核释释放能量；(5)释放的电磁波波转化为磁共共振信号。二、磁共振成成像系统三、MRI图像的特点多参数成像：：MRI的图像虽然和和CT图像一样也以以不同灰度显显示，但反映映的是弛豫时时间T1与T2的长短。同一层面就有有T1WI、T2WI和PWI三种图像。因因此，MRI是多参数成像像，而CT成像只有密度度一个参数。。分别获得T1WI、T2WI和PWI有助于显示正正常组织与病病变组织三、MRI图像的特点三、MRI图像的特点表1人体不同组织织T1WI和T2WI上的灰度三、MRI图像的特点

组织信号脑白质脑灰质脑脊液脂肪骨皮质骨髓质脑膜T1WI白灰黑白黑白黑T2WI白灰白白灰黑灰黑三、MRI图像的特点表2心、大血管信信号强度特征征

信号组织T1WI质子密度T2WI流动血液黑黑黑大血管壁黑灰灰灰心肌灰灰灰白心包灰灰灰白心包脂肪白白白灰三、MRI图像的特点三、MRI图像的特点表3病理组织信号号强度组织T1WIT2WI组织T1WIT2WI水肿低高钙化低低含水囊肿低高脂肪高中高瘤节低高胆固醇中、高高亚急性血肿高高三酸甘油酯高低三、MRI图像的特点四、MRI诊断的临床应应用及优势在神经系统应应用较为成熟熟。三维成像像使病变定位位诊断更为准准确，血流成成像则可观察察病变与血管管的关系。对对脑干、幕下下区、枕大孔孔区、脊髓与与椎间盘的显显示明显优于于CT。四、MRI诊断的临床应应用及优势MRI的成像的优势势1.主要有高的软软组织对比分分辨力，无骨骨伪影干扰扰。2.参数成像，便便于比较对照照。3.多方位成像，，可获得冠状状、矢状和横横断面像。4.利用流空现象象，血流成像像。5.由于质子弛豫豫增强效应，，使一些物质质如脱氧血红红蛋白和正铁铁血红蛋白于于MRI上被发现。6.用顺磁性物质质可行对比增增强检查，效效果好。7.具有显示病变变敏感、确定定病变位置与与定量诊断准准确等优势。。课堂小结环节二、磁共共振参数形成成及分析环节一、核磁磁共振原理环节三、临床床应用与成像像原理、参数数密切相关9、静夜四无无邻，荒居居旧业贫。。。12月-2212月-22Wednesday,December21,202210、雨中黄叶叶树，灯下下白头人。。。01:25:0801:25:0801:2512/21/20221:25:08AM11、以我独沈久久，愧君相见见频。。12月-2201:25:0901:25Dec-2221-Dec-2212、故人江海别别，几度隔山山川。。01:25:0901:25:0901:25Wednesday,December21,202213、乍见翻翻疑梦，，相悲各各问年。。。12月-2212月-2201:25:0901:25:09December21,202214、他乡生生白发，，旧国见见青山。。。21十十二二月20221:25:09上上午01:25:0912月月-2215、比不不了得得就不不比，，得不不到的的就不不要。。。。十二月月221:25上上午午12月月-2201:25December21,202216、行动出出成果，，工作出出财富。。。2022/12/211:25:0901:25:0921December202217、做前，，能够环环视四周周；做时时，你只只能或者者最好沿沿着以脚脚为起点点的射线线向前。。。1:25:09上午午1:25上午午01:25:0912月-229、没有失失败，只只有暂时时停止成成功！。。12月-2212月-22Wednesday,December21,202210、很多事事情努力力了未必必有结果果，但是是不努力力却什么么改变也也没有。。。01:25:0901:25:0901:2512/21/20221:25:09AM11、成功就是日日复一日那一一点点小小努努力的积累。。。12月-2201:25:0901:25Dec-2221-Dec-2212、世间成成事，不不求其绝绝对圆满满，留一一份不足足，可得得无限完完美。。。01:25:0901:25:0901:25Wednesday,December21,202213、不知香香积寺，，数里入入云峰。。。12月-2212月-2201:25:0901:25:09December21,202214、意志坚强的的人能把世界界放在手中像像泥块一样任任意揉捏。21十二月月20221:25:09上午01:25:0912月-2215、楚楚塞塞三三湘湘接接，，荆荆门门九九派派通通。。。。。十二二月月221:25上上午午12月月-2201:25December21,202216、少少年年十十五五二二十十时时，，步步行行夺夺得得胡胡马马骑骑。。。。2022/12/211:25:0901:25:0921December202217、空空山山新新雨雨后后，，天天气气晚晚来来秋秋。。。。1:25:09上上午午1:25上上午午01:25:0912月月-229、杨柳柳散和和风，，青山山澹吾吾虑。。。12月月-2212月月-22Wednesday,December21,202210、阅读读一切切好书书如同同和过过去最最杰出出的人人谈话话。01:25:0901:25:0901:2512/21/20221:25:09AM11、越是是没有有本领领的就就越加加自命命不凡凡。12月月-2201:25:0901:25Dec-2221-Dec-2212、越是无能能的人，越越喜欢挑剔剔别人的错错儿。01:25:0901:25:0901:25Wednesday,December21,202213、知人人者智智，自自知者者明。。胜人人者