磁共振成像基本原理及临床应用

磁共振成像基本原理 及临床应用 Magnetic Resonance Imaging（MRI）上海浦东新区人民医院 赵振国磁共振成像技术发展简史 磁共振现象发现Purcell等, Bloch等（ 1945）磁共振现象引入医学界Damadian（1971 ）; Science, 171: 1151 -1153 磁共振成像Lauterbur（1973） ; Nature, 242: 190 -191是利用原子核在磁场内所产生的信号经重建成像的一种影像技术第一节 磁共振成像原理和设备磁共振现象与MRIMRI设备 第二节 MRI图像特点灰阶成像流空成像三维成像运动器官成像 第三节 MRI检查技术 第四节 MRI诊断的临床应用MRI 成像基本原理l含奇数质子的原子核均在其自旋过程中 产生自旋磁动量，即磁矩以矢量描述l核磁矩的大小是原子核的固有特性，它 决定MRI信号的敏感性l氢原子核只有单一质子具有最强的磁矩l氢质子在人体内分布广，数量多，MRI均 选用氢为靶原子核核磁共振 = 磁共振NMR = MR人体组织内的 质子存在状态质子的运动：进动频率0 = 0人体质子在磁场中共振现象90射频脉冲磁共振信号的产生o 外来射频脉冲停止后，由M0产生的横向磁化矢量在晶格磁场作用下由XY平面逐渐回复到Z轴o 同时以射频信号的形式放出能量o 发出的射频信号被体外线圈接受o 经计算机处理后重建成图像MRI应用中常用概念l驰豫：指磁化矢量恢复到平衡态的过程l磁化矢量越大，MRI探测到的信号越强纵向弛预 自旋-晶格弛预 T1弛预MRI应用中常用概念lT1时间：测量纵向驰豫的时间l定义：纵向磁化矢量从最小恢复至平 衡态的63%所经历的驰豫时间l不同的组织T1时间不同l产生MR信号强度上的差别l图像上为灰阶的差别横向弛预 自旋-自旋弛预 T2弛预MRI应用中常用概念lT2时间：测量横向驰豫的时间l定义：横向磁化矢量从由最大衰减 至37%所经历的驰 豫时间l不同的组织T2时间不同l产生MR信号强度上的差别l图像上为灰阶的差别T1、T2弛预过程同时进行MR信号人体正常脑组织的T1、T2驰预时间驰预时间(ms) 脑白质 脑灰质 脑脊液 颅板 板障T1 780 920 3000 - 260 T2 90 100 300 - 84T1WI PDWI T2WIPDWI T2WI T1WISE序列 FSTIR序列磁共振成像设备 磁体 梯度线圈 射频发射器 MR信号接受器 计算机 图像显示和储存装置MRI图像特点灰阶成像（组织分辨率） 流动效应（流空和流动增强） 三维成像 运动器官成像MRI图像特点 主要反映组织间的信号强度 T1加权像 反映组织间T1的差别，有利于观察解剖结构 T2加权像 反映组织间T2的差别，显示病变组织好MRI成像技术采用不同的扫描序列和成像参数T1加权像、 T2加权像、 质子加权像自旋回波（SE）、梯度回波、平面回波等自旋回波（SE）：重复时间（TR） 回波时间（TE）加权成像 TR（ms） TE（ms）T1WI 短= 2000 长= >60 PdWI 长= >2000 短= <30 磁共振检查技术 平扫（T1WI、T2WI、PDWI） 增强（T1WI+C） 动态增强（Dynamic MR+C） 磁共振血管造影（MRA）：包括1.3D-TOF:不用对比剂，时间飞跃法血管成像2.CE-MRA:对比剂法磁共振血管成像 脂肪抑制成像（STIR)：抑制脂肪高信号 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） 弥散成像（Diffusion, DWI） 功能成像（function MR）存在性诊断？存在性诊断？ 可能性诊断？可能性诊断？ 定性诊断？定性诊断？SE序列FGR序列垂体微腺瘤 动态增强扫描后交通支动脉瘤3D -TOF MRA3D-CEMRA的时间分辨率（胸腹部）FLAIR 序列 CSF自由水抑制成像磁共振胰胆管造影 （MRCP）3D-重T2WI （水成像）80岁女性 发病6小时内：急性期脑梗死 T1WI未 见明显 异常信 号T2WI略高信号DWI 高信号80岁，女性。发病3天后 T2WI明显高信号，T1WI 低信号： 亚急性期脑梗死T2WI灌注成像技术原理PWI SS EPIDelta R2* curve灌注成像临床应用 脑神经（SS EPI）1&2: Tumor (increased blood flow), 3: Normal脑功能成像技术脑功能成像lFinger tappinglActivate/Rest curve of 40 ms eachlGlioma patient, before surgical operationBOLD&T1WBOLD&SAS&MRA脑功能成像的临床应用H =（1/2）B波谱技术利用MR中的化学位 移现象来测定分子组 成及空间分布的一种 检测方法。MRI的分析与诊断 机器类型 磁场强度 扫描技术条件全面观察、建立立体定位概念 具体分析正常、异常和特殊所见 推测病理生理状态 结合临床资料作出诊断仅供入门学习者参考！