磁共振成像總論1感謝你的觀看2019年6月25磁共振成像總論1感謝你的觀看2019年6月25磁共振成像是利用原子核在強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)發(fā)生共振所產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)圖像重建的一種成像技術(shù)（核）磁共振是一種核物理現(xiàn)象，（nuclearmagneticresonance,NMR）現(xiàn)象，是由美國(guó)斯坦福大學(xué)Bloch和哈佛大學(xué)Purcell在1946年分別在兩地同時(shí)發(fā)現(xiàn)的，因此兩人獲得了1952年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)20世紀(jì)50年代，NMR已成為研究物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的一項(xiàng)重要的化學(xué)分析技術(shù)20世紀(jì)60年代，人們開(kāi)始用它進(jìn)行生物組織化學(xué)分析，檢測(cè)動(dòng)物體內(nèi)氫、磷和氮等的NMR信號(hào)

2感謝你的觀看2019年6月25磁共振成像是利用原子核在強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)發(fā)生共振所產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)圖像重20世紀(jì)70年代，NMR技術(shù)才與醫(yī)學(xué)診斷聯(lián)系起來(lái)1976年Hinshaw首先實(shí)現(xiàn)了人體手部成像，并于1980年推出世界上首臺(tái)NMR成像商品機(jī)。1980年初NMR成像用于臨床以來(lái)，為了與放射性核素檢查相區(qū)別，改稱(chēng)為磁共振成像（magneticresonanceimaging,MRI）

3感謝你的觀看2019年6月2520世紀(jì)70年代，NMR技術(shù)才與醫(yī)學(xué)診斷聯(lián)系起來(lái)3感謝你磁共振成像的基本原理與設(shè)備

目前MRI多用氫核或質(zhì)子來(lái)成像，人體內(nèi)含有大量的氫核，成像效果好。每個(gè)質(zhì)子均是一個(gè)小磁體，雜亂無(wú)章地排列，當(dāng)加上外加磁場(chǎng)后呈有序排列，平行于外加磁場(chǎng)方向的質(zhì)子處于低能狀態(tài)，反平行于外加磁場(chǎng)的質(zhì)子呈高能態(tài)（如圖）一、MR成像的基本原理4感謝你的觀看2019年6月25磁共振成像的基本原理與設(shè)備目前MRI多用氫核或NS質(zhì)子進(jìn)入外磁場(chǎng)后的排列狀態(tài)圖1圖2進(jìn)入外磁場(chǎng)前（圖1）質(zhì)子排列雜亂無(wú)章，外加外磁場(chǎng)后質(zhì)子呈有序排列（圖2），低能態(tài)的質(zhì)子比高能態(tài)的略多5感謝你的觀看2019年6月25NS質(zhì)子進(jìn)入外磁場(chǎng)后的排列狀態(tài)圖1圖2進(jìn)入外磁場(chǎng)前（圖1）質(zhì)有序排列的質(zhì)子呈快速錐形旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為進(jìn)動(dòng)（Precession）NSZXYZ軸代表外磁場(chǎng)磁力線(xiàn)方向，XY軸為與Z軸垂直的平面。質(zhì)子除自旋運(yùn)動(dòng)外，還作快速錐形的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即進(jìn)動(dòng)6感謝你的觀看2019年6月25有序排列的質(zhì)子呈快速錐形旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為進(jìn)動(dòng)（PrecessiZXYZXY（一）縱向磁化與外磁場(chǎng)平行的7個(gè)質(zhì)子和與外磁場(chǎng)反向平行的4個(gè)質(zhì)子的磁力互相抵消（A），只剩3個(gè)未抵消的質(zhì)子，它們的磁力疊加起來(lái)，形成的磁矢量為縱向磁化（B）AB7感謝你的觀看2019年6月25ZXYZXY（一）縱向磁化與外磁場(chǎng)平行的7個(gè)質(zhì)子和與外磁場(chǎng)反射頻脈沖：向患者發(fā)射短促的無(wú)線(xiàn)電波，稱(chēng)為射頻脈沖[radiofrequency(RF)]共振：當(dāng)RF脈沖與質(zhì)子進(jìn)動(dòng)頻率相同時(shí)，就可把能量傳給質(zhì)子，使其由低能態(tài)變?yōu)楦吣軕B(tài)，即為共振。質(zhì)子進(jìn)動(dòng)頻率由Larmor方程算出ω0=γ·B0

其中ω0為進(jìn)動(dòng)頻率（單位Hz）；γ為旋磁比；B0為外磁場(chǎng)強(qiáng)度，場(chǎng)強(qiáng)單位為特斯拉（Tesla,T）8感謝你的觀看2019年6月25射頻脈沖：向患者發(fā)射短促的無(wú)線(xiàn)電波，稱(chēng)為射頻脈沖[radioZXYZXY（二）縱向磁化減少及橫向磁化發(fā)射與質(zhì)子進(jìn)動(dòng)頻率相同的RF脈沖，產(chǎn)生兩種效應(yīng)：一些指向上的質(zhì)子吸收能量躍遷至高能級(jí)而指向下。向上與向下的質(zhì)子磁力相互抵消，使縱向磁化減小；同時(shí)導(dǎo)致質(zhì)子同步、同速運(yùn)動(dòng)，即同相位，其磁力疊加起來(lái)而出現(xiàn)橫向的磁矢量，即橫向磁化RF脈沖9感謝你的觀看2019年6月25ZXYZXY（二）縱向磁化減少及橫向磁化發(fā)射與質(zhì)子進(jìn)動(dòng)頻率相（三）弛豫和弛豫時(shí)間弛豫：中止RF射頻后，由RF所引起的變化恢復(fù)到原來(lái)的平衡狀態(tài)。分為縱向弛豫（自旋晶格弛豫）和橫向弛豫（自旋自旋弛豫），分別為縱向磁化恢復(fù)和橫向磁化消失的過(guò)程縱向弛豫時(shí)間：縱向磁化由0恢復(fù)到原來(lái)數(shù)值的63％所需的時(shí)間，為縱向弛豫時(shí)間（longitudinalrelaxationtime），簡(jiǎn)稱(chēng)T1橫向弛豫時(shí)間：橫向磁化由最大減小到最大值的37％所需的時(shí)間，為橫向弛豫時(shí)間（transverserelaxationtime），簡(jiǎn)稱(chēng)T210感謝你的觀看2019年6月25（三）弛豫和弛豫時(shí)間弛豫：中T1、T2是時(shí)間常數(shù)，不是絕對(duì)值。T1長(zhǎng)于T2生物組織的弛豫時(shí)間，T1為300ms～2000ms，T2為30ms～150ms水的T1、T2都長(zhǎng)，而脂肪的T1、T2均短。病變組織如腫瘤常比周?chē)M織含水量高，故T1、T2常較長(zhǎng)T1的長(zhǎng)短同組織成分、結(jié)構(gòu)和磁環(huán)境有關(guān)，與外磁場(chǎng)強(qiáng)度也有關(guān)。T2的長(zhǎng)短同外磁場(chǎng)和組織內(nèi)磁場(chǎng)的均勻性有關(guān)11感謝你的觀看2019年6月25T1、T2是時(shí)間常數(shù)，不是絕對(duì)值。T1長(zhǎng)于T211感謝你的觀ZXYZXYZXYZXY縱向弛豫中斷RF脈沖，質(zhì)子逐一從高能狀態(tài)返回到低能狀態(tài)，縱向磁化逐漸增大，直至恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。此過(guò)程稱(chēng)為縱向弛豫12感謝你的觀看2019年6月25ZXYZXYZXYZXY縱向弛豫中斷RF脈沖，質(zhì)子逐一從高能ZXYZXYZXY橫向弛豫中斷RF脈沖，質(zhì)子不再被強(qiáng)制于同步狀態(tài)（同相位），由于質(zhì)子有各自的不同頻率，指向同一方向的質(zhì)子散開(kāi)（去相位），導(dǎo)致橫向磁化減小。此過(guò)程為橫向弛豫。從A到B到C可見(jiàn)同相位的質(zhì)子呈扇形逐漸散開(kāi)ABC13感謝你的觀看2019年6月25ZXYZXYZXY橫向弛豫中斷RF脈沖，質(zhì)子不再被強(qiáng)制于同步ZXYZXYRF脈沖ZXYZXYZXY縱向弛豫與橫向弛豫14感謝你的觀看2019年6月25ZXYZXYRF脈沖ZXYZXYZXY縱向弛豫與橫向弛豫14（四）弛豫時(shí)間與MR成像

人體不同器官的正常組織與病理組織的T1是相對(duì)恒定的，并有一定的差別，T2也是如此。這種組織上弛豫時(shí)間上的差別是MR成像的基礎(chǔ)人體正常與病變組織的T1值（ms）肝臟140－170肝癌300－450肝血管瘤340－370胰腺182－200胰腺癌275－400腎臟300－340腎癌400－45015感謝你的觀看2019年6月25（四）弛豫時(shí)間與MR成像人體不同器官的正常組織正常顱腦的T1與T2值（ms）組織T1T2組織T1T2大腦600100腦脊液1155145胼胝體38080頭皮23560腦橋44575脊髓32080小腦58590MRI為多參數(shù)成像，成像參數(shù)包括組織T1、T2值和自旋質(zhì)子密度（Protondensity,Pd）等16感謝你的觀看2019年6月25正常顱腦的T1與T2值（ms）組織T1T2組織T1T2大腦6（五）脈沖序列與加權(quán)圖像

施加RF脈沖后，縱向磁化減小、消失，橫向磁化出現(xiàn)。使縱向磁化傾斜900的脈沖為900脈沖，而傾斜1800的脈沖則為1800脈沖ZXYRF脈沖900脈沖施加RF脈沖，縱向磁化消失，橫向磁化出現(xiàn)，磁矢量?jī)A斜了900，這個(gè)脈沖為900脈沖ZXYAB17感謝你的觀看2019年6月25（五）脈沖序列與加權(quán)圖像施加RF脈沖后，縱向脈沖序列：施加900脈沖，等待一定時(shí)間，再施加第二個(gè)900脈沖或1800脈沖，這種連續(xù)施加的脈沖稱(chēng)為脈沖序列重復(fù)時(shí)間：兩個(gè)激勵(lì)脈沖間的間隔時(shí)間為重復(fù)時(shí)間（repetitiontime,TR）回波時(shí)間：900脈沖與產(chǎn)生回波之間的時(shí)間為回波時(shí)間（echotime,TE）加權(quán)圖像：主要由組織的某種成像參數(shù)的差別所形成的圖像稱(chēng)為某種參數(shù)的加權(quán)圖像。如由T1差別形成的圖像稱(chēng)為T(mén)1加權(quán)圖像（T1weightedimage,T1WI），同理則有T2加權(quán)圖像（T2WI）、質(zhì)子密度加權(quán)圖像（PdWI）T1WIPdWIT2WITR短長(zhǎng)長(zhǎng)TE短短長(zhǎng)18感謝你的觀看2019年6月25脈沖序列：施加900脈沖，等待一定時(shí)間，再施加第二個(gè)900脈TRTE2TE2TEMR圖像（六)自旋回波脈沖序列90090018001800900脈沖－－等待TE/2－－1800脈沖－－等待TE/2－－記錄信號(hào)，稱(chēng)為自旋回波序列[spinecho(SE)pulsesequence]SE19感謝你的觀看2019年6月25TRTE2TE2TEMR圖像（六)自旋回波脈沖序列90090二、MRI設(shè)備根據(jù)主磁體的結(jié)構(gòu)分為永久磁體、阻抗磁體和超導(dǎo)磁體三種MR信號(hào)產(chǎn)生、探測(cè)與編碼主磁體、梯度線(xiàn)圈、射頻發(fā)射器及MR信號(hào)接收器數(shù)據(jù)處理、圖像重建、顯示與存儲(chǔ)模擬轉(zhuǎn)換器、計(jì)算機(jī)、磁盤(pán)、存儲(chǔ)設(shè)備20感謝你的觀看2019年6月25二、MRI設(shè)備根據(jù)主磁體的結(jié)構(gòu)20感謝你的觀看2019年數(shù)據(jù)處理電源操作與顯示掃描孔主線(xiàn)圈射頻線(xiàn)圈梯度線(xiàn)圈MRI設(shè)備示意圖21感謝你的觀看2019年6月25數(shù)電操作與顯示掃描孔主線(xiàn)圈射頻線(xiàn)圈梯度線(xiàn)圈MRI設(shè)備示意圖2MR圖像特點(diǎn)一、多參數(shù)成像：MR圖像反映的是組織間的T1、T2和質(zhì)子密度的差別腦白質(zhì)腦灰質(zhì)腦脊液脂肪骨皮質(zhì)骨髓腦膜T1WI白灰灰黑白黑白黑T2WI灰白灰白白灰黑灰黑人體正常組織在T1WI、T2WI上的灰度高信號(hào)(短T1、長(zhǎng)T2)白影(亮)蛋白亞急性出血(正鐵血紅蛋白)低信號(hào)(長(zhǎng)T1、短T2)黑影(暗)骨鈣鐵含鐵血黃素急性出血流空血管MRI表現(xiàn)為高信號(hào)和低信號(hào)的組織22感謝你的觀看2019年6月25MR圖像特點(diǎn)一、多參數(shù)成像：MR圖像反映的是組織間的T1、病理組織的信號(hào)強(qiáng)度組織T1WIT2WI組織T1WIT2WI水腫低高鈣化低低含水囊腫低高脂肪高中、高瘤節(jié)低高膽固醇中、高高亞急性血腫高高三酸甘油酯高低二、多方位成像23感謝你的觀看2019年6月25病理組織的信號(hào)強(qiáng)度組織T1WIT2WI組織T1WIT2WI水血流900脈沖1800脈沖激勵(lì)層面（900＋1800）垂直于激勵(lì)層面的快速流動(dòng)的血液團(tuán)不能在SE序列時(shí)接受900、1800兩個(gè)脈沖激勵(lì)產(chǎn)生回波，因此，流動(dòng)的血液無(wú)信號(hào)（流空效應(yīng)）三、流空效應(yīng)24感謝你的觀看2019年6月25血流900脈沖1800脈沖激勵(lì)層面（900＋1800）垂直于四、質(zhì)子弛豫增強(qiáng)效應(yīng)與對(duì)比增強(qiáng)弛豫增強(qiáng)效應(yīng)：一些順磁性和超順磁性物質(zhì)使局部產(chǎn)生磁場(chǎng)，而縮短周?chē)|(zhì)子弛豫時(shí)間的現(xiàn)象。利用這一效應(yīng)可進(jìn)行MR增強(qiáng)掃描25感謝你的觀看2019年6月25四、質(zhì)子弛豫增強(qiáng)效應(yīng)與對(duì)比增強(qiáng)弛豫增強(qiáng)效應(yīng)：一些順磁性和超五、MR成像的優(yōu)點(diǎn)高的軟組織對(duì)比分辨力無(wú)骨偽影干擾多參數(shù)成像任意方位成像流空效應(yīng)增強(qiáng)掃描效果好，副作用少M(fèi)RI對(duì)鈣化、骨化的顯示不夠敏感，并有某些偽影26感謝你的觀看2019年6月25五、MR成像的優(yōu)點(diǎn)MRI對(duì)鈣化、骨化的顯示不夠敏感，并有某些MRI檢查技術(shù)一、脈沖序列（一）SE序列、快速SE序列T1WIPdWIT2WITR短(＜500ms)長(zhǎng)(＞2000ms)長(zhǎng)(＞2000ms)TE短(＜25ms)短(＜25ms)長(zhǎng)(75ms)27感謝你的觀看2019年6月25MRI檢查技術(shù)一、脈沖序列T1WIPdWIT2WITR短(＜（二）梯度回波序列梯度回波序列（gradientechosequence,GRE）是常用的快速成像序列?？臻g分辨力和信噪比均較高，可獲得準(zhǔn)T1WI、準(zhǔn)T2WI及準(zhǔn)PdWI，主要用于腹部、心血管、與流動(dòng)液體相關(guān)成像及骨關(guān)節(jié)成像（三）回波平面成像回波平面成像（echoplanarimaging,EPI）是新開(kāi)發(fā)的快速成像技術(shù)，獲得一個(gè)層面可短至20ms，主要用于功能成像28感謝你的觀看2019年6月25（二）梯度回波序列28感謝你的觀看2019年6月25二、脂肪抑制抑制由脂肪引起的高信號(hào)，以區(qū)別其它原因如出血、黑色素顆粒及對(duì)比增強(qiáng)所致的高信號(hào)三、MRI對(duì)比增強(qiáng)

靜脈注射使質(zhì)子弛豫時(shí)間縮短的順磁性物質(zhì)作為對(duì)比劑，行MRI對(duì)比增強(qiáng)。常用的對(duì)比劑為釓-二乙三胺五醋酸（Gadonilium-DTPA,Gd-DTPA）四、MR血管造影（MRA）

平掃：時(shí)間飛躍（timeofflight,TOF）法和相位對(duì)比（phasecontrast,PC）法增強(qiáng)MRA29感謝你的觀看2019年6月25二、脂肪抑制29感謝你的觀看2019年6月25五、水成像水成像（hydrography）又稱(chēng)液體成像（liquidimaging）是采用長(zhǎng)TE技術(shù)，獲得重T2WI，突出水的信號(hào)，并用脂肪抑制技術(shù)，使含水器官清晰顯影。具體有：

MR胰膽管造影（MRcholangiopancreatography,MRCP）

MR尿路造影（MRurography,MRU）

MR脊髓造影（MRmyelography,MRM）六、功能性MR成像功能性MR成像（functionalMRI,fMRI）是在病變尚未出現(xiàn)形態(tài)改變之前，利用功能變化來(lái)形成圖像，以達(dá)到早期診斷的目的。包括彌散成像（diffusionweightedimaging,DWI）、灌注成像（perfusionweightedimaging,PWI）和皮層激發(fā)功能定位成像等七、MRI檢查應(yīng)注意的問(wèn)題30感謝你的觀看2019年6月25五、水成像30感謝你的觀看2019年6月25MRI分析與診斷首先了解MRI設(shè)備的類(lèi)型、磁場(chǎng)強(qiáng)度和掃描技術(shù)條件各種切面、各種加權(quán)圖像綜合分析觀察病變的部位、形態(tài)、大小、邊緣及其與鄰近結(jié)構(gòu)的關(guān)系根據(jù)病變的信號(hào)特點(diǎn)推測(cè)病變的組織來(lái)源31感謝你的觀看2019年6月25MRI分析與診斷首先了解MRI設(shè)備的類(lèi)型、磁場(chǎng)強(qiáng)度和掃描技術(shù)MRI診斷的臨床應(yīng)用神經(jīng)系統(tǒng)：發(fā)現(xiàn)早期病變?nèi)缒X梗塞、白質(zhì)病變等，對(duì)后顱窩病變顯示更優(yōu)，無(wú)需增強(qiáng)即可顯示顱內(nèi)血管病變五官：水成像可顯示膜迷路，對(duì)內(nèi)耳前庭、耳蝸及半規(guī)管顯示清晰，有助于先天性發(fā)育異常的診斷，對(duì)眼部病變顯示較好肺、縱隔：縱隔腫瘤定位準(zhǔn)確，易區(qū)分淋巴結(jié)腫大與大血管，對(duì)肺門(mén)淋巴結(jié)觀察較好心血管：能觀察形態(tài)學(xué)上和功能上的異常腹部、盆腔：骨關(guān)節(jié)：軟組織、乳腺：32感謝你的觀看2019年6月25MRI診斷的臨床應(yīng)用神經(jīng)系統(tǒng)：發(fā)現(xiàn)早期病變?nèi)缒X梗塞、白質(zhì)病變AB正常腰椎MRIA:矢狀T1WIB:矢狀T2WI33感謝你的觀看2019年6月25AB正常腰椎MRI33感謝你的觀看2019年6月25右側(cè)額葉膠質(zhì)瘤，T1WI呈低信號(hào)，T2WI呈高信號(hào)，周?chē)兴[T1WIT2WI34感謝你的觀看2019年6月25右側(cè)額葉膠質(zhì)瘤，T1WI呈低信號(hào)，T2WI呈高信號(hào)，周?chē)兴髠?cè)額葉膠質(zhì)瘤，并壞死、囊變，增強(qiáng)掃描呈環(huán)形強(qiáng)化T2WIT1WI+C35感謝你的觀看2019年6月25左側(cè)額葉膠質(zhì)瘤，并壞死、囊變，增強(qiáng)掃描呈環(huán)形強(qiáng)化T2WIT1右側(cè)小腦血管畸形，T2WI呈信號(hào)流空，增強(qiáng)掃描明顯強(qiáng)化；平掃M(jìn)RA見(jiàn)異常血管T2WI+CMRA36感謝你的觀看2019年6月25右側(cè)小腦血管畸形，T2WI呈信