MR原理及应用.ppt

MR基本理论及临床应用 张刚 一、成像基本原理与设备 1、磁共振基本原理 1）含单数质子的原子核，例如人体内广泛存在的氢原子核，其质子有自旋运动，带正电，产生磁矩，有如一个小磁体，具有相位和能级。 2）小磁体自旋轴的排列无一定规律。但如在均匀的强磁场中，则小磁体的自旋轴将按磁场磁力线的方向重新排列。 MRI的成像基本原理 1、磁共振基本原理 3）在磁场中用特定频率的射频脉冲(radionfrequency，RF)进行激发，作为小磁体的氢原子核因自旋频率相同或接近，产生共振，吸收一定量的能量，相位和能级发生变化，即发生了磁共振现象。 1、磁共振基本原理 4）停止发射射频脉冲后，被激发的氢原子核把所吸收的能量逐步释放出来，其相位和能级都恢复到激发前的状态。这一恢复过程称为弛豫过程(relaxationprocess)， 恢复到原来平衡状态所需的时间则称之为弛豫时间(relaxationtime)。 1、磁共振基本原理 5）纵向弛豫时间(longitudinal relaxation time)： 又称自旋-晶格弛豫时间(spin-lattice relaxationtime) ，为纵向磁化由零恢复到原来数值的63％所需的时间，简称T1。 1、磁共振基本原理 6）横向弛豫时间(transverse relaxation time) ： 又称自旋-自旋弛豫时间(spin-spin relaxation time)，为横向磁化由最大减小到最大值的37％所需的时间，简称T2。 1、磁共振基本原理 7）人体不同器官的正常组织与病理组织的T1 、T2是相对固定的，而且它们之间有一定的差别。 这种组织间弛豫时间上的差别，是MRI的成像基础。 组织间吸收系数(CT值)差别是CT成像的基础。 1、磁共振基本原理 8）MRI不像CT只反映组织密度，而是T1、T2和质子密度(P)等的综合反映，其中T1与T2尤为重要。 通过成像参数的不同组合（主要是TR、TE），利用获得选定层面中各种组织的T1(或T2)值和P的不同，就可获得反映T1、T2和质子密度差异的各种组织的图像。 1、磁共振基本原理 9）MRI的成像方法： 把检查层面分成Nx，Ny，Nz……一定数量的小体积，即体素，用接收器收集信息，数字化后输入计算机处理，获得每个体素的T1值(或T2值)，进行空间编码。 用转换器将每个T值转为模拟灰度，而重建图像。 2、磁共振设备 MRI的成像系统包括MR信号产生和数据采集与处理及图像显示两部分。 2、磁共振设备 1）主磁体：磁体有永磁型、常导型和超导型三种，直接关系到磁场强度、均匀度和稳定性，并影响MRI的图像质量。 通常用主磁体类型来说明MRI设备的类型。 永磁型的磁体由用磁性物质制成的磁砖所组成，较重，磁场强度偏低，最高达0.3T。 常导型的线圈用铜、铝线绕成，磁场强度最高可达0.15～0.5T； 超导型的线圈用铌-钛合金线绕成，磁场强度一般为0.35～3.0T，用液氦及液氮冷却； 根据主磁体的场强进行分类 低场 中等场强 高场强 0.35T、0.5T 1.0T 1.5T、3.0T 场强单位：特斯拉（T）或高斯（G） 1T＝1000G 我省高场强俱乐部有成员单位50余家 二、MRI图像特点 T1WI： MRI的图像如主要反映组织间T1特征参数时，为T1加权像(T1 weighted image，T1WI)，它反映的是组织间T1的差别。 T2WI：主要反映组织间T2特征参数时，则为T2加权像(T2 weighted image，T2WI)。 PdWI：由质子密度差别形成的图像，则为质子密度加权像(proton density weighted image, PdWI)。 二、MRI图像特点 MRI图像的优势： 较高的软组织对比分辨率； 多参数成像，可获得T1WI、T2WI和PdWI，便于对照； 多方位成像； 流动效应； 三维成像； 运动器官成像； 增强检查； 功能性检查。 三、MRI检查技术 复杂！－－ 横断面图像； 矢状面图像； 冠状面图像； T1WI； T2WI； PdWI…….. 三、MRI检查技术 1、常用的脉冲序列： 多层面、多回波的自旋回波脉冲(spin echo，SE)序列。 扫描时间参数有回波时间(echo time，TE)和脉冲重复间隔时间(repetition time，TR)。 使用短TR和短TE可得T1WI，而用长TR和长TE可得T2WI。 时间以毫秒计。 依TE的长短，T2WI又可分为重、中、轻三种。 三、MRI检查技术 1、常用的脉冲序列： 病变在不同T2WI中信号强度的变化，可以帮助判断病变的性质。 肝血管瘤