MR总论.ppt

M R 磁共振成像及临床应用 陕西省核工业二一五医院 西安医学院附属医院 影像科 张华文 第一节 概述 1　带有心脏起搏器等电磁仪器者。 2　体内有金属植入物及金属异物者。 3　病人生命体征不稳，需要抢救者。 4　怀孕三月以内孕妇。 5　幽闭恐怖症者。 第二节 磁共振成像基本原理 原子核由质子和中子组成，任何含单数质子或中子的原子核，都带有“净电荷”，有绕着自旋轴自旋的特性，产生磁矩，像一个小磁体，称为自旋质子。 常见自旋质子： 1H、31P、23Na、13C 氢质子 1H的质子结构简单，磁性较强，是构成人体的基本成分，在各器官、组织中分布广泛，磁共振成像的效果明显优于其他原子核，所以临床主要利用氢核（1H）的质子进行磁共振成像。 磁共振现象 　　　磁共振现象：具有自旋核磁矩的原子核，在静磁场内受到一个与原子核进动频率相同的射频脉冲激励时，出现吸收和放出射频电磁能量的现象。 　　　三要素：静磁场 　　　　　　　自旋原子核 　　　　　　　射频脉冲 三维空间坐标系 　　质子吸收射频脉冲的能量，由低能级向高能级跃迁，质子自旋系统偏离平衡状态。此时质子在z轴由平行向反平行方向移动，在这个过程中于xy轴平面有序排列，即发生同相位。结果是Z轴方向的纵向磁化(Mz)明显减小，而磁距在xy轴上叠加起来产生横向磁化（Mxy）。 停止发射RF脉冲，质子发生驰豫现象。具体过程：原子核将吸收的能量逐步释放出来，其相位和能级也恢复到激发前的平衡状态，把释放的能量收集起来，即为MR信号。 MR图像产生：用线圈接受NMR信号，经计算机处理后，就得到MRI图像。因为人体各部位不同组织的弛豫时间是有一定差别的， 这是MR成像的基础。获得选定层面各种组织的T1,T2和质子密度的差异，就获得了该层面的MR图象。 纵向驰豫：90度脉冲停止后，纵向磁化矢量从最小值恢复到平衡状态的过程。反映质子自旋系统与外界环境之间的关系，又称自旋－晶格驰豫。 纵向驰豫时间（T1）：纵向磁化矢量Mz由0增长到最大值的63％所需的时间。 第三节 MRI成像设备 （一）磁体系统 产生静磁场，为成像提供外部大环境 永磁磁体—铝镍钴、铁氧体、稀土钴等材料堆成 造价低 ，维护方便，场强低而不均匀 常导磁体—铜或铝导线绕制而成（电磁型） 制造简单，运行维护成本大，场强稍高 超导磁体—铌钛合金等金属材料浸入液氦中 结构复杂，消耗液氮，场强高而均匀 主磁场强度（B0）： T 、 GS 1T=1000GS 低场强： B0小于0.5T 中场强： B0在0.5T至1.0T之间 高场强： B0大于1.0T （二）梯度系统 为系统提供梯度场，进行MR信号的空间编码 　包括梯度线圈、梯度控制器、梯度放大器、梯度冷却系统、涡流补偿线圈等。 　三组梯度线圈产生梯度场：左右方向GX 　　　　　　 上下方向GY 　　　　　　 长轴方向GZ （三）射频系统 　产生并收集MR信号。 （1）射频发生器：发射RF脉冲，产生MR信号 （2）射频接收器：感应MR信号，传向重建系统 分为单发射、单接收、即发射又接收三种类型。 常用线圈是即发射又接收线圈（头线圈、体线圈） 只管接收的线圈叫表面线圈（颈线圈、关节线圈） （四）计算计图像处理系统 处理原始数据，最终形成MR图象 包括主计算机系统，数模转换器，图象工作站，激光打印机等。 系统常用UNIX, 特点是系统稳定，可同时显示多个对话框。近几年开始WINDOWS系统。 第四节 MRI图像特点 （一）灰阶成像 　　　　　　　 　　　　　　　高信号－－白色 　等信号－－灰色 　低信号－－黑色 （二）多参数成像 T1加权像（T1WI）： 主要反映组织间T1的差别。 T2加权像（T2WI）： 主要反映组织间T2的差别。 质子密度加权像（PDWI） 主要反映组织间质子密度的差别。 （三） 三维成像 横断面图像：观察前后左右 矢状面图像：观察前后及上下 冠状面图像：观察左右及上下 任意方位图像：观察器官走行 （四）流空现象 定义：心血管内血流迅速，当对当前层面施加一个射频脉冲时，该