磁共振成像总论.pptVIP

MRI分析与诊断 首先了解MRI设备的类型、磁场强度和扫描技术条件 各种切面、各种加权图像综合分析 观察病变的部位、形态、大小、边缘及其与邻近结构的关系 根据病变的信号特点推测病变的组织来源 MRI诊断的临床应用 神经系统：发现早期病变如脑梗塞、白质病变等，对后颅窝病变显示更优，无需增强即可显示颅内血管病变 五 官：水成像可显示膜迷路，对内耳前庭、耳蜗及半规管显示清晰，有助于先天性发育异常的诊断，对眼部病变显示较好 肺、纵隔：纵隔肿瘤定位准确，易区分淋巴结肿大与大血管，对肺门淋巴结观察较好 心 血 管：能观察形态学上和功能上的异常 腹部、盆腔： 骨 关 节： 软组织、乳腺： A B 正常腰椎MRI A: 矢状T1WI B: 矢状T2WI 右侧额叶胶质瘤，T1WI呈低信号，T2WI呈高信号，周围有水肿 T1WI T2WI 磁共振成像总论 磁共振成像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 （核）磁共振是一种核物理现象，（nuclear magnetic resonance, NMR）现象，是由美国斯坦福大学Bloch和哈佛大学Purcell在1946年分别在两地同时发现的，因此两人获得了1952年诺贝尔物理学奖 20世纪50年代，NMR已成为研究物质分子结构的一项重要的化学分析技术 20世纪60年代，人们开始用它进行生物组织化学分析，检测动物体内氢、磷和氮等的NMR信号 20世纪70年代，NMR技术才与医学诊断联系起来 1976年Hinshaw首先实现了人体手部成像，并于1980年推出世界上首台NMR成像商品机。1980年初NMR成像用于临床以来，为了与放射性核素检查相区别，改称为磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI） 磁共振成像的基本原理与设备 目前MRI多用氢核或质子来成像，人体内含有大量的氢核，成像效果好。每个质子均是一个小磁体，杂乱无章地排列，当加上外加磁场后呈有序排列，平行于外加磁场方向的质子处于低能状态，反平行于外加磁场的质子呈高能态（如图） 一、MR成像的基本原理 N S 质子进入外磁场后的排列状态 图1 图2 进入外磁场前（图1）质子排列杂乱无章，外加外磁场后质子呈有序排列（图2），低能态的质子比高能态的略多 有序排列的质子呈快速锥形旋转运动，称为进动（Precession） N S Z X Y Z轴代表外磁场磁力线方向，XY轴为与Z轴垂直的平面。质子除自旋运动外，还作快速锥形的旋转运动，即进动 Z X Y Z X Y （一）纵向磁化 与外磁场平行的7个质子和与外磁场反向平行的4个质子的磁力互相抵消（A），只剩3个未抵消的质子，它们的磁力叠加起来，形成的磁矢量为纵向磁化（B） A B 射频脉冲：向患者发射短促的无线电波，称为射频脉冲[radiofrequency (RF)] 共 振：当RF脉冲与质子进动频率相同时，就可把能量传给质子，使其由低能态变为高能态，即为共振。质子进动频率由Larmor方程算出 ω0=γ·B0 其中ω0为进动频率（单位Hz）； γ为旋磁比；B0为外磁场强度，场强单位为特斯拉（Tesla, T） Z X Y Z X Y （二）纵向磁化减少及横向磁化 发射与质子进动频率相同的RF脉冲，产生两种效应：一些指向上的质子吸收能量跃迁至高能级而指向下。向上与向下的质子磁力相互抵消，使纵向磁化减小；同时导致质子同步、同速运动，即同相位，其磁力叠加起来而出现横向的磁矢量，即横向磁化 RF脉冲 （三）弛豫和弛豫时间 弛 豫：中止RF射频后，由RF所引起的变化恢复到原来的平衡状态。分为纵向弛豫（自旋晶格弛豫）和横向弛豫（自旋自旋弛豫），分别为纵向磁化恢复和横向磁化消失的过程 纵向弛豫时间：纵向磁化由0恢复到原来数值的63％所需的时间，为纵向弛豫时间（longitudinal relaxation time），简称T1 横向弛豫时间：横向磁化由最大减小到最大值的37％所需的时间，为横向弛豫时间（transverse relaxation time），简称T2 T1、T2是时间常数，不是绝对值。T1长于T2 生物组织的弛豫时间，T1为300ms～2000ms，T2为30ms～150ms 水的T1、T2都长，而脂肪的T1、T2均短。病变组织如肿瘤常比周围组织含水量高，故T1、T2常较长 T1的长短同组织成分、结构和磁环境有关，与外磁场强度也有关。T2的长短同外磁场和组织内磁场的均匀性有关 Z X Y Z X Y Z X Y Z X Y 纵向弛豫 中断RF脉冲，质子逐一从高能状态