01-临床MRI信号分析基础--信号分析基本理论及读片原则-杨正汉.pptx

1、MRI信号来源

•核磁

–磁性原子核自旋产生的磁场

•磁性原子核

–质子为奇数，中子为奇数

–质子为奇数，中子为偶数

–质子为偶数，中子为奇数

友谊放射

概要

•MRI的信号分析基本理论

–信号来源

–信号产生

–基本对比形成

–信号强度影响因素

•MRI读片、报告原则

友谊放射

3

第四届MRI信号分析与图像解读培训班

2017年5月8~12日，北京天泰宾馆

临床MRI信号分析基础

--基本理论、读片及报告原则

杨正汉

首都医科大学附属北京友谊医院放射科

消化疾病国家临床医学中心消化影像部

友谊放射

何种原子核用于人体MR成像？

用于人体MRI的为1H（氢质子），原因有：

–1H的磁化率很高；

–1H占人体原子的绝大多数

–存在于各种有机物中，具有生物代表性

通常所指的MRI为氢质子的MR图像

友谊放射6

概要

•MRI的信号分析基本理论

–信号来源

–信号产生

–基本对比形成

–信号强度影响因素

•MRI读片、报告原则

友谊放射

4

友谊放射2

我们每天的工作

?

1

被激励的结合水，T2太短，信号不能被采集

组织中自由水组织中结合水

T2=50～150ms

MRI-visible

T2=10～20μs

MRI-invisible

友谊放射

11

自由水与结合水

•自由水（freewater）

–不依附于蛋白质，运动充分自由的水分子

–MRI信号的主要来源

•结合水（boundwater）

–蛋白质水化层的水分子，自由运动受限制

–不直接产生MRI信号

•结合水中的氢进动频率范围很宽，多不能被激励

•T2值很短，常规MRI采集不到信号

友谊放射9

人体组织中常见的磁性原子核

友谊放射

7

结合水对组织信号有影响吗？

•增加组织的信号强度

–结合水较容易接受自由水释放出的能量

–加快组织的纵向弛豫，缩短组织T1

–在T1WI，结合水含量越高，组织信号越高

•脑白质信号高于灰质、含较高浓度蛋白的粘液

•部分HCC、DN、……

•降低组织的信号强度

•磁化传递友谊放射

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激励脉冲带宽

-20000-10000

0

+10000

+20000

结合水中的多数氢质子不被激励

MRI信号的直接来源

•MRI的直接信号来源（氢质子）

–水√

–脂肪√

–蛋白质×

–其他大分子×

H

•多数组织信号来源于水分子中的氢

C

•含脂组织的信号还来自于甘油三酯

H

友谊放射

8

•TE

•FSET2WI，大于50ms

•SET1WI，8～20ms

•GRET1WI，1～5ms

摩尔浓度

99.0

1.6

0.35

0.1

0.078

0.045

0.031

0.015

0.0066

人体元素

1H

14N

31P

13C

23Na

39K

17O2H

19F

相对磁化率

1.0

0.083

0.066

0.016

0.093

0.0005

0.029

0.096

0.83

2

结肠粘液腺癌肝脏囊性转移

T2WI

T1WI

门

动脉

脉期

物质能直接产生MRI信号的条件

•含有氢质子，并具有足够量

–如胆碱、NAA等在MRI上信号可忽略不计

–把水及脂肪抑制后的MRS上才能探测到

•进动频率在激励脉冲频率范围内

–蛋白质及大部分结合水并在此频率范围内

•T2不能太短

–蛋白质及结合水的T2太短

•在常规MRI序列上“可视”的物质

–自由水、甘油三酯

T1WI上，白质信号强度高于灰质

友谊放射

13

把人体放进大磁场

友谊放射

17

组织进入磁场前后的核磁状态