磁共振成像的原理及临床应用课件.ppt

MRI临床应用1二、磁共振是怎样发生的核即原子核，磁有两种含义：①外加静磁场B0；②由射频脉冲产生的激励磁场B1。B0与B1有以下方面的不同：首先，B0的场强大约是B1的10000倍；其次，B0是恒定的，方向与磁体扫描膛平行，B1磁场迅速转动，方向总是与B0垂直。MRI临床应用1二、磁共振是怎样发生的用射频线圈做天线接收器，将释放出来的能量转化为信号。在进行人体磁共振成像时，信号的强度取决于质于的数量，也即质子的密度。脂肪、肌肉、血液以及骨胳中质子含量的不同，决定磁共振图像中各种组织信号的强弱和对比，这种图像即称为质于密度像。MRI临床应用1二、磁共振是怎样发生的除了组织中质于含量的不同对成像起作用以外，还有其他的组织特性对磁共振图像的信号有更为重要的影响，这就是组织磁化的弛豫时间。MRI临床应用1三、弛豫时间与X线和CT成像的原理不同，MRI没有X线辐射，而主要利用质子密度与质子的弛豫时间（T1与T2）的差异成像，尤其是弛豫时间更为重要。因为质子在人体中的差异仅10％，但弛豫时间可相差百分之数百。MRI临床应用1三、弛豫时间弛豫时间可反映分子水平上的差别，从而发现人体生物化学与生理学的早期改变。这样就不同于过去仅从病理解剖学的基础上来表达疾病的传统概念，而是能更早期发现人体内生理、生化的改变。MRI临床应用1三、弛豫时间若要充分认识一幅MRI图像中强弱信号的意义，必须对射频脉冲以及射频脉冲去除后，在静磁场作用下，从高能状态（与磁场垂直的位置）到低能状态（与磁场平行的位置）的恢复过程，即弛豫过程，有所认识。MRI临床应用1（一）质子（氢核）的T1弛豫质于在受到射频脉冲激励后，吸收能量；当射频脉冲一停止，纵向磁化开始恢复，质子释放能量；此时，将在接收线圈中产生RF信号；MRI临床应用1（一）质子（氢核）的T1弛豫纵向磁化的恢复率是以纵向弛豫时间（T1）来表示的；T1就是沿静磁场方向的纵向磁化恢复约2/3（63％）所需的时间。MRI临床应用1MRI临床应用1MRI临床应用1MRI临床应用1磁共振成像的原理及临床应用MRI临床应用1WhatisMRI?MRI临床应用1磁共振成像(MagneticResonanceImaging,MRI)，又称核磁共振成像（NuclearMagneticResonance,NMR），是一种新的、非创伤性的成像方法，它不用电离辐射而可以显示出人体内部解剖结构。利用一定频率的射频信号（radiofrequency，RF）在一外加静磁场内，对人体的任何平面，产生高质量的切面成像（crosssectionalimaging）。磁共振成像的原理及临床应用MRI临床应用1第一节MRI发展概况1946年美国斯坦福（Stanford）大学的FelixBloch和哈佛（Harvard）大学的EdwardPurcell各自进行研究，检测到大块物质内核磁共振吸收，更清楚地阐述了原子核自旋(Spin)的存在，几乎同时发表他们的研究成果，为此，他们共同获得了1952年诺贝尔物理学奖。NMR的应用逐渐地从物理和化学领域，扩大到更为广泛的学科，如考古学直至医学。MRI临床应用1第一节MRI发展概况在医学影像学方面，1973年Lauterbur研究出MRI所需要的空间定位方法，也就是利用梯度场。他的研究结果是获得水的模型的图像。在以后的10年中，人们进行了大量的研究工作来制造磁共振扫描机，并产生出人体各部位的高质量图像，先后通过MR扫描，获得手、胸、头和腹部的图像。1980年商品化MRI装置问世。MRI临床应用1第二节MRI的基本原理本节介绍核磁共振这一物理现象最基本的理论知识，我们应用一般物理学、力学及磁学的原理阐述。MRI临床应用1一、原子核及其在磁场内的特性人体由很多分子组成，分子由原子组成；所有原子的核心都是原子核；带正电荷和中性粒子的集合体；占原子质量的绝大部分；MRI临床应用1一、原子核及其在磁场内的特性从理论上讲，很多元素都可以用核磁共振来成像。也就是任何一个原子核，只要其所含的质子或中子的任何一个为奇数时，就具备磁性，就可以产生磁共振信号。MRI临床应用1一、原子核及其在磁场内的特性MRI主要是应用于氢核的成像，这是出于：一是Ｈ对其磁共振信号的敏感性高；Ｈ的旋磁比最高，因此最敏感，即MR信号被测出的效率，随共振信号频率的增加而改善。二是它在自然界含量丰富。氢存于水和脂肪中，因而在人体中极为丰富，每立方毫米软组织中含有约1019个Ｈ原子，其所产生的磁共振信号要比其他原子强1000倍。MRI临床应用1一、原子核及其在磁场内的特性由于1Ｈ