核磁共振在臨床診斷中的應用.ppt

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1、磁共振成像在臨床診斷中的應用ClinicalapplicationofMagneticResonanceImaging影像學教授趙國香何為磁共振成像？利用原子核在強磁場中發(fā)生共振所產(chǎn)生的信號,經(jīng)圖像重建的一種成像技術(shù).它是利用磁共振現(xiàn)象與計算機斷層結(jié)合起來，而建立起人體內(nèi)部組織的圖像。早稱NMR,現(xiàn)在多稱為MRI(MagneticReso-NanceImaging).一、發(fā)展史1946年美國哈佛大學purcell斯坦福大學Bloch(各自獨立地發(fā)現(xiàn)核磁共振現(xiàn)象，并應用于生物化學、波譜學方面)19

2、52年二人因此同時獲得了諾貝爾物理學獎1973年Lauterbur開發(fā)了MRI技術(shù)1980年生產(chǎn)MRI商用機1982年開始應用于臨床領域2003年度諾貝爾生理或醫(yī)學獎：美國科學家PaulLauterbur和英國科學家PeterMansfield“磁共振成像技術(shù)是醫(yī)學診斷和研究的一項突破，是20世紀最重要的發(fā)現(xiàn)之一?！倍?、基本原理(BasicprinciplesofMRI)氫原子為人體內(nèi)數(shù)量最多的物質(zhì)，其原子核內(nèi)只有一個質(zhì)子，它不含中子，它最不穩(wěn)定，最易受外來磁場的影響而發(fā)生核磁共振現(xiàn)象。磁共振圖像產(chǎn)生過程

3、:1)氫核雜亂無章的自旋運動，磁場互相抵消。2）患者進入外磁場中，H核從新排列，產(chǎn)生凈磁化。3）發(fā)射無線電波，稱射頻脈沖（RadiofrequencyPulse,RF),H核吸收能量4）外加RF停止后，H核釋放能量，即產(chǎn)生磁共振信號。5）用計算機接收這些信號,并進行一系列數(shù)據(jù)處理,重建出圖像。人體內(nèi)H核共振條件：一是發(fā)射RF脈沖激勵，二是RF脈沖頻率與H核的進動頻率相同。此時H核能吸收能量，由低能態(tài)躍遷到高能態(tài)。RF停止后，激勵的H質(zhì)子釋放能量并回到其原先排列的方位，這個過程稱為馳豫。所需要的時間稱為馳豫時

4、間(Relaxationtime)。A.T1弛豫時間：也稱縱向馳豫時間或T1值是指縱向磁化矢量由零恢復到原來數(shù)值的63%所需的時間。B.T2弛豫時間：又稱橫向馳豫時間或T2值是指橫向磁化矢量由最大減小到最大值的37%所需的時間。T1和T2值：是時間常數(shù),是組織固有參數(shù).生物組織T1為300-2000ms,T2為30-150ms.水的T1和T2值都長,脂肪T1和T2值短.人體正常組織和病理組織T1值和T2值是相對恒定的,并且它們之間有一定差別,這種組織間馳豫時間上的差別,是MRI的成像基礎.MRI成像

5、有多個參數(shù),T1、T2和質(zhì)子密度(Protondensity)，即給定的組織區(qū)域中發(fā)生共振的質(zhì)子數(shù)目。三、脈沖序列與加權(quán)像連續(xù)施加射頻脈沖的組合方式為脈沖序列。它決定著將從組織獲得何種信號。MRI最常使用自旋回波(spinecho,SE)序列：采用90°—180°脈沖組合形式構(gòu)成。T1加權(quán)像：主要反映組織間T1信號強度差別形成的圖像。對解剖結(jié)構(gòu)顯示好。T2加權(quán)像：主要反映組織間T2信號強度差別形成的圖像。它對病變顯示敏感。質(zhì)子密度像：由質(zhì)子密度差別形成的圖像。所謂的加權(quán)就是“突出”的意思T1加權(quán)成像（T1W

6、I）----突出組織T1弛豫（縱向弛豫）差別T2加權(quán)成像（T2WI）----突出組織T2弛豫（橫向弛豫）差別。在任何序列圖像上，信號采集時橫向的磁化矢量越大，MR信號越強。T1加權(quán)成像、T2加權(quán)成像短TR、短TE——T1加權(quán)像。T1像特點：組織的T1越短，恢復越快，信號就越強；組織的T1越長，恢復越慢，信號就越弱。T1加權(quán)像T2加權(quán)像長TR、長TE——T2加權(quán)像。T2像特點：組織的T2越長，恢復越慢，信號就越強；組織的T2越短，恢復越快，信號就越弱。長TR、短TE——質(zhì)子密度加權(quán)像，圖像特點：組織的?d越大

7、，信號就越強；?d越小，信號就越弱。腦白質(zhì)：65%腦灰質(zhì)：75%質(zhì)子密度加權(quán)像常規(guī)SE序列的特點最基本、最常用的脈沖序列。得到標準T1WI、T2WI圖像。T1WI觀察解剖好。T2WI有利于觀察病變，對病變較敏感。偽影相對少（但由于成像時間長，病人易產(chǎn)生運動）。成像速度慢。流空效應：應用SE序列時，心臟血管內(nèi)的血液由于迅速流動，使發(fā)射MR信號的氫原子核居于接受范圍之外，所以測不到MR信號，在T1加權(quán)像或T2加權(quán)像中均呈黑影，稱之為流空效應。四、MRI設備構(gòu)成1.磁體magnet：根據(jù)其結(jié)構(gòu)分永磁型、常導型和超

8、導型。①超導（最好）：不受室溫影響，使用液氦液氮使磁體降至-273℃此時電阻為0，但液氦氮較貴。②永磁：安裝維修簡單，但受溫變影響大，不易調(diào)正磁場。③常導：通過電流大，耗電水太多2.梯度系統(tǒng)gradientsystem：梯度放大器及三組梯度線圈組成，修改主磁場，產(chǎn)生梯度磁場。用于層面選擇和空間定位。3.射頻系統(tǒng)RFsystem:由發(fā)射與接受兩部分組成。發(fā)射射頻脈沖使磁化的氫核吸收能量產(chǎn)生共振和接收MR信號。