MRI-成像基本原理.ppt

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1、腦卒中影像學(xué)診斷新進(jìn)展慶陽(yáng)市人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心MRI臨床應(yīng)用之MRI的成像基本原理與設(shè)備MRI系統(tǒng)構(gòu)成：1、主磁體系統(tǒng)2、梯度磁場(chǎng)系統(tǒng)3、射頻系統(tǒng)4、PC及圖像處理系統(tǒng)5、其他（控制、梯度冷卻等）各系統(tǒng)相互連接，由PC協(xié)調(diào)控制1.原子：電子1.具有自旋性,電荷運(yùn)動(dòng)2.運(yùn)動(dòng)的電荷就是電流,原子質(zhì)子可產(chǎn)生磁場(chǎng)3.質(zhì)子有自己的磁場(chǎng),可將原子核其看作一個(gè)小磁棒。中子一、磁共振現(xiàn)象與MRI圖1:質(zhì)子具有自旋性，所以質(zhì)子的電荷也在運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)的電荷為電流，并能產(chǎn)生磁場(chǎng)。因此質(zhì)子有自己的磁場(chǎng)，可將其看作一個(gè)小磁棒。※質(zhì)子帶正電荷，它們像地球一樣

2、在不停地繞軸旋轉(zhuǎn)，并有自己的磁場(chǎng)。氫原子核內(nèi)只有一個(gè)質(zhì)子，盡管生物組織中有磁性元素約百余種，但現(xiàn)今MRI成像技術(shù)中，使用最多的為1H。原因：1、占活體組織原子數(shù)量的2/3。2、1H為磁化最高的原子核?！纬蒑RI圖像的1H原子大部分位于生物組組織的水和脂肪中，因此可以說(shuō)—MRI成像的組織基礎(chǔ)是水的含量。2.氫原子圖2:正常情況下，質(zhì)子處于雜亂無(wú)章的排列狀態(tài)。當(dāng)把它們放入一個(gè)外磁場(chǎng)中，就會(huì)發(fā)生改變。它們僅在平行或反平行于外磁場(chǎng)兩個(gè)方向上排列。圖4:在外磁場(chǎng)中質(zhì)子并不是靜止地平行或反平行于磁力線。而是沿著外磁場(chǎng)磁力線運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)形式

3、稱(chēng)為“進(jìn)動(dòng)”（precession)，進(jìn)動(dòng)的速度用進(jìn)動(dòng)頻率來(lái)測(cè)量即質(zhì)子每秒進(jìn)動(dòng)多少次。進(jìn)動(dòng)頻率不是一個(gè)常數(shù)，場(chǎng)強(qiáng)越強(qiáng)進(jìn)動(dòng)頻率越高。Larmor方程ω0=γB0ω0：進(jìn)動(dòng)頻率（單位；Hz或mHz）B0：外磁場(chǎng)強(qiáng)度[單位：T（特斯拉）]γ：旋磁比此方程表示，隨場(chǎng)強(qiáng)的增加，進(jìn)動(dòng)頻率亦增高，其關(guān)系由旋磁比所決定。不同物質(zhì)的旋磁比不同，如質(zhì)子為42.5mHz/T。(2)射頻脈沖(radiofrequencypulse,RF)定義：與質(zhì)子進(jìn)動(dòng)頻率相同的一個(gè)短促的電磁波。目的：是要擾亂沿外磁場(chǎng)方向進(jìn)動(dòng)的質(zhì)子，改變的排列狀問(wèn)題：并非任何一種RF脈

4、沖都能擾亂質(zhì)子的排列狀態(tài)。只有兩者的頻率相同質(zhì)子才能從電磁波中接受能量，這種現(xiàn)象——稱(chēng)之為“共振”（這就是磁共振中共振一詞的來(lái)源）。圖6:RF脈沖對(duì)質(zhì)子產(chǎn)生兩種效應(yīng)：①它把一些質(zhì)子升到較高的能級(jí)水平（它們指向下方）②它引起質(zhì)子同步、同相運(yùn)動(dòng)。前者導(dǎo)致Z軸，即縱向磁化減少，后者在X-Y平面上產(chǎn)生一個(gè)新的磁化（→）即橫向磁化，它隨著進(jìn)動(dòng)的質(zhì)子而運(yùn)動(dòng)。圖7:RF脈沖中斷后，質(zhì)子從高能態(tài)返回低能狀態(tài)，即重新指向上方圖中“一個(gè)接一個(gè)地”畫(huà)出來(lái)，結(jié)果縱向磁化增加，恢復(fù)到原來(lái)數(shù)值。圖8:在RF脈沖中斷后，質(zhì)子失去相位一致性，失去同步化。當(dāng)您從上

5、面整體地來(lái)看這些失相位的質(zhì)子時(shí)，就會(huì)看到質(zhì)子逐漸呈扇形散開(kāi)。指向同一方向越來(lái)越少，因而橫向磁化減少。組織的T1與T2不同組織的T1與T2時(shí)間不一樣，以此來(lái)產(chǎn)生不同的MR信號(hào)。磁共振序列T1WI(觀察解剖結(jié)構(gòu)）T2WI（發(fā)現(xiàn)病變）Pd-WI（基本不用）FLAIR（發(fā)現(xiàn)病變更敏感）STIR（判斷病灶內(nèi)是否存在脂肪成分）FL2D（SWI）（判斷是否是出血）DWI(DTI）（判斷是否為急性期病變）MRS（腦功能成像）其他掃描序列灌注加權(quán)（PWI）彌散張量成像（DTI）質(zhì)子波譜成像（MRS）三維容積成像腦功能成像（fMRI）一、適應(yīng)癥MRI

6、適用于人體任何部位檢查：包括顱腦、耳鼻咽喉、頸部、心肺、縱隔、乳腺、肝脾、膽道、腎及腎上腺、膀胱、前列腺、子宮、卵巢、四肢關(guān)節(jié)、脊柱脊髓、外周血管等。MRI適用于人體多種疾病的診斷：包括腫瘤性、感染性、結(jié)核性、寄生蟲(chóng)性、血管性、代謝性、中毒性、先天性、外傷性等疾病。二、禁忌證絕對(duì)禁忌證：指會(huì)導(dǎo)致被檢者生命危險(xiǎn)的情況。1．裝有心臟起搏器者。2．裝有鐵磁性或電子耳蝸者。3．中樞神經(jīng)系統(tǒng)的金屬止血夾。相對(duì)禁忌證：指有可能導(dǎo)致被檢者生命危險(xiǎn)或不同程度傷害的情況，通過(guò)解除金屬器械后仍可進(jìn)行檢查的情況，以及對(duì)影像質(zhì)量不利的情況。1．體內(nèi)有金屬

7、置人物，如心臟金屬瓣膜、人工關(guān)節(jié)、固定鋼板、止血來(lái)、金屬義齒、避孕環(huán)等。2．帶有呼吸機(jī)及心電監(jiān)護(hù)設(shè)備的危重患者。3．體內(nèi)有胰島素泵等神經(jīng)刺激器患者。4．妊娠3個(gè)月以內(nèi)的早孕患者。MRI圖片的基本確認(rèn)確定圖片與病人相符合；按照時(shí)間、檢查方式、掃描序列排列影像資料；首先觀察影像表現(xiàn)隨后了解臨床表現(xiàn)磁共振成像的讀片順序1、按時(shí)間排列圖片；2、按序列排列圖片；3、先讀平掃再讀增強(qiáng)；4、先讀T1WI，T2WI，再讀其他序列；5、功能圖象只是診斷的參考。磁共振圖像上的標(biāo)記的意義OAx-軸位OSag-矢位OCor-冠位S-`0`位線上I-`0`

8、位線下R-`0`位線右L-`0`位線左A-`0`位線前P-`0`位線后磁共振圖像的基本參數(shù)成像參數(shù)1、重復(fù)時(shí)間TR2、回波時(shí)間TE3、反轉(zhuǎn)時(shí)間TI4、層面厚度5、層間距6、重建野7、矩陣8、激勵(lì)次數(shù)9、掃描層數(shù)10、掃描時(shí)間圖像參數(shù)1、MRI編號(hào)（