研究生醫(yī)學(xué)影像學(xué)總論3磁共振成像

研究生醫(yī)學(xué)影像學(xué)總論3磁共振成像第1頁/共49頁第三章磁共振成像

核磁共振（nuclearmagneticresonance，

NMR）是一種核物理現(xiàn)象。

1946年人們發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)的核磁共振現(xiàn)象。

1973年應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。近些年來得到普及，成為醫(yī)學(xué)影像學(xué)前沿學(xué)科的一個重要組成部分。為了區(qū)分核磁共振中的“核”與“放射性核原子”、“核素”?，F(xiàn)已將核磁共振（NMR）改稱為磁共振成像（MRI）。第2頁/共49頁

第三章磁共振成像一、MRI成像基本原理與設(shè)備二、MRI圖像特點三、MRI檢查技術(shù)四、MRI檢查新進(jìn)展五、MRI診斷的臨床應(yīng)用第3頁/共49頁一、磁共振成像基本原理與設(shè)備

（一）磁共振成像基本原理

磁共振成像（magneticresonanceimageMRI）是利用原子核在磁場內(nèi)經(jīng)共振所產(chǎn)生的射頻信號經(jīng)計算機(jī)重建形成圖像的一種成像技術(shù)。

第4頁/共49頁（一）磁共振成像基本原理物質(zhì)分子原子原子核+電子-質(zhì)子+中子（不帶電荷）氫原子核（H+）不含中子，只有一個質(zhì)子。氫原子核作為磁共振成像的靶原子核是因為：1.氫原子在人體內(nèi)分布最廣含量最高。（水含量高）2.氫原子核具有最強(qiáng)的磁矩。(磁化率最高）第5頁/共49頁（一）磁共振成像基本原理磁共振信號的產(chǎn)生：將人體置于外強(qiáng)磁場中，外加射頻脈沖后，質(zhì)子釋放能量并產(chǎn)生射頻信號。采集射頻信號，通過調(diào)節(jié)成像參數(shù)重復(fù)時間TR和回波時間TE，分別以T1、T2和質(zhì)子密度的參數(shù)成像，即可獲得T1WI、T2WI或PDWI圖像。第6頁/共49頁

TE：回波時間：指90度脈沖與產(chǎn)生回波之間的時間。

TR：重復(fù)時間：指相鄰兩個90度脈沖之間的時間。

選用不同的TE和TR，就可組成T1WI、T2WI和質(zhì)子加權(quán)像。（一）磁共振成像基本原理第7頁/共49頁（一）MRI成像基本原理MR信號接收器光/電轉(zhuǎn)換器模/數(shù)轉(zhuǎn)換器計算機(jī)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器第8頁/共49頁

（二）MRI設(shè)備MRI設(shè)備：主磁體、梯度系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、計算機(jī)及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、輔助設(shè)備。第9頁/共49頁

主磁體是產(chǎn)生磁場的裝置

永磁主磁體常導(dǎo)電磁超導(dǎo)磁場場強(qiáng)用“T”特斯拉或“G”高斯表示

1T=10000G第10頁/共49頁MR機(jī)磁場場強(qiáng)分為：低場機(jī)0.1T——0.4T

中場機(jī)0.5T——1.0T

高場機(jī)1.5T——2.0T

超高場機(jī)2.0T——以上第11頁/共49頁梯度系統(tǒng)：由梯度放大器及X.Y.Z三組梯度線圈組成射頻系統(tǒng)：用來發(fā)射射頻脈沖和接收MR信號計算機(jī)系統(tǒng)：控制著磁共振脈沖激發(fā)，信號采集，數(shù)據(jù)運(yùn)算和圖像顯示。其他輔助設(shè)備：檢查床，液氮及水冷卻系統(tǒng)，空調(diào)，膠片處理等。第12頁/共49頁

二、MRI圖像特點

1、多參數(shù)灰階圖像

2、多方位斷層圖像

3、流空效應(yīng)

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1、多參數(shù)灰階圖像

MRI成像也是以不同灰度顯示圖像，但反映的是MRI信號強(qiáng)度的不同。無論那一種加權(quán)像，白影都表述為高信號，黒影都表述為低信號。同一組織的信號在不同加權(quán)像上，其信號強(qiáng)度可以不同。第14頁/共49頁1、多參數(shù)灰階圖像加權(quán)即“突出重點”，即重點突出某一參數(shù)圖象特性。T1WI:（T1加權(quán)像）

這種成像方法重點突出組織T1參數(shù)圖象特性。短TR(TR<500ms)短TE(TE<30ms)

T1短的組織：MRI信號高（脂肪）T1長的組織：MRI信號低（水）第15頁/共49頁1、多參數(shù)灰階圖像T2WI:（T2加權(quán)像）

這種成像方法重點突出組織T2參數(shù)圖象特性。長TR(TR>2000ms)長TE(TE>90ms)T2長的組織：MRI信號高（水）T2短的組織：MRI信號低（肌肉）

第16頁/共49頁1.5T場強(qiáng)下正常人體組織T1\T2值(mu)

組織T1T2

水30001200

肌肉50070

腦灰質(zhì)400100

腦白質(zhì)35090

脂肪22090第17頁/共49頁

MRI可獲得人體橫斷面、冠狀面及任何方向斷面的圖像，圖像的分辨力高，清晰逼真，有利于病變的三維定位。

2、多方位斷層圖像第18頁/共49頁第19頁/共49頁

3、流空效應(yīng)

心血管內(nèi)的血液由于流動迅速，在MRI采集該層面的信號時，血管內(nèi)被激發(fā)的血液質(zhì)子已流動離開受檢層面，接收不到信號，血管在T1WI、T2WI圖像上均呈黑色。這就是流空效應(yīng)。流空效應(yīng)使心腔和血管不需造影劑就可顯影，是CT所不能比擬的。第20頁/共49頁第21頁/共49頁

三、MRI檢查技術(shù)（一）序列技術(shù)

MRI可根據(jù)需要，選擇適當(dāng)?shù)拿}沖序列和掃描參數(shù)成像。

自旋回波（SE）序列：是目前MRI掃描的基本和常用序列。T1WI顯示解剖結(jié)構(gòu)好，T2WI顯示病變好。梯度回波和平面回波成像。成像快，圖像質(zhì)量高。

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（一）序列技術(shù)

反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列：

1、抑脂序列，該序列是通過選擇特定的T1值，使脂肪組織在T1WI圖像的信號為零。

2、抑水序列，應(yīng)用該序列，可使自由水在T2WI圖像的信號為零。第23頁/共49頁（二）對比增強(qiáng)檢查技術(shù)

常規(guī)用T1WI序列，采用靜脈注射順磁性造影劑，縮短T1馳豫時間，提高病變的檢出率和診斷準(zhǔn)確率。臨床最常用的MRI造影劑為釓－二乙三胺五乙酸(Gd-DTPA)。常用劑量：0.1mmo1/Kg第24頁/共49頁（三）MR水成像技術(shù)

磁共振水成像技術(shù)（MRhydrography）是利用靜態(tài)液體長T2的特性，使用重T2加權(quán)成像技術(shù)，使液體呈高信號顯影。臨床常用:MR胰膽管成像（MRCP）、MR泌尿系成像（MRU）、MR椎管成像（MRM）、MR內(nèi)耳成像等。（P21）第25頁/共49頁

MRCP第26頁/共49頁

精確內(nèi)耳3D重建左側(cè)半規(guī)管（垂直半規(guī)管）局部狹窄，膜迷路阻塞3DFiestaMIP重建

男，34歲，半年前突發(fā)耳聾正常第27頁/共49頁（四）MR電影成像技術(shù)

磁共振電影成像技術(shù)（MRC）是利用MRI快速成像序列對運(yùn)動臟器實施快速成像，然后將圖像連續(xù)顯示，即產(chǎn)生運(yùn)動臟器的電影圖像。磁共振電影成像技術(shù)主要用于評價臟器的運(yùn)動功能。第28頁/共49頁

四、MRI檢查新進(jìn)展（一）MR血管成像技術(shù)（MRA）

MR血管成像是使血管顯像的MRI技術(shù)，一般無需注射造影劑，檢查比較簡單，屬于無創(chuàng)性檢查。臨床多用于頭頸及體部較大血管病變的檢查，如動脈瘤、血管畸形和血管阻塞等。第29頁/共49頁

正常顱腦MRA第30頁/共49頁正常頸部MRA第31頁/共49頁

正常顱腦MRA（TOF）第32頁/共49頁

是以MRI研究活體腦神經(jīng)細(xì)胞活動狀態(tài)的嶄新的檢查技術(shù)。它主要借助于快速MRI掃描技術(shù)，測量人腦在思維、視、聽覺或肢體活動時相應(yīng)腦區(qū)腦組織的血氧含量及局部灌注狀態(tài)等改變，并顯示于MRI圖像上。（二）MR功能成像技術(shù)（fMRI）第33頁/共49頁（二）MR功能成像技術(shù)（fMRI）

腦MR功能成像技術(shù)日前更多仍在研究腦組織的功能部位。臨床主要用于腦部手術(shù)前計劃的制定，如癲癇手術(shù)時通過fMRI識別并保護(hù)功能區(qū)，了解卒中偏癱病人腦的恢復(fù)能力的評估及精神疾病神經(jīng)活動的研究等。第34頁/共49頁MRI腦注功能成像第35頁/共49頁

四、MRI檢查新進(jìn)展（三）擴(kuò)散加權(quán)圖像（DWI)

擴(kuò)散加權(quán)是根據(jù)人體組織之間彌散系數(shù)不同而形成圖像。在急性腦梗死的早期，腦組織缺血缺氧造成的主要是細(xì)胞毒性水腫。細(xì)胞外水分子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，使水分子彌散下降，MRI信號為陰性，DWI表現(xiàn)為高信號。

目前臨床多應(yīng)用于急性腦梗死的早期診斷，并取得較滿意的結(jié)果。第36頁/共49頁T1WIT2WIDWI第37頁/共49頁第38頁/共49頁

四、MRI檢查新進(jìn)展（四）MR波譜技術(shù)（MRS）

磁共振波譜學(xué)是利用MRI中的化學(xué)位移來測定分子組成空間構(gòu)型的一種檢測方法。目前常用原子核有：1H，31P等常用來檢測體內(nèi)許多微量代謝物，可根據(jù)這些代謝物的多少，分析組織代謝改變，以診斷疾病及判斷療效。常用于腦缺血、顱腦腫瘤及癲癇的診斷及研究。

第39頁/共49頁正常腦1HMRS1HMRS臨床應(yīng)用星形細(xì)胞瘤1HMRSCho、Cr及Lac輕度升高，NAA顯著降低第40頁/共49頁

四、MRI檢查新進(jìn)展（五）、MRI全身類PET成像

MRI全身類PET成像也叫MRI全身彌散成像。它是將軸位DWI圖重建形成全身DWI圖像，經(jīng)黑白反轉(zhuǎn)形成類PET圖像。這種方便、無創(chuàng)性檢查，對于惡性腫瘤的診斷、評估及隨訪，提供了可靠的信息。第41頁/共49頁

MRI檢查新進(jìn)展

MRI全身類PET成像第42頁/共49頁MRI檢查新進(jìn)展

腦神經(jīng)纖維彌散張量成像技術(shù)第43頁/共49頁

MRI檢查新進(jìn)展