磁共振基礎(chǔ)知識優(yōu)制課件

1、核磁共振成像（核磁共振成像（mrimri）基礎(chǔ)知識）基礎(chǔ)知識1專業(yè)課磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理定義：定義：利用人體內(nèi)固有的原子核（氫質(zhì)子）利用人體內(nèi)固有的原子核（氫質(zhì)子），在外加磁場作用下產(chǎn)生共振現(xiàn)象，產(chǎn)生，在外加磁場作用下產(chǎn)生共振現(xiàn)象，產(chǎn)生振蕩磁場，并形成感應(yīng)電流（電信號），振蕩磁場，并形成感應(yīng)電流（電信號），將其采集并作為成像源，經(jīng)計算機處理后將其采集并作為成像源，經(jīng)計算機處理后，形成人體，形成人體 mr圖像。圖像。2專業(yè)課3專業(yè)課磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理基本過程：基本過程：一、自然狀態(tài)下的原子核（磁矩、自旋）一、自然狀態(tài)下的原子核（磁矩、自旋）二、外加磁場（主磁場和

2、射頻磁場）后的原子二、外加磁場（主磁場和射頻磁場）后的原子 核（磁化核（磁化mz、進動、共振現(xiàn)象、吸收能量、進動、共振現(xiàn)象、吸收能量 磁矢量偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生橫向磁矢量磁矢量偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生橫向磁矢量mxy、larmor 公式）公式）三、射頻終止后的原子核（恢復(fù)平衡態(tài)、釋放三、射頻終止后的原子核（恢復(fù)平衡態(tài)、釋放 能量、產(chǎn)生能量、產(chǎn)生mr信號、弛豫過程）信號、弛豫過程） 縱向弛豫（縱向弛豫（t1、自旋、自旋晶格弛豫）晶格弛豫） 橫向弛豫（橫向弛豫（t2、自旋、自旋自旋弛豫）自旋弛豫）4專業(yè)課 人體內(nèi)的h核子可看作是自旋狀態(tài)下的小星球。 自然狀態(tài)下， h核進動雜亂無章，磁性相互抵消 按照單一核子進動原理,質(zhì)子群在

3、靜磁場中形成的宏觀磁化矢量mzmyx進入靜磁場后，h核磁矩發(fā)生規(guī)律性排列（正負方向），正負方向的磁矢量相互抵消后，少數(shù)正向排列（低能態(tài)）的h核合成總磁化矢量m，即為mr信號基礎(chǔ)5專業(yè)課zzyyxb0xmzmxya:a:施加施加9090度度rfrf脈沖前的磁化矢量脈沖前的磁化矢量mzmzb:b:施加施加9090度度rfrf脈沖后的磁化矢量脈沖后的磁化矢量 mxy.mxy.并以并以larmorlarmor頻率橫向施進頻率橫向施進c:90c:90度脈沖對磁化矢量的作用。即度脈沖對磁化矢量的作用。即m m以以螺旋運動的形式傾倒到橫向平面螺旋運動的形式傾倒到橫向平面abc在這一過程中，產(chǎn)生能量6專業(yè)課b

4、0zzzzzyyyyyxxxxx90度（3 3）（）（5 5）該過程稱）該過程稱弛豫弛豫(relaxation)(relaxation)，即，即將能量（將能量（mrmr信號）釋放信號）釋放出來。出來。整個弛豫過程實整個弛豫過程實際上是磁化矢量在橫軸際上是磁化矢量在橫軸上縮短（上縮短（橫向或橫向或t2t2弛弛豫），和縱軸上延長豫），和縱軸上延長（縱向或縱向或t1t1弛豫）。而弛豫）。而人體各類組織均有特定人體各類組織均有特定t1t1、t2t2值，這些值之間值，這些值之間的差異形成信號對比的差異形成信號對比（1）靜磁場中（2）90度脈沖（3）脈沖停止后（4）停止后一定時間（5）恢復(fù)到平衡狀態(tài)7專業(yè)

5、課如果此時去掉rf脈沖，質(zhì)子將會恢復(fù)到原來狀態(tài)，當(dāng)然恢復(fù)有一個時間過程，這個過程就叫弛豫過程。弛豫：relaxation;自然界的一種固有屬性；即任何系統(tǒng)都有在外界激勵撤銷后回到原本（原始、平衡）狀態(tài)的性質(zhì)；這種從激勵狀態(tài)回到平衡狀態(tài)的過程就是弛豫過程弛豫快慢：用弛豫時間t來進行度量；http:/http:/ 8專業(yè)課弛豫過程是激勵過程的反過程,因此也包括2個分過程：1、放出能量，從高能級向低能級躍遷；縱向磁化逐漸增加；縱向弛豫過程，t1弛豫過程2、相位分散，橫向磁化矢量逐漸減?。粰M向弛豫過程，t2弛豫過程9專業(yè)課a、射頻結(jié)束瞬間，縱向磁化為零，橫向磁化最大b、反平行質(zhì)子釋放能量躍遷回平衡態(tài)，

6、縱向磁化逐漸增大c、最后回歸原始狀態(tài)，縱向磁化恢復(fù)到最大縱向弛豫過程10專業(yè)課a、射頻結(jié)束瞬間，橫向磁化達到最大,進動相位一致b、c、內(nèi)部小磁場的不均勻性使得進動相位分散，橫向磁化矢量逐漸減小d 、最終相位完全分散，橫向磁化矢量為零橫向弛豫過程11專業(yè)課 縱向恢復(fù)時間縱向恢復(fù)時間t1是由于被激發(fā)的反平行于靜磁場是由于被激發(fā)的反平行于靜磁場的質(zhì)子恢復(fù)到平行狀態(tài)，所以縱向磁化增大。弛豫快慢的質(zhì)子恢復(fù)到平行狀態(tài)，所以縱向磁化增大。弛豫快慢遵循指數(shù)遞增規(guī)律，把從遵循指數(shù)遞增規(guī)律，把從0增大到最大值的增大到最大值的63%的所需的所需時間稱定義為時間稱定義為縱向馳豫時間縱向馳豫時間(t1)。弛豫時間t12

7、專業(yè)課縱向馳豫時間t1t1與靜磁場的強度大小有關(guān)，一般靜磁場強度越大， t1就大t1長短取決于組織進行能量傳遞的有效性。13專業(yè)課 橫向恢復(fù)時間橫向恢復(fù)時間t2是由于相位同步質(zhì)子的又開始是由于相位同步質(zhì)子的又開始變得不同步變得不同步,所以橫向磁化減小。弛豫快慢遵循指數(shù)所以橫向磁化減小。弛豫快慢遵循指數(shù)遞減規(guī)律，把從最大下降到最大值的遞減規(guī)律，把從最大下降到最大值的37%的時間定義的時間定義為為橫向馳豫時間橫向馳豫時間(t2)。14專業(yè)課組織t2時間的分析t2的長短取決于組織內(nèi)部的局部小磁場的均勻性對小磁化散相的有效性。t2與磁場強度無關(guān)。不同成分和結(jié)構(gòu)的組織t2不同，例如水的t2值要比固體的t

8、2值長。15專業(yè)課補充說明組織的弛豫時間是組織的一種固有屬性，與組織的密度類似，在場強和環(huán)境確定后其時間是一個確定不變的值；病變組織相對于正常組織的一個典型變化是含水量增加；由于水具有長t2和長t1值，因此病變組織的t2時間比正常組織的長如果能將上面的t2時間差別體現(xiàn)在圖像的灰度差別，則能夠達到區(qū)分正常組織和病變組織的目的，完成對疾病的診斷；16專業(yè)課磁共振檢查技術(shù)平掃（t1wi，t2wi，pdwi)增強（tiwi）動態(tài)增強（dynamic mr）磁共振血管造影（mra）脂肪抑制成像（stir）水抑制成像（flair）水成像（mrcp、mru）灌注成像（perfusion)彌散成像（diffu

9、sion）功能成像（function mr）17專業(yè)課18專業(yè)課t1wit2wi19專業(yè)課t1wit2wi20專業(yè)課人人 體體 不不 同同 組組 織織 的的 mr 信信 號號 特特 點點黑白灰度對比：x光片、ct均以密度高低為特征 mr圖象是以信號高低/強弱為特征水： 長t1（黑）、長t2（白） 骨皮質(zhì)、完全性的鈣化：黑（無信號）脂肪：短t1（白）、短t2（暗灰） 血流：常規(guī)掃描為流空（黑）肌肉：長t1（黑）、短t2（黑） 大多數(shù)腫瘤：長t1、長t2黑色素瘤：短t1、短t221專業(yè)課主要反映組織間的信號強度主要反映組織間的信號強度t1t1加權(quán)像加權(quán)像反映組織間反映組織間t1t1的差別，有利于觀

10、察解剖結(jié)構(gòu)的差別，有利于觀察解剖結(jié)構(gòu)參數(shù)：短參數(shù)：短tr(tr500ms)、短、短te(te2000ms)、 長長te(te90ms )mri圖像特點圖像特點22專業(yè)課彌散加權(quán)成像dwi 是以mr流動效應(yīng)為基礎(chǔ)的成像方法。與mra不同的是：mra觀察的是宏觀的血流現(xiàn)象，而dwi觀察的是微觀的水分子流動擴散現(xiàn)象23專業(yè)課理解彌散成像的原理細胞正常，水分子游動自由。細胞毒性水腫時，較多的細胞外液進入細胞內(nèi)，使細胞內(nèi)、外水分子游動緩慢胞胞細細 水水子子分分24專業(yè)課25專業(yè)課 正常腹部脂肪抑制正常腹部脂肪抑制mri26專業(yè)課 mr水成像水成像磁共振胰膽管造影（磁共振胰膽管造影（mrcp）27專業(yè)課尿

11、路尿路成像成像（magnetic resonance urography）mru 不使用造影劑，利用尿液進行成像。28專業(yè)課正常胸部正常胸部mrimri表現(xiàn)表現(xiàn)gregre序列（亮血技術(shù)）序列（亮血技術(shù)）正常胸部正常胸部mrimri表現(xiàn)表現(xiàn)sese序列（黑血技術(shù)）序列（黑血技術(shù)）29專業(yè)課mr腦血管成像腦血管成像（mra)30專業(yè)課 正常肝臟增強動態(tài)正常肝臟增強動態(tài)mra (de-mra) 31專業(yè)課怎樣閱讀常規(guī)檢查的怎樣閱讀常規(guī)檢查的mrmr圖像圖像1 1、熟悉圖像上的常用標(biāo)記：姓名、年齡、日期、左右、層厚以 及增強的標(biāo)記等2、仔細觀察每一幀圖像，目的在于發(fā)現(xiàn)疾病或異常的征象3、當(dāng)發(fā)現(xiàn)病變后，應(yīng)看其病變在t1加權(quán)、t2加權(quán)上的信號特 征，是高信號低信號等信號混雜信號無信號4、通過不同方位圖像觀察，確定病變形態(tài)、數(shù)量、大小、位置5、觀察病變鄰近器官或組織結(jié)構(gòu)有無異常：受壓、移位（占位 效應(yīng)）；擴張、增大（失空間效應(yīng)）；破壞或吸收；等等6、增強掃描觀察病變有無強化及強化程度；延遲掃描強化特點7、綜合mr所見，結(jié)合臨床及其他影像學(xué)檢查材料作出診斷32