上海第二醫(yī)科大學(xué)

1、上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室醫(yī)療儀器醫(yī)療儀器 MRI基本原理及應(yīng)用上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室Now one could see clearly images of human being with non-invasive and harmfulness methods. Medical imaging provide a powerful tools for diagnosis.

2、X-ray system in 1907上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室Chest examination with a hand fluoroscope.but is probably 1911.上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室圖像特性成像原理成像方法透射率物質(zhì)密度X 光吸光率電子密度 射線發(fā)射率質(zhì)子密度可見光反射率原子序數(shù)紫外光導(dǎo)電率速度鄄沒輻射磁化率電流紅外分子弛豫磁場電場超聲外加電壓Ways, physical permanents can be used上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室Discovery of X-ra

3、y and FluroscopyTomographyUltrasoundECTX-CTMRIPET上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室Digital RadiologyUltrasoundCTMRIPET上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室CT: 與組織的原子序數(shù)、電子密度及組織密度有關(guān)，能反映組織解剖學(xué)信息 超聲：組織界面處的不同聲阻反射 核醫(yī)學(xué)：利用組織對放射示蹤劑不同吸收能力，顯示其空間分布情況，用于顯示糖代謝、血流量、結(jié)合受體、氧代謝情況 MRI：原子核的弛豫特性，反映原子核密度、運(yùn)動狀態(tài)、生理環(huán)境醫(yī)學(xué)圖像種類與成像特點(diǎn)上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大

4、學(xué) 物理教研室物理教研室 Examination Diagnosis in early stage Localization / Surgery plan Intervention Fellow-up of treatment Functional examination Molecular Imaging上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室Molecular Imaging上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室Molecular Imaging上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室Conventional ：X-ray、CT、MRI and

5、ultrasoundAngiography：DSA、CTA、MRAFunctional Imaging: fMRI、Nuclear Medicine、CTIntervention：CT、MRI and Nuclear Medicine PET: ascertain the stage of a tumor Radiation Therapy: CT引導(dǎo)對腫瘤實(shí)時調(diào)強(qiáng)放射治療 (Intensity Modulation RT)上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室Technological inventions and developments have created new

6、possibilities and breakthroughs in medical diagnosticsInnovations in diagnostic imaging modalitiesImaging during interventionsUse of images during surgeryDigital data handling in diagnostic systemsComputer-aided diagnosis上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室New imaging modalities Major variations in existing

7、modalities Modalities based on new techniques Optical imaging Magneto encephalography (MEG) Magneto cardiography (MCG)Technology for information integration上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室MRI試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)機(jī)上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室

8、上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室n MRI無損傷性n MRI能提供組織化學(xué)信息、生理環(huán)境參數(shù)n MRI有鮮明的軟組織對比、多參數(shù)成像n 無骨骼偽影干擾，在腦、骨骼系統(tǒng)成像優(yōu)于CTn 常規(guī)掃描以軸位為主，可選用矢狀和冠狀位上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué)

9、物理教研室物理教研室上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室1946-51 發(fā)現(xiàn)NMR現(xiàn)象，奠定理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)1951-60 連續(xù)波譜儀，測定化學(xué)物質(zhì)波譜1960-73 FT-NMR脈沖波譜儀，可測量13C譜1971年 Damadian (紐約卅立大學(xué))發(fā)現(xiàn)惡性組織的T1 延長 1973年 Lauterbur(紐約卅立大學(xué))提出梯度場理論并獲得第一幅水管MR像上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室1974-78年 英國諾丁漢Nottingham與阿伯丁大學(xué)Aberdeen研制MRI，78年5月獲人顱腦像和獲腹部像1981-82 臨床應(yīng)用1982年 MRI商品化GE

10、、Piker、Siemens、Philips1983-84 美國FDA獲準(zhǔn)進(jìn)入市場上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室性能特點(diǎn)MRICT信息載體NMR信號(放出吸收的射頻能量)透過組織的X線體內(nèi)信息源質(zhì)子密度、T1、T2弛豫時間及液體流速X線的減弱程度或透射X線強(qiáng)度分布采用電磁波射頻波連續(xù)X射線電磁波頻率特 定 磁 場 下 質(zhì) 子 共 振 頻 率100MHz3x10103x1014MHz電磁波波長3m以上10-10m (1A)使用磁場靜磁場與梯度場疊加無探測器及方法接收線圈中的感應(yīng)電流NaI、BGO(Bi4Ge3O12)、氙Xe斷層方向任意方向與體軸垂直掃描機(jī)構(gòu)電子機(jī)械數(shù)據(jù)采

11、集方式多方向或單方向投影多方向投影測量值多參數(shù)，不同機(jī)器無法比較僅與衰減系數(shù)有關(guān)圖像重建方法以2DFT為主反投影、2DFT、卷積反投影、迭代法電離輻射僅有射頻輻射，約10-7eV，安全有X線輻射，約104eV，有生物效應(yīng)空間分辨率與CT接近高層厚3D成像可達(dá)1mm以下螺旋CT達(dá)0.5mm層面成像時間因掃描序列而異(EPI可達(dá)30ms)1s左右(高速CT達(dá)10ms)實(shí)時成像功能已達(dá)到已達(dá)到上海第二醫(yī)科大學(xué)上海第二醫(yī)科大學(xué) 物理教研室物理教研室應(yīng)用范圍MRICT備注軟組織對比度高低MRI可行乳腺成像半月板、肌腱、軟骨及椎間盤不使用造影劑，清晰使用造影劑，不清晰脊髓顯示清晰困難白質(zhì)和灰質(zhì)極明顯一般明顯出血可顯示高度敏感鈣化灶不敏感敏感骨皮質(zhì)病變不敏感敏感骨偽影無有心血管不用造影劑，可區(qū)別心肌、心臟輪廓和大血管使用造影劑，且只能顯示心肌、心臟輪廓MR