MRI基礎(chǔ)知識(shí)(000001)

1、 態(tài)度態(tài)度決定一切決定一切 成功源于成功源于細(xì)節(jié)細(xì)節(jié) 醫(yī)者仁者醫(yī)者仁者 仁者仁者自重自重而后而后人重人重MRIMRI基本知識(shí)基本知識(shí)MRIMRImagnetic resonance imagingmagnetic resonance imaging 利用射頻電磁波對(duì)置于磁場(chǎng)中的含有自旋利用射頻電磁波對(duì)置于磁場(chǎng)中的含有自旋不為零的原子核的物質(zhì)進(jìn)行激發(fā)，發(fā)生核磁共不為零的原子核的物質(zhì)進(jìn)行激發(fā)，發(fā)生核磁共振，用感應(yīng)線圈采集磁共振信號(hào)，按照一定的振，用感應(yīng)線圈采集磁共振信號(hào)，按照一定的數(shù)學(xué)方法進(jìn)行處理而建立的一種數(shù)字圖像。數(shù)學(xué)方法進(jìn)行處理而建立的一種數(shù)字圖像。 1977年7月3日 早晨4:45 Ray

2、mond Raymond V. Damadian V. Damadian 和他的同事，成功制造了第一臺(tái)全身MRI裝置。MRI: 信號(hào)差異信號(hào)差異 X線及線及CT：密度差異：密度差異2003年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)1973年年-完成模擬成像完成模擬成像1978年年-第一臺(tái)頭部機(jī)投入臨床第一臺(tái)頭部機(jī)投入臨床1980年年-全身機(jī)研制成功全身機(jī)研制成功MRI影像特點(diǎn)：影像特點(diǎn)：1、多參數(shù)、多參數(shù)2、高對(duì)比、高對(duì)比3、任意層面斷層、任意層面斷層4、能量代謝研究、能量代謝研究5、可不使用對(duì)比劑、可不使用對(duì)比劑6、無(wú)電離輻射、無(wú)電離輻射7、無(wú)氣體和骨偽影的干擾、無(wú)氣體和骨偽影的干擾MRI影像局限性影像局限性1

3、、成像速度慢、成像速度慢2、對(duì)鈣化和骨皮質(zhì)不夠敏感、對(duì)鈣化和骨皮質(zhì)不夠敏感3、易受多種偽影影響、易受多種偽影影響4、禁忌癥多、禁忌癥多5、定量診斷困難、定量診斷困難MRI系統(tǒng)構(gòu)成：系統(tǒng)構(gòu)成：1、主磁體系統(tǒng)、主磁體系統(tǒng)2、梯度磁場(chǎng)系統(tǒng)、梯度磁場(chǎng)系統(tǒng)3、射頻系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)4、PC及圖像處理系統(tǒng)及圖像處理系統(tǒng)5、其他（控制、梯度冷卻等）、其他（控制、梯度冷卻等）各系統(tǒng)相互連接，由各系統(tǒng)相互連接，由PC協(xié)調(diào)控制協(xié)調(diào)控制1. 1. 常規(guī)掃描：常規(guī)掃描：T1T1加權(quán)像加權(quán)像T2T2加權(quán)像加權(quán)像2. 2. 輔助檢查：輔助檢查：水抑制成像水抑制成像脂肪抑制成像脂肪抑制成像彌散成像彌散成像3. 3. 增強(qiáng)檢查：

4、增強(qiáng)檢查：4. 4. 血管造影：血管造影：MR基本圖像基本圖像磁體系統(tǒng)磁體系統(tǒng)系統(tǒng)性能：系統(tǒng)性能：強(qiáng)度強(qiáng)度 Tesla均勻度均勻度 ppm穩(wěn)定性穩(wěn)定性孔徑大小孔徑大小磁體系統(tǒng)磁體系統(tǒng)主磁體類型：主磁體類型：1、永磁型：、永磁型：0.4T 大大 穩(wěn)定性差穩(wěn)定性差2、常導(dǎo)型：、常導(dǎo)型：0.5T 穩(wěn)定性差穩(wěn)定性差 費(fèi)用高費(fèi)用高 空心磁體、鐵心磁體、電磁永磁混合型空心磁體、鐵心磁體、電磁永磁混合型3、超導(dǎo)型：、超導(dǎo)型：強(qiáng)度高強(qiáng)度高 成像質(zhì)量高成像質(zhì)量高 工藝復(fù)雜、造價(jià)昂貴工藝復(fù)雜、造價(jià)昂貴 失超失超永磁永磁電磁電磁常導(dǎo)常導(dǎo)超導(dǎo)超導(dǎo)磁體系統(tǒng)磁體系統(tǒng)超導(dǎo)型：超導(dǎo)型：1、鈮鈦合金、鈮鈦合金2、絕對(duì)零度、絕對(duì)

5、零度3、勵(lì)磁電源、勵(lì)磁電源4、液氦：、液氦：絕對(duì)溫標(biāo)絕對(duì)溫標(biāo)4.2K 超過(guò)超過(guò)8K時(shí)失超時(shí)失超 沸點(diǎn)為沸點(diǎn)為77K磁體系統(tǒng)磁體系統(tǒng)磁屏蔽：磁屏蔽：1、自屏蔽、自屏蔽2、鐵、鐵3、5Gs。 Gauss (1777-1855Gauss (1777-1855)1厘米地球的磁場(chǎng)強(qiáng)度分布圖地球的磁場(chǎng)強(qiáng)度分布圖磁體系統(tǒng)磁體系統(tǒng)勻場(chǎng)線圈：勻場(chǎng)線圈：1、基礎(chǔ)磁場(chǎng)、基礎(chǔ)磁場(chǎng)2、無(wú)源勻場(chǎng)、無(wú)源勻場(chǎng) 專用小鐵片專用小鐵片3、有源勻場(chǎng)、有源勻場(chǎng) 勻場(chǎng)線圈勻場(chǎng)線圈梯度系統(tǒng)梯度系統(tǒng)1、梯度線圈、梯度線圈 X、Y、Z 任意斜面任意斜面2、梯度電源、梯度電源 各自的驅(qū)動(dòng)電源各自的驅(qū)動(dòng)電源 疊加在主磁場(chǎng)上疊加在主磁場(chǎng)上梯度系統(tǒng)

6、梯度系統(tǒng)性能指標(biāo)：性能指標(biāo)： 1、場(chǎng)強(qiáng)：、場(chǎng)強(qiáng)： 1.5T 25Gs 層面選擇層面選擇 2、切換率：、切換率： 120 mt/M.S 梯度場(chǎng)變化快慢梯度場(chǎng)變化快慢梯度線圈性能指標(biāo)梯度線圈性能指標(biāo)梯度場(chǎng)強(qiáng)梯度場(chǎng)強(qiáng) 25 / 60mT/m25 / 60mT/m切換率切換率 120 / 200mT/m.s120 / 200mT/m.s梯度系統(tǒng)梯度系統(tǒng)作用：作用： 對(duì)對(duì)MRI信號(hào)進(jìn)行空間編碼信號(hào)進(jìn)行空間編碼 確定選層確定選層/層厚層厚1、產(chǎn)生回波、產(chǎn)生回波2、施加擴(kuò)散加權(quán)梯度場(chǎng)、施加擴(kuò)散加權(quán)梯度場(chǎng)3、流動(dòng)補(bǔ)償、流動(dòng)補(bǔ)償4、流動(dòng)液體的流速相位編碼、流動(dòng)液體的流速相位編碼梯度系統(tǒng)梯度系統(tǒng)應(yīng)具備的條件：應(yīng)具

7、備的條件：1、在成像范圍內(nèi)線性良好、在成像范圍內(nèi)線性良好2、切換時(shí)間短（爬升時(shí)間）、切換時(shí)間短（爬升時(shí)間）3、功率損耗小、功率損耗小4、最低程度渦流效應(yīng)、最低程度渦流效應(yīng)梯度線圈的性能提高直接帶動(dòng)梯度線圈的性能提高直接帶動(dòng)MR超快速成像超快速成像周圍神經(jīng)刺激周圍神經(jīng)刺激射頻系統(tǒng)射頻系統(tǒng) 發(fā)射發(fā)射 接收接收組成：組成：1、發(fā)射器、發(fā)射器2、功率放大器、功率放大器3、發(fā)射線圈、發(fā)射線圈4、接收線圈、接收線圈5、低噪聲信號(hào)放大器、低噪聲信號(hào)放大器 發(fā)射射頻脈沖，磁化質(zhì)子吸收能量共振發(fā)射射頻脈沖，磁化質(zhì)子吸收能量共振 接收質(zhì)子在弛豫時(shí)釋放的能，產(chǎn)生接收質(zhì)子在弛豫時(shí)釋放的能，產(chǎn)生MR信號(hào)信號(hào)射頻系統(tǒng)射頻

8、系統(tǒng)射頻系統(tǒng)射頻系統(tǒng)發(fā)射器：發(fā)射器：1、功率、功率 依體重計(jì)依體重計(jì) 0.515kW PC選定選定 控制控制2、帶寬、帶寬 1664 MHz 越寬則接收到的信號(hào)越豐富越寬則接收到的信號(hào)越豐富 1H、31P、23Na、13C、19F射頻系統(tǒng)射頻系統(tǒng)射頻線圈：射頻線圈： 敏感容積敏感容積 接觸距離接觸距離1、體積線圈、體積線圈2、表面線圈、表面線圈 射頻系統(tǒng)射頻系統(tǒng) 接收器接收器 質(zhì)子弛豫釋放信號(hào)質(zhì)子弛豫釋放信號(hào)接收線圈接收接收線圈接收前置放前置放大器放大大器放大相位敏感檢測(cè)器解調(diào)相位敏感檢測(cè)器解調(diào)信號(hào)中濾出信號(hào)中濾出larmorlarmor頻率波形頻率波形A/DA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換PCPC處理處理MR

9、MR信號(hào)信號(hào) 射頻系統(tǒng)射頻系統(tǒng) 表面線圈表面線圈 只接收信號(hào)，無(wú)發(fā)射功能，由體線圈發(fā)射只接收信號(hào)，無(wú)發(fā)射功能，由體線圈發(fā)射 靈敏度不均勻，越靠近線圈靈敏度越高靈敏度不均勻，越靠近線圈靈敏度越高 眶部、乳腺、脊柱等眶部、乳腺、脊柱等 相控陣線圈相控陣線圈-集合多線圈集合多線圈 大面積軟體線圈大面積軟體線圈射頻系統(tǒng)射頻系統(tǒng) 射頻屏蔽射頻屏蔽 射頻信號(hào)弱、易受干擾射頻信號(hào)弱、易受干擾 銅鋁合金、不銹鋼制作銅鋁合金、不銹鋼制作 密封安裝于掃描室墻壁密封安裝于掃描室墻壁PC及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 大容量、大內(nèi)存、運(yùn)算快速、軟件支持良好大容量、大內(nèi)存、運(yùn)算快速、軟件支持良好硬件：硬件： 高端小型高端

10、小型PC軟件：軟件： 系統(tǒng)軟件：系統(tǒng)軟件： 系統(tǒng)運(yùn)行、故障信息系統(tǒng)運(yùn)行、故障信息-工程師調(diào)試、維護(hù)、維修工程師調(diào)試、維護(hù)、維修 應(yīng)用軟件：應(yīng)用軟件： 成像操作、影像分析成像操作、影像分析成像偽影成像偽影 1、裝備偽影、裝備偽影 2、運(yùn)動(dòng)偽影、運(yùn)動(dòng)偽影 3、金屬異物偽影、金屬異物偽影成像偽影成像偽影 裝備偽影裝備偽影 1、化學(xué)位移偽影、化學(xué)位移偽影 2、卷褶偽影、卷褶偽影 3、截?cái)鄠斡啊⒔財(cái)鄠斡?4、部分容積偽影、部分容積偽影 5、交叉對(duì)稱信號(hào)偽影、交叉對(duì)稱信號(hào)偽影 6、磁敏感性偽影、磁敏感性偽影裝備偽影裝備偽影 化學(xué)位移偽影化學(xué)位移偽影 成因：成因：A、脂肪質(zhì)子群共振頻率、脂肪質(zhì)子群共振頻率氫

11、原子氫原子 34ppm B、低頻率脂肪質(zhì)子群在頻率編碼方向向低場(chǎng)、低頻率脂肪質(zhì)子群在頻率編碼方向向低場(chǎng) 強(qiáng)方向移動(dòng)，水質(zhì)子群不移動(dòng)強(qiáng)方向移動(dòng)，水質(zhì)子群不移動(dòng) C、一側(cè)相互分離無(wú)信號(hào)，一側(cè)相互重疊呈高信號(hào)、一側(cè)相互分離無(wú)信號(hào)，一側(cè)相互重疊呈高信號(hào) 表現(xiàn)：白色條狀或月牙狀表現(xiàn)：白色條狀或月牙狀 解決辦法：改變相位和頻率編碼方向解決辦法：改變相位和頻率編碼方向 只能改變方向，不能被消除只能改變方向，不能被消除場(chǎng)強(qiáng)水脂肪化學(xué)位移化學(xué)位移 偽影偽影裝備偽影裝備偽影 卷褶偽影卷褶偽影 成因：成因：FOV過(guò)小過(guò)小 表現(xiàn)：在相位編碼方向上卷褶表現(xiàn)：在相位編碼方向上卷褶 解決辦法：解決辦法： A、將檢查部位的最

12、小直徑置于相位編碼方向上、將檢查部位的最小直徑置于相位編碼方向上 B、加大、加大FOV C、加大過(guò)采樣、加大過(guò)采樣oversampling 卷卷褶褶偽偽影影裝備偽影裝備偽影 截?cái)鄠斡敖財(cái)鄠斡?成因：數(shù)據(jù)采集不足成因：數(shù)據(jù)采集不足 界面信號(hào)震蕩界面信號(hào)震蕩 表現(xiàn)：黑白條紋表現(xiàn)：黑白條紋 解決辦法：解決辦法： A、加大矩陣、加大矩陣 B、在、在Forier變換前對(duì)信號(hào)濾過(guò)變換前對(duì)信號(hào)濾過(guò)裝備偽影裝備偽影 部分容積偽影部分容積偽影 成因：層面厚或病變小、出現(xiàn)騎跨時(shí)，信號(hào)掩蓋呈現(xiàn)假影成因：層面厚或病變小、出現(xiàn)騎跨時(shí)，信號(hào)掩蓋呈現(xiàn)假影 表現(xiàn)：高變低、低變高表現(xiàn)：高變低、低變高 解決辦法：解決辦法： A、

13、薄層掃描、薄層掃描 B、改變切層位置、改變切層位置裝備偽影裝備偽影 交叉對(duì)稱信號(hào)偽影交叉對(duì)稱信號(hào)偽影 成因：磁場(chǎng)不均勻成因：磁場(chǎng)不均勻 表現(xiàn)：在對(duì)角線方向上呈對(duì)稱性低信號(hào)表現(xiàn)：在對(duì)角線方向上呈對(duì)稱性低信號(hào) 解決辦法：解決辦法： 延長(zhǎng)開(kāi)機(jī)時(shí)間延長(zhǎng)開(kāi)機(jī)時(shí)間常見(jiàn)于：常見(jiàn)于：SE T2 、PD裝備偽影裝備偽影 敏感性偽影敏感性偽影 成因：不同組織的磁敏感性不同成因：不同組織的磁敏感性不同 表現(xiàn)：交界處信號(hào)丟失或幾何變形表現(xiàn)：交界處信號(hào)丟失或幾何變形 解決辦法：解決辦法： A、掃描前勻場(chǎng)、掃描前勻場(chǎng) B、減小層厚、減小層厚 C、加寬射頻帶寬、加寬射頻帶寬 D、傾斜切面、傾斜切面常見(jiàn)于：常見(jiàn)于：EPI運(yùn)動(dòng)

14、偽影運(yùn)動(dòng)偽影1、生理運(yùn)動(dòng)偽影、生理運(yùn)動(dòng)偽影 A、心臟、大血管搏動(dòng)、心臟、大血管搏動(dòng) B、呼吸運(yùn)動(dòng)、呼吸運(yùn)動(dòng) C、血液流動(dòng)、血液流動(dòng) D、腦脊液流動(dòng)、腦脊液流動(dòng)2、自主性運(yùn)動(dòng)偽影、自主性運(yùn)動(dòng)偽影 吞咽、咀嚼、眼球震顫等吞咽、咀嚼、眼球震顫等運(yùn)動(dòng)偽影運(yùn)動(dòng)偽影血管搏動(dòng)血管搏動(dòng)心臟、大血管搏動(dòng)心臟、大血管搏動(dòng)- R波門(mén)控波門(mén)控呼吸運(yùn)動(dòng)呼吸運(yùn)動(dòng)- gate、trig血液流動(dòng)血液流動(dòng)- 預(yù)飽和技術(shù)預(yù)飽和技術(shù) 腦脊液流動(dòng)腦脊液流動(dòng)- 血流補(bǔ)償、改變脈沖序列血流補(bǔ)償、改變脈沖序列自主性運(yùn)動(dòng)偽影：自主性運(yùn)動(dòng)偽影： 盡量縮短檢查時(shí)間盡量縮短檢查時(shí)間 A、快速序列、快速序列 B、降低、降低NEX C、改變、改變ma

15、trix 金屬異物偽影金屬異物偽影鐵磁性物質(zhì)：鐵磁性物質(zhì)： 發(fā)夾、金屬紐扣、胸針、文胸扣、外科用夾發(fā)夾、金屬紐扣、胸針、文胸扣、外科用夾/板、避孕板、避孕環(huán)、含鐵的口紅環(huán)、含鐵的口紅/睫毛膏睫毛膏/染發(fā)劑染發(fā)劑表現(xiàn)：信號(hào)盲區(qū)表現(xiàn)：信號(hào)盲區(qū)解決辦法：仔細(xì)檢查，進(jìn)入機(jī)房前去除解決辦法：仔細(xì)檢查，進(jìn)入機(jī)房前去除目前，骨科用高科技鎳、鈦合金，假關(guān)節(jié)可用目前，骨科用高科技鎳、鈦合金，假關(guān)節(jié)可用金屬異物偽影金屬異物偽影 檢查前準(zhǔn)備檢查前準(zhǔn)備1、接診時(shí)核對(duì)資料及要求、接診時(shí)核對(duì)資料及要求2、確認(rèn)有無(wú)相對(duì)、確認(rèn)有無(wú)相對(duì)/絕對(duì)禁忌癥絕對(duì)禁忌癥3、腹部及盆腔檢查者，控制少量進(jìn)食水、腹部及盆腔檢查者，控制少量進(jìn)食水

16、4、去除體外金屬異物、去除體外金屬異物5、消除恐懼心理、消除恐懼心理6、嬰兒及躁動(dòng)患者適當(dāng)鎮(zhèn)靜處理、嬰兒及躁動(dòng)患者適當(dāng)鎮(zhèn)靜處理7、危重患者必須做檢查時(shí)，須臨床醫(yī)師陪同、危重患者必須做檢查時(shí)，須臨床醫(yī)師陪同 檢查禁忌癥檢查禁忌癥絕對(duì)禁忌癥：絕對(duì)禁忌癥： 安裝有心臟起搏器、人造角膜、人造瓣膜、人造關(guān)節(jié)安裝有心臟起搏器、人造角膜、人造瓣膜、人造關(guān)節(jié)等手術(shù)引入金屬夾、支架，金屬固定器類等手術(shù)引入金屬夾、支架，金屬固定器類相對(duì)禁忌癥：相對(duì)禁忌癥： 鑰匙、硬幣、手表、眼鏡、打火機(jī)、假牙、假肢、義鑰匙、硬幣、手表、眼鏡、打火機(jī)、假牙、假肢、義眼、發(fā)卡、首飾、磁卡、銀行卡、手機(jī)、電子產(chǎn)品等眼、發(fā)卡、首飾、磁卡

17、、銀行卡、手機(jī)、電子產(chǎn)品等 檢查禁忌癥檢查禁忌癥 1 1、帶有心臟起搏器、神經(jīng)刺激器者、胰島素泵等患者、帶有心臟起搏器、神經(jīng)刺激器者、胰島素泵等患者 2 2、帶有動(dòng)脈瘤夾者；、帶有動(dòng)脈瘤夾者； 3 3、帶有人工心臟瓣膜者；、帶有人工心臟瓣膜者； 4 4、有眼內(nèi)金屬異物或內(nèi)耳植入金屬假體者；、有眼內(nèi)金屬異物或內(nèi)耳植入金屬假體者； 5 5、妊娠三個(gè)月內(nèi)的早期妊娠者；、妊娠三個(gè)月內(nèi)的早期妊娠者； 6 6、帶有金屬假肢、帶有金屬假肢/ /關(guān)節(jié)、鐵磁性異物（彈片等）者。關(guān)節(jié)、鐵磁性異物（彈片等）者。 檢查流程檢查流程 接申請(qǐng)單接申請(qǐng)單 留聯(lián)系方式留聯(lián)系方式 稱體重稱體重 確認(rèn)無(wú)絕對(duì)確認(rèn)無(wú)絕對(duì)禁忌癥（須簽字確認(rèn)）禁忌癥（須簽字確認(rèn)） 檢查宣講檢查宣講 患者準(zhǔn)備患者準(zhǔn)備 體位設(shè)計(jì)體位設(shè)計(jì) 安放線圈安放線圈 安全提醒安全提醒 呼吸訓(xùn)練呼吸訓(xùn)練 制定掃描計(jì)劃制定掃描計(jì)劃 掃描開(kāi)始掃描開(kāi)始保證圖象質(zhì)量的一般原則 仔細(xì)的掃描準(zhǔn)備 正確的病人擺位 合理的線圈使用 病人的最佳配合優(yōu)良的系統(tǒng)性能優(yōu)化的參數(shù)設(shè)置得當(dāng)?shù)牟∪藬[位正確的序列選擇仔細(xì)的掃描準(zhǔn)備合理的線圈選用 高質(zhì)量的圖像高質(zhì)量的圖像 MRI成像對(duì)比劑成像對(duì)比劑分類分類1、細(xì)胞內(nèi)、外對(duì)比劑、細(xì)胞內(nèi)、外對(duì)比劑2、磁敏感性對(duì)比劑、磁敏感性對(duì)比劑3、組織特異性對(duì)比劑、組織特異性對(duì)比劑 MRI成像對(duì)比劑成像對(duì)比劑增強(qiáng)機(jī)制增強(qiáng)機(jī)制影響影響