磁共振成像的臨床應用培訓課件

1、磁共振成像的臨床應用磁共振成像的臨床應用一、MRI掃描儀的基本硬件構成磁共振成像的臨床應用2一、MRI掃描儀的基本硬件構成磁共振成像的臨床應用2一般的MRI儀由以下幾部分組成主磁體梯度線圈脈沖線圈計算機系統(tǒng)其他輔助設備磁共振成像的臨床應用3一般的MRI儀由以下幾部分組成磁共振成像的臨床應用3主磁體 磁共振最基本的構建 產生磁場的裝置 最重要的指標為磁場強度和均勻度磁共振成像的臨床應用4主磁體 磁共振最基本的構建磁共振成像的臨床應用4MRI按磁場產生方式分類永磁電磁常導超導主磁體0.35T 永磁磁體1.5T 超導磁體磁共振成像的臨床應用5MRI按磁場產生方式分類永磁電磁常導超導主磁體0.35T

2、永MR按主磁場的場強分類MRI圖像信噪比與主磁場場強成正比低場: 小于0.5T中場：0.5T1.0T高場: 1.0T2.0T（1.0T、1.5T、2.0T）超高場強：大于2.0T（3.0T、4.7T、7T）磁共振成像的臨床應用6MR按主磁場的場強分類磁共振成像的臨床應用6梯度線圈作用：空間定位產生信號梯度線圈性能的提高 磁共振成速度加快沒有梯度磁場的進步就沒有快速、超快速成像技術磁共振成像的臨床應用7梯度線圈作用：磁共振成像的臨床應用7脈沖線圈作用：如同無線電波的天線激發(fā)人體產生共振（廣播電臺的發(fā)射天線）采集MR信號（收音機的天線）磁共振成像的臨床應用8脈沖線圈作用：如同無線電波的天線磁共振成

3、像的臨床應用8脈沖線圈的分類激發(fā)并采集MRI信號（體線圈）僅采集MRI信號，激發(fā)采用體線圈進行（絕大多數(shù)表面線圈）磁共振成像的臨床應用9脈沖線圈的分類磁共振成像的臨床應用9計算機系統(tǒng)及譜儀數(shù)據(jù)的運算控制掃描顯示圖像磁共振成像的臨床應用10計算機系統(tǒng)及譜儀數(shù)據(jù)的運算磁共振成像的臨床應用10其他輔助設備空調檢查臺激光照相機液氦及水冷卻系統(tǒng)自動洗片機等磁共振成像的臨床應用11其他輔助設備空調磁共振成像的臨床應用11二、MRI的基本原理、基本概念磁共振成像的臨床應用12二、MRI的基本原理、基本概念磁共振成像的臨床應用121、人體MR成像的物質基礎原子的結構電子：負電荷中子：無電荷質子：正電荷磁共振成

4、像的臨床應用131、人體MR成像的物質基礎原子的結構電子：負電荷中子：無電荷原子核總是繞著自身的軸旋轉自旋 ( Spin )磁共振成像的臨床應用14原子核總是繞著自身的軸旋轉自旋 ( Spin )磁共振地球自轉產生磁場原子核總是不停地按一定頻率繞著自身的軸發(fā)生自旋 ( Spin )原子核的質子帶正電荷，其自旋產生的磁場稱為核磁，因而以前把磁共振成像稱為核磁共振成像（NMRI）。自旋與核磁磁共振成像的臨床應用15地球自轉產生磁場自旋與核磁磁共振成像的臨床應用15地磁、磁鐵、核磁示意圖磁共振成像的臨床應用16地磁、磁鐵、核磁示意圖磁共振成像的臨床應用16用于人體MRI的為1H（氫質子），原因有：1

5、、1H的磁化率很高；2、1H占人體原子的絕大多數(shù)。通常所指的MRI為氫質子的MR圖像。何種原子核用于人體MR成像？磁共振成像的臨床應用17用于人體MRI的為1H（氫質子），原因有：何種原子核用于人體人體內有無數(shù)個氫質子（每毫升水含氫質子31022）每個氫質子都自旋產生核磁現(xiàn)象人體象一塊大磁鐵嗎？磁共振成像的臨床應用18人體內有無數(shù)個氫質子（每毫升水含氫質子31022）磁共振成通常情況下人體內氫質子的核磁狀態(tài)通常情況下，盡管每個質子自旋均產生一個小的磁場，但呈隨機無序排列，磁化矢量相互抵消，人體并不表現(xiàn)出宏觀磁化矢量。磁共振成像的臨床應用19通常情況下人體內氫質子的核磁狀態(tài)通常情況下，盡管每個質

6、子自旋把人體放進大磁場磁共振成像的臨床應用20把人體放進大磁場磁共振成像的臨床應用202、人體進入主磁體發(fā)生了什么？沒有外加磁場的情況下，質子自旋產生核磁，每個氫質子都是一個“小磁鐵”，但由于排列雜亂無章，磁場相互抵消，人體并不表現(xiàn)出宏觀的磁場，宏觀磁化矢量為0。磁共振成像的臨床應用212、人體進入主磁體發(fā)生了什么？沒有外加磁場的情況下，質子自旋進入主磁場前后人體組織質子的核磁狀態(tài)磁共振成像的臨床應用22進入主磁場前后人體組織質子的核磁狀態(tài)磁共振成像的臨床應用22磁共振成像的臨床應用23磁共振成像的臨床應用23處于高能狀態(tài)太費勁，并非人人都能做到處于低能狀態(tài)的略多一點磁共振成像的臨床應用24處

7、于高能狀態(tài)太費勁，并非人人都能做到處于低能狀態(tài)的略多一點磁進入主磁場后人體被磁化了，產生縱向宏觀磁化矢量不同的組織由于氫質子含量的不同，宏觀磁化矢量也不同磁共振不能檢測出縱向磁化矢量？磁共振成像的臨床應用25進入主磁場后人體被磁化了，產生縱向宏觀磁化矢量？磁共振成像的MR能檢測到怎樣的磁化矢量呢？MR不能檢測到縱向磁化矢量，但能檢測到旋轉的橫向磁化矢量磁共振成像的臨床應用26MR能檢測到怎樣的磁化矢量呢？MR不能檢測到縱向磁化矢量如何才能產生橫向宏觀磁化矢量？磁共振成像的臨床應用27如何才能產生橫向宏觀磁化矢量？磁共振成像的臨床應用273、什么叫共振，怎樣產生磁共振？共振：能量從一個震動著的物

8、體傳遞到另一個物體，而后者以前者相同的頻率震動。磁共振成像的臨床應用283、什么叫共振，怎樣產生磁共振？共振：能量從一個震動著的物體體內進動的氫質子怎樣才能發(fā)生共振呢？給低能的氫質子能量，氫質子獲得能量進入高能狀態(tài)，即核磁共振。？磁共振成像的臨床應用29體內進動的氫質子怎樣才能發(fā)生共振呢？給低能的氫質子能量，氫質怎樣才能使低能氫質子獲得能量，產生共振，進入高能狀態(tài)？磁共振成像的臨床應用30怎樣才能使低能氫質子獲得能量，產生共振，進入高能狀態(tài)？磁共振90度脈沖繼發(fā)后產生的宏觀和微觀效應低能的超出部分的氫質子有一半獲得能量進入高能狀態(tài)，高能和低能質子數(shù)相等，縱向磁化矢量相互抵消而等于零使質子處于同

9、相位，質子的微觀橫向磁化矢量相加，產生宏觀橫向磁化矢量磁共振成像的臨床應用3190度脈沖繼發(fā)后產生的宏觀和微觀效應低能的超出部分的氫質子有90度脈沖激發(fā)使質子發(fā)生共振，產生最大的旋轉橫向磁化矢量，這種旋轉的橫向磁化矢量切割接收線圈，MR儀可以檢測到。氫質子多氫質子少磁共振成像的臨床應用3290度脈沖激發(fā)使質子發(fā)生共振，產生最大的旋轉橫向磁化矢量，這無線電波激發(fā)后，人體內宏觀磁場偏轉了90度，MRI可以檢測到人體發(fā)出的信號氫質子含量高的組織縱向磁化矢量大，90度脈沖后偏轉道橫向的磁場越強，MR信號強度越高。此時的MR圖像可區(qū)分質子密度不同的兩種組織非常重要磁共振成像的臨床應用33無線電波激發(fā)后，

10、人體內宏觀磁場偏轉了90度，MRI可以檢測到檢測到的僅僅是不同組織氫質子含量的差別，對于臨床診斷來說是遠遠不夠的。我們總是在90度脈沖關閉后過一定時間才進行MR信號采集。非常重要磁共振成像的臨床應用34檢測到的僅僅是不同組織氫質子含量的差別，對于臨床診斷來說是遠4、射頻線圈關閉后發(fā)生了什么？磁共振成像的臨床應用354、射頻線圈關閉后發(fā)生了什么？磁共振成像的臨床應用35無線電波激發(fā)使磁場偏轉90度，關閉無線電波后，磁場又慢慢回到平衡狀態(tài)（縱向)磁共振成像的臨床應用36無線電波激發(fā)使磁場偏轉90度，關閉無線電波后，磁場又慢慢回到無線電波激發(fā)使磁場偏轉90度，關閉無線電波后，磁場又慢慢回到平衡狀態(tài)（

11、縱向)磁共振成像的臨床應用37無線電波激發(fā)使磁場偏轉90度，關閉無線電波后，磁場又慢慢回到射頻脈沖停止后，在主磁場的作用下，橫向宏觀磁化矢量逐漸縮小到零，縱向宏觀磁化矢量從零逐漸回到平衡狀態(tài)，這個過程稱為核磁弛豫。核磁弛豫又可分解為兩個部分：橫向弛豫 縱向弛豫磁共振成像的臨床應用38磁共振成像的臨床應用38橫向弛豫也稱為T2弛豫，簡單地說，T2弛豫就是橫向磁化矢量減少的過程。90度脈沖磁共振成像的臨床應用39橫向弛豫也稱為T2弛豫，簡單地說，T2弛豫就是橫向磁化矢量減不同的組織橫向弛豫速度不同不同的組織T2值不同磁共振成像的臨床應用40不同的組織橫向弛豫速度不同磁共振成像的臨床應用40縱向弛豫

12、也稱為T1弛豫，是指90度脈沖關閉后，在主磁場的作用下，縱向磁化矢量開始恢復，直至恢復到平衡狀態(tài)的過程。90度脈沖磁共振成像的臨床應用41縱向弛豫也稱為T1弛豫，是指90度脈沖關閉后，在主磁場的作用不同組織有不同的縱向弛豫速度不同組織T1值不同磁共振成像的臨床應用42不同組織有不同的縱向弛豫速度磁共振成像的臨床應用42重要提示不同組織有著不同質子密度橫向(T2)弛豫速度縱向(T1)弛豫速度這是MRI顯示解剖結構和病變的基礎？磁共振成像的臨床應用43重要提示不同組織有著不同？磁共振成像的臨床應用435、磁共振“加權成像”T1WIT2WIPD磁共振成像的臨床應用445、磁共振“加權成像”T1WIT

13、2WIPD磁共振成像的臨床應MR能檢測到怎樣的磁化矢量呢？MR不能檢測到縱向磁化矢量，但能檢測到旋轉的橫向磁化矢量磁共振成像的臨床應用45MR能檢測到怎樣的磁化矢量呢？MR不能檢測到縱向磁化矢量在任何序列圖像上，信號采集時刻旋轉橫向的磁化矢量越大，MR信號越強磁共振成像的臨床應用46在任何序列圖像上，信號采集時刻旋轉橫向的磁化矢量越大，MR信所謂的加權就是“重點突出”的意思T1加權成像（T1WI）-突出組織T1弛豫（縱向弛豫）差別T2加權成像（T2WI）-突出組織T2弛豫（橫向弛豫）差別質子密度加權成像（PD）突出組織氫質子含量差別何為加權？磁共振成像的臨床應用47所謂的加權就是“重點突出”的

14、意思何為加權？磁共振成像的臨T2加權成像（T2WI)T2值小 橫向磁化矢量減少快 MR信號低（黑）T2值大 橫向磁化矢量減少慢 MR信號高（白）水T2值約為3000毫秒 MR信號高腦T2值約為100毫秒 MR信號低反映組織橫向弛豫的快慢！磁共振成像的臨床應用48T2加權成像（T2WI)T2值小 橫向磁化矢量減少快 T1加權成像(T1WI)T1值越小 縱向磁化矢量恢復越快 MR信號強度越高（白）T1值越大 縱向磁化矢量恢復越慢 MR信號強度越低（黑）脂肪的T1值約為250毫秒 MR信號高（白）水的T1值約為3000毫秒 ，MR信號低（黑）反映組織縱向弛豫的快慢??？磁共振成像的臨床應用49T1加權

15、成像(T1WI)T1值越小 縱向磁化矢量恢復越快重要提示!人體大多數(shù)病變的T1值、T2值均較相應的正常組織大，因而在T1WI上比正常組織“黑”，在T2WI上比正常組織“白”。磁共振成像的臨床應用50重要提示!人體大多數(shù)病變的T1值、T2值均較相應的正常組90180回波回波90180TETRTE：回波時間TR：重復時間6、如何區(qū)分T1WI、T2WI磁共振成像的臨床應用5190180回波回波90180TETRTE：回波時間TR：重復如何區(qū)分T1WI、T2WI1、看TR、TE T2WI：長TR（2000毫秒）、長TE（50毫秒） T1WI ：短TR （400-800毫秒）短TE（10-15毫秒）T2

16、WIT1WI磁共振成像的臨床應用52如何區(qū)分T1WI、T2WI1、看TR、TE T2WIT1WI如何區(qū)分T1WI、T2WI2、看水和脂肪T1WI：水（如腦脊液、胃液、腸液、尿液）呈低信號（黑）脂肪呈很高信號（很白）T2WI：水呈很高信號（很白）脂肪信號有所降低（灰白）T2WIT1WI磁共振成像的臨床應用53如何區(qū)分T1WI、T2WI2、看水和脂肪T2WIT1WI磁共3、看其他結構腦組織：T1WI:白質比灰質信號高T2WI:白質比灰質信號低腹部：T1WI:肝臟比脾臟信號高T2WI:肝臟比脾臟信號低如何區(qū)分T1WI、T2WIT2WIT1WIT1WIT2WI磁共振成像的臨床應用543、看其他結構如何

17、區(qū)分T1WI、T2WIT2WIT1WIT1三、MRI的基本技術和新技術磁共振成像的臨床應用55三、MRI的基本技術和新技術磁共振成像的臨床應用55常規(guī)MRI超快速MRIMRA擴散成像灌注加權MR水成像 腦功能成像 MRI仿真內窺鏡 MRI電影 MR頻譜分析 介入性MRI磁共振成像的臨床應用56常規(guī)MRI 腦功能成像磁共振成像的臨床應用561、常規(guī)MRI包括常規(guī)T1WI 、T2WI、質子加權成像臨床工作中最常用的技術磁共振成像的臨床應用571、常規(guī)MRI包括常規(guī)T1WI 、T2WI、質子加權成像磁共單層成像時間短于1秒，適用于：不能控制運動或神志不清病人胸部、腹部屏氣掃描動態(tài)增強掃描各器官功能成

18、像、超快速成像技術磁共振成像的臨床應用58單層成像時間短于1秒，適用于：、超快速成像技術磁共振成像的、MR血管成像（MRA）不用造影劑的MRA（常規(guī)MRA）：適用于全身血管病變的顯示，也可用于血管血液流速、流量分析。對比增強MRA：能提高常規(guī)MRA的準確性和真實性。適用于動脈瘤、大血管疾病的MRA檢查。對于大血管疾病的檢查，對比增強MRA已經能基本取代血管造影。磁共振成像的臨床應用59、MR血管成像（MRA）不用造影劑的MRA（常規(guī)MRA）：磁共振成像的臨床應用60磁共振成像的臨床應用60磁共振成像的臨床應用61磁共振成像的臨床應用61、水分子擴散加權成像檢測組織內水分子熱運動水平，適用于：超

19、急性期腦梗塞的診斷和鑒別診斷，可檢出發(fā)病6小時內甚至2小時以內的腦梗塞小時以后常規(guī)小時以后T2WIT1WI擴散成像磁共振成像的臨床應用62、水分子擴散加權成像檢測組織內水分子熱運動水平，適用于：T彌散成像的基本知識彌散的基本概念自由水的布朗運動影響因素組織結構生化特性溫度外加使局部組織運動的因素測量方法生物、物理方法放射活性或熒光標記核磁共振成像核磁共振是目前在人體上進行水分子彌散測量與成像的唯一方法磁共振成像的臨床應用63彌散成像的基本知識彌散的基本概念核磁共振是目前在人體上進行水MR彌散成像原理234靜止水分子1彌散水分子RFslice信號強信號弱磁共振成像的臨床應用64MR彌散成像原理2

20、34靜止水分子1彌散水分子RFslice信B值的影響因素b =2G2 (/3 )b值是反映附加梯度場性質的參數(shù)b值的大小與信號衰減成正比磁共振成像的臨床應用65B值的影響因素b =2G2 (/3 )b值是反映附組織 A 組織B正常腦組織隨機運動的水分子 = 低信號細胞毒性水腫的腦組織運動受限的水分子 = 高信號DW-EPI診斷急性腦梗塞原理磁共振成像的臨床應用66組織 A 組織B正常腦組織細胞毒性水腫的腦組織DW-EP 彌散圖像包含有T2、質子、和ADC值變化的綜合信息，我們把T2及質子的對比度在彌散圖像上反映的現(xiàn)象稱為透過效應（shine through). Shine through 在梗

21、死性病變發(fā)生一周左右，對彌散圖像的對比度起主要作用。T2透過效應磁共振成像的臨床應用67 彌散圖像包含有T2、質子、和ADC值變化的綜DWIADC圖ADC值的引進ADC=(S1-S2)/(b1-b2)磁共振成像的臨床應用68DWIADC圖ADC值的引進ADC=(S1-S2)/(b1-腦梗死急性期ADC值降低DWI高信號細胞毒性水腫腦梗死亞急性期ADC值升高血管源性水腫 不同性質水腫在彌散圖像上的差別彌散效應顯著T2效應顯著DWI高信號磁共振成像的臨床應用69腦梗死急性期ADC值降低DWI高信號細胞毒性水腫腦梗死亞急性臨床病例陳舊瘢痕T2FliarDWIT1+CADCeADCeADCDTI磁共振

22、成像的臨床應用70臨床病例陳舊瘢痕T2FliarDWIT1+CADCeADCe靜脈快速注射造影劑后，利用超快速成像序列進行掃描，可反應組織的血流灌注和血液動力學改變，適用于：超急性期腦梗塞，大面積梗塞于血管閉塞后可立刻檢出心肌血流灌注分析，檢出早期心肌缺血、血流灌注成像灌注成像T2WI磁共振成像的臨床應用71靜脈快速注射造影劑后，利用超快速成像序列進行掃描，可反應組織、MRI水成像技術利用人體內的水作為天然對比劑清晰顯示含水器官的解剖和病變。內耳水成像MR延腺管造影MR脊髓造影（MRM）MR膽胰管造影（MRCP）MR尿路造影（MRU）內耳水成像磁共振成像的臨床應用72、MRI水成像技術利用人體

23、內的水作為天然對比劑清晰顯示含水磁共振成像的臨床應用培訓課件磁共振成像的臨床應用74磁共振成像的臨床應用74利用MRI薄層掃描技術及特定的軟件進行重建，模擬纖維內窺鏡對空腔臟器進行腔內觀察，有利于鼻腔、鼻咽部、氣管、支氣管、胃腸道、血管等部位病變的顯示。、MRI仿真內窺鏡磁共振成像的臨床應用75利用MRI薄層掃描技術及特定的軟件進行重建，模擬纖維內窺鏡對能對心臟、關節(jié)等進行運動、功能分析、MRI電影磁共振成像的臨床應用76、MRI電影磁共振成像的臨床應用7610、MR頻譜分析能對組織的化學元素含量進行分析，反應組織的代謝、功能狀態(tài)。1H：檢測腦組織某些低濃度代謝產物31P：ATP、ADP含量分

24、析13C：酶缺乏性疾病的診斷19F：5-FU的作用機理研究23Na：腫瘤細胞生長評價磁共振成像的臨床應用7710、MR頻譜分析能對組織的化學元素含量進行分析，反應組織的膠質母細胞瘤磁共振成像的臨床應用78膠質母細胞瘤磁共振成像的臨床應用78利用MRI作為監(jiān)視手段進行介入性放射學手術，避免醫(yī)生病人遭受放射線損害。MRI導向活檢MRI導向射頻消融MRI導向微波治療MRI導向冷凍治療MRI介導血管成型術和內支架植入術11、介入性MRI磁共振成像的臨床應用79利用MRI作為監(jiān)視手段進行介入性放射學手術，避免醫(yī)生病人遭受四、MRI的優(yōu)點和缺點（與CT比較）磁共振成像的臨床應用80四、MRI的優(yōu)點和缺點磁共振成像的臨床應用80優(yōu) 點組織分辨率較CT高，可檢出更多的病變大多數(shù)病變不用造影劑就能較好顯示不用造影劑就可較好顯示血管沒有骨性偽影，有利于后顱窩、椎管等部位病變的檢查多參數(shù)成像，能為病變檢出和鑒別診斷提供更多信息可任意斷面成像，CT一般僅能進行橫斷面掃描無放射線損傷磁共振成像的臨床應用81優(yōu)