磁共振成像基本知识ppt
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磁共振成像基本原理卫生部北京医院杨正汉PPT课件
Nikola Tesla (18571943), 奥地利电器工程 师，物理学家，旋转磁 场原理及其应用的先驱 者之一。
1 T = 10000G
•第12页/共143页
•主磁场的均匀度
•MRI要求磁场高度均匀，???
•空间定位需要 •频谱分析（各种代谢物之间的共振频率 相差极小） •脂肪抑制（脂肪和水分子中的氢质子共 振频率很接近）
按与检查部位的关系分
体线圈 表面线圈
第一代为线性极化表面线圈 第二代为圆形极化表面线圈 第三代为圆形极化相控阵线圈 第四代为一体化全景相控阵线圈
•第24页/共143页
•利 用 2.3cm 显微线圈采 集的指纹MR 图像
3D-FFE Matrix 512×512 FOV 2.5cm
•第25页/共143页
•MRI基本原理
•非常重要 •难以理解
•非常重要
•第1页/共143页
学习MRI前应该掌握的知识
• 电学 • 磁学 • 量子力学 • 高等数学
• 初中数学 • 初中物理 • 加减乘除 • 平方开方
•第2页/共143页
磁共振成像基本原理
•一个放射科医生对磁共振成像的理解
•第3页/共143页
一、MRI扫描仪的 基本硬件构成
– 激发人体产生共振（广 播电台的发射天线）
– 采集MR信号（收音机 的天线）
•第22页/共143页
1 T = 10000G
•第12页/共143页
•主磁场的均匀度
•MRI要求磁场高度均匀，???
•空间定位需要 •频谱分析（各种代谢物之间的共振频率 相差极小） •脂肪抑制（脂肪和水分子中的氢质子共 振频率很接近）
按与检查部位的关系分
体线圈 表面线圈
第一代为线性极化表面线圈 第二代为圆形极化表面线圈 第三代为圆形极化相控阵线圈 第四代为一体化全景相控阵线圈
•第24页/共143页
•利 用 2.3cm 显微线圈采 集的指纹MR 图像
3D-FFE Matrix 512×512 FOV 2.5cm
•第25页/共143页
•MRI基本原理
•非常重要 •难以理解
•非常重要
•第1页/共143页
学习MRI前应该掌握的知识
• 电学 • 磁学 • 量子力学 • 高等数学
• 初中数学 • 初中物理 • 加减乘除 • 平方开方
•第2页/共143页
磁共振成像基本原理
•一个放射科医生对磁共振成像的理解
•第3页/共143页
一、MRI扫描仪的 基本硬件构成
– 激发人体产生共振（广 播电台的发射天线）
– 采集MR信号（收音机 的天线）
•第22页/共143页
磁共振成像基本原理PPT课件
伪影与干扰的识别与处理
运动伪影
由于患者运动造成的伪影是磁共振成像中常见的问题之一。为了减少运动伪影，需要确保患者在扫描过程中保持静止 ，并在必要时使用呼吸带等辅助设备。
化学位移伪影
化学位移伪影是由于不同组织中原子核的共振频率差异造成的。通过优化扫描参数和调整图像处理技术，可以减少化 学位移伪影对图像质量的影响。
决定了数据采集的速度，影响成像时间。
计算机系统与软件
数据采集
通过计算机系统控制，实时采集并处理数据。
图像重建
利用软件算法，将采集到的数据转换为图像。
系统集成
将各系统模块集成在一起，实现磁共振成像功能。
05
磁共振成像安全性与质 量控制
磁共振成像安全性
磁场安全
磁共振成像设备产生的磁场强大而稳定，需要确保磁场强 度在安全范围内，避免对周围环境和人体造成伤害。
参数优化
根据不同的扫描目标和需求，优化扫描序列中的参数，如磁场强度、射频脉冲的频率和持续时间等，以提高图像 质量和分辨率。
04
磁共振成像设备
磁体系统
01
02
03
磁体类型
超导磁体、永磁磁体和常 导磁体等。
磁场强度
磁场强度决定了成像质量， 通常在0.5-3.0特斯拉之间。
磁场均匀度
为了获得清晰的图像，需 要保持磁场均匀度在一定 范围内。
磁共振 ppt课件
像。
功能成像技术
扩散加权成像（Diffusion Weighted Imaging，DWI）：通过测量水分子的随机运 动来反映组织微观结构的变化，常用于脑部梗塞和肿瘤的诊断。
灌注加权成像（Perfusion Weighted Imaging，PWI）：通过测量组织内的血流灌 注情况来反映组织的生理功能，常用于脑部缺血性病变的诊断。
对某些人群不适用
由于磁共振成像需要使用强 磁场，对于体内植入金属异 物或起搏器等电子设备的人 群不适用。
06 磁共振的未来发展
技术创新与进步
更高分辨率成像
通过改进磁场强度和优化信号处理技术，实现更 高分辨率的磁共振成像，提高诊断的准确性。
实时成像技术
研究和发展实时成像技术，减少成像时间，提高 成像速度，满足临床对快速诊断的需求。
无害。
高软组织分辨率
磁共振成像能够清晰地显示软组织结构， 对于脑、关节、肌肉等部位的病变诊断具
有优势。
多参数成像
磁共振成像可以获取多种参数，如T1、T2 、质子密度等，从而提供丰富的诊断信息 。
功能成像
除了结构成像外，磁共振还可以进行功能 成像，如灌注成像和弥散成像，有助于疾 病的早期诊断和预后评估。
02 磁共振原理
核自旋与磁矩
核自旋
原子核具有自旋角动量，使得原 子核具有磁矩。
磁矩
原子核的磁矩与外界磁场相互作 用，产生能级分裂。
功能成像技术
扩散加权成像（Diffusion Weighted Imaging，DWI）：通过测量水分子的随机运 动来反映组织微观结构的变化，常用于脑部梗塞和肿瘤的诊断。
灌注加权成像（Perfusion Weighted Imaging，PWI）：通过测量组织内的血流灌 注情况来反映组织的生理功能，常用于脑部缺血性病变的诊断。
对某些人群不适用
由于磁共振成像需要使用强 磁场，对于体内植入金属异 物或起搏器等电子设备的人 群不适用。
06 磁共振的未来发展
技术创新与进步
更高分辨率成像
通过改进磁场强度和优化信号处理技术，实现更 高分辨率的磁共振成像，提高诊断的准确性。
实时成像技术
研究和发展实时成像技术，减少成像时间，提高 成像速度，满足临床对快速诊断的需求。
无害。
高软组织分辨率
磁共振成像能够清晰地显示软组织结构， 对于脑、关节、肌肉等部位的病变诊断具
有优势。
多参数成像
磁共振成像可以获取多种参数，如T1、T2 、质子密度等，从而提供丰富的诊断信息 。
功能成像
除了结构成像外，磁共振还可以进行功能 成像，如灌注成像和弥散成像，有助于疾 病的早期诊断和预后评估。
02 磁共振原理
核自旋与磁矩
核自旋
原子核具有自旋角动量，使得原 子核具有磁矩。
磁矩
原子核的磁矩与外界磁场相互作 用，产生能级分裂。
磁共振成像(MRI)的基本原理PPT演示课件
磁共振成像(MRI)的基本原理 Magnetic Resonance Imaging
同济医科大学附属协和医院MR室 刘定西
1
磁共振现象的发现及发展
1924年pauli在进行电在子波谱 试验中发现了许多原子核象带电的 自旋粒子一样具有角动量和磁动量。
1946年美国物理学家Block和 Purcell分别测出了在均匀物质中磁 共振的能量吸收，进一步证实了核 自旋的存在，并为此获得了1952年 诺贝尔物理学奖。
• MZ = M0(1－e-t/T1) • T1的物理学意义：弛豫周期。
47
纵向磁化对比
由于各种组织的T1不同，在纵向弛 豫过程中，不同时刻各种组织在纵 向磁化中的比例不同，因而产生了 不同组织间的纵向磁化对比。也称 为T1对比。
48
T1加权图像
T1 weighted image 图像的对比主要依赖T1对比称 为T1加权（权重）图像。
42
自旋弛豫
• 自旋弛豫：自旋系统由激发态恢复到其 平衡态的过程。可分为纵向弛豫和横向 弛豫两个过程。
• 纵向弛豫（自旋晶格弛豫、T1弛豫）： 纵向磁化逐渐恢复的过程。
• 横向弛豫（自旋自旋弛豫、T2弛豫）： 横向磁化逐渐消失的过程
43
44
纵向弛豫的机理
波动的晶格磁场是一个连续频率的 波动磁场，Lamor 频率的晶格磁场可以 吸收激发态自旋所释放的量子化能量， 恢复其平衡态。晶格磁场的频率越接近 Lamor 频率，纵向弛豫的速度越快。人 体各种不同类型组织的晶格磁场频率有 差异。纵向弛豫速度不同。
同济医科大学附属协和医院MR室 刘定西
1
磁共振现象的发现及发展
1924年pauli在进行电在子波谱 试验中发现了许多原子核象带电的 自旋粒子一样具有角动量和磁动量。
1946年美国物理学家Block和 Purcell分别测出了在均匀物质中磁 共振的能量吸收，进一步证实了核 自旋的存在，并为此获得了1952年 诺贝尔物理学奖。
• MZ = M0(1－e-t/T1) • T1的物理学意义：弛豫周期。
47
纵向磁化对比
由于各种组织的T1不同，在纵向弛 豫过程中，不同时刻各种组织在纵 向磁化中的比例不同，因而产生了 不同组织间的纵向磁化对比。也称 为T1对比。
48
T1加权图像
T1 weighted image 图像的对比主要依赖T1对比称 为T1加权（权重）图像。
42
自旋弛豫
• 自旋弛豫：自旋系统由激发态恢复到其 平衡态的过程。可分为纵向弛豫和横向 弛豫两个过程。
• 纵向弛豫（自旋晶格弛豫、T1弛豫）： 纵向磁化逐渐恢复的过程。
• 横向弛豫（自旋自旋弛豫、T2弛豫）： 横向磁化逐渐消失的过程
43
44
纵向弛豫的机理
波动的晶格磁场是一个连续频率的 波动磁场，Lamor 频率的晶格磁场可以 吸收激发态自旋所释放的量子化能量， 恢复其平衡态。晶格磁场的频率越接近 Lamor 频率，纵向弛豫的速度越快。人 体各种不同类型组织的晶格磁场频率有 差异。纵向弛豫速度不同。
磁共振成像(MRI)解剖PPT课件
1990s
快速成像技术的发展，提高了 成像速度和分辨率。
1946年
核磁共振现象被发现。
1980s
核磁共振成像技术开始广泛应 用于临床诊断。
2000s至今
高场强核磁共振成像技术逐渐 普及，功能性MRI成像技术得 到发展。
MRI技术的优势与局限性
优势
无电离辐射、多参数成像、软组 织分辨率高、可进行功能成像等 。
腹部MRI解剖
腰椎与肾脏
展示腰椎和肾脏的MRI图像，解释其在腹部结构中的功能。
肝脏与脾脏
通过MRI图像展示肝脏和脾脏的解剖特点，阐述其在消化系统中的作用。
03 正常MRI解剖图像展示
正常头部MRI解剖图像
总结词
展示大脑、脑干、小脑等结构
详细描述
正常头部MRI解剖图像可以清晰地展示大脑、脑干和小脑等重要结构，以及它们 之间的相互关系。这些结构包括灰质、白质、脑室和脑池等，对于诊断神经系统 疾病具有重要意义。
脊髓疾病
MRI能够检测脊髓肿瘤、 脊髓损伤等病变，为治疗 提供依据。
神经根病变
MRI能够准确诊断神经根 受压情况，有助于确定病 变位置和程度。
肿瘤的诊断与分期
肿瘤定位
MRI能够准确判断肿瘤的 位置和范围，为手术切除 提供指导。
肿瘤分期
MRI能够评估肿瘤是否侵 犯周围组织，有助于判断 肿瘤分期和制定治疗方案。
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