MRI相关基础内容
mri基础知识
mri基础知识
MRI(磁共振成像)是一种医学影像技术,使用磁场和无线电波来生成图像。
MRI可以提供非常详细和清晰的图像,用于诊断和评估大脑、心脏、骨骼、肌肉、关节、内脏器官和许多其他部位的疾病和损伤。
一般来说,MRI的基本步骤如下:
1.患者躺在MRI机床上,可能需要注射或口服对比剂。
2.机器会产生非常强大的磁场和无线电波,用于激发人体内水分子的自旋。
3.当水分子发生自旋时,它会产生一个微弱的信号。
4.计算机会捕捉和处理这些信号,并将其转换为图像。
MRI的优点包括可以提供三维图像、无需使用放射线、对软组织具有高度分辨率等。
然而,MRI也有一些局限性,如成本高、时间长、不适用于某些患者等。
mri原理通俗易懂
mri原理通俗易懂摘要:1.MRI 的基本原理2.MRI 的构造和组成部分3.MRI 的图像采集和重建过程4.MRI 的优点和应用领域正文:磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,简称MRI)是一种利用磁场和射频脉冲对人体进行非侵入性成像的技术。
MRI 原理通俗易懂,它主要基于原子核的磁共振现象。
下面我们将详细介绍MRI 的基本原理、构造和组成部分,以及MRI 的图像采集和重建过程。
MRI 的基本原理是原子核磁共振。
原子核具有磁矩,当磁场作用于原子核时,原子核会产生共振信号。
MRI 利用射频脉冲激发人体内的原子核产生共振信号,然后通过计算机处理这些信号,最终生成清晰的图像。
MRI 主要由以下几个部分组成:主磁体、梯度线圈、射频线圈和控制系统。
主磁体是MRI 设备的核心部件,它产生强磁场,使人体内的原子核产生共振。
梯度线圈产生梯度磁场,用于对人体各部位进行空间定位。
射频线圈产生射频脉冲,激发原子核产生共振信号。
控制系统用于控制MRI 设备的运行和采集图像。
MRI 的图像采集和重建过程分为以下几个步骤:首先,对人体进行定位,确定成像范围;然后,通过射频脉冲激发原子核产生共振信号;接着,对信号进行采集和处理;最后,通过计算机重建成图像。
MRI 具有许多优点,如无辐射、高分辨率、多参数成像等。
这使得MRI 在许多领域都有广泛的应用,如临床医学、生物科学、材料科学等。
在临床医学中,MRI 广泛应用于脑部、脊柱、关节等疾病的诊断。
总之,MRI 原理通俗易懂,它利用磁场和射频脉冲对人体进行非侵入性成像。
MRI 设备由主磁体、梯度线圈、射频线圈和控制系统组成,其图像采集和重建过程包括定位、信号激发、信号采集处理和图像重建。
磁共振知识点总结
磁共振知识点总结一、磁共振成像(MRI)基本原理。
1. 原子核特性。
- 许多原子核都具有自旋特性,例如氢原子核(单个质子)。
当置于外磁场中时,这些自旋的原子核会发生能级分裂,产生两种不同的能量状态(平行和反平行于外磁场方向)。
- 两种状态的能量差与外磁场强度成正比,公式为Δ E = γℏ B_0,其中γ是旋磁比(不同原子核有不同的旋磁比),ℏ是约化普朗克常数,B_0是外磁场强度。
2. 射频脉冲(RF)的作用。
- 当施加一个频率与原子核进动频率相同(拉莫尔频率,ω_0=γ B_0)的射频脉冲时,原子核会吸收能量,从低能级跃迁到高能级,处于激发态。
- 射频脉冲停止后,原子核会释放能量回到低能级,这个过程产生磁共振信号。
3. 弛豫过程。
- 纵向弛豫(T1弛豫)- 也称为自旋 - 晶格弛豫。
是指处于激发态的原子核将能量传递给周围晶格(分子环境),恢复到纵向平衡状态的过程。
- T1值反映了组织纵向弛豫的快慢,不同组织的T1值不同。
例如,脂肪组织的T1值较短,水的T1值较长。
- 横向弛豫(T2弛豫)- 也称为自旋 - 自旋弛豫。
是指激发态的原子核之间相互作用,导致横向磁化矢量衰减的过程。
- T2值反映了组织横向弛豫的快慢,一般来说,纯水的T2值较长,固体组织的T2值较短。
二、MRI设备组成。
1. 磁体系统。
- 主磁体。
- 产生强大而均匀的外磁场B_0,是MRI设备的核心部件。
常见的磁体类型有永磁体、常导磁体和超导磁体。
- 永磁体:不需要电源,磁场强度相对较低(一般小于0.5T),维护成本低,但重量大。
- 常导磁体:通过电流产生磁场,磁场强度一般在0.2 - 0.5T,需要大量电力供应,产生热量多。
- 超导磁体:利用超导材料在超导状态下的零电阻特性,通过强大电流产生高磁场(1.5T、3.0T甚至更高),磁场均匀性好,但需要液氦冷却,设备成本和维护成本高。
- 梯度磁场系统。
- 由X、Y、Z三个方向的梯度线圈组成,用于在主磁场基础上产生线性变化的梯度磁场。
MRI基础-1
山东省医学影像学研究所 柳 澄
磁共振成像 MRI
M:magnetic R:resonance I:imaging 磁 共振 成像
一.核磁共振现象
单数电子原子核的特点 H作为人体成像的基础
质子的运动方式与进动频率
静磁场和射频磁场
核磁共振现象
[ ]
膝 线 圈
磁共振图像
T1 加权图像:以纵向弛豫差别为主的图 像,即此种图像的亮度差别取决于不同 组织的纵向弛豫差别。 T2 加权图像:以横向弛豫差别为主的图 像,即此种图像的亮度差别取决于不同 组织的横向弛豫差别。
T1 加权图像
T2 加权图像
磁共振图像
流空效应:由于血液在不停地流动,采 集信号时受到激励的血液已经离开原来 层面,新流入的血液未受激励,不会产 生信号,因而流动的血液无论在T1 WI还 是T2 WI上均为无信号区,称之为流空效 应,由于T2WI的回波时间长,流空效应 明显。
豫时间,又称 T1。
Z
63%
T1
0
纵向弛豫时间
横向弛豫与T2
射频脉冲停止作用后,横向磁场强
度由最大恢复到原来0位置的过程,
称为横向弛豫,又称自旋-自旋弛豫。
横向弛豫
XY 磁 场 强 度
0
时间 横向弛豫
横向弛豫时间
横向弛豫中,磁场强度恢复到原强
度的37%时所需要的时间称为横向弛
豫时间,又称 T2
12.774 42.58 63.87 17.24 11.27
正常人体内的磁场
由于氢质子的排列无序,
虽然具有若干氢质子, 人体并无磁场存在
0
无磁矩形成
mri基本知识总结
mri基本知识总结
MRI,即磁共振成像,是一种非侵入性的医学影像技术,利用强磁场和射频脉冲使人体组织产生共振,从而产生信号,这些信号经过处理后可以形成人体的解剖结构和病变的图像。
以下是MRI的基本知识总结:
1. 工作原理:MRI利用的是磁矩不为零的原子核(如氢原子)在强磁场中
的共振现象。
当外部磁场作用于人体内的氢原子时,这些原子核会以特定的频率产生共振,这种共振信号被接收并转化为图像。
2. 灰阶成像:MRI图像以灰阶形式显示,类似于X线和CT图像的黑白灰度,但不表示密度,而是信号的强度。
3. 流空效应:由于流动的液体中的氢原子核无法“记住”其磁矩方向,因此流动的液体在MRI中显示为无信号,与周围组织形成对比。
这一特性在血管、脑脊液等流动液体的成像中特别重要。
4. 多方位、多层面成像:MRI能够从多个角度获取人体的图像,并可以在
不同的层面上对解剖结构进行展示。
这种能力使其不仅适用于定位诊断,对定性诊断也有重要价值。
5. 多种成像技术:MRI除了最基本的质子密度像、T1加权像、T2加权像外,还有多种成像技术,如血流成像、血管造影、水成像、脂肪抑制成像等。
这些技术提供了丰富的信息,是其他影像技术无法比拟的。
6. 不需要使用造影剂:大部分情况下,MRI检查不需要使用造影剂。
然而,某些特定的检查可能需要使用造影剂来增强图像对比度。
7. 适应症:MRI适用于多种疾病的诊断,包括但不限于神经系统疾病、心
血管系统疾病、肿瘤等。
总的来说,MRI是一种强大的医学影像技术,它通过无创的方式提供了高分辨率的人体解剖结构和病变的图像,对疾病的诊断和治疗具有重要价值。
mri的基本概念
MRI是磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging)的缩写,是一种利用核磁共振现象获取人体组织结构和功能信息的医学影像技术。
本文将从MRI的基本原理、影像生成过程以及临床应用等方面进行介绍,希望能够为您提供全面的了解。
一、MRI的基本原理MRI的基本原理建立在核磁共振现象之上。
核磁共振是指原子核在外加磁场和射频场的作用下发生共振吸收和辐射的现象。
在MRI中,主要利用水素原子核的核磁共振特性来获取人体组织的影像信息。
当被放置在强静态磁场中时,人体组织中的水分子会产生特定的共振信号,通过对这些信号的检测和分析,可以得到高分辨率的影像信息。
二、MRI的影像生成过程1. 磁场建立:首先,患者被置于强静态磁场中,这个磁场可以使体内的水分子的原子核朝向发生变化,使其产生共振信号。
2. 射频激射:在静态磁场的作用下,通过向人体施加射频脉冲,可以激发体内的水分子原子核,使其发出特定的共振信号。
3. 信号检测:接收体内产生的共振信号,并将其转化为电信号进行处理。
4. 影像重建:通过计算机对接收到的信号进行处理和重建,生成图像。
三、MRI的临床应用1. 诊断性应用:MRI在临床上广泛应用于各种疾病的诊断,如脑部肿瘤、脊柱疾病、关节损伤等。
由于其高分辨率和无辐射的优势,MRI成为了很多病症的首选影像学检查方法。
2. 术前评估:在外科手术前,MRI可以提供准确的解剖结构信息,帮助医生进行手术方案的制定和评估,降低手术风险。
3. 研究应用:MRI在医学研究领域也有着广泛的应用,例如在神经科学、心血管疾病等方面发挥着重要作用。
四、MRI的发展趋势1. 高场强技术:随着MRI设备技术的不断进步,高场强MRI 技术的应用越来越广泛,可以提供更高分辨率的影像信息。
2. 功能性MRI:功能性磁共振成像(fMRI)可以观察大脑在特定任务下的代谢活动,对认知科学研究具有重要意义。
3. 分子成像:分子成像技术的发展,使得MRI可以在细胞水平上观察生物分子的活动和分布,对疾病的早期诊断有着重要意义。
MRI基础知识
缩短扫描时间
快速MRI技术通过优化扫描序列和参数,减少扫描时间,使检查 过程更快捷。
实时成像
快速MRI技术可以实时获取图像,便于医生即时了解病变情况, 有助于及时诊断和治疗。
适应紧急情况
快速MRI技术可用于紧急情况,如急性卒中或创伤,为患者争取 宝贵的治疗时间。
功能MRI技术
脑功能成像
功能MRI可以非侵入性地观察大脑活动,帮助研究大脑的功能和 神经连接。
疾病诊断
功能MRI可以用于诊断和评估神经系统疾病,如癫痫、多发性硬 化和阿尔茨海默病等。
手术导航
功能MRI可以用于手术导航,引导医生精确地定位病变组织,提 高手术精度。
感谢您的观看
THANKS
穿着要求
患者需穿着无金属装饰、无纽扣的衣服, 同时需去掉身上的金属物品。
病史询问
医生会询问患者的病史,以确定是否适合 进行MRI检查。
饮食与禁食
根据检查部位和医生要求,可能需要禁食 或控制饮食。
患者进入扫描室
扫描室介绍
患者进入扫描室前,工作人员 会介绍扫描室内的设备和注意
事项。
安全检查
进入扫描室前,患者需通过安 全检查,以确保身上没有携带
05
MRI技术的优势与局限
MRI技术的优势
无创性
MRI技术不需要侵入人体,因此可 以避免创伤和感染。
高分辨率
MRI可以提供高分辨率的图像,能 够清晰地显示人体内部结构和病变 。
多种序列成像
MRI技术可以提供多种序列的图像 ,如T1、T2、扩散加权等,有助于 更好地诊断疾病。
安全性
MRI使用磁场和射频脉冲,不涉及 电离辐射,相对安全。
06
MRI技术的未来发展
磁共振阅片基础知识
磁共振阅片基础知识
磁共振成像(MRI)呀,就像是给身体拍了一部超级清晰的“大片”!咱来好好唠唠这磁共振阅片的基础知识哈。
你想想看,这磁共振就像是一个神奇的“摄影师”,能把我们身体里面的情况拍得清清楚楚。
那片子上的图像啊,可都是身体内部的秘密呢!
先说说那白花花的一片,嘿,那可不是雪哦!那可能是骨头呀,骨头在片子上看起来就是白白亮亮的。
然后呢,还有一些灰色的区域,说不定就是我们的肌肉啦、软组织啥的。
那要是看到一些黑黑的地方呢?别急别急,这可能是一些空腔呀,比如脑室之类的。
就好像一个大房间,里面空空的,所以看起来就比较黑啦。
再来讲讲那些像线条一样的东西。
哎呀呀,那可能就是血管啦!血管在磁共振片子上有时候就像小蛇一样弯弯曲曲的。
你说神奇不神奇?
咱们看片子的时候可不能马虎哦!要像侦探一样仔细观察每一个细节。
比如说,看看有没有异常的亮点呀,或者是形状奇怪的地方。
这可都可能是身体给我们发出的信号呢!
就好比说,如果看到一个地方突然凸出来一块,那是不是就像脸上突然长了个痘痘一样显眼呀?这时候就得好好琢磨琢磨啦,是不是身体哪里出问题啦?
还有哦,不同的部位在片子上也有不同的特点呢。
脑袋的片子和肚子的片子那肯定不一样呀,就像苹果和橘子,长得都不一样嘛!
总之呢,磁共振阅片可不是一件简单的事儿,但也别被它吓住啦!只要我们多学习,多观察,慢慢就会找到其中的窍门啦。
咱得把自己练成一个厉害的“片子解读大师”,这样就能更好地了解自己的身体啦!这不就是对自己健康负责嘛!磁共振阅片,加油学起来呀!
原创不易,请尊重原创,谢谢!。
磁共振基础知识课件
高软组织分辨率
磁共振能够提供高分辨率的软 组织图像,有助于诊断肿瘤、
炎症和其他软组织病变。
多参数成像
磁共振可以获取多种参数的图 像,如T1、T2和质子密度等 ,有助于疾病的鉴别诊断。
无骨伪影干扰
由于磁共振不受骨骼的影响, 因此能够清楚地显示脑部和软
组织结构。
缺点
价格昂贵
磁共振成像设备成本高,导致 检视察肌肉和肌腱的 形态和信号变化,对肌肉和肌腱的 损伤进行诊断。
关节病变
磁共振成像能够检测关节的炎症、 退行性病变以及关节腔内病变,为 关节疾病的诊断和治疗提供重要信 息。
04
磁共振成像的优缺点
优点
01
02
03
04
无电离辐射
磁共振成像技术不使用X射线 ,因此没有电离辐射,对患者
详细描述
传统的单核磁共振只能提供有限的分子结构 和代谢信息,而多核磁共振技术则能够提供 更多的信息。通过利用不同原子核的共振频 率和磁矩差异,多核磁共振技术能够揭示不 同分子之间的相互作用和代谢过程。这有助 于深入了解疾病的发病机制和治疗效果,为 医学研究和临床治疗提供更多有价值的信息
。
THANKS
扩散张量成像(Diffusion Tensor Imaging,DTI):利用扩 散张量来描述水分子的扩散方向和程度,常用于脑部白质纤 维束的显示。
03
磁共振成像应用
神经系统成像
01
02
03
脑部结构
磁共振成像能够清楚显示 脑部结构,如大脑皮质、 脑沟回、脑白质和脑灰质 等。
脑功能成像
通过磁共振成像技术,可 以视察大脑在特定任务或 刺激下的功能活动变化。
神经退行性疾病
MRI
磁共振成像(MRI)知识讲座引言我们将磁共振成像(MRI)的基本知识向大家略做介绍,希望能有所帮助。
第一章磁共振成像(MRI)基础知识一、磁共振成像(MRI)基本原理1、人体组织的化学特性人体内最多的分子是水,约占人体重量的65%,其次为脂肪成份。
此外,还有大量有机分子,如蛋白质、酶、磷酯等。
这些物质中都含有大量的氢原子。
因此,氢原子是人体中含量最多的原子。
2、磁共振成像(MRI)原理目前的磁共振成像是氢原子的成像,实际上是脂肪和水为主的软组组成像,或者说磁共振成像(MRI)是利用身体细胞中的氢原子在磁场内共振产生信号,通过精密的电脑系统重建而获得高清晰的影像,以达到诊断目的的一种技术。
二、磁共振成像(MRI)技术的发展概况1、1977年:初期MRI全身图像产生;2、1980年:首台商品磁共振成像系统问世;3、1981年:首台超导全身磁共振成像系统建立;4、1983年:获准进入市场;5、1989年:我国0.15T永磁型磁共振成像系统(ASM-015P)问世;6、1992年:我国0.60T超导型磁共振成像系统(ASM-060S)问世;7、1999年:我国0.35T永磁型磁共振成像系统(NOVUS系列)开发成功;8、2000年:我国1.5T超导型磁共振成像系统(NOVUS系列)开发成功;9、目前: 3.0T超导磁共振应用于临床;10、目前:7.0T、10.0T磁共振进入临床前研究;三、磁共振成像(MRI)的一些基本概念1. 什么是Tesla?Tesla(T)是一个磁场强度单位,中文译为特斯拉,一单位T等于10000Gause,Gause中文译为高斯,地球的自然磁场强度为0.3~0.7Gs,南北极有所不同。
2. 什么是共振?共振是一种自然界普遍存在的物理现象,物质是永恒运动着的,物体的运动在重力作用下将会有自身的运动频率。
当某一外力作用在某一物体上时,而且有固定的频率,如果这个频率恰好与物体自身运动频率相同,物体将不断吸收外力,转变为自身运动的能量,随时间的积累,能量不断被吸收,最终导致物体的颠覆而失去共振状态。
磁共振知识点总结
磁共振知识点总结一、MRI技术的原理MRI技术的原理是基于核磁共振现象。
核磁共振是指原子核在外加磁场的作用下,会发生共振吸收和发射射频信号的现象。
MRI设备利用强静态磁场和射频脉冲来对人体组织进行成像,其原理主要包括以下几个方面:1. 原子核的自旋原子核中的质子、中子等粒子都具有一个自旋矢量,它们在静态磁场作用下会产生一个磁矩。
不同原子核具有不同的自旋量子数和磁矩大小,因此它们在外加磁场中会处于不同的能级状态。
2. 弛豫过程当原子核受到射频脉冲的作用时,它们会从基态跃迁到激发态,然后再返回基态。
这个过程包括横向弛豫和纵向弛豫两个方面。
横向弛豫会导致原子核在外加磁场中产生横向磁化,而纵向弛豫则会导致原子核在外加磁场中产生纵向磁化。
这些磁化过程会引起射频信号的发射与吸收。
3. 磁共振信号当外加磁场作用下,原子核会受到射频脉冲的共振激发,产生一系列射频信号。
这些信号包含了原子核的位置、密度、运动状态等信息,在接受机中可以被解析成图像。
二、MRI成像的影像生成过程MRI成像是通过获得人体组织内部的信号来生成图像。
影像生成的过程包括以下几个步骤:1. 建立静态磁场MRI设备通过建立一个强静态磁场来使人体组织中的原子核产生磁化。
一般来说,MRI设备使用约1.5-3.0特斯拉的静态磁场,这些磁场能够使人体内部的原子核产生很强的磁化。
2. 施加射频脉冲在静态磁场作用下,MRI设备会向人体组织施加射频脉冲,从而使原子核产生共振激发,并发射射频信号。
这些射频信号包含了人体组织的信息。
3. 接受射频信号MRI设备会通过接收线圈来接受人体组织中的射频信号。
接收线圈一般位于病人周围或病人表面,它们可以将射频信号转换成电信号,并传输给接收机。
4. 信号处理与图像重建接收机会对接收到的射频信号进行处理,包括滤波、放大、调制等操作,然后将其传输给计算机。
计算机会对这些信号进行图像重建,生成人体组织的MRI图像。
三、MRI技术的临床应用MRI技术在临床医学中有着广泛的应用,可以用于诊断和治疗多种疾病,包括:1. 脑部成像MRI可以清晰地显示脑部组织的形态和解剖结构,对于脑部肿瘤、脑梗塞、脑出血等病变的诊断具有重要价值。
MRI检查基础知识 PPT课件
磁共振成像的基本知识
STIR(压脂序列) • 短TI的IR序列,用于脂肪抑制
• TI值:140-175ms
磁共振成像的基本知识
FLAIR序列(压水序列): • 长TI的IR序列,用于自由水抑制 • TI值:1700-2200ms • 用于脑或脊髓T2WI上病变较小或
邻近脑脊液而不能清楚显示时 也可用于蛛网膜下腔出血的诊断
停、严重外伤、幽闭症患者及不配合者应慎重 孕妇和婴儿应征得医生同意再进行扫描
磁共振成像的基本知识
脉冲序列:MR成像中,为获得反映组织弛豫时 间等特性的磁共振信号,依不同时间间隔施加 一系列射频脉冲
加权像:通过改变TR和TE,得到突出组织某个 特征参数的图像 T2加权像(T2W清晰
动脉夹、人工血管、静脉滤器、 心脏起搏器、 人工瓣膜、人工耳蜗、置入性药物泵、人工关 节等
注:有关体内置入物安全方面的研究主要针对1.5T或更 低场强的磁共振系统,最近的研究显示一些金属置入 物在1.5T为弱磁性,而在3.0T磁场内则可能表现为强 磁性
磁共振成像的基本知识
相对禁忌症
高烧患者应禁止扫描 昏迷、神志不清、精神异常、易发癫痫或心脏骤
磁共振成像的基本知识
扩散加权成像(DWI)
显示水分子的扩散运动情况 观察水分子细胞膜内外跨膜移动引起的MR信号强
度改变 能够无创、快速的反映脑缺血区分子、细胞水平
的微观变化 用于急性脑缺血、出血和脑瘤等
磁共振成像的基本知识
▪ 脑梗死30min后,细胞毒性水肿,细胞内水分子扩
散受限
▪ DWI上发现扩散受限,ADC值降低 ▪ 急性期DWI呈高信号, ADC呈低信号 ▪ 敏感性、特异性均在90%以上 ▪ 常规MRI阴性
磁共振成像的基本知识
磁共振基础知识
• 水成像(MRCP、MRU) • 灌注成像(Perfusion) • 弥散成像(Diffusion) • 功能成像(Function MR)
H
17
何为加权???
• 所谓的加权就是“重点突出”的意
思
• T1加权成像(T1WI)----突出组织T1弛豫 (纵向弛豫)差别
• T2加权成像(T2WI)----突出组织T2弛豫 (横向弛豫)差别
是弛豫过程
弛豫快慢:用弛豫时间T来进行度量;
H
8
弛豫过程是激励过程的反过程,因此也包括2个 分过程:
1、放出能量,从高能级向低能级跃迁;纵向 磁化逐渐增加;纵向弛豫过程,T1弛豫过程
2、相位分散,横向磁化矢量逐渐减小;横向 弛豫过程,T2弛豫过程
H
9
纵 向 弛 豫 过 程
a、射频结束瞬间,纵向磁化为零,横向磁化最大
5、观察病变邻近器官或组织结构有无异常:受压、移位(占位
效应);扩张、增大(失空间效应);破坏或吸收;等等
6、增强扫描观察病变有无强化及强化程度;延迟扫描强化特点
7、综合MR所见,结合临床及其他影像学检查材料作出诊断
H
32
肝囊肿
T2
T1
增强扫描
H
33
肝囊肿
H
34
肝癌
H
35
平扫
左肾癌
H
36
增强
Z
将能 量 ( MR 信号 ) 释
放 出 来 。 整个弛豫过程
实际上是磁化矢量在横
轴上缩短( 横 向 或 T2弛
Y
Y
豫),和纵轴上延长( 纵向或 T1弛豫)。而人
MRI基础知识
纵向弛豫一
• 纵向弛豫是一个从零状态恢复到最大值的过程。 • 磁矩是有空间方向性的,当人体进入B0环境后, 将形成一个与方向一致的净磁矩,我们称其为 M0 。
纵向弛豫二
• B0方向是一条空间的中心轴线,我们定 义它为纵轴。在外加的RF(B1)作用下, B0将发生偏离纵轴的改变,此时B0方向 上的磁矩将减小,当B1终止后,纵轴 ( B0轴)上的分磁矩又逐渐恢复,直至 恢复到RF作用前的状态,这个过程就叫 纵向驰豫。所需时间就是纵向驰豫时间。
进动频率
• 进动频率也叫Lamor(拉莫)频率,原子核在 1.0Tesla的磁场中的进动频率称为该原子的旋 磁比(γ ),为一常值。 • 氢原子的旋磁比为42.58MHz,B0等于0.5Tesla 时,氢原子进动频率为21.29MHz, B0等于 1.5Tesla时,氢原子进动频率为63.87MHz。 • Lamor公式: f=γ .B0/2π
核磁弛豫一
• 原子核在外加的RF(B1)作用下产生共振 后,吸收了能量,磁矩旋进的角度变大, 偏离B0 轴的角度加大了,在B1消失后将 迅速恢复原状。 • 原子核发生磁共振而达到稳定的高能态 后,从外加的B1消失开始,到恢复至发 生磁共振前的磁矩状态为止,整个变化 过程就叫弛豫过程。
核磁弛豫二
• 弛豫过程是一个能量转变的过程,需要 一定的时间,磁矩的能量状态随时间延 长而改变,磁矩的整个恢复过程是较复 杂的,但却是磁共振成像的关键部分。 • 弛豫分为纵向弛豫和横向弛豫。
横向驰豫二
• 我们将横向磁矩减少至最大时的37%时 所需时间为一个单位T2时间。也叫T2值。 横向驰豫与纵向驰豫是同时发生的。
T2驰豫曲线
人体正常组织的MR信号特点
组织
自由水
MRI基本知识
MRI基本原理
核磁共振概念:利用人体中的氢原子核(质子)在磁场中受到射频(RF)脉冲的激励而发生核磁共振现象,产生磁共振信号,进过信号采集和计算机处理而获得重建断层图像的成像技术。
T1WI:以T1参数构成的图像,显示解剖结构好
T2WI:以T2参数构成的图像,显示病灶好
FLAIR系列:水抑制成像,在脑、脊髓MRI中常用,抑制T1WI 中脑脊液信号,使临近脑脊液、具有高信号(长T2)的病变得以显示
STIR系列:脂肪抑制成像,可抑制T1WI上脂肪的高信号(短T1)
长T1(低信号),短T1(高信号)
长T2(高信号),短T2(低信号)
几种正常组织在T1WI、T2WI上的信号强度。
MRI基础知识
T2WI
增强动脉期
肝癌与血管瘤
增强静脉期
可编辑ppt
36
复杂型囊肿
可编辑ppt
37
7.4 任意方位成像
CT只能横断位成像
MRI可以横断位、冠状位、矢状位及任 意斜位成像;增强了病灶的检出及定性 能力.
可编辑ppt
38
矢状位:显示胼胝体、脑
干、导水管等
冠状位:显示垂体、海马等
可编辑ppt
39
14
脑白质:T1WI稍高,
T2WI稍低
T2WI
脑灰质:T1WI稍低,
T1WI
可编辑ppt
T2WI稍高 15
血肿:信号表现复杂,每一时期均不一样;
急性期 亚急性初期 亚急性中期 亚急性后期
T1WI
T2WI
等信号
低信号
高信号
等信号
高信号
高信号
高信号
高信号
出现含铁血黄素沉着
可编辑ppt
16
亚急性早期血肿
26
T2WI
显示听神经
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T1WI
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T1WI
T1WI
显示半月板及韧带
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肌肉、软组织
T1WI 冠状位
T2WI加脂肪抑制 T1WI
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7.3 提高定性诊断能力
多参数和多序列成像可使诊断达到分子 生物学和组织学水平;
一些病变CT无明显特征性,而MRI表现 特殊,诊断较容易.
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6
5.MRI的三种基本图象特点
T1WI TR 500ms TE 20ms T2WI TR 1500ms TE 100ms 质子加权 TR 1500ms TE 20ms T2WI和质子加权可在一次成像中得到, 质子加权诊断意义不大,现很少使用
磁共振基础知识
磁共振基础知识目录一、磁共振概述 (2)1. 磁共振技术简介 (2)2. 磁共振应用领域 (4)3. 磁共振发展趋势 (5)二、磁共振基本原理 (6)1. 核磁共振现象 (7)(1)原子核的自旋与磁矩 (8)(2)核磁共振条件与频率 (9)2. 磁共振成像原理 (11)(1)磁共振成像技术分类 (11)(2)图像重建与处理技术 (13)3. 磁共振波谱分析 (14)(1)基本原理与分类 (16)(2)波谱解析方法及应用 (16)三、磁共振设备结构与功能 (17)1. 磁体系统 (19)(1)超导磁体 (20)(2)常规磁体 (21)(3)磁体设计与优化 (22)2. 射频系统 (23)(1)射频发射与接收 (25)(2)射频线圈与放大器 (26)(3)射频功率控制 (27)3. 计算机成像系统 (28)(1)数据采集与处理 (29)(2)图像存储与传输 (31)(3)系统校准与维护 (32)四、磁共振实验技术与方法 (34)1. 磁共振成像实验 (35)(1)实验准备与样品制备 (36)(2)图像采集与优化 (37)(3)图像处理与分析 (39)2. 磁共振波谱实验 (41)(1)样品选择与处理 (41)(2)波谱采集与分析方法 (42)(3)波谱解析与应用实例 (44)五、磁共振数据处理与分析技术 (45)一、磁共振概述磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种基于原子核磁矩在外加磁场中的共振现象的医学影像技术。
它利用射频脉冲激发人体内的氢原子核,通过检测这些原子核在磁场中的共振信号,生成高分辨率的图像。
磁共振成像具有无创、无痛、无辐射等特点,对于神经系统、关节、软组织等部位的疾病诊断具有重要价值。
磁共振成像还可以进行功能成像,如弥散加权成像(DWI)、灌注加权成像(PWI)等,用于评估组织的生理功能。
磁共振成像的关键技术包括:主磁场、射频脉冲、梯度磁场和信号采集与处理。
磁共振影像检查 科普
磁共振影像检查科普磁共振影像检查(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种利用磁场和无线电波来观察人体内部结构和功能的医学影像技术。
它能够提供高分辨率的图像,不需要使用X射线,对人体无明显辐射危害,因此被广泛应用于临床诊断。
MRI的原理是利用人体内部的原子核(主要是氢核)在磁场作用下的共振现象。
当人体置于强大的磁场中时,原子核会受到磁场的影响,其中的氢原子核会有一种称为“磁共振”的现象。
通过改变磁场的方向和强度,以及施加特定的无线电波,可以对不同组织和器官进行成像。
MRI可以提供三维图像,可以观察人体内部的不同组织和器官,如脑部、脊柱、关节、心脏等。
通过MRI检查,医生可以对疾病进行准确的诊断和评估。
例如,对于脑部疾病的诊断,MRI可以显示脑组织的异常区域,如肿瘤、血管畸形、脑梗死等。
对于关节疾病的诊断,MRI可以显示软骨、韧带、肌腱等结构的损伤情况。
MRI检查相比于传统的X射线检查具有许多优势。
首先,MRI可以提供更详细和清晰的图像,可以观察到更小的结构和异常。
其次,MRI不需要使用任何放射性物质,对人体无明显辐射危害。
同时,MRI可以对不同组织进行多种成像方式,如T1加权成像、T2加权成像、增强成像等,可以提供更多的信息用于诊断。
然而,MRI也有一些限制和注意事项。
首先,MRI检查对金属物质敏感,患者身上有金属物质(如心脏起搏器、金属假牙等)的话可能会影响图像质量或者对患者造成伤害。
其次,由于MRI检查需要患者保持静止,所以对于一些无法保持静止的患者(如婴儿、晕车者等)可能会比较困难。
在进行MRI检查前,患者需要将身上的金属物品(如手表、钥匙等)取下,避免对图像质量的影响。
患者需要躺在一个狭窄的管道中,可能会感到有些不适,但医生会尽量减少这种不适感。
在检查过程中,医生会要求患者保持静止,有时还会要求患者屏住呼吸,以获得更清晰的图像。
磁共振影像检查是一种非常重要和常用的医学影像技术,可以提供高分辨率的图像,对不同组织和器官的疾病诊断具有重要价值。
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Functional MRI (FMRI)
功能性磁共振成像(fMRI functional magnetic resonance imaging)是一种新兴的 神经影像学方式,其原理是利用磁振造影来测量神经元 活动所引发之血液动力的改变。由于fMRI的非侵入性、 没有辐射暴露问题与其较为广泛的应用,从1990年代开 始就在脑部功能定位领域占有一席之地。目前主要是运 用在研究人及动物的脑或脊髓。 广义的fMRI包括三类: (1)脑血流测定技术,包括注射造影剂、灌注加权和 BOLD效应成像。 (2)脑代谢测定技术,包括1H和31P的化学位移成像。 (3)神经纤维示踪技术,包括扩散张量和磁化学转移 成像。从时空分辨率、无侵入性和实用性等方面考虑,目 前应用最广泛的是BOLD效应的fMRI,也即通常的fMRI。
Only a small fraction, less than 0.5%, of the body’s tissues are naturally paramagnetic. Paramagnetic agents may be added to enhance relaxation and provide a mechanism for contrast enhancement. Thus, paramagnetic contrast agents are not imaged directly in MRI. Instead, the presence of the agent influences the appearance of the image.
MOTION SUPPRESSION TECHNIQUES
Various schemes have been proposed for suppressing motion artifacts(伪影) in MRI. Table 24-1 lists several of these techniques. Methods of motion suppression may be divided into three groups: techniques that suppress motion in the patient, those that make novel use of scan data to remove the effects of motion, and the use of faster pulsing schemes
BOLD效应:fMRI是基于神经元功能活动对局部氧耗量和 脑血流影响程度不匹配所导致的局部磁场性质变化的原理。 血红蛋白包括含氧血红蛋白和去氧血红蛋白,两种血红蛋 白以磁场有完全不同的影响。含氧合血红蛋白是抗磁性物 质,对质子弛豫没有影响。去氧血红蛋白属顺磁物质,可 产生横向磁化弛豫时间(T2)缩短效应(perferential T2 proton relaxation effect,PT2PRE)。因此,当去氧血红 蛋白含量增加时,T2加权像信号减低。当神经兴奋时, 电活动引起脑血流量显著增加,同时氧的消耗量也增加, 但增加幅度较低,其综合效应是局部血液氧含量的增加, 去氧血红蛋白的含量减低,削弱了PT2PRE, T2加权像 信号增强。总之,神经元兴奋能引起局部T2加权像信号 增强,反过来就是T2加权像信号能反映局部神经元的活 动。这即BOLD效应(blood oxygenation level dependent)。早期的fMRI是单纯利用神经元活动的血流 增强效应,利用注射顺磁造影剂的方法来实现的,后来随 成像技术的发展,才形成的BOLD。
Suppression of Motion of Patient抑制病人运动
Methods such as patient restraint, sedation(镇静), acquisition during breath holding, and gated acquisition are obvious extensions of techniques that have had some success in other imaging applications. Ultimately, breath holding is practical for most patients only if scan times are reduced to the order of seconds.
Gd-DTPA
ferromagnetic
Ferromagnetic materials develop magnetic polarization (i.e., become magnetic) in the presence of an applied magnetic field. Ferromagnetism is a phenomenon in which hundreds to thousands of atoms having unpaired electrons group together into “domains.” If many domains are aligned, then the material is said to be magnetized. If the alignment persists in the absence of an applied magnetic field, then the material is a permanent magnet. Because a large grouping of atoms is required for ferromagnetism, ferromagnetic contrast agents do not exist as solutions of metal ions. They are given in the form of compounds such as iron oxides (Fe2O3, Fe3O4). These agents selectively decrease T2 and cause a decrease in MR signal in conventional pulse sequences. Thus ferromagnetic MR contrast agents provide “negative” contrast.
Fast Scanning Techniques快速扫描技术
gradient echo
Half-Fourier Technique
There is symmetry in the data produced by repeated application of the phase-encoding gradient (the phaseencoding “steps” of signal acquisition). In theory, it is necessary to acquire only half of the steps, say those produced with a negative gradient, with the other half, the positive gradient steps, reproduced mathematically from those acquired.
Paramagnetic Paramagnetic contrast agents contain unpaired electrons. They develop their own magnetic fields by tumbling in solution at some fraction of the Larmor frequency. The tumbling creates alternating magnetic fields that affect precessing nuclei. An interaction between the unpaired electrons and the precessing nuclei increases the rate of relaxation of neighboring protons, and the presence of variations in the magnetic field introduced by the paramagnetic agent increases dephasing. Thus, both T1 and T2 are shortened by the presence of a paramagnetic agent.
A series of functional magnetic resonance (FMRI) images taken during a study of learning ability and its relation to short term memory activity. In the first image, the subject is given a task that involves motor skills and the visual system (to press a key in response to the appearance of an object on a view screen). In the second, the subject is told to remember a sequence as different objects are shown on a screen. The third image is obtained by subtracting the previous two under the hypothesis that it represents what was common to both tasks. Although not definitive in itself, this study is one of a number of novel approaches to new areas of study in understanding brain function that has been made possible with FMRI.