头颅MRI基础知识1-硬件结构

三、正常磁共振图像的特征



脑组织结构完整 脑组织界面清晰 中线及中线旁结构居中 脑室系统的形态、大小及位臵完好 脑沟、脑池的形态、大小无改变 各扫描序列中脑内未见异常信号 正常血管流空现象存在 颅骨结构无破坏与增生 脑内无异常强化
正常 轴位 T1WI
正常 轴位 T2WI
– 外磁场强度与均匀
氢质子密度 氢质子运动速 度 T1弛豫 T2弛豫

性 – 射频脉冲序列 – 序列定时参数 – 信号叠加次数
影响扫描时间的 参数有TR、矩阵、 激励次数

磁共振图像的基本参数
在一定的TR 时间内层数 与时间无关
TR、TE构成T1WI、T2WI 图像参数 成像参数 TR＞1000 TE ＞ 50 T2WI ＜MRI 500 编号（ TE ＜50 T1WI –TR 1、 MRI 号） 1、重复时间TR ＞1000 TE ＜Ex 50） PdWI –TR 2、系统编号（ 2、回波时间TE TI 构成反转恢复序列 – 3 、序列号（ Se号） 层厚与间隔 3、反转时间TI 构成分辨率 – 4、图像号（Im号） 4、层面厚度 – 5、姓名、性别、年龄 5、层间距 FOV– 构成 6、日期、时间 6、重建野 图像大小 – 7、窗宽、窗位
量纲：每小时磁场的变化，单位是ppm/ h 。通
常短时间（ 1-2 小时）漂移不能大于 5 ppm ，长
时间（8小时）不能大于10 ppm。
③
热稳定性：即B0和它的均匀度还随工作温度变化 而发生漂移。热稳定性不好同样会使图像质量 变差。
4)符合需要的有效孔径

用于检测不同物体或人体的不同部位的MRI设备，主磁 体的孔径也不相同。
7、矩阵 矩阵构成图 8、激励次数 像清晰度 9、扫描层数 NEX构成清晰 10、扫描时间

磁共振图像上的标记的意义
OAx-轴位 OSag-矢位 OCor-冠位
S-`0`位线上 I-`0`位线下 R-`0`位线右 L-`0`位线左 A-`0`位线前 P-`0`位线后
磁共振图像上的标记的意义


SE（FSE）-自旋回波（快速自旋回波） T1WI T2WI GRE-梯度回波 T2*WI IR-反转回波（包括T2FLAIR和T1FLAIR） 弥散加权（DWI） 脂肪抑制（T1脂肪抑制、T2脂肪抑制） MT-磁化传递 TOF-时空飞跃血管成像
其他扫描序列
灌注加权（PWI） 弥散张量成像（DTI） 质子波谱成像（MRS） 三维容积成像 脑功能 成像（fMRI）
T2Flai 序列能够充分显示脑室旁、 脑沟旁病灶。除对脑血管病的诊断具 有重要作用，对多发性硬化、脑炎、 囊肿与实质性病灶鉴别、肿瘤与水肿 的区分以及脑外伤的诊断非常有效。 目前该序列已经是常规扫描序列。 在 T2Flai 图像上，正常脑室与脑沟、 脑池为低信号。正常情况下脑室旁可 以有少许室管膜下渗出为高信号，除 此之外一旦发现高信号即为异常。

磁共振成像的基本序列是 T1 加权成像 （ T1WI ）和 T2加权成像（ T2WI ），任何 磁共振检查都必需有T1和T2图像； T1图像—了解脑内结构 T2图像—发现病变 脑内同一扫描方向上，各个序列扫描的 参数是匹配的，即层厚、间隔、位臵是 相同的，这样才能有效的对比不同序列 的信号特点。

2. 有源匀场 ① 方法：指通过调整匀场线圈的电流强度改变其周围 局部磁场强度达到调整主磁场均匀性。 ② 组成：由若干个小线圈组成，分辨在骨架表面。 ③ 特点：可调节，通常在软件控制下进行的。但必须 配备匀场电源，受外界影响较大。
2.梯度系统

梯度系统是指与梯度磁场相关的电路单元和相关系 统。1973年美国纽约州立大学石溪分校化学和放射 学系教授保罗·劳特布尔 (Paul C. Lauterbur) 提 出在主磁场内附加一个不均匀的磁场（梯度磁场） 来改变 MRI成像空间各点的磁场强度，再用适当的 电磁波照射这一物体，这样根据物体释放出的电磁 波就可以绘制成物体某个截面内部的二维核磁共振 图像。
液体衰减反转恢复序列（Flair）

该序列是近年发展起来的扫描序列， 分为T1Flair和T2Flair两种， T1Flair 主要有显著的灰白质对比度， 图像的组织界面清晰。 T2Flai是T2WI序列重要的补充，主要是 通过编制扫描序列中不同的脉冲方式， 达到抑制自由水，突出显示结合水的目 的。
稳定的静磁场——磁体 产生磁场变化的梯度磁场——梯度系统 存在流动的氢质子——成像基础 发射射频脉冲激发能量的装臵 —— 射频 系统 接受物体放出能量的装臵——表面线圈 检测能量并转化为图象——计算机系统
1.主磁体
（1）主磁体是磁共振成像（MRI）仪基本构件， 是产生磁场的装置，其性能直接影响磁共振图像 的质量。 （2）主磁体的两个重要特性： 1）磁场强度B０； 2）B０对时间和位置的不变性，即Ｂ０的稳定性 和均匀性。 （3）性能指标 1）磁场强度 2）磁场均匀度 3）磁场稳定性 4）符合需要的有效孔径

对于全身成像的主磁体，需要相当大的空间，直径大
约为1~1.2m之间；

对于动物或人体四肢成像的主磁体，可采用较小的孔 径，通常直径为0.3m。
（2）作用
处于该磁场中的人体内氢原子核被磁化而形成磁 化强度矢量。
（3）分类
1）根据磁场产生方式分为永磁型（采用永久磁铁制成的
磁砖拼砌而成，包括两种结构：闭合式和开放式。其中闭
④
线圈的安装过程：超导线圈经液氦冷却后，通入励 磁电流，当达到预期磁场时，切断电源。
超导体的屏蔽方法 无源屏蔽：采用铁磁性屏蔽体，但会影像磁场的均 匀度。其他还有房屋屏蔽、定向屏蔽、铁轭屏蔽会 用到无源屏蔽。 有源屏蔽：是由一个线圈或线圈系统组成的磁屏蔽 。在磁体外部用载有反向电流的线圈来降低杂散磁 场，但要求线圈排列合理，电流控制准确。
医学影像设备学
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医学仪器教研室
匀场技术
主磁场必须通过匀场调整才能达到足够的均匀性。调 整分无源匀场和有源匀场两种方法，一般磁共振设备 都同时采用两种匀场技术。 1. 无源匀场： ① 方法：通过在磁体内壁放置一些铁片来达到提高磁 场均匀性。 ② 技术流程：磁体励磁（充磁） ~ 测量场强数据 ~ 计算 匀场参数~去磁~在相关位置贴补不同尺寸的小铁片 ③ 特点：可根据机型在不同位置放置铁片，可校正高 次谐波磁场的不均匀，材料便宜，不用电。
2)磁场均匀性：
①定义：指主磁场有效容积内（即直径为50厘米的球形
空间）磁场强度的同一性。即穿越单位面积的磁力线是 否相同。 ②量纲：通常用来量度均匀度的偏差单位是 B0强度的106
，用ppm表示。
③标准：对直径为50厘米的有效容积而言，其偏差值为
10ppm。另一种是给定偏差范围，即偏差范围为±5 ppm
头颅MRI读片基础知识
内 容


磁共振成像机理
相关概念 正常磁共振图像的特征 异常磁共振成像的特点 颅脑MRI检查
一、磁共振成像机理


1.磁共振成像机硬件基本知识
2.磁共振成像物理学原理 3.磁共振现象 4.磁共振信号产生 5.磁共振加权成像
磁共振成像机的基本结构

。
2)磁场均匀性：
④测量方法：测量前要精确定出磁体的中心，在一定半
径的空间球体上放置场强测量仪探头，并逐点测量其场
强，记录数据。 ⑤影像因素：磁屏蔽、房间的大小位置、钢架结构、楼 上楼下移动设备等。
3）磁场稳定性
①
定义：指主磁场强度B0和它的均匀度随时间而发 生的变化程度，通常称此为磁场漂移。
②
中央沟
大 脑 外列排列图片； 3、先读平扫再读增强； 4、先读T1WI，T2WI，再读其他序列； 5、功能图象只是诊断的参考。

正常轴位图像脑叶定位




了解中央沟的位臵； 了解大脑外侧裂的位臵； 额叶占大脑半球的3/5； 在大脑半球上层面，额叶占2/3； 颞叶位于外侧裂之外， 枕叶位于侧脑室后角附近， 基底节位于脑室前角和三角区之间。
超导磁体

临界温度：又称转变温度，是指超导材料发 生突变时的。常用的超导材料有水银和铌。
临界磁场：当为家磁场达到一定数值时，超 导体的超导性即被破坏，物质从超导态转变 为常态。 临界电流：在一定的温度和磁场下，超导体 的电流达到某一数值后超导性也会遭到破坏 ，这一数值就是临界电流。


①
②
③
基本结构：采用铌钛合金超导材料制成的超导线圈 。结构包括四线圈，六线圈及螺线管式。 工作特点：铌钛合金在 20K 时变成超导体，可负载 7000A的电流。由于线圈工作电流大，因此其安装固 定强度要求高。同时维护低温费用较高。场强高， 均匀性好，稳定性好。其磁体的屏蔽比其他种设备 要求更高。 如何保障低温环境：将磁体线圈浸泡在液氦里，液 氦在标准大气压下的沸点时4.3K。
合式又分环形和轭形两种。）和电磁型（由线圈绕制而成， 根据绕制线圈材料不同，又可分为常导磁体和超导磁体。 A 永磁型
B 常导型
C 超导型 D 混合型
永磁型
常导型
常导型：选择高导电性能的 金属导线或薄片绕制而成。 基本结构：四个或六个互为 平行通电线圈
缺点： 功耗大：通常这种四线圈磁体仅产生0.2T 左右的横向磁场，消耗的功率高达80kW。 线圈产生的热量须用线圈两旁的冷水系统 带至磁体外散发掉。 稳定性差：线圈电源的波动将直接影像磁 场的稳定，常导磁体需要专门的高精度恒 稳直流电源供电，生产这种电源是很困难 的。均匀度差：常导体磁场的均匀度受到 线圈大小和定位精度的影像。一般来说线 圈越大，成像区域的均匀性越好，但为了 降低功耗线圈会做的很小。而且同轴定位 也会存在误差。 受环境因素影响大：室温的变化或线圈之 间作用力引起绕组尺寸或位置变化，都会 影像磁场的稳定性。