医学影像学：第三章 磁共振成像(MRI)
医学影像知识：磁共振成像MRI
医学影像知识：磁共振成像MRI经常接触MRI，但是你真的了解它吗？来源：趣味医学影像磁共振成像（简称MRI），是上世纪八十年代发展起来的影像诊断技术，它彻底摆脱了放射线对人体的损害，其参数多，信息量大，多方位成像，对软组织分辨力高。
MRI技术非常成熟，被广泛用于临床疾病的诊断，可以检查身体所有的实质性器官，由于具有多序列、多方位成像和高分辨率、无创伤、无辐射的特点，对神经系统（包括颅脑、脊柱和脊髓）、五官、胸部、腹部、盆腔、血管及骨骼肌肉系统等全身各系统有着广泛的应用，定位、定性诊断准确。
MRI 特点：1、灰阶成像：像X线、CT图片一样有黑白灰度，但不表示密度，而是信号的强度。
2、流空效应：流动的液体信号不能获得，呈无信号与周围信号形成对比，如血管、脑脊液的流空。
3、可多方位、多层面成像，以二维、三维方式显示人体的解剖结构和病变，不仅能达到定位诊断，对定性诊断亦有重要的参考价值。
4、信息量大，最基本的三种图像，即质子密度像、T1加权像、T2 加权像，其它尚有多种成像技术，如利用血流的流空效应可构成血流成像，不用造影剂做成血管造影，叫做“核磁共振血管成像”（MRA），按人体管道对照水做成图像叫做水成像，如胆管成像（MRCP）、肾盂输尿管成像（MRU）、椎管成像和为了观察病变除掉脂肪的高信号干扰的多种脂肪抑制成像，水抑制（FLAIR）技术，以及研究人体的功能的功能成像等。
5、由于核磁共振现象直接反映人体内水分子中质子的周围环境状态和分子结构中的位置，这就提供了分子水平上的生化病理状态和信息，从而可以对人体内的水肿、感染、炎症、变性等后来形成的形态学上的变化之前进行早期的诊断，或超早期诊断。
这是X线、CT、B 超等影像技术不可比拟的。
6、对软组织的反差大，具有高分辨力，对确定炎症、水肿、肿瘤等病变范围十分明确，尤其是对外科确定手术范围提供了非常可靠的依据。
7、对人体没有任何放射性损害，可多次检查（多部位、多次复查）。
磁共振成像MRI概论
邻近大血管和重要组织。
MR图像特点
四、MR图像特点
灰阶成像：信号强、弱 强（高）－－白色 弱（低）－－黑色 三维成像： MR信号强弱与组织中氢质子的弛豫时 间 （T1，T2值）有关。 短T1，长T2（高或强信号）－－白色； 长T1、短T2（低或弱信号）－－黑色；
不同组织的T1，T2值及信号特点
短 <600ms 短 <25或30ms
主要反映组织T1（纵向弛豫时间）值者称T1 －WI
主要反映组织T2（横向弛豫时间）值者称T2－WI
2、何谓T1和T2
T1和T2是组织在一定时间间隔内接受一系 列脉冲后的物理变化特性。它取决于组织内氢 质子对磁场施加的射频脉冲的反应。 若给的RF脉冲与质子进动频率相同，则质 子就可获取能量而出现共振。质子吸收能量由 低级向高级跃迁，出现纵向和横向的磁化。终 止RF脉冲，则其引起的变化很快恢复原来的平 衡状态。即发生了弛豫。把纵向磁化恢复到原 来的63%所需的时间称纵向弛豫时间（T1）， 横向（ 37% ）弛豫时间（T2）。 不同组织有不同的T1和T2，如此便可获取 不同组织的信号（图象）；
T2-WI
T1-WI
T1-WI ＋C
造影剂种类
1 、顺磁性阳性造影剂。常用的 有 Gd-DTPA（马根维显；磁显葡 胺）、Mn-DPDP等，使T1缩短。 2、超顺磁性物质。常用的有超 顺磁性氧化铁颗粒（SPIO）， 有AMI-25和Resovist等，使T2 缩短。
适 应 症
1、某些肿瘤的鉴别诊断； 2、提高病变的发现率； 3、确定血脑屏障是否被破坏；
组织 脂肪 肝脏 肾皮质 脑白质 T1（ms） 180 270 360 390 T1-WI 白 灰白 灰白 灰白 T2(ms) 90 50 70 90 T2-WI 灰白 灰黑 灰黑 灰黑
医学影像学名词解释
医学影像学名词解释第一章成像技术与临床应用1. X 线：波长极短，肉眼看不见的电磁波。
波长范围为0.0006~50nm。
2.自然对比：人体组织结构基于密度上的差别，可产生X 线对比，这种自然存在的差别，称为自然对比。
依靠自然对比所获的X 线图像，称为平片。
3.人工对比：缺乏自然对比的组织或器官，可人为引入在密度上高于或低于它的物质，使之产生对比，称为人工对比。
这种引入的物质称为造影剂。
4.造影检查：用人工对比方法进行的X 线检查称为造影检查。
5.CT:用X线摄影，对X线束对人体层面进行扫描，取得信息，经计算机处理而获得该层面的重建图像，是数字化成像。
6.磁共振成像（MRI）:是利用人体中的氢原子核在磁场中受到射频脉冲的激励而发生核磁共振现象，产生磁共振信号，经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。
7.多普勒效应：超声遇到运动的反射界面时，反射波的频率发生改变。
第二章骨骼与肌肉系统1.骨龄：在骨的发育过程中，骨的原始骨化中心和继发骨化中心的出现时间；骨骺与干骺端骨性愈合的时间及其形态的变化都有一定的规律性，这种规律以时间来表示即骨龄。
2.骨质疏松：是指一定单位体积内正常钙化的骨组织减少，即骨组织的有机成分和钙盐都减少，但骨的有机成分和钙盐含量比例仍正常。
3.骨质软化：是指一定单位体积内的骨组织有机成分正常，而矿物质含量减少。
4.骨质破坏：是局部骨质为病理组织所代替而造成骨组织的消失。
5.骨质增生硬化：指一定单位体积内的骨量增多。
6.骨膜异常：包括骨膜反应和骨膜新生骨，是由骨膜受刺激，骨膜水肿、增厚，内层成骨细胞活动增加，最终形成骨膜新生骨，常提示病变存在。
7.Codman 三角：即骨膜三角，引起骨膜增生的病变进展，已形成的骨膜新生骨可被破坏，破坏区两侧的残留骨膜新生骨呈三角形，称为骨膜三角。
8.骨质坏死：是骨组织局部代谢停止，坏死的骨质，称为死骨。
9.关节肿胀：常由关节积液或关节囊及其周围组织充血、水肿、出血和炎症所致。
医学影像学病例讲解(MRI、CT、DR)
医学影像学病例讲解(MRI、CT、DR)一、MRI（磁共振成像）病例讲解MRI是一种使用磁场和无线电波来人体内部器官的高清影像的技术。
下面我们将介绍一个MRI病例。
病例：脑部MRI检查结果患者信息：姓名：年龄：45岁性别：男主诉：头痛、恶心病例分析：根据脑部MRI检查结果，我们可以观察到以下情况：1. 脑部结构正常：大脑、小脑、脑干等结构形态正常，没有异常影像。
2. 脑血管情况：脑血管通畅，没有出血或栓塞现象。
3. 病变观察：在左侧颞叶上方发现了一个直径约1.5cm的肿瘤，需要进一步进行进一步的定性诊断。
诊断意见：根据MRI影像及病情分析，初步诊断为左侧颞叶肿瘤。
接下来，需要进行进一步的检查以明确性质和确定治疗方案。
二、CT（计算机断层扫描）病例讲解CT是一种使用X射线和计算机技术来人体内部器官的横断面影像的技术。
下面我们将介绍一个CT病例。
病例：胸部CT检查结果患者信息：姓名：年龄：55岁性别：女主诉：咳嗽、气急病例分析：根据胸部CT检查结果，我们可以观察到以下情况：1. 胸廓：胸廓正常，未见明显畸形或骨折。
2. 肺部情况：双肺纹理清晰可见，未见明显密度异常。
3. 病变观察：在右肺上叶内侧可见一个直径约2cm的结节阴影，需要进一步进行进一步的定性诊断。
诊断意见：根据CT影像及病情分析，初步诊断为右肺上叶结节。
接下来，需要进行进一步的检查以明确性质和确定治疗方案。
三、DR（数字化X射线摄影系统）病例讲解DR是一种使用数字化X射线技术来人体内部器官的影像的技术。
下面我们将介绍一个DR病例。
病例：骨盆DR检查结果患者信息：姓名：年龄：35岁性别：男主诉：骨盆疼痛、步态不稳病例分析：根据骨盆DR检查结果，我们可以观察到以下情况：1. 骨盆结构：髋关节、骨盆骨骼结构形态正常，未见明显骨折或畸形。
2. 骨关节情况：骨关节间隙正常，未见明显关节炎或关节脱位。
3. 病变观察：在右髋关节处可见一处密度增高区域，提示可能存在骨质增生。
磁共振成像的影像知识，你了解哪些
磁共振成像的影像知识，你了解哪些一、磁共振成像的基本概念核磁共振成像（MRI）是一种通过采集由核磁共振现象所发出的信号来重构图像的一种成像技术。
MRI能显影一些 CT无法发现的病灶，这是医学成像技术的一个重要进展。
这是一项新的影像诊断技术，在80年代初期才被用于临床。
核磁共振是一种很抽象的技术，在医学上，核磁共振是由核磁共振设备产生的磁场，也就是人体组织和器官中的氢气。
在强磁场的作用下，各个组织和器官中的氢原子都会发生共鸣，用仪器记录下氢原子的谐振过程，再由电脑进行重构，就可以得到非常清晰的影像。
人体是由许多原子组成，而每一个原子的振动频率都是相同的。
人体的水分最大，而水中含有氢气，核磁共振成像主要依赖于氢气。
正常来说，氢气是一种无规则的振动，因为磁场被各个方向的磁场相互抵消，人体本身就没有磁力。
在外部磁场强度较大的情况下，氢原子仍然会以自身的频率振动，只不过方向与外部磁场相同。
在这种情况下，如果再加上一个高频脉冲，那么同样频率的氢原子就会产生共鸣，而氢原子的振动幅度和方向也会随之改变，而其他的氢原子则不会因为共振而发生共鸣。
在射频脉冲结束后，这些谐振的氢气会缓慢地回到最初的方向和幅度。
当氢原子复原时，会发出一个信号，我们把它记录下来，就能得到清晰的影像。
二、磁共振成像设备基本构件1、磁铁部件磁铁主要由主磁铁（产生强力静磁场）、补偿线圈（校正线圈）、射频线圈和梯度线圈等构成。
主要磁铁是用来产生强磁场的，同时也需要更大的空间（可容纳患者），并维持高密度的磁场。
磁铁的特性有四个方面：磁场强度，时间稳定性，均匀性，孔径大小。
增大静磁场可以提高探测的灵敏度，缩短扫描时间，提高空间分辨率。
但是，它也会降低射频场的穿透深度。
在0.35 T的磁场强度下，其空间分辨率高，目前在临床应用的高磁场强度是1.5 T。
补偿线圈的功能是对主磁场进行补偿，从而使其产生的静态磁场接近于理想的均匀磁场。
由于测量精度高、标定工作复杂，通常采用计算机进行，需要多次测量、多次计算和校正。
常用医学影像学名词术语
常用医学影像学名词术语随着现代医学技术的不断发展，医学影像学作为一门重要的诊断工具，已经在医疗领域发挥着重要的作用。
医学影像学主要通过多种影像技术，如X射线、超声波、磁共振成像等，对人体进行观察和研究，从而帮助医生判断疾病的种类、程度和进展情况。
在医学影像学中，有些常用的术语是我们需要掌握和理解的。
一、X射线X射线是一种能够穿透物质的电磁波，它能够通过射线机产生，并投射到人体或物体上，形成阴影图像来观察和研究。
在医学影像学中，X射线胸片是常见的检查方式，它可以用来观察肺部和胸廓的情况，诊断肺炎、结核病等疾病。
二、超声波超声波是一种高频声波，它可以通过特殊的超声波探头产生，并用于人体各个部位的观察和研究。
超声波在医学影像学中常用于妇科、产科和心血管等领域的检查。
比如，超声心动图可以通过观察心脏的运动和功能来诊断心脏病。
三、磁共振成像（MRI）磁共振成像是利用核磁共振原理和强磁场作用下，通过对人体进行扫描和检查而得到的图像。
MRI在医学影像学中被广泛应用于神经学、骨科和肿瘤学等领域。
它可以提供高分辨率的图像，帮助医生观察疾病的变化和掌握病情发展。
四、计算机断层扫描（CT）计算机断层扫描是一种利用计算机技术和X射线成像原理进行扫描和诊断的方法。
它能够提供比传统X射线更详细和精确的图像，可以检查身体各个方面的病变。
CT在医学影像学中常被用于头部、腹部和胸部等部位的检查，可以帮助医生发现疾病，并指导治疗方案的制定。
五、放射性同位素扫描放射性同位素扫描是一种利用放射性同位素进行扫描和诊断的方法。
在该检查中，医生会给患者注射带有放射性同位素的药物，然后通过不同的探测器观察和记录其发射的射线，从而获得相关的图像。
放射性同位素扫描在某些情况下可以提供更精确和敏感的结果，广泛应用于心脏、骨骼和肾脏等领域。
六、放射剂量放射剂量是指人体接收到的放射线的剂量，可以用来评估人体对辐射的暴露情况。
医学影像学中的放射剂量是医生和患者需要关注的重要指标，过高的剂量可能对健康产生不良影响。
磁共振成像(MRI)
射频发射器与MR信号接收器为射频系统， 主要由线圈组成。射频发射器是为了产生 不同的脉冲序列，以激发体内氢原子核， 产生MR信号。射频发射器很像一个短波发 射台及发射天线，向人体发射脉冲，人体 内氢原子核相当一台收音机接收脉冲。脉 冲停止发射后，人体氢原子核变成一个短 波发射台而MR信号接受器则成为一台收音 机接收MR信号。
质子吸收RF脉冲的能量，由低能级(指向上) 跃迁到高能级(指向下)。指向下质子抵消了 指向上质子的磁力，于是纵向磁化减小。 与此同时，RF脉冲还使进动的质子不再 处于不同的相位，而作同步、同速运动，即 处于同相位(inphase)。这样，质子在同一时 间指向同一方向，其磁矢量也在该方向叠
加起来，于是出现横向磁化
附：名词解释
晶格： MRI中原子核周围的 环境称为晶格。
平衡态：质子在温度 与磁场强度不变的情 况下充分磁化后，磁 化矢量保持衡定，这 种稳定状态为平衡态。 激发态：质子吸收能 量(RF)后的不稳定状 态为激发态。
四、病人（质子）进入外加磁场时 会发生什么情况
1、质子在正常情况下是 随意排列的 （杂乱无章），宏观磁化 矢量和为零. “自由态” 2、质子进入外加磁场时 会发生二种情况：顺、 逆外加磁场的方向。(磁
脉冲序列
如何获得选定层面中各种组织的T1、T2或 Pd的差别，从而得到不同的MRI图像，首先 要了解脉冲序列。
施加RF脉冲后，纵向磁化减小、消失， 横向磁化出现。使纵向磁化倾斜900脉冲为 900脉冲，而倾斜1800的脉冲则为1800脉冲。 施加900脉冲，等待一定时间，施加第二个 900脉冲或1800脉冲，这种连续施加脉冲为脉 冲序列。
原子核由中子与质子组成，但氢核只有一个质 子，没有中子。在人体内氢核丰富，而且用它进 行MRI的成像效果最好。因此，当前MRI都用氢核 或质子来成像。质子有自己的磁场，是一个小磁 体。 人体进入外磁场前，质子排列杂乱无章， 放人外磁场中，则呈有序排列。质子作为小磁体， 同外磁场磁力线呈平行和反平行的方向排列。平 行于外磁场磁力线的质子处于低能级状态，数目 略多。反平行于外磁场的质子则处于高能级状态。
医学影像学常见名词解释
医学影像学常见名词解释随着现代医学技术的不断发展，医学影像学在临床诊断中的作用逐渐凸显。
医学影像学是一门以医学影像技术为基础，通过对患者身体不同部位进行成像，以辅助医生进行疾病诊断和治疗的学科。
在医学影像学中存在许多常见名词，下面将对其中的一些名词进行解释。
一、X射线摄影X射线摄影是医学影像学中最常用的成像技术之一。
通过使用X射线机产生的射线对人体进行透射，然后采用X射线摄影机对透射的影像进行记录和观察。
X射线摄影广泛应用于骨骼系统、胸部以及肺部等疾病的诊断。
该技术具有成本低、方便快捷等优势。
二、计算机断层扫描（CT扫描）计算机断层扫描是一种通过连续扫描并获取层面图像的影像学检查。
该技术利用X射线通过不同角度的扫描来生成多层次的图像，然后使用计算机对这些图像进行重建和处理。
CT扫描可以显示人体内部组织和器官的详细结构、形态以及病变情况，适用于头部、胸腹部、盆腔等部位的诊断。
三、磁共振成像（MRI）磁共振成像是一种利用核磁共振原理对人体进行成像的高级影像学技术。
磁共振扫描通过对患者身体施加强磁场和无线电波信号，使得水分子在磁场中产生共振，然后依据共振信号产生图像。
MRI具有优秀的软组织分辨率，对于头颈部、脊柱、腹部以及骨关节等疾病的诊断有着重要意义。
四、超声波检查超声波检查是一种常见的医学影像学技术，通过利用超声波进行成像。
该技术利用高频声波在组织和器官中的传播和反射特性，形成图像，用于评估器官的形态和结构。
超声波检查无辐射，操作简单，是孕产妇常用的检查手段，并广泛应用于心血管、肝脏、肾脏等器官的病变诊断。
五、放射性核素扫描放射性核素扫描是一种利用放射性同位素进行成像的技术。
该技术通过将放射性同位素注射到人体中，利用放射性同位素放出的射线进行扫描，从而形成图像。
放射性核素扫描适用于骨骼、心血管、神经系统和内分泌系统疾病的诊断。
六、数字化胸片数字化胸片是将传统的X射线胸片数字化保存的技术。
相比传统的X射线胸片，数字化胸片可以通过计算机对图像进行分析和处理，减少了胶片的使用，提高了图像的质量和可靠性。
第3章医学影像成像原理
第3章医学影像成像原理医学影像成像原理是指在医学上应用的各种成像技术中，根据不同物理原理和仪器设备的操作原理，对人体内部结构和功能进行成像。
本章将重点介绍常见的医学影像成像原理。
1.X射线成像原理：X射线成像原理是利用X射线具有透射性的特性，通过对人体进行X 射线照射，再通过感光器材记录X射线通过后的影像，来获取人体内部结构信息。
成像时，X射线的吸收程度会受到不同组织的密度差异的影响，在射线影像上呈现为明暗不同的图像。
2.CT（计算机断层成像）原理：CT成像原理是通过使用X射线和计算机算法进行断层成像，一般是以旋转式X射线扫描器为基础，通过不同角度的扫描，得到多个层面的断层图像。
CT利用X射线的透射特性，测量射线通过患者身体时的吸收情况，再将这些数据转化为图像。
3.磁共振成像（MRI）原理：MRI成像原理是利用磁场和射频脉冲的相互作用来获取人体内部结构信息。
患者被置于强磁场中，通过对患者进行射频脉冲的照射，可以使患者体内的水分子发生共振，产生信号。
通过强磁场和射频信号的处理，可以形成人体内部器官的具体图像。
4.超声成像原理：超声成像原理是利用声波的特性，通过超声波的传播和反射来获取人体内部结构信息。
超声波被饰物中的组织结构反射回来，再通过接收器转化为电信号，经过处理后形成图像。
超声波具有高频、高能量的特点，对人体无创伤，被广泛应用于妇产科、心脏等领域。
5.核医学成像原理：核医学成像原理是利用放射性核素的特性，通过核素的注射等方式让其在人体内部发放放射线，并通过探测器捕获射线发射的信号，形成图像。
核素的选择和特点决定了不同核医学成像的应用领域和成像原理。
以上是常见的医学影像成像原理，不同的成像原理适用于不同的临床需求。
通过利用这些原理，医学影像学能够直观地显示人体内部结构和功能，为临床诊断和治疗提供重要的参考依据。
医学影像学名词解释
医学影像学名词解释医学影像学名词解释：1\X射线：一种电磁辐射，用于医学影像学中，通过对人体的X射线透视或摄影来获取影像信息，用于诊断和治疗。
2\CT（计算机断层扫描）：一种医学影像学技术，通过利用多个X射线投射角度的扫描，结合计算机处理重建图像，以获得更详细的横断面图像。
3\MRI（磁共振成像）：一种医学影像学技术，利用磁场和无线电波产生图像，以显示人体内部结构。
MRI适用于对软组织和脑部疾病的诊断。
4\PET（正电子发射计算机断层扫描）：一种核医学影像学技术，通过注射含有放射性核素的药物，测量活动细胞的代谢水平，以获取图像。
PET主要用于检测癌症和脑功能异常。
5\磁共振造影（MRI）：通过在MRI扫描中给患者注射对比剂，以增强磁共振图像的对比度，帮助诊断。
6\X射线造影：通过在X射线检查中给患者注射对比剂，以增强X射线图像的对比度，帮助诊断。
7\超声波（超声）：一种使用高频声波来图像的医学影像学技术。
超声波适用于观察胎儿发育、引导手术操作以及检测血液流动等。
8\核磁共振（NMR）：一种使用核磁共振技术来获取图像的医学影像学技术。
核磁共振适用于检测脑部疾病、肌肉骨骼损伤等。
9\放射学：研究使用放射线等辐射来诊断疾病的科学和技术。
10\放射科医生：使用医学影像学技术对患者进行诊断的专业医生。
11\放射剂量：患者接受放射线检查所受到的辐射量。
放射剂量应控制在安全范围内，以减少对人体的损害。
12\DICOM（数字成像和通信医疗）：医学图像和相关信息的标准格式，用于图像的传输和存储。
13\PACS（影像存储和传输系统）：一种医学影像学系统，用于存储、传输和查看医学影像。
附件：附件1：X射线图像示例\jpg附件2：MRI扫描结果\xlsx附件3：PET扫描报告\pdf法律名词及注释：1\侵权：在未经许可的情况下，侵犯他人的合法权益，包括知识产权侵权、人身权益侵权等。
2\保密协议：双方约定的保密事项和保密义务的确认。
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3. 纵向弛豫时间(longitudinal relaxation time, T1 )
T1短的组织，纵向磁 化恢复快，在T1WI上， 信号强，反之信号弱 如： 水-长T1脂肪-短T1
T1WI
4.横向弛豫时间(transverse relaxation time, T2)
T2长的组织，横向磁 化衰减慢，在T2WI上， 信号强，反之信号弱
如：
水-长T2-
脂肪-长T2
T2WI
T1加权图（T1WI) 是反应组织T1值的权 重，即组织的T1特性
T2加权图（T2WI) 反应的是组织的T2特 性
5. 脉冲序列(pulse sequence) (获取MRI图像的程序, procedure to obtain MRI)
SE T1WI
SE T2WI
质子进入外磁场前、后的排列状态 N
图1
进入外磁场前（图1）质子排列杂乱
无章；
S
外加外磁场后质子呈有序排列（图
2），低能态的质子比高能态的略多
图2
有序排列的质子呈快速锥形旋转运动，称为进动（Precession）
Z轴代表外磁场磁力线方 向，XY轴为与Z轴垂直的 平面。质子除自旋运动外， 还作快速锥形的旋转运动， 即进动
纵向弛豫时间：纵向磁化由0恢复到原来数值的63％所需的
时间，为纵向弛豫时间（longitudinal relaxation time），简称T1
横向弛豫时间：横向磁化由最大减小到最大值的37％所需的
时间，为横向弛豫时间（transverse relaxation time），简称T2
Z
Z
Z
RF脉冲
影响磁共振图像信号强度的因素有：
1. 质子密度(proton density)
质子数量多，信号 强度强
pWI
Proton density weighted imaging
2. 流动效应 (flow avoid effect)
血液流动 >10cm/s, 流空效应 流入性增强效应-MRA
液体流动——涡流
第三章 磁共振成像（MRI）
第一节 磁共振成像（MRI）的基本原理
X线照片
CT扫描
磁共振成像
磁共振成像（MRI）
核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging) 显示的是物质的化学成分和分子的结构及状态， 而不是显示物质的密度 磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI）是 利用电磁波成像，而不是利用电离辐射（如X线、 γ射线）或机械波（超声波）
MRI：利用原子核在磁场内发生NMR所产生的MR信 号经图像重建获得图像的一种成像技术，物理学 基础是NMR现象
一、磁共振成像的物理学基础
（一）原子与原子核
(氢质子H) 质子 中子
原子核 电子
原子
（水分子H2O）
分子
物质
氢原子无中子， H1原子=H1质子
MRI成像原理
含有奇数质子或中子 的原子核可产生一定 角度的自旋并且在其 周围产生磁场.这种特 性就是成像基础。 现在的MRI图像就是H 原子的图像。
第三节 影响信号强度（signal intensity） 的因素
X线、CT图像的黑白、明暗的对比取决于不同组织的密度； 而MR图像的黑白、明暗的差别取决于不同组织的信号强 度
MRI 图像的黑白是反映组织器官氢原子 的分布及它在磁共振过程中的弛豫特性 (T1,T2)。反映了组织的电信号强弱， 电信号越强，影像越白；电信号越弱， 影像越黑；无信号则为黑色（如空气）。
N
Z
Y
X
S
射频脉冲：向患者发射短促的无线电波，称为射频脉冲 [radiofrequency (RF)]
共 振：当RF脉冲与质子进动频率相同时，就可把能量 传给质子，使其由低能态变为高能态，即为共 振。 质子进动频率由Larmor方程算出 ω0=γ·B0
其中ω0为进动频率（单位Hz）； γ为旋磁 比；B0为外磁场强度，场强单位为特斯拉 （Tesla, T）
腹部梯度回波脉冲序列准T1WI图像
（三）反转恢复脉冲序列 反转恢复脉冲序列(inversion recovery, IR）是一种
Y
Y
Y
X
X
X
Z
Z
纵向弛豫与
Y
Y 横向弛豫
X X
（一）奇数质子或中子的原子核
（二）原子核的自旋
（三）原子核的进动:外磁场作用,绕外磁场轴旋转 （四）质子共振 接受与它的进动频率相等的射
频脉冲后，质子能量的跃迁。
（五）弛豫 射频脉冲关闭，共振能量的释放
↔
磁共振成像原理
利用某些特定的原子核（H+，自 旋）在磁场内受到特定射频脉冲激励 （外磁场，进动）时产生“共振”并 发出无线电信号，经收集后由电子计 算机处理成像。
发射与质子进动频率相同的RF脉冲，产生两种效应：
纵向磁化及横向磁化
Z
Z
RF脉冲
Y
Y
X
X
质子吸收能量由低能变为高能——纵向磁化 。 同时导致质子同步、同速运动，即同相位——横向磁化
弛豫和弛豫时间
中止RF射频后，由RF所引起的变化恢复到原来
的平衡状态，这种过程称弛豫，所需 的时间称弛豫时间 。
有能量的变化（纵向弛豫） 相位变化（横向弛豫）
第二节 MRI的基本设备主线圈射频线圈梯度线圈电 源
MRI设备示意图
操作与显示
扫描孔
数 据 处 理
MR设备
MR设备
主磁体
线圈
射频发生器
MR信号接受器
表面线圈
梯度线圈
体积线圈
MRI设备
永磁型
磁铁
＜0.3T
主
磁
常导型
电线圈
＜0.2T 超低场
体
＞0.5T 低场
超导型
超导金属线圈
1.5T 高场
3.0T 超高场
自旋回波脉冲序列（spin echo sequence )
900 1800
900 1800
TR
TE TE
2
2
SE
TE
MR图像
SE序列：900脉冲－等待TE/2－1800脉冲－等待TE/2－记录信号， 重复脉冲时间TR，激发到信号采集时间称回波时间TE
（一）自旋回波脉冲序列（SE）、快速SE序列
T1WI
T2WI
PdWI
TR 短(＜ 500ms) 长(＞ 2000ms) 长(＞ 2000ms)
TE 短(＜ 30ms) 长(＞ 60ms) 短(＜ 60ms)
头颅自旋回波脉冲序列图像
（二）梯度回波脉冲序列 梯度回波序列（gradient echo sequence, GRE）
是常用的快速成像序列。空间分辨力和信噪比均较 高，可获得准T1WI、准T2WI及准PdWI，主要用于 腹部、心血管、与流动液体相关成像及骨关节成像