MRI磁共振成像基本原理及读片(139页)PPT课件
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磁共振临床基础知识及读片方法 PPT
弥散加权磁共振成像
对急性缺血性脑卒中的诊断DWI可提供其 独有的信息,对颅内及全身各个脏器其他疾 病，包括肿瘤、感染、外伤、出血与脱髓 鞘疾病等也均能提供有助诊断的信息。
超急性期脑梗死 (3h)
治疗3d后
表皮样囊肿
蛛网膜囊肿
弥散张量成像(DTI)
FA 图
额桥 束 皮丘 束
外囊
胼胝 体 扣带回
血管源性病变
放射性毛细血管扩张症
血管源性病变
淀粉样脑血管病CAA
颅脑外伤性疾病
弥漫性轴索损伤DAI
弥散序列(DWI)
弥散现象
水通常占体重的60%-80%,与体温相关的热量使 水分子活跃，并在周围随机“跳动”
布朗运动:分子与温度相关的无规则随机运动 墨水实验 脑组织弥散现象
– 纤维组织、其他结构及细胞膜→使水分子自由运动或 限制其运动
T2WI低信号
出血(含铁血黄素环) 钙化 结石 肝硬化结节 椎体转移瘤 结节硬化 韧带、骨皮质、软骨
出血
血管畸形
如何判断？
磁共振特别序列临床应用
水抑制序列(FLAIR)
病变是高信号,正常组织 内水也是高信号，如何 鉴别？
Flair序列是将体内自由流 动(交换)的水信号抑制 下去，把无流动的水信 号留下来
脂肪抑制序列 (STIR/IRFSE)
脂肪T1WI高信号,T2WI高信号 血肿慢性期T1WI高信号，T2WI高信号 脂肪抑制是低信号=脂肪 脂肪抑制高信号=血肿
磁敏感序列(SWI)
顺磁性 物质
局部磁 场不均
质子自旋快 速失相位
T2*缩短 信号降低
含70%去氧血红蛋白的静脉血引起磁 场的不均匀性导致:T2*时间缩短与血 管与周围组织的磁化率差异引起的相 位差加大两种效应。
MRI基本原理精品PPT课件
5安培
1厘米
1高斯
地球的磁场强度分布图
特斯拉（Tesla,T）
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
•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）
Z轴方向梯度磁场的产 生
X、Y、Z轴上梯度磁场的产生
•梯度线圈性能指标
–梯度场强 25 / 60mT/m –切换率 120 / 200mT/m.ms
梯度场强（mT/M）＝梯度场两端的磁场强度差值/梯度场的长度
1010mT
梯度两端磁 Biblioteka 强度差值990mT1000mT
梯度场中点
1000mT
有效梯度场长度 50 cm
–MRI图像信噪比与主磁场场强成正比
–低场: 小于0.5T –中场：0.5T－1.0T –高场: 1.0T－2.0T（1.0T、1.5T、2.0T） –超高场强：大于2.0T（3.0T、4.7T、7T）
高斯（gauss, G）。 Gauss (1777-1855)
德国著名数学家，于1832年首次测量了地球的磁场。 1高斯为距离5安培电流的直导线1厘米处检测到的磁场强度
处于低能状态的氢
质子仅略多于处于
梯度场强＝（1010mT-990mT）/ 0.5 M= 40 mT/M
梯度场强
爬升时间
切换率＝梯度场预定强度/爬升时间
3、脉冲线圈
• 脉冲线圈的作用 • 如同无线电波的天线
– 激发人体产生共振（广 播电台的发射天线）
磁共振临床基础知识及读片方法课件
• 亚急性出血、肿瘤出血（胶质瘤或出血性转移瘤：绒癌、神经母 细胞瘤、甲状腺癌、肾癌、黑色素瘤）
• 黏液囊肿（胆固醇囊肿、肉芽肿）
• 动脉瘤内合并血栓形成
• 部分蛋白含量高的囊肿
• 黑色素瘤
• 椎体血管瘤
• 终板变性
• 结石
• 正常垂体后叶高信号
• 肝硬化结节
学习交流PPT
26
脂肪瘤
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FA图
FA图显示肿瘤区呈现为WM纤维束破坏表现，肿瘤周围白质纤束（如 皮丘束）呈现为WM纤维束浸润表现。
业精于勤 ，荒于嬉。
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65
胶 质 母 细 胞 瘤（例3）
放射冠
上纵束
肿瘤区呈纤维破坏 表现型表现，提示 为高度恶性肿瘤， 符合胶母细胞瘤。
瘤周水肿区呈纤维 束浸润型表现，提 示有较大量瘤细胞 浸润，符合胶母细 胞瘤。
磁共振临床基础知识 及应用
业精于勤 ，荒于嬉。
影像科
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1
2017.2.24
医学影像学----涉及的不仅仅是医学
电子学
…
生物学
临床医学
工程
物理学 化学
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机械
业精于勤 ，荒于嬉。
2
业精于勤 ，荒于嬉。
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3
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4
第一部分 磁共振成像原理基础
业精于勤 ，荒于嬉。
业精于勤 ，荒于嬉。
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50
磁敏感序列（SWI）
顺磁性 物质
局部磁 场不均
质子自旋快 速失相位
T2*缩短 信号降低
• 含70%去氧血红蛋白的静脉血引起磁场的不 均匀性导致：T2*时间缩短和血管与周围组 织的磁化率差异引起的相位差加大两种效应。
磁共振基本原理及读片课件
并指点治疗方案。
腰椎间盘突出
磁共振成像能够视察腰椎间盘突 出的程度、位置以及对脊髓和神 经根的压迫情况，有助于诊断腰
椎间盘突出并指点手术方案。
脊柱肿瘤
磁共振成像能够发现脊柱肿瘤的 位置、大小、与周围组织的毗邻 关系以及是否有转移灶，有助于 诊断脊柱肿瘤并制定手术和放化
疗方案。
骨关节疾病
骨肿瘤
磁共振成像能够视察骨肿瘤的位置、大小、形态以及与周围组织 的毗邻关系，有助于诊断骨肿瘤的性质和制定手术方案。
功能成像
除了传统的形态学成像外，磁共振功能成像技术不断发展，能够提供更多关于器官和组织 功能的信息，有助于深入了解疾病的产生和发展机制。
分子成像
分子成像是未来磁共振技术的重要发展方向之一，能够从分子水平上揭示疾病的本质和过 程，为疾病的早期诊断和治疗提供新的手段。
THANKS
感谢观看
，但仍需要在检查前告知医生，并遵循医生的建议。
03
潜伏风险
虽然磁共振检查相对安全，但仍存在一些潜伏的风险，如磁场对磁性物
质的吸引力、对心脏起搏器的影响等，因此在检查前需要进行充分评估
和准备。
磁共振技术的未来发展
高场强磁共振
随着技术的进步，高场强磁共振设备逐渐应用于临床，能够提供更高分辨率和更准确的图 像，有助于疾病的早期诊断和治疗。
关节炎
磁共振成像能够视察关节软骨的损伤、炎症以及关节腔积液等情况 ，有助于诊断关节炎并指点治疗方案。
肌肉和软组织疾病
磁共振成像能够视察肌肉和软组织的炎症、损伤以及肿瘤等病变， 有助于诊断肌肉和软组织疾病并指点治疗方案。
04
磁共振新技术与应用
功能成像
功能成像是一种利用磁共振技术来视察活体器官或组织的功 能活动的技术。
腰椎间盘突出
磁共振成像能够视察腰椎间盘突 出的程度、位置以及对脊髓和神 经根的压迫情况，有助于诊断腰
椎间盘突出并指点手术方案。
脊柱肿瘤
磁共振成像能够发现脊柱肿瘤的 位置、大小、与周围组织的毗邻 关系以及是否有转移灶，有助于 诊断脊柱肿瘤并制定手术和放化
疗方案。
骨关节疾病
骨肿瘤
磁共振成像能够视察骨肿瘤的位置、大小、形态以及与周围组织 的毗邻关系，有助于诊断骨肿瘤的性质和制定手术方案。
功能成像
除了传统的形态学成像外，磁共振功能成像技术不断发展，能够提供更多关于器官和组织 功能的信息，有助于深入了解疾病的产生和发展机制。
分子成像
分子成像是未来磁共振技术的重要发展方向之一，能够从分子水平上揭示疾病的本质和过 程，为疾病的早期诊断和治疗提供新的手段。
THANKS
感谢观看
，但仍需要在检查前告知医生，并遵循医生的建议。
03
潜伏风险
虽然磁共振检查相对安全，但仍存在一些潜伏的风险，如磁场对磁性物
质的吸引力、对心脏起搏器的影响等，因此在检查前需要进行充分评估
和准备。
磁共振技术的未来发展
高场强磁共振
随着技术的进步，高场强磁共振设备逐渐应用于临床，能够提供更高分辨率和更准确的图 像，有助于疾病的早期诊断和治疗。
关节炎
磁共振成像能够视察关节软骨的损伤、炎症以及关节腔积液等情况 ，有助于诊断关节炎并指点治疗方案。
肌肉和软组织疾病
磁共振成像能够视察肌肉和软组织的炎症、损伤以及肿瘤等病变， 有助于诊断肌肉和软组织疾病并指点治疗方案。
04
磁共振新技术与应用
功能成像
功能成像是一种利用磁共振技术来视察活体器官或组织的功 能活动的技术。
MRI磁共振成像基本原理及读片139页精品PPT课件
梯度场和射频场：前者用于空间编码和选层，后者施 加特定频率的射频脉冲，使之形成磁共振现象
信号接收装置：各种线圈 计算机系统：完成信号采集、传输、图像重建、后处
理等
磁共振成像的过程
人体内的H核子可看作
是自旋状态下的小星球。
自然状态下， H核进动 杂乱无章，磁性相互抵消
进入静磁场后，H核磁矩发生规律性排列（正负方向），正负方向的磁矢量相互 抵消后，少数正向排列（低能态）的H核合成总磁化矢量M，即为MR信号基础
时间
1946 1971 1973 1974 1976 1977 1980 2003
磁共振发展史
发生事件
作者或公司
发现磁共振现象
Bloch Purcell
发现肿瘤的T1、T2时间长 Damadian
做出两个充水试管MR图像 Lauterbur
活鼠的MR图像
Lauterbur等
人体胸部的MR图像
tomography,ECT） 20世纪90年代正电子发射体层成像（positron emission
tomography,PET)
20世纪70年代以后兴起介入放射学(interventional radiology) 21世纪初出现CT-PET
医学影像学各种技术涉及：
X线源 体外放射源（核素） 声能 磁场 微电子技术 计算机技术
Communication System, PACS)
影像科管理、quality control,QC、quality assurance,QA.
全新的医学影像学在医学领域的应用包括：
★ 影像诊断学：X线、CT、DSA、MRI、US、 ECT等。
★ 影像介入性治疗学：DSA、超声、CT、MR等。
信号接收装置：各种线圈 计算机系统：完成信号采集、传输、图像重建、后处
理等
磁共振成像的过程
人体内的H核子可看作
是自旋状态下的小星球。
自然状态下， H核进动 杂乱无章，磁性相互抵消
进入静磁场后，H核磁矩发生规律性排列（正负方向），正负方向的磁矢量相互 抵消后，少数正向排列（低能态）的H核合成总磁化矢量M，即为MR信号基础
时间
1946 1971 1973 1974 1976 1977 1980 2003
磁共振发展史
发生事件
作者或公司
发现磁共振现象
Bloch Purcell
发现肿瘤的T1、T2时间长 Damadian
做出两个充水试管MR图像 Lauterbur
活鼠的MR图像
Lauterbur等
人体胸部的MR图像
tomography,ECT） 20世纪90年代正电子发射体层成像（positron emission
tomography,PET)
20世纪70年代以后兴起介入放射学(interventional radiology) 21世纪初出现CT-PET
医学影像学各种技术涉及：
X线源 体外放射源（核素） 声能 磁场 微电子技术 计算机技术
Communication System, PACS)
影像科管理、quality control,QC、quality assurance,QA.
全新的医学影像学在医学领域的应用包括：
★ 影像诊断学：X线、CT、DSA、MRI、US、 ECT等。
★ 影像介入性治疗学：DSA、超声、CT、MR等。
MRI成像基本原理课件PPT
从量子物理学的角度来说，这两种核磁状态代表质子的 能量差别。平行同向的质子处于低能级，因此受主磁场 的束缚，其磁化矢量的方向与主磁场的方向一致；平行 反向的质子处于高能级，能够对抗主磁场的作用，其磁 化矢量尽管与主磁场平行但方向相反
由于处于低能级的质子略多于处于高能级的质子，因此 进入主磁场后，人体产生了一个与主磁场方向一致的宏 观纵向磁化矢量（Mo）
➢目前生物组织的MRI成像主要是1H成像 ➢氢原子核也称为氢质子 ➢1H的磁共振图像也称为质子像
2021/3/10
15
条件二：静磁场
把 人 体 放 进 大 磁 场
2021/3/10
16
静磁场是由磁共振仪器的主磁体产生
其强度与方向不变，强度单位B0 主磁体类型：超导、常导、永磁
静磁场强度（B0）：0.15-3.0T 目前临床上最常用的是超导MRI系统
磁共振成像基本原理
池州市人民医院影像科 钱彬
2021/3/10
1
难以理解 但很重要 影像人对磁共振原理的理解……
2021/3/10
2
与MRI原理有关的知识
电学 磁学 量子力学 高等数学
初高中数学 初高中物理 加减乘除 平方开方
2021/3/10
3
一、磁共振成像技术概述
磁共振实际上应称核磁共振（NMR） 核指NMR主要涉及到原子核 为了与使用放射性元素的核医学相区别，突
2021/3/10
17
主磁体外形
开放式
2021/3/10
封闭式
18
➢ 垂直坐标系
用X、Y、Z坐标系来 描述磁场的位置
Z代表BO方向，即磁 力线方向，常与体轴 一致
X-Y平面代表垂直于磁 场方向的平面，三个 轴相互垂直
由于处于低能级的质子略多于处于高能级的质子，因此 进入主磁场后，人体产生了一个与主磁场方向一致的宏 观纵向磁化矢量（Mo）
➢目前生物组织的MRI成像主要是1H成像 ➢氢原子核也称为氢质子 ➢1H的磁共振图像也称为质子像
2021/3/10
15
条件二：静磁场
把 人 体 放 进 大 磁 场
2021/3/10
16
静磁场是由磁共振仪器的主磁体产生
其强度与方向不变，强度单位B0 主磁体类型：超导、常导、永磁
静磁场强度（B0）：0.15-3.0T 目前临床上最常用的是超导MRI系统
磁共振成像基本原理
池州市人民医院影像科 钱彬
2021/3/10
1
难以理解 但很重要 影像人对磁共振原理的理解……
2021/3/10
2
与MRI原理有关的知识
电学 磁学 量子力学 高等数学
初高中数学 初高中物理 加减乘除 平方开方
2021/3/10
3
一、磁共振成像技术概述
磁共振实际上应称核磁共振（NMR） 核指NMR主要涉及到原子核 为了与使用放射性元素的核医学相区别，突
2021/3/10
17
主磁体外形
开放式
2021/3/10
封闭式
18
➢ 垂直坐标系
用X、Y、Z坐标系来 描述磁场的位置
Z代表BO方向，即磁 力线方向，常与体轴 一致
X-Y平面代表垂直于磁 场方向的平面，三个 轴相互垂直
【医学ppt课件】磁共振成像(MRI)诊断学
1 纵隔病变： 2 大血管病变：动脉瘤；夹层动脉瘤 3 心脏病变：先天性畸形；心肌病；缺血
性心脏病 4 胸壁病变： 5 部分肺内病变：CT定性有困难者
第三章 胸部病变MR诊断
第一节 胸部MRI检查基本情况
三；正常胸部MR表现
第四章 消化系统MRI诊断
第一节 概 述
一 消化系统病变MRI 应用价值
梯度磁场（Gy Gx Gz） 交变磁场（RF） 中心空制系统—计算机
第一章 总 论
第一节；磁共振成像基本原理
决定成像因素 1 组织内质子密度 2 T1值 3 T2值
第一章 总 论
第一节；磁共振成像基本原理
信号强度与成像因素的关系 与组织内质子密度成正比 与T1值成反比 与T2值成正比
第一章 总 论
假牙、发夹等），并更换检查服。
第二章 中枢神经系统MR诊断
第一节 MRI检查方法
1 患者准备：去除一切金属异物 2 体位；仰卧 3 扫描方法：横断面/矢状面/冠状面 4 扫描序列：T1WI / T2WI / MRA 5 增强扫描；
第二章 中枢神经系统MR诊断
第二节 正常MR表现
正常颅脑MR表现
第四章 消化系统MRI诊断
第一节 概 述
三 正常腹部MRI表现
1 肝实质：T1WI均匀等信号，略高于脾脏； T2WI均匀低信号，明显低于脾脏
2 肝内血管：条状或点状无信号，分布均匀，走行 规则
3 胆管：不显示 4 胆囊：T2WI呈均匀高信号；T1WI信号强度与内
部成分有关，可为低.等.高信号 5 胰腺: T1WI均匀中等信号，与肝脏相近
第一章 总 论
第五节 临床应用
二： 禁忌征
1 带有心脏起搏器者 2 危重患者需要抢救者 3 严重心肺功能不全者 4 体内有磁性金属异物者 5 怀孕三个月以内之孕妇 6 幽前准备
性心脏病 4 胸壁病变： 5 部分肺内病变：CT定性有困难者
第三章 胸部病变MR诊断
第一节 胸部MRI检查基本情况
三；正常胸部MR表现
第四章 消化系统MRI诊断
第一节 概 述
一 消化系统病变MRI 应用价值
梯度磁场（Gy Gx Gz） 交变磁场（RF） 中心空制系统—计算机
第一章 总 论
第一节；磁共振成像基本原理
决定成像因素 1 组织内质子密度 2 T1值 3 T2值
第一章 总 论
第一节；磁共振成像基本原理
信号强度与成像因素的关系 与组织内质子密度成正比 与T1值成反比 与T2值成正比
第一章 总 论
假牙、发夹等），并更换检查服。
第二章 中枢神经系统MR诊断
第一节 MRI检查方法
1 患者准备：去除一切金属异物 2 体位；仰卧 3 扫描方法：横断面/矢状面/冠状面 4 扫描序列：T1WI / T2WI / MRA 5 增强扫描；
第二章 中枢神经系统MR诊断
第二节 正常MR表现
正常颅脑MR表现
第四章 消化系统MRI诊断
第一节 概 述
三 正常腹部MRI表现
1 肝实质：T1WI均匀等信号，略高于脾脏； T2WI均匀低信号，明显低于脾脏
2 肝内血管：条状或点状无信号，分布均匀，走行 规则
3 胆管：不显示 4 胆囊：T2WI呈均匀高信号；T1WI信号强度与内
部成分有关，可为低.等.高信号 5 胰腺: T1WI均匀中等信号，与肝脏相近
第一章 总 论
第五节 临床应用
二： 禁忌征
1 带有心脏起搏器者 2 危重患者需要抢救者 3 严重心肺功能不全者 4 体内有磁性金属异物者 5 怀孕三个月以内之孕妇 6 幽前准备
磁共振成像基本原理PPT课件
射频脉冲与磁化矢量
射频脉冲
向样品发射特定频率的射频脉冲，使磁化矢量发生旋 转。
磁化矢量旋转
射频脉冲使磁化矢量从一个静息态旋转到另一态，产 生能量变化。
信号的产生
磁化矢量回到静息态时释放能量，被探测器接收并转 换为可测信号。
信号的接收与处理
接收线圈
环绕在样品周围的接收线圈用于接收磁共振信号。
信号处理
超高场强磁共振成像
超高场强磁共振成像技术使用大于或等于7 特斯拉（T）的磁场进行成像。超高场强设 备在图像质量和分辨率方面具有显著优势， 能够提供更深入的生理和病理信息，有助于 疾病的早期诊断和精准治疗。
功能与分子影像学在技术利用磁场变化 来研究大脑和其他器官的功能活动。通过测 量血液氧合状态的变化，fMRI可以揭示大脑 在执行特定任务时的活动模式。此外，fMRI 还可以用于研究其他器官的功能和疾病进程。
射频电磁场安全
射频电磁场是磁共振成像过程中产生的另一种能量形式， 需要确保其强度符合国际和国家安全标准，避免对患者的 健康造成潜在影响。
热安全
在磁共振成像过程中，设备会向人体发射射频脉冲，这些 脉冲会产生热量。因此，需要监测和限制患者的体温升高， 确保热安全。
磁共振成像质量控制
01
图像分辨率
图像分辨率是磁共振成像质量的重要指标之一。为了获得高质量的图像，
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。
磁共振成像的基本原理ppt课件
4
•磁场中的原子核：如图 平行方向（低能级） 反平行方向（高能级）
磁共振成像的基本原理
5
• 1H的原子核结构及特性
• 1H原子核仅有一个质子，无中子 • 其磁化敏感度高，在人体的自然 丰富度很
高，是很好的磁共振靶核
磁共振成像的基本原理
6
• 拉摩进动： f(进动频率)=R（磁旋比）B`（主磁场矢量）
62
磁共振成像的基本原理
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磁共振成像的基本原理
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磁共振成像的基本原理
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磁共振成像的基本原理
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磁共振成像的基本原理
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磁共振成像的基本原理
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磁共振成像的基本原理
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磁共振成像的基本原理
70
磁共振成像的基本原理
71
二 .颅脑肿瘤 (一 ). 颅脑肿瘤MRI诊断要点: . 肿瘤的部位,数目. . 肿瘤的信号特点. . 肿瘤的边缘. . 肿瘤的血供. . 肿瘤的水肿情况. . 肿瘤的增强情况
2级：成星形细胞瘤，系偏良性。在1级的 基础上向周围组织浸润，界限不清肿 瘤生长较快。
磁共振成像的基本原理
74
3、4级：为多形性胶质母细胞瘤，恶性度 高。病灶位置较深，易越过中线 白质联合到对侧。肿瘤一般较大 边界尚清，但无包膜。
磁共振成像的基本原理
72
一、胶质瘤
• 胶质瘤起源于脑神经胶质细胞，习惯上将 其分为星形细胞瘤、少突神经胶质瘤和室 管膜瘤。
• （一）、星形细胞瘤：是中枢神经最常见 的肿瘤，占胶质瘤 40%。
• 病理：起源于星形神经胶质细胞，分为四 级。
磁共振成像的基本原理
73
1级：纤维性星形细胞瘤及原浆性星形细胞 瘤，为良性。病灶多较表浅，只侵犯 大脑皮层和皮质下脑白质很少累及大 脑深部，通常局限于半球一侧。
磁共振成像(医学影像成像原理)PPT参考课件
•质子含量
•质子含量越高，与主磁场同向的质子总数增加（磁 化率不变）
•65
处于低能状态的质子到底比处于高能 状态的质子多多少？？？
室温下（300k）
0.2T：1.3 PPM 0.5T：4.1 PPM 1.0T：7.0 PPM 1.5T：9.6 PPM
处于低能状态的氢 质子仅略多于处于 高能状态的质子
??9191无线电波激发后人体内宏观磁场偏转了90度mri可以检测到人体发出的信号氢质子含量高的组织纵向磁化矢量大90度脉冲后磁化矢量偏转产生的旋转的宏观横向矢量越大mr信号强度越此时的mr图像可区分质子密度不同的两种组织??9292??9393??9494??9595无线电波激发使磁场偏转90度关闭无线电波后磁场又慢慢回到平衡状态纵向??9696无线电波激发使磁场偏转90度关闭无线电波后磁场又慢慢回到平衡状态纵向??9797?relaxationrilk?se??n??9898射频脉冲停止后在主磁场的作用下横向宏观磁化矢量逐渐缩小到零纵向宏观磁化矢量从零逐渐回到平衡状态系统由激发态恢复至平衡状态这个过程称核磁弛豫又可分解为两个部分
•51
•人体组织MRI信号的直接来源
•并非所有氢质子均能产生MRI信号
人体组织MRI信号主要来源于水分子中的氢质子 （水质子） 部分组织也能产生MRI信号，像来自脂肪中的质 子（脂质子）
•水分子：自由水、结合水
•结合水是细胞中和其他物质结合在一起的水，细胞中大部分的水以游离 的形式存在，可以自由流动，我们称为自由水。两者可以互相转换，处 于动态平衡之中。
•13
•14
（2）磁场强度的概念 高斯、特斯拉
•15
高斯（gauss, G）。 Gauss (1777-1855)
德国著名数学家，于1832年首次测量了地球的磁场。 1高斯为距离5安培电流的直导线1厘米处检测到的磁场强度
•质子含量越高，与主磁场同向的质子总数增加（磁 化率不变）
•65
处于低能状态的质子到底比处于高能 状态的质子多多少？？？
室温下（300k）
0.2T：1.3 PPM 0.5T：4.1 PPM 1.0T：7.0 PPM 1.5T：9.6 PPM
处于低能状态的氢 质子仅略多于处于 高能状态的质子
??9191无线电波激发后人体内宏观磁场偏转了90度mri可以检测到人体发出的信号氢质子含量高的组织纵向磁化矢量大90度脉冲后磁化矢量偏转产生的旋转的宏观横向矢量越大mr信号强度越此时的mr图像可区分质子密度不同的两种组织??9292??9393??9494??9595无线电波激发使磁场偏转90度关闭无线电波后磁场又慢慢回到平衡状态纵向??9696无线电波激发使磁场偏转90度关闭无线电波后磁场又慢慢回到平衡状态纵向??9797?relaxationrilk?se??n??9898射频脉冲停止后在主磁场的作用下横向宏观磁化矢量逐渐缩小到零纵向宏观磁化矢量从零逐渐回到平衡状态系统由激发态恢复至平衡状态这个过程称核磁弛豫又可分解为两个部分
•51
•人体组织MRI信号的直接来源
•并非所有氢质子均能产生MRI信号
人体组织MRI信号主要来源于水分子中的氢质子 （水质子） 部分组织也能产生MRI信号，像来自脂肪中的质 子（脂质子）
•水分子：自由水、结合水
•结合水是细胞中和其他物质结合在一起的水，细胞中大部分的水以游离 的形式存在，可以自由流动，我们称为自由水。两者可以互相转换，处 于动态平衡之中。
•13
•14
（2）磁场强度的概念 高斯、特斯拉
•15
高斯（gauss, G）。 Gauss (1777-1855)
德国著名数学家，于1832年首次测量了地球的磁场。 1高斯为距离5安培电流的直导线1厘米处检测到的磁场强度
磁共振基本原理及读片PPT
组织结构变化
观察组织结构的变化，如 肿瘤的浸润、扩散和转移 等。
血流动力学改变
分析血流动力学参数，如 血流速度、血流量和血管 通透性等，以判断病变的 性质和程度。
功能代谢变化
利用磁共振波谱分析等方 法，检测组织的功能代谢 变化，如能量代谢、氧化 还原状态等。
多模态影像融合分析
融合方法
将磁共振图像与其他影像学检查 （如CT、超声等）进行融合，以
共振信号
共振信号是磁共振成像的基础，当射频脉冲停止后，原子核 会释放出共振信号，通过接收这些信号，可以获得物体的内 部结构信息。
磁共振成像原理
磁共振成像
磁共振成像是一种基于磁共振现象的医学影像技术，通过外加磁场和射频脉冲使 人体内的氢原子核发生能级跃迁，然后接收这些原子核返回的共振信号并重建图 像。
磁共振检查技术
常规磁共振检查
01
02
03
原理
利用强磁场和射频脉冲使 人体组织中的氢原子核发 生共振，通过测量共振信 号来获取图像。
应用
主要用于检测病变、肿瘤 、炎症等。
优势
无电离辐射，对软组织分 辨率高。
功能磁共振成像
原理
利用磁场变化检测血流动力学反 应，反映器官或组织的生理功能
。
应用
主要用于脑功能研究、肿瘤诊断等 。
详细描述
磁共振成像技术能够清晰地显示人体解剖结构，包括脑组织、脊髓、肌肉、骨 骼等，为医生提供丰富的诊断信息。在读片过程中，医生需要熟悉各组织器官 的正常形态和位置，以便准确判断是否存在异常。
病理征象分析
总结词
病理征象是疾病在磁共振图像上的表现，通过分析这些征象可以推断病变的性质和程度 。
详细描述
扩散加权成像（DWI）有助于评估肿 瘤的恶性程度和预后。
磁共振的原理与结构ppt课件
（五〕核磁共振现象
2 、进动的质子相位一 致，做同步同速运动， 使得在横轴方向上的 磁化矢量得以叠加， 并产生一个新的横向 磁 化 矢 量 ， RF 脉 冲 的 强度越大，持续时间 越长，横向进动偏转 的角度就越大。
（六〕核磁共振弛豫
当质子系统达到饱和状态后，停止RF 磁场后，激励过程结束。随后，吸收能 量跃迁到高能级的质子将释放吸收的能 量，很快回到外加磁场原先排列的平衡
MRI扫描机基本结构示意图
（一）主磁体系统
主磁体是MRI系统的核心部分 之一，其功能是提供使原子核定 向所必须的静磁场。 应用于临床医疗的MRI磁体强 度多为0.15-2.0T(特斯拉)。
1、磁体主要性能指标
•磁场强度：
场强越高，MR信号越强，影像信噪比越大
•磁场均匀度：
决定了图像的空间分辨率和信噪比
(二)外磁场对原子核自旋的影响
当外部施加一个恒定磁场后，则质子 沿外加磁场方向排列，产生净磁化。
1.低能级--自旋方向 与磁场方向一致 2.高能级--自旋方向 与磁场方向相反
(二)外磁场对原子核自旋的影响
在外磁场作用下，低能级的质子数目 要多于高能级的质子，在大量原子分布 的情况下，原子在不同能级上分布的数 目与温度与外磁场强度有关。
下肢血管造影MRA 三维重建图像
四、磁共振图像
2、磁体类型
GE Signa CV/i 1.5T 超导型MR机
2、磁体类型
匀场线圈：
任何磁体都不会产生绝对均匀的磁 场，所以还要加上一组匀场线圈，一 般由铌钛合金制成，置于磁体中心， 梯度线圈外,在安装时由工程师设定调 整，可将磁场均匀性提高100倍以上。
MRI扫描机基本结构示意图
MRI扫描机
核磁共振MRI-基本原理及读片PPT
内源性PWI称血氧水平依赖法（BOLD）简单原 理
神经元兴 奋区兴奋 性
兴奋区静脉血 中氧和血红蛋 白相对
去氧血红蛋 白相对
去氧血红蛋白 的顺磁作用， 可使T2*信号
神经元兴奋区 信号相对
由于去氧血 红蛋白的减 少
外源性灌注加权成像PWI：用超快速MR扫描技术， 进行造影剂跟踪，显示造影剂首次通过的组织血流灌 注情况并依需要作延迟增强（常用于脑、心肌的检查）
造影剂入血行——病变组织间隙—— 与病变组织大 分子结合——T1驰豫接近脂肪或Larmor频率———T1 缩短——强化（白），（称间接增强）
影响因素：病变区的血流；灌注；血脑屏障。与血液 内的药浓度不绝对成正比，达一定浓度后不起作用。
特殊检查：
血管成像（Magnetic Resonance Angiography MRA）利用流动的血液进行血流的直接成像
脑弥散加权成像（DWI）是使用一对大小相 等、方向相反的扩散敏感梯度场。该梯度场对 静止组织作用的总和为零，但水分子在不断扩 散，受该梯度场影响而产生相位变化。梗死区 域水含量增加，其早期细胞毒性水肿使水分子 扩散下降，而在产生T2信号改变之前，在DWI 显示出早期的脑梗死。
T2加权像无 异常
右侧急性轻瘫，症状4小时
梯度场和射频场：前者用于空间编码和选层，后者施 加特定频率的射频脉冲，使之形成磁共振现象
信号接收装置：各种线圈
计算机系统：完成信号采集、传输、图像重建、后处 理等
磁共振成像的过程
人体内的H核子可看作
是自旋状态下的小星球。
自然状态下， H核进动 杂乱无章，磁性相互抵消
进入静磁场后，H核磁矩发生规律性排列（正负方向），正负方向的磁矢量相互 抵消后，少数正向排列（低能态）的H核合成总磁化矢量M，即为MR信号基础
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tomography,ECT） 20世纪90年代正电子发射体层成像（positron emission
tomography,PET)
20世纪70年代以后兴起介入放射学(interventional radiology) 21世纪初出现CT-PET
医学影像学各种技术涉及：
X线源 体外放射源（核素） 声能 磁场 微电子技术 计算机技术
时间
1946 1971 1973 1974 1976 1977 1980 2003
磁共振发展史
发生事件
作者或公司
发现磁共振现象
Bloch Purcell
发现肿瘤的T1、T2时间长 Damadian
做出两个充水试管MR图像 Lauterbur
活鼠的MR图像
Lauterbur等
人体胸部的MR图像Communi源自ation System, PACS)
影像科管理、quality control,QC、quality assurance,QA.
全新的医学影像学在医学领域的应用包括：
★ 影像诊断学：X线、CT、DSA、MRI、US、 ECT等。
★ 影像介入性治疗学：DSA、超声、CT、MR等。
★ 信息放射学：影像学工作管理、质控；影像 的传输与存储（PACS）存储、 传输、远程会诊（远程放射学 teleradiology)
当今的医学影像学内容包括：
传统X线诊断学
透视 照相 （普通Ｘ摄影、体层摄影） 造影
计算X线摄影 (computed radiography， CR)
数字X线摄影 （Digital radiography，DR) X线CT (computed Tomography， CT) 数字减影血管造影 （Digital Subtraction
C
Z
Z
Z
90度
Y
Y
Y
B0 X X
X
（1）静磁场中
（2）90度脉冲
（3）脉冲停止后
（3）－（5）该过程称
Z
弛 豫 (relaxation) ， 即
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
z M
x
按照单一核子 进动原理,质子 群在静磁场中 y 形成的宏观磁 化矢量M
Z
B0
Z
MZ
X A
Y
X
在这一过程中，产生能量
Y MXY
B
A:施加90度RF脉冲前的磁化矢量Mz B:施加90度RF脉冲后的磁化矢量 Mxy.并以Larmor频率横向施进 C:90度脉冲对磁化矢量的作用。即M 以螺旋运动的形式倾倒到横向平面
梯度场和射频场：前者用于空间编码和选层，后者施 加特定频率的射频脉冲，使之形成磁共振现象
信号接收装置：各种线圈
计算机系统：完成信号采集、传输、图像重建、后处 理等
磁共振成像的过程
人体内的H核子可看作
是自旋状态下的小星球。
自然状态下， H核进动 杂乱无章，磁性相互抵消
进入静磁场后，H核磁矩发生规律性排列（正负方向），正负方向的磁矢量相互 抵消后，少数正向排列（低能态）的H核合成总磁化矢量M，即为MR信号基础
X
X
体各类组织均有特定T1
（4）停止后一定时间 （5）恢复到平衡状态 、T2值，这些值之间的
差异形成信号对比
纵向弛豫或称 自旋－晶格弛 豫 (T1弛豫)
横向弛豫或 称自旋自旋 弛豫 (T2弛豫)
● 人体——进入磁场——磁化——施加射频脉冲、H核磁矩发生90。偏转， 产
生能量——射频脉冲停止、弛豫过程开始，释放所产生的能量（形成MR信 号）——信号接收系统——计算机系统 ● 在弛豫过程中，即释放能量（形成MR信号），涉及到2个时间常数：纵向 弛豫时间常数—T1；横向弛豫时间常数—T2 ● 加权（weighted ）的概念：MR成像过程中，T1、T2弛豫二者同时存在， 只是在某一时间内所占的比重不同。如果选择突出纵向（T1）弛豫特征的 扫描参数（脉冲重复时间和回波时间，以毫秒计）用来采集图像，即可得 到以 T1弛豫为主的图像，当然其中仍有少量T2弛豫成分，因是以T1 弛豫 为主，故称为T1加权像（weighted Imaging WI）。如果选择突出横向 （T2）弛豫特征的扫描参数采集图像……… 加权或称权重，有侧重、为主的意思 ● 因为人体各种组织如肌肉、脂肪、体液等，各自都具有不同的T1和T2弛豫 时间值，所以形成的信号强度各异，因此可得到黑白不同灰度的图像
Angiography， DSA ） 介入放射学 （interventional radiology) 超声成像（Ultrasonic Imaging）
发射型计算断（体）层摄影（Emission computed Tomography， ECT ）
正电子发射型计算断（体）层摄影（PositronEmission computed Tomography, PET ） 单光子发射型计算断（体）层摄影（Singlephoton Emission computed Tomography, SPECT ）
Damadian
初期的全身MR图像
Mallard
磁共振装置商品化
诺贝尔奖金
Lauterbur Mansfierd
MR成像基本原理
实现人体磁共振成像的条件:
人体内氢原子核作为磁共振中的靶子，它是人体内最 多的物质。H核只含一个质子不含中子，最不稳定， 最易受外加磁场的影响而发生磁共振现象
有一个稳定的静磁场（磁体）：常导型、永磁型、超 导型。0.15－3.0T
磁共振成像
Magnetic Resonance Imaging
基本原理及读片
中国石油中心医院磁共振室 杨景震
主要内容
医学影像学概况及磁共振技术的发展 简要介绍磁共振成像基本原理及概念 磁共振检查方法及临床应用 磁共振成像的主要优点及限度 如何阅读磁共振图像 影像学检查常见名词概念 读片
磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging ,MRI） 分子影像学（Molecular Imaging）21世纪最前沿课
题
技术： PET或PET-CT、MR、CT、光学成像（生物发光、荧光）
信息放射学系统（ radiology information system)
图像存档与传输系统（Picture Archiving and
医学影像学的形成
1895年Röentgen发现X线，形成放射诊断学（diagnostic radiology） 20世纪50年代出现超声（ultrasonography,USG）检查 20世纪60年代出现核素(ν-scintigraphy) 扫描 20世纪70年代出现CT(x-ray computed tomography,CT)检查 20世纪80年代出现MRI(magnetic resonance imaging,MRI)检查 20世纪80年代出现发射体层成像（emission computed
tomography,PET)
20世纪70年代以后兴起介入放射学(interventional radiology) 21世纪初出现CT-PET
医学影像学各种技术涉及：
X线源 体外放射源（核素） 声能 磁场 微电子技术 计算机技术
时间
1946 1971 1973 1974 1976 1977 1980 2003
磁共振发展史
发生事件
作者或公司
发现磁共振现象
Bloch Purcell
发现肿瘤的T1、T2时间长 Damadian
做出两个充水试管MR图像 Lauterbur
活鼠的MR图像
Lauterbur等
人体胸部的MR图像Communi源自ation System, PACS)
影像科管理、quality control,QC、quality assurance,QA.
全新的医学影像学在医学领域的应用包括：
★ 影像诊断学：X线、CT、DSA、MRI、US、 ECT等。
★ 影像介入性治疗学：DSA、超声、CT、MR等。
★ 信息放射学：影像学工作管理、质控；影像 的传输与存储（PACS）存储、 传输、远程会诊（远程放射学 teleradiology)
当今的医学影像学内容包括：
传统X线诊断学
透视 照相 （普通Ｘ摄影、体层摄影） 造影
计算X线摄影 (computed radiography， CR)
数字X线摄影 （Digital radiography，DR) X线CT (computed Tomography， CT) 数字减影血管造影 （Digital Subtraction
C
Z
Z
Z
90度
Y
Y
Y
B0 X X
X
（1）静磁场中
（2）90度脉冲
（3）脉冲停止后
（3）－（5）该过程称
Z
弛 豫 (relaxation) ， 即
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
z M
x
按照单一核子 进动原理,质子 群在静磁场中 y 形成的宏观磁 化矢量M
Z
B0
Z
MZ
X A
Y
X
在这一过程中，产生能量
Y MXY
B
A:施加90度RF脉冲前的磁化矢量Mz B:施加90度RF脉冲后的磁化矢量 Mxy.并以Larmor频率横向施进 C:90度脉冲对磁化矢量的作用。即M 以螺旋运动的形式倾倒到横向平面
梯度场和射频场：前者用于空间编码和选层，后者施 加特定频率的射频脉冲，使之形成磁共振现象
信号接收装置：各种线圈
计算机系统：完成信号采集、传输、图像重建、后处 理等
磁共振成像的过程
人体内的H核子可看作
是自旋状态下的小星球。
自然状态下， H核进动 杂乱无章，磁性相互抵消
进入静磁场后，H核磁矩发生规律性排列（正负方向），正负方向的磁矢量相互 抵消后，少数正向排列（低能态）的H核合成总磁化矢量M，即为MR信号基础
X
X
体各类组织均有特定T1
（4）停止后一定时间 （5）恢复到平衡状态 、T2值，这些值之间的
差异形成信号对比
纵向弛豫或称 自旋－晶格弛 豫 (T1弛豫)
横向弛豫或 称自旋自旋 弛豫 (T2弛豫)
● 人体——进入磁场——磁化——施加射频脉冲、H核磁矩发生90。偏转， 产
生能量——射频脉冲停止、弛豫过程开始，释放所产生的能量（形成MR信 号）——信号接收系统——计算机系统 ● 在弛豫过程中，即释放能量（形成MR信号），涉及到2个时间常数：纵向 弛豫时间常数—T1；横向弛豫时间常数—T2 ● 加权（weighted ）的概念：MR成像过程中，T1、T2弛豫二者同时存在， 只是在某一时间内所占的比重不同。如果选择突出纵向（T1）弛豫特征的 扫描参数（脉冲重复时间和回波时间，以毫秒计）用来采集图像，即可得 到以 T1弛豫为主的图像，当然其中仍有少量T2弛豫成分，因是以T1 弛豫 为主，故称为T1加权像（weighted Imaging WI）。如果选择突出横向 （T2）弛豫特征的扫描参数采集图像……… 加权或称权重，有侧重、为主的意思 ● 因为人体各种组织如肌肉、脂肪、体液等，各自都具有不同的T1和T2弛豫 时间值，所以形成的信号强度各异，因此可得到黑白不同灰度的图像
Angiography， DSA ） 介入放射学 （interventional radiology) 超声成像（Ultrasonic Imaging）
发射型计算断（体）层摄影（Emission computed Tomography， ECT ）
正电子发射型计算断（体）层摄影（PositronEmission computed Tomography, PET ） 单光子发射型计算断（体）层摄影（Singlephoton Emission computed Tomography, SPECT ）
Damadian
初期的全身MR图像
Mallard
磁共振装置商品化
诺贝尔奖金
Lauterbur Mansfierd
MR成像基本原理
实现人体磁共振成像的条件:
人体内氢原子核作为磁共振中的靶子，它是人体内最 多的物质。H核只含一个质子不含中子，最不稳定， 最易受外加磁场的影响而发生磁共振现象
有一个稳定的静磁场（磁体）：常导型、永磁型、超 导型。0.15－3.0T
磁共振成像
Magnetic Resonance Imaging
基本原理及读片
中国石油中心医院磁共振室 杨景震
主要内容
医学影像学概况及磁共振技术的发展 简要介绍磁共振成像基本原理及概念 磁共振检查方法及临床应用 磁共振成像的主要优点及限度 如何阅读磁共振图像 影像学检查常见名词概念 读片
磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging ,MRI） 分子影像学（Molecular Imaging）21世纪最前沿课
题
技术： PET或PET-CT、MR、CT、光学成像（生物发光、荧光）
信息放射学系统（ radiology information system)
图像存档与传输系统（Picture Archiving and
医学影像学的形成
1895年Röentgen发现X线，形成放射诊断学（diagnostic radiology） 20世纪50年代出现超声（ultrasonography,USG）检查 20世纪60年代出现核素(ν-scintigraphy) 扫描 20世纪70年代出现CT(x-ray computed tomography,CT)检查 20世纪80年代出现MRI(magnetic resonance imaging,MRI)检查 20世纪80年代出现发射体层成像（emission computed