磁共振成像MagneticResonanceImagingMRI讲解学习
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2020/5/27
脑功能成像技术
2020/5/27
2020/5/27
脑功能成像
脑功能成像的临床应用
BOLD&T1W
BOLD&SAS&MRA
• Finger tapping • Activate/Rest curve of 40 ms each • Glioma patient, before surgical operation
2020/5/27
80 岁 女 性 发 病 6 小 时 内
2020/5/27
80岁，女性。发病3天后
2020/5/27
2020/5/27
灌注成像技术原理
灌注成像临床应用 脑神经（SS EPI）
PWI SS EPI
Delta R2* curve
1&2: Tumor (increased blood flow), 3: Normal
T1、T2弛预过程同时进行
2020/5/27
MR信号
百度文库
人体正常脑组织的T1、T2驰预时间
驰预时间(ms) 脑白质 脑灰质 脑脊液 颅板 板障
T1
780 920 3000 - 260
T2
90 100 300 - 84
T1WI
2020/5/27
PDWI
T2WI
PDWI
T2WI
2020/5/27
SE序列
2020/5/27
MRI成像技术
采用不同的扫描序列和成像参数 T1加权像、 T2加权像、 质子加权像 自旋回波（SE）、梯度回波、平面回波等
2020/5/27
自旋回波（SE）：重复时间（TR）
回波时间（TE）
加权成像
TR（ms） TE（ms）
T1WI
短= <500
短= <30
T2WI
长= >2000 长= >60
PdWI
长= >2000 短= <30
2020/5/27
磁共振检查技术
平扫（T1WI、T2WI、PDWI） 增强（T1WI） 动态增强（Dynamic MR） 磁共振血管造影（MRA） 脂肪抑制成像（STIR) 水抑制成像（FLAIR） 水成像（MRCP、MRU、MRM） 灌注成像（Perfusion） 弥散成像（Diffusion） 功能成像（function MR）
2020/5/27
2020/5/27
横向弛预 自旋-自旋弛预
T2弛预
MRI应用中常用概念
• T2时间：测量横向驰豫的时间 • 定义：横向磁化矢量从由最大衰减
至37%所经历的驰豫时间 • 不同的组织T2时间不同 • 产生MR信号强度上的差别 • 图像上为灰阶的差别
2020/5/27
2020/5/27
磁共振成像
Magnetic Resonance Imaging MRI
2020/5/27
核磁共振成像技术发展简史
• 核磁共振现象发现 Purcell等, Bloch等（ 1945）; Physical Review:
• 核磁共振现象引入医学界 Damadian（1971 ）; Science, 171: 1151 -1153
T1WI FSTIR序列
磁共振成像设备
磁体 梯度线圈 射频发射器 MR信号接受器 计算机 图像显示和储存装置
2020/5/27
MRI图像特点
灰阶成像（组织分辨率） 流动效应（流空和流动增强） 三维成像 运动器官成像
2020/5/27
MRI图像特点 主要反映组织间的信号强度 T1加权像 反映组织间T1的差别，有利于观察解剖结构 T2加权像 反映组织间T2的差别，显示病变组织好
2020/5/27
质子的运动：进动频率 0 = 0
2020/5/27
人体质子在磁场中
2020/5/27
共振现象
2020/5/27
2020/5/27
90射频脉冲
磁共振信号的产生
o 外来射频脉冲停止后，由M0产生的横向磁 化矢量在晶格磁场作用下由XY平面逐渐回 复到Z轴
o 同时以射频信号的形式放出能量 o 发出的射频信号被体外线圈接受 o 经计算机处理后重建成图像
• 核磁共振成像 Lauterbur（1973） ; Nature, 242: 190 -191
是利用原子核在磁场内所产生的信号经重建成像 的一种影像技术
2020/5/27
第一节 磁共振成像原理和设备
磁共振现象与MRI MRI设备
第二节 MRI图像特点
灰阶成像 流空成像 三维成像 运动器官成像
第三节 MRI检查技术 第四节 MRI诊断的临床应用
2020/5/27
存在性诊断？ 可能性诊断？ 定性诊断？
2020/5/27
SE序列
FGR序列
2020/5/27
垂体微腺瘤 动态增强扫描
3D - MRA
2020/5/27
后交通支动脉瘤
3D-CEMRA的时间分辨率（胸腹部）
2020/5/27
2020/5/27
FLAIR 序列
磁共振胰胆管造影 （MRCP） 3D-重T2WI （水成像）
2020/5/27
MRI应用中常用概念
• 驰豫：指磁化矢量恢复到平衡态的过程 • 磁化矢量越大，MRI探测到的信号越强
2020/5/27
2020/5/27
纵向弛预 自旋-晶格弛预
T1弛预
MRI应用中常用概念
• T1时间：测量纵向驰豫的时间 • 定义：纵向磁化矢量从最小恢复至平
衡态的63%所经历的驰豫时间 • 不同的组织T1时间不同 • 产生MR信号强度上的差别 • 图像上为灰阶的差别
2020/5/27
MRI 成像基本原理
• 含奇数质子的原子核均在其自旋过程中 产生自旋磁动量，即磁矩以矢量描述
• 核磁矩的大小是原子核的固有特性，它 决定MRI信号的敏感性
• 氢原子核只有单一质子具有最强的磁矩 • 氢质子在人体内分布广，数量多，MRI均
选用氢为靶原子核
2020/5/27
人体组织内的 质子存在状态
2020/5/27
2020/5/27
波谱技术
利用MR中的化学位 移现象来测定分子组 成及空间分布的一种 检测方法。
H =（1/2）B
MRI的分析与诊断
机器类型 磁场强度 扫描技术条件
全面观察、建立立体定位概念 具体分析正常、异常和特殊所见 推测病理生理状态 结合临床资料作出诊断
2020/5/27
脑功能成像技术
2020/5/27
2020/5/27
脑功能成像
脑功能成像的临床应用
BOLD&T1W
BOLD&SAS&MRA
• Finger tapping • Activate/Rest curve of 40 ms each • Glioma patient, before surgical operation
2020/5/27
80 岁 女 性 发 病 6 小 时 内
2020/5/27
80岁，女性。发病3天后
2020/5/27
2020/5/27
灌注成像技术原理
灌注成像临床应用 脑神经（SS EPI）
PWI SS EPI
Delta R2* curve
1&2: Tumor (increased blood flow), 3: Normal
T1、T2弛预过程同时进行
2020/5/27
MR信号
百度文库
人体正常脑组织的T1、T2驰预时间
驰预时间(ms) 脑白质 脑灰质 脑脊液 颅板 板障
T1
780 920 3000 - 260
T2
90 100 300 - 84
T1WI
2020/5/27
PDWI
T2WI
PDWI
T2WI
2020/5/27
SE序列
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MRI成像技术
采用不同的扫描序列和成像参数 T1加权像、 T2加权像、 质子加权像 自旋回波（SE）、梯度回波、平面回波等
2020/5/27
自旋回波（SE）：重复时间（TR）
回波时间（TE）
加权成像
TR（ms） TE（ms）
T1WI
短= <500
短= <30
T2WI
长= >2000 长= >60
PdWI
长= >2000 短= <30
2020/5/27
磁共振检查技术
平扫（T1WI、T2WI、PDWI） 增强（T1WI） 动态增强（Dynamic MR） 磁共振血管造影（MRA） 脂肪抑制成像（STIR) 水抑制成像（FLAIR） 水成像（MRCP、MRU、MRM） 灌注成像（Perfusion） 弥散成像（Diffusion） 功能成像（function MR）
2020/5/27
2020/5/27
横向弛预 自旋-自旋弛预
T2弛预
MRI应用中常用概念
• T2时间：测量横向驰豫的时间 • 定义：横向磁化矢量从由最大衰减
至37%所经历的驰豫时间 • 不同的组织T2时间不同 • 产生MR信号强度上的差别 • 图像上为灰阶的差别
2020/5/27
2020/5/27
磁共振成像
Magnetic Resonance Imaging MRI
2020/5/27
核磁共振成像技术发展简史
• 核磁共振现象发现 Purcell等, Bloch等（ 1945）; Physical Review:
• 核磁共振现象引入医学界 Damadian（1971 ）; Science, 171: 1151 -1153
T1WI FSTIR序列
磁共振成像设备
磁体 梯度线圈 射频发射器 MR信号接受器 计算机 图像显示和储存装置
2020/5/27
MRI图像特点
灰阶成像（组织分辨率） 流动效应（流空和流动增强） 三维成像 运动器官成像
2020/5/27
MRI图像特点 主要反映组织间的信号强度 T1加权像 反映组织间T1的差别，有利于观察解剖结构 T2加权像 反映组织间T2的差别，显示病变组织好
2020/5/27
质子的运动：进动频率 0 = 0
2020/5/27
人体质子在磁场中
2020/5/27
共振现象
2020/5/27
2020/5/27
90射频脉冲
磁共振信号的产生
o 外来射频脉冲停止后，由M0产生的横向磁 化矢量在晶格磁场作用下由XY平面逐渐回 复到Z轴
o 同时以射频信号的形式放出能量 o 发出的射频信号被体外线圈接受 o 经计算机处理后重建成图像
• 核磁共振成像 Lauterbur（1973） ; Nature, 242: 190 -191
是利用原子核在磁场内所产生的信号经重建成像 的一种影像技术
2020/5/27
第一节 磁共振成像原理和设备
磁共振现象与MRI MRI设备
第二节 MRI图像特点
灰阶成像 流空成像 三维成像 运动器官成像
第三节 MRI检查技术 第四节 MRI诊断的临床应用
2020/5/27
存在性诊断？ 可能性诊断？ 定性诊断？
2020/5/27
SE序列
FGR序列
2020/5/27
垂体微腺瘤 动态增强扫描
3D - MRA
2020/5/27
后交通支动脉瘤
3D-CEMRA的时间分辨率（胸腹部）
2020/5/27
2020/5/27
FLAIR 序列
磁共振胰胆管造影 （MRCP） 3D-重T2WI （水成像）
2020/5/27
MRI应用中常用概念
• 驰豫：指磁化矢量恢复到平衡态的过程 • 磁化矢量越大，MRI探测到的信号越强
2020/5/27
2020/5/27
纵向弛预 自旋-晶格弛预
T1弛预
MRI应用中常用概念
• T1时间：测量纵向驰豫的时间 • 定义：纵向磁化矢量从最小恢复至平
衡态的63%所经历的驰豫时间 • 不同的组织T1时间不同 • 产生MR信号强度上的差别 • 图像上为灰阶的差别
2020/5/27
MRI 成像基本原理
• 含奇数质子的原子核均在其自旋过程中 产生自旋磁动量，即磁矩以矢量描述
• 核磁矩的大小是原子核的固有特性，它 决定MRI信号的敏感性
• 氢原子核只有单一质子具有最强的磁矩 • 氢质子在人体内分布广，数量多，MRI均
选用氢为靶原子核
2020/5/27
人体组织内的 质子存在状态
2020/5/27
2020/5/27
波谱技术
利用MR中的化学位 移现象来测定分子组 成及空间分布的一种 检测方法。
H =（1/2）B
MRI的分析与诊断
机器类型 磁场强度 扫描技术条件
全面观察、建立立体定位概念 具体分析正常、异常和特殊所见 推测病理生理状态 结合临床资料作出诊断
2020/5/27