MRI成像基本原理

◎党的十八大：坚持和完善农村基本经营制度，构建集约化、专业化、组织化、社会 化相结合的新型农业经营体系。
◎国务院常务会议：要采取有效措施，使一部分年轻人愿意在农村留下来搞农业，培 养和稳定现代农业生产队伍。
◎中央经济工作会议、中央农村工作会议：要稳定完善强农惠农富农政策，充分保护 和调动农民生产经营积极性，使务农种粮有效益、不吃亏、得实惠。
核磁共振 = 磁共振 NMR = MR
人体组织内的 质子存在状态
质子的运动：进动频率0 = 0
人体质子在磁场中
共振现象
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
MRI成像基本原理
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2020/11/26
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 • 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
各级农业部门要把培育新型职业农民作为一项重要职责和基本任务，积极争取当 地政府和有关部门的重视支持，将其放在三农工作的突出位置，坚持“政府主导、农民 主体、需求导向、综合配套”的原则，采取更加有力的措施加以推动落实，培养和稳定 现代农业生产经营者队伍，壮大新型生产经营主体。
二、什么是新型职业农民
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
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
自旋回波（SE）：重复时间（TR）
一、为什么要大力培育新型职业农民
（一）深刻背景
◆农村劳动力持续转移,“人走村空”问题愈演愈烈 2012年我国农民工数量达到2.6亿，每年新增900-1000万。
四川抽样调查： 26% 举家外出农户 20% 留守农户 转移比例平均60%，高的70-80%
一、为什么要大力培育新型职业农民
（一）深刻背景
存在性诊断？ 可能性诊断？ 定性诊断？
SE序列
FGR序列
垂体微腺瘤 动态增强扫描
3D - MRA
后交通支动脉瘤
3D-CEMRA的时间分辨率（胸腹部）
FLAIR 序列
磁共振胰胆管造影 （MRCP）
3D-重T2WI （水成像）
80 岁 女 性
发 病 6 小 时 内
80岁，女性。发病3天后
让更多的农民成为新型职业农民
中央农业广播电视学校 刘天金 2013˙05˙07 陕西
农业部部长韩长赋： 这是一项基础性工程、创新性工作，要大抓特抓、坚持不懈。
——让更多的农民成为新型职业农民（目标） ——生产更多更好更安全的农产品供给社会（方向）
一、为什么要大力培育新型职业农民 二、什么是新型职业农民 三、如何加快培育新型职业农民
Байду номын сангаас
农业部部长韩长赋
——应对农业后继乏人问题的挑战，必须在稳定提高农业比较效益的基础上， 大力培育种养大户、家庭农场、专业合作社等各类新型农业经营主体，让更多的 农民成为新型职业农民。
◆世界性课题 比如在英国，农场主平均年龄达到59岁。
——欧盟一直关注农民老龄化和培养青年农民问题，在CAP新一轮改革议案中提出， 将2%的直接支付专门用于支持40岁以下的青年农民从事农业。
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
T1、T2弛预过程同时进行
MR信号
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
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
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
T1
780 920 3000 - 260
T2
90 100 300 - 84
T1WI
PDWI
T2WI
PDWI
T2WI
SE序列
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
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
（四）重大意义
◆不失时机地大力培育新型职业农民： 二是有利于促进农民从传统农业生产向现代农业生产经营的转变，在加大强农
惠农富农政策力度中加快发展现代农业，使培育起来的新型职业农民逐步走上专 业化、规模化、集约化、标准化生产经营的现代化路子，解决务农种粮有效益、 不吃亏、得实惠的问题；
一、为什么要大力培育新型职业农民
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
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
（一）基本表述 传统农业向现代农业转型，必然要求传统农民向新型职业农民转变。从我国农 村基本经营制度和农业生产经营现状及发展趋势看，新型职业农民是指以农业为 职业、具有一定的专业技能、收入主要来自农业的现代农业从业者。
二、什么是新型职业农民 （二）主要类型
◎生产经营型：专业大户、家庭农场主
◎专业技能型：农业工人、农业雇员等
◆世界性课题
法国经验—— 统筹农村劳动力转留 加强农业后继者培养 重视农业劳动力教育培训
□切实把培育新型职业农民放在三农工作突出位置予以推动落实。农村劳动 力向城镇和二三产业转移，是伴随现代化进程的必然趋势。目前我国农业劳动力供 求结构已进入总量过剩与结构性、区域性短缺并存新阶段，关键农时缺人手、现代 农业缺人才、新农村建设缺人力问题日显普遍，“谁来种地”“地如何种”事关13 亿人的饭碗。
一、为什么要大力培育新型职业农民
（四）重大意义
◆不失时机地大力培育新型职业农民： 一是有利于促进农民从身份向职业的转变，在推动城乡发展一体化中加快剥
离“农民”的身份属性，使培育起来的新型职业农民逐步走上具有相应社会保 障和社会地位的职业化路子，解决有人愿意在农村留下来搞农业的问题；
一、为什么要大力培育新型职业农民
BOLD&SAS&MRA
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
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创新农业生产经营方式
（现代）家庭经营+合作组织+社会化服务 =新型农业经营体系
新型职业农民 →新型生产经营主体 →新型农业经营体系 →现代农业
新型职业农民是伴随农村生产力发展和生产关系完善产生的新型生产经营主体， 是构建新型农业经营体系的基本细胞，是发展现代农业的基本支撑，是推动城乡 发展一体化的基本力量。
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
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）
一、为什么要大力培育新型职业农民 （一）深刻背景
◆农村新生劳动力离农意愿强烈，农业后继乏人问题步步紧逼
新生代农民工 76% 不愿再回乡务农 85% 从未种过地 （国家统计局2010年10省调查：90%的新生代农民工没有从事过一天的农业生产活
动）
一、为什么要大力培育新型职业农民 （二）紧迫课题
——“谁来种地”“地如何种”？
灌注成像技术原理
灌注成像临床应用 脑神经（SS EPI）
PWI SS EPI 1&2: Tumor (increased blood flow), 3: Normal
Delta R2* curve
脑功能成像技术
脑功能成像
脑功能成像的临床应用
BOLD&T1W
Finger tapping Activate/Rest curve of 40 ms each Glioma patient, before surgical operation
◎2013年中央一号文件：农村劳动力大量流动，农户兼业化、村庄空心化、人口老龄 化趋势明显，农民利益诉求多元，加强和创新农村社会管理势在必行。
◎十二届全国人大一次会议（《政府工作报告》）：要采取有效措施，稳定农业生产 经营队伍，积极培育新型农民。
——聚焦“谁来种地”“地如何种”
一、为什么要大力培育新型职业农民 （二）紧迫课题
◎社会服务型：农村信息员、农产品经纪人、跨区作业农机手、统防统治植保员、村 级动物防疫员等农业社会化服务人员
谢谢
（四）重大意义
◆不失时机地大力培育新型职业农民： 三是有利于促进农民从传统小农生产向社会化大生产的转变，在坚持和完善农
村基本经营制度中加快培育新型生产经营主体，使培育起来的新型职业农民逐步 走上“家庭经营+合作组织+社会化服务”新型农业经营体系的组织化路子，解决 保供增收长效机制的问题。
培育新型职业农民的过程，就是激活农民自身活力和增强农业农村发展活力的 过程，就是培养高素质现代农业和新农村建设者的过程，就是培育“三农”事业 发展未来的过程。
◆“谁来种地”“地如何种”是一个问题的两个方面 ——农村劳动力结构性不足：“不是没人种地，而是这地由什么人来种” ——创新农业生产经营方式：“不是种不过来，而是怎么种得更好”
一、为什么要大力培育新型职业农民
（三）历史使命
◆回答好“谁来种地”“地如何种”的问题，历史性地落在了培育新型职业农民上。
—— 2012年中央一号文件聚焦农业科技，着力解决农业生产力发展问题，明 确提出大力培育新型职业农民；2013年中央一号文件突出农业经营体制机制创新， 着力完善与现代农业发展相适应的农业生产关系，进一步强调加强农业职业教育 和职业培训。
◆农村青壮年劳动力大量外出，“老人农业”“妇女农业”“小学农业”问题日益 凸显
陕西抽样调查： 72% “80后”“90后”青壮年劳动力（农民工）
55岁 务农农民平均年龄 63% 妇女 83% 初中及以下文化程度
四川抽样调查： 务农农民50岁以上54%，60岁以上30%，70岁以上13%； 妇女60%； 初中及以下90%。