医学影像-磁共振成像基本原理及读片

l 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
l 有一个稳定的静磁场（磁体）：常导型、永磁型、超 导型。0.15－3.0T
l 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
l 信号接收装置：各种线圈 l 计算机系统：完成信号采集、传输、图像重建、后处
理等
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
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
l 医学影像学概况及磁共振技术的发展 l 简要介绍磁共振成像基本原理及概念 l 磁共振检查方法及临床应用 l 磁共振成像的主要优点及限度 l 如何阅读磁共振图像 l 影像学检查常见名词概念 l 读片
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
X
X
人体各类组织均有特定
（4）停止后一定时间 （5）恢复到平衡状态 T1、T2值，这些值之间
Angiography， DSA ） l 介入放射学 （interventional radiology) l 超声成像（Ultrasonic Imaging）
l 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 ）
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
tomography,PET)
l 20世纪70年代以后兴起介入放射学(interventional radiology) l 21世纪初出现CT-PET
医学影像学各种技术涉及：
l X线源 l 体外放射源（核素） l 声能 l 磁场 l 微电子技术 l 计算机技术
当今的医学影像学内容包括：
l 传统X线诊断学 透视 照相 （普通Ｘ摄影、体层摄影） 造影 l 计算X线摄影 (computed radiography，CR) l 数字X线摄影 （Digital radiography，DR) l X线CT (computed Tomography， CT) l 数字减影血管造影 （Digital Subtraction
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身MR图像
Mallard
磁共振装置商品化
诺贝尔奖金
Lauterbur Mansfierd
★ 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)
l 1946 l 1971 l 1973 l 1974 l 1976 l 1977 l 1980 l 2003
磁共振发展史
l 磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging ,MRI） l 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）
l 信息放射学系统（ radiology information system)
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 C
l 1895年Röentgen发现X线，形成放射诊断学（diagnostic radiology） l 20世纪50年代出现超声（ultrasonography,USG）检查 l 20世纪60年代出现核素(ν-scintigraphy) 扫描 l 20世纪70年代出现CT(x-ray computed tomography,CT)检查 l 20世纪80年代出现MRI(magnetic resonance imaging,MRI)检查 l 20世纪80年代出现发射体层成像（emission computed tomography,ECT） l 20世纪90年代正电子发射体层成像（positron emission
图像存档与传输系统（Picture Archiving and 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。