MRI成像原理ppt课件

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磁共振成像技术
• 三、MR成像：首先知道常用的词语。 • （一）、驰豫：什么叫驰豫，就是氢原子
受（RF）激励后（接受能量），激励结束 后释放能量并返回原先排列的方位的过程 ―称驰豫（时间）。驰豫分两种：
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磁共振成像技术
• ☆、T1驰豫，亦称纵向驰豫：就是给以个 90度RF从纵轴倒向横轴，此时纵向驰豫为 0，然后有横轴向纵轴恢复，最大值63％所 用的时间，即为一个单位的T1WI(加权像)。 T1的驰豫曲线。
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MRI的原理
• 为什吗MR检查选用的靶子用氢原子？ • ☆、因为氢原子（H）核内只含有一个质子（奇
数而不是偶数），易受外界磁场的影响，而易产 生信号（如奇数的有C碳13、F氟19、P磷31人体 内含量较少，现在有的MR机波谱分析用应P磷谱） 等。说一句：MR波谱分析，是通过波谱的表现来 分析人体内的生化代谢，来诊断疾病。 • ☆、因为氢原子人体内含量最多（不同部位疾病 的氢原子含量不同），那MR表现也是不一样的。
囊变时呈长T1WI、 T2WI信号改变；出血 时呈短T1WI、 T2WI信号改变。 • 3、瘤体多有“卡腰征”。 • 4、强化呈均匀性强化，囊变者呈环状强化 • 5、向上推压视神经，向下突入蝶窦。
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典型病例介绍
• 颅咽管瘤
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典型病例介绍
• 颅咽管瘤
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典型病例介绍
• 颅咽管瘤
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典型病例介绍
核磁共振现象的发现者
珀塞尔（Edward Purcell
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）
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MRI的历史
• 一、萌芽期（1946年~1972年） NMR逐渐应用到生物领域。
• 代表人物：达马迪安（Raymond Damadian）
• 全身MRI装置的创始人。
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MRI的历史
• 二、成熟期（1973年~1978年） NMR波谱技术与成像技术
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磁共振成像技术
最大值63％所用的时间，即为一个单位的T1WI(加权
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磁共振成像技术
• ☆、T2驰豫，亦称横向驰豫：就是给以个 90度RF从纵轴倒向横轴，此时横向驰豫值 为为最大，RF停止后，横向驰豫磁化矢量 开始衰减，也就是从开始的最大值衰减到 37％所用的时间，即为一个单位的横向驰 豫时间。
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典型病例介绍
• 恶性胶质瘤（III-1V级）男性 33Y
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典型病例介绍
• 恶性胶质瘤（III-1V级）男性 33Y
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典型病例介绍
• 恶性胶质瘤（III-1V级）女性 25Y
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典型病例介绍
• 恶性胶质瘤（III-1V级）女性 25Y
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典型病例介绍
• 胼胝体胶质瘤
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典型病例介绍
• 脑膜瘤 同一病例 ＋C
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典型病例介绍
• 脑膜瘤
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典型病例介绍
• 脑膜瘤 同一病例 ＋C
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典型病例介绍
• 脑膜瘤
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典型病例介绍
• 脑膜瘤 同一病例 ＋C
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典型病例介绍
• 脑膜瘤
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典型病例介绍
• 脑膜瘤
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典型病例介绍
• 小结：脑膜瘤系脑外肿瘤，特点：（1）、 略呈长T1WI/T2WI较均匀性信号改变，有 钙化时可见斑点状无信号区。（2）、脑组 织有“扣压征”。（3）、可有或无水肿， 多数无水肿。（4）、强化后呈均匀性明显 强化。（5）、宽基底与脑膜相连。（6）、 可见脑膜“尾征”。
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典型病例介绍
• 正常垂体： 正常高度5.7mm(3.3-8.3mm), 高度>9mm为异常 （包括青春期、育龄期，正常垂体上平直或微凹。
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典型病例介绍
• 垂体微腺瘤： • 1、瘤体直径小于或等于1CM 。 • 2、呈等T1WI/T2WI信号改变。 • 3、强化延时扫描： （1）、正常垂体组织立即强化。 （2）、瘤体延时强化。
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MRI的原理
• ☆、人体内氢质子平时状态： • ☆、人体内氢质子在外加磁场内的状态：
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Leabharlann Baidu
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MRI的原理
• 3，什么形式的运动是“进动”？旋转的陀 螺则进行摇摆式运动，处於强磁场内的质 子也表现为这种运动形式，称为进动。
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磁体的种类
• 磁体的种类： • （一）、永磁性磁体： • 永久磁体(Permanent ma-gnets)总带有磁性，
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怎样看磁共振图像
• （二）、方位的区别： • （1）、左正右负；矢状位片(SAG)。新机
器片：左为“L”，右为“R”。 • （2）、下正上负；轴位片（TRA）。新机
器片：上为“S”，下为“I”。 • （3）、前正后负；冠位片（COR）。新机
器片：上为“A”，后为“P”。
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指挥家
MR的操作医生就像一个乐团的指挥，有许多的序列和参数， 根据不同的疾病选择，目的是把病变显示清楚。
• 胼胝体胶质瘤
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典型病例介绍
• 脑干胶质瘤
男 41岁
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典型病例介绍
• 脑干胶质瘤
男 41岁 （04－8－11）
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典型病例介绍
• 脑干胶质瘤 同一病例 （04－12－13）
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典型病例介绍
• 脑干胶质瘤 同一病例 （04－12－13）
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小结
• 颅内肿瘤：常见的是胶质瘤 • I-II级胶质瘤：（1）、呈长T1WI、T2WI信
• MRI根据是生物体磁性核（氢核）在静磁场 中，所表现出的特性磁共成像的高新技术。 它的物理基础为核磁共振（nuclear magnetic resonance NMR）理论，其本 质是一种能级间跃迁的量子效应。原子核 在静磁场中，受到一定频率电磁波的作用 时，在它们的磁能级间产生跃迁，这就是 我们所说的核磁共振现象。
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典型病例介绍
• 垂体微腺瘤
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典型病例介绍
• 垂体微腺瘤 同一病例 延迟强化
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典型病例介绍
• 垂体微腺瘤 女孩8岁月经来潮
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典型病例介绍
• 垂体微腺瘤 同一病例 延迟强化
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典型病例介绍
• 垂体微腺瘤
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典型病例介绍
• 垂体微腺瘤征象小结： • 1、瘤体直径小于或等于1CM。 • 2、垂体上缘隆起、左右不对称或局部下突
号改变。（2）、占位征象不明显。（3）、 水肿不明显。（4）、增强扫描无明显强化。 • III-IV级胶质瘤： （1）、呈以长T1WI、 T2WI为主的混杂信号改变。 （2）、占位 征象明显。 （3）、水肿明显。（4）、增 强扫描呈不均匀性、花边状强化。
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典型病例介绍
• 脑膜瘤
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典型病例介绍
MRI的历史
• 1946年斯坦福大学的布洛赫与哈佛大学的 珀塞尔几乎同时发现了核磁共振NMR现象， 并因此而共同获得了1952年的诺贝尔物理 学奖。
• 50多年来，核磁共振已形成为一门有完整 理论的新学科。
• MRI的发展，使NMR技术扩展到生物和医 学领域。
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MRI的历史
核磁共振现象的发现者 布洛赫（Felix Bloch）
像。有两种方法： • （1）、信号改变区别： • △、游离水是黑的如脑脊液，即T1WI。 • △、游离水是白的如脑脊液，即T2WI。 • △、介入两者之间的，即质子密度像。
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怎样看磁共振图像
• （2）、根据TR、TE长短区别： • △短TR、短TE、 T1WI加权像。 • （TR<500、TE<30），高场可变。 • △、长TR、长TE、 T2WI加权像。 • （TR>500、TE>30），高场可变。 • △长TR，短TE质子密度加权像。 • （TR>500、TE<30），高场可变。
• 颅咽管瘤
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典型病例介绍
• 听神经瘤
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典型病例介绍
• 听神经瘤
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典型病例介绍
• 听神经瘤 同一病例 ＋C
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典型病例介绍
• 听神经瘤
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典型病例介绍
• 听神经瘤征象小结 • 1、临床表现：听力下降至失听。 • 2、部位：C-P角区。 • 3、实性的瘤体呈略长T1WI、T2WI信号。 • 4、囊性的瘤体呈长T1WI、T2WI信号。 • 5、强化实性的瘤体均匀明显强化，囊性呈
3、等T1WI、T2WI(T2略高或低）信号。 • 4、强化延时扫描垂体组织马上强化，瘤体
不强化呈低信号，随时间延长瘤体慢慢强 化。
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典型病例介绍
• 垂体腺瘤
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典型病例介绍
• 垂体腺瘤
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典型病例介绍
• 垂体腺瘤 同一病例 ＋C
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典型病例介绍
• 垂体腺瘤征象小结 • 1、瘤体直径大于1CM。 • 2、瘤体多呈等T1WI略长T2WI信号改变；
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小结
• 磁共振的发展史 • 磁共振的成像原理 • 磁共振的成像技术：驰豫 T1 T2 TR TE • 怎样看磁共振片 :区别T1WI T2WI 质子密
度
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注意
• ☆大家应该注意的是：磁共振成像 （magnetic resonance imaging,MRI） 的实质就是核磁共振（nuclear magnetic resonance NMR），世界卫生组织，为了 解出人们对“核”字的害怕与恐惧，决定 将“核”字去掉，称磁共振（MR）。
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MRI的原理
• 磁共振（MR）的成像原理就是：将人体放 入一强磁场中，使氢质子磁化定向产生磁 距，并一定的频率绕磁场方向进动，然后 使用与原子进动频率相同射频脉冲（RF）， 激发质子的磁距，使其产生共振。人体中 不同部位的氢原子（不同部位疾病的氢原 子含量不同），其活动的频率是不一样的， 把这些原子共振时其活动所产生的信号， 通过线圈接收下来，通计算机处理，进行 图像重建即获得MR图像。
相结合，并取得巨大成果。 • 代表人物：劳特伯 （Paul Lauterbur），MRI空间 定位法的开拓者。
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MRI的历史
• 三、发展期（1978年~ ） 磁共振成像技术全面发展。GE、西门子、 飞利浦、东芝等公司相继开发出商品化的 磁共振成像设备，并应用于临床。
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MRI的原理
• 一、核磁共振现象的发现
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典型病例介绍
• 头颅：正常脑组织：轴位（TRA）。
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典型病例介绍
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典型病例介绍
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典型病例介绍
• 颅内肿瘤：I－II级胶质瘤
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典型病例介绍
• 颅内肿瘤：I－II级胶质瘤
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典型病例介绍
• 颅内肿瘤：III－IV级胶质瘤
女性56岁
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典型病例介绍
• 颅内肿瘤：III－IV级胶质瘤,同一病例
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磁共振成像技术
在RF脉冲中止后，而横向磁化减少. 最大值衰减到37％所用的时 间。
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磁共振成像技术
请看图9。上山比下山需要的时间长
请看图。上山比下山需要的时间长 这就是说，T1长于T2
规定T1为纵向磁化恢复到原来磁化量的63%所需的时间, T2为横向磁化减少 到原来磁化量的37%所需的时间。
其优点：（1）、造价低。（2）、度耗电。 （3）、不需制冷液。（4）磁力线垂直于孔洞， 使用螺旋管线圈，有助于提高信噪比。缺点（1）、 场强热稳定性差。（2）磁场强低，一般为能达到 0.15－0.2T,现在可达到0.3－0.35T。（3）、磁体 重近100吨。（4）、磁场不能关闭。
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磁体种类
• （二）、常导型（阻抗磁体） (resistive magnets)是由几组线圈绕成桶状，导线是有铝和铜线 制成，有明显的电阻，故称阻抗磁体，电流通过 线圈产生磁场。优点：（1）造价低、工艺不复杂。 （2）、磁体重轻，一般5吨左右。（3）、切断 电源磁场可关闭。缺点：（1）、耗电量大，只有 电流通才能磁性。（3）因电流通过线圈而产生大 量热量。（4）必须有大量水加以冷却。（5）、 磁场强低，一般为能达到0.15－0.2T,现在可达到 0.3－0.35T，新式的可达到0.5T。永磁性磁体和 阻抗磁体各有优点。
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磁共振成像技术
• （二）、TR:是激发周期重复时间。 （三）、 TE：回波时间（采集信号）。
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磁共振成像技术
☆当使用短TR，短的TE时。此时，所得图T1WI加权像。
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磁共振成像技术
• ☆当使用长TR，长的TE时。此时，所得图 T2WI加权像。
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怎样看磁共振图像
• 四、怎样看MR片： • （一）、首先区别T1WI、T2WI、质子密度
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磁体种类
• （三）、 超导磁体（supercomduct-Ing magnets)是目 前在MR机使用较广泛的磁体，磁体也是有导线通电产生 电流，它使用超导材料，铌钛合金镀在铜线的表面上绕制 而成，没有电阻，当冷却到超导温度（大约-269℃）时， 导电材料就失去了对电流的阻力。所以，只要通入一次电 流立磁后就持久产生一个恒定磁场。优点：（1）、场强 高，0,5－3T,现试验用的达到4.7T。（2）、磁场稳定而 均匀。（3）、磁场亦可关闭，但很危险，要线圈失超。 缺点：（1）、制造工艺复杂。（2）、价格昂贵。（3）、 由于冷却剂挥发定期补充液氦。（4）、保修费和日常维 护价格较贵。