磁共振波谱成像技术及神经系统应用PPT课件
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《核磁共振波谱法》PPT课件
采样间隔
扫描次数
选择适当的采样间隔，以确保谱图的准确 性和分辨率。
增加扫描次数可以提高谱图的信噪比，但 也会增加实验时间。因此，需要权衡信噪 比和实验时间，选择适当的扫描次数。
定性分析与定量分析
定性分析
通过比较已知样品和未知样品的NMR谱图，确定未知样品的组成和结构。
定量分析
通过测量样品中不同组分的峰面积或峰高，计算各组分的含量。需要建立标准 曲线或使用内标法进行定量分析。
样品稳定性
确保样品在NMR实验过程中保 持稳定，避免由于化学变化导 致谱图失真。
样品溶剂
选择适当的溶剂，以保证样品 的溶解和稳定性，同时避免对
NMR谱图产生干扰。
实验参数的选择与优化
磁场强度
脉冲宽度
根据实验需求选择适当的磁场强度，以提 高检测灵敏度和分辨率。
选择合适的脉冲宽度，以获得最佳的信号 强度和分辨率。
《核磁共振波谱法》ppt课件
汇报人：可编辑 2024-01-11
目录
• 核磁共振波谱法概述 • 核磁共振波谱法的基本原理 • 核磁共振波谱仪 • 核磁共振波谱法的实验技术 • 核磁共振波谱法的应用实例
01
核磁共振波谱法概述
定义与原理
定义
核磁共振波谱法是一种利用核磁共振现象进行物质结构和动力学研究的分析方法 。
化学位移是由于不同化学环境中的原子核受到不 同程度的磁场扰动，导致其能级分裂的差异。
通过测量化学位移，可以推断出原子核所处的化 学环境，进而确定分子的结构。
耦合与裂分
当两个或多个相邻的原子核相互作用 时，它们之间的能级会发生耦合，导 致谱线裂分。
通过分析裂分的谱线，可以进一步解 析分子内部的相互作用和结构信息。
磁共振波谱技术(讲+全)PPT
MRS vs MRI
基于组织中水的T2弛豫 时间，及脂肪的信号
信号来源于全脑，解剖 信息来自质子及分布及 其在及其在不同组织中 的相对弛豫率的不同
T2WI，T1WI，FLAIR
MRS vs MRI
基于代谢物的T2弛 豫时间
信号来源于脑的特 定区域
PRESS，STEAM， CSI
所得的谱线均会有差别，代谢物比值也有所 不同
3.0T vs 1.5T
Press：TR1500ms，TE35ms
3.0T vs 1.5T
Press：TR1500ms，TE35ms
1.5T PRESS vs STEAM
TR1500ms，TE35ms
1.5T PRESS vs STEAM
水中的氢质子在1.5T 场强条件下的进动 频率是63.9MHz
长链脂肪酸中的氢 质子在同场强条件 下的进动频率为 63.9MHz-224Hz
绝对频率差实际意 义较小
以“百万分之” （parts per million，ppm） 来表示化合物之
间的频率差别是
恒定的。（无场 强依赖）
MRS的定量计算
绝对定量与相对定量 相对定量：以各种代谢物峰的高度或峰下
面积的比值进行定量分析 绝对定量：以内源性的水或独立的外源性
的标准浓度的物质作参照进行计算
机体对代谢物浓度的影响因素
年龄 脑内不同部位 体温 肝、肾参与Cr合成，肝病时Cr下降 糖尿病、肾病、渗透压异常、移植肾、输
mI/Cr: 0.60±0.24 mI/Cr: 0.65±0.08
后扣带回灰质 左侧脑室后脚旁白质
NAA/Cr: 1.40±0.10 NAA/Cr: 1.61±0.14
磁共振成像基本知识PPT课件
波谱成像（Spectroscopic Imaging）：通过分析组 织中的化学成分来提供分子层面的信息，有助于肿瘤 和代谢性疾病的诊断。
靶向成像（Targeted Imaging）：通过使用特异性 标记的分子探针，对特定分子或细胞进行成像，为个 性化医疗和精准诊断提供了可能。
04 磁共振成像应用
医学诊断
成本与普及
磁共振成像设备成本较高，限制了其 在基层医疗机构的普及。未来需要降 低设备成本，提高可及性。
磁敏感加权成像（Susceptibility Weighted Imaging, SWI）：利用组织磁敏感性 的差异进行成像，能够显示脑部微出血、铁沉积等病理变化。
分子成像技术
化学交换饱和转移成像（Chemical Exchange Saturation Transfer, CEST）：利用特定频率的射频 脉冲来检测组织中特定化学物质的变化，对肿瘤和炎 症等疾病的诊断具有潜在价值。
。
快速扫描技术
研究更快的扫描序列和算法，缩短 成像时间，提高检查效率，减轻患 者长时间处于扫描腔内的压力。
多模态成像融合
结合磁共振成像与其他影像技术（ 如CT、PET等），实现多模态成像 融合，提供更全面的医学影像信息 。
新应用活动和功能连接，深入 了解神经系统和认知科学领域。
磁共振成像的优势与局限性
高软组织分辨率
MRI对软组织结构有高分辨率，能够清晰显示脑、关节、肌 肉等组织的细微结构。
无骨伪影干扰
MRI不受骨骼的影响，能够清晰显示周围软组织的结构。
磁共振成像的优势与局限性
01
02
03
检查时间长
由于MRI需要采集大量数 据，检查时间相对较长。
金属植入物限制
《MRI神经系统》幻灯片
•超高场：4.0 ～ 7.0 T （特斯拉）
•高 场：1.5 ～ 3.0 T •中 场：0.5 ～ 1.4 T •低 场：0.2 ～ 0.4
MRI优势
无电离辐射、无创、无害 空间分辨力高－－相对 组织分辨力高 多参数成像－－信息来源多 多方位切层－－定位准确 血管流空、MRA 无骨性伪影－后颅窝、脑干
我院参数：TR=8000 TE=160 TI=2000
MRA序列：
属于 FE 序列的血管成像，突 出显示血管表现，发现血管改变， 共有两种形式，TOF法显示动脉， 清晰准确，但容易受到脑出血的影 响导致局部构造无法显示。PC法时 间较长，但可以选择流速、显示静 脉、不受出血信号影响。
我院参数：TR=30 TE=6.8 FA=20
《MRI神经系统》幻灯片
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MRI的来源与开展
Nuclear magnetic resonance， NMR(核磁共振)是一种核物理现象， 1946年Bloch与Purcell报道了这种 现象，并应用于波谱学。1973年 Lauterbur发表了MRI技术，应用 于医学领域。
3、检察时间长。现已开发出快速序列
4、价格高。显示清晰、诊断明确、可显示其他 方法不能显示的病变，性价比高。 5、禁忌症多。
心具脏有起危搏险器性（绝和对影禁响忌检）查质量的因素
大块铁磁性金属（骨折外固定器（多以采用钢 制无磁性物质）） 体内动脉止血夹（银夹及钛合金不受影响） 心力衰竭，不能平卧 人工瓣膜植入术后 眼内或颅内铁磁性金属异物 胰岛素微量泵
我院参数：B=1000
ADC数据图：低信号区域代表低 弥散状态 高信号区域代表高弥散状 态
MRI在中枢神经系统的应用PPT课件
2021/4/13
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静脉性血管瘤 48岁，男，头痛
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36
32岁，女，癫痫。 Sturge-Weber syndrome
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©2016 by American Society of Neuroradiology S. Galler et al. AJNR Am J Neuroradiol 2016;37:963-969
平山病
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19
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20
正常腰丛神经
股神经(↑)、闭孔神经(△) GBS腰丛神经水肿及周
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17
©2016 by American Society of Neuroradiology S. Galler et al. AJNR Am J Neuroradiol 2016;37:963-969
Examples of a cervical (1A and 1B) and a thoracic (2A and 2B) spinal cord lesion detected on axial scans but missed by both raters on corresponding sagittal scans.
27
2021/4/13
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28
2021/4/13
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CE-MRA
磁共振波谱成像技术及神经系统应用PPT课件
变、代谢性病变等
（一）MRS鉴别肿瘤与非肿瘤
波谱技术 • TE=144ms，容易反映Cho水平的增长，即肿
瘤病灶中主要代谢物 • TE=35ms，能检出mI，有助于肿瘤分级 • 静脉注射对比剂前后，均可进行质子波谱成
像，但进行随访时应与前一次一致
2020/7/13
39
.
（一） MRS鉴别肿瘤与非肿瘤
• 升高：脑膜瘤，脑囊虫
Ala
肌 醇 （ mI）： 波 峰 的 位 置 3.56ppm 处 ，
胶质细胞的标记物，是最重要的渗透压或细 胞容积的调节剂
mI 升高，提示胶质增生及髓鞘化不良：新 生儿，低级别的胶质瘤
mI降低：恶性肿瘤，慢性肝病
• Lip-脂质：波峰位于0.8~1.33ppm之间，脂质
分析MRS时注意点（2）
➢ 比例因素（病理掩盖）：当一种代谢物占优势 时，其他代谢物由于比例的原因，显示为很小 的波峰，这并不意味着其他代谢物浓度低，而 是由于某种代谢物的病理性增加
➢ 对比剂的影响：对比剂的注射不影响整个波谱 的解释，但可能会影响个别峰的面积
不同区域代谢物的差异（3）
１ NAA: 海马＜皮质及皮质下，小脑＜其他
单体素 ➢ 容易实现 ➢ 成像时间相对较短 ➢ 磁场不均匀性易克服 ➢ 谱线定性分析容易 ➢ 谱线的基线不稳定 ➢ 病灶要较大（>1cm）
多体素 ➢ 覆盖范围大，一次采集可获
得较多信息 ➢ 成像时间长 ➢ 容易受磁场不均匀性的影响 ➢ 谱线基线稳定 ➢ 病变可以较小
不同TE对波谱的影响（PRESS）
N-乙酰天门冬氨酸(NAA)
位于波谱2.02-2.05ppm处，主要位于成熟神经
元内，是神经元的内标记物，是正常波谱中最大的峰。
（一）MRS鉴别肿瘤与非肿瘤
波谱技术 • TE=144ms，容易反映Cho水平的增长，即肿
瘤病灶中主要代谢物 • TE=35ms，能检出mI，有助于肿瘤分级 • 静脉注射对比剂前后，均可进行质子波谱成
像，但进行随访时应与前一次一致
2020/7/13
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（一） MRS鉴别肿瘤与非肿瘤
• 升高：脑膜瘤，脑囊虫
Ala
肌 醇 （ mI）： 波 峰 的 位 置 3.56ppm 处 ，
胶质细胞的标记物，是最重要的渗透压或细 胞容积的调节剂
mI 升高，提示胶质增生及髓鞘化不良：新 生儿，低级别的胶质瘤
mI降低：恶性肿瘤，慢性肝病
• Lip-脂质：波峰位于0.8~1.33ppm之间，脂质
分析MRS时注意点（2）
➢ 比例因素（病理掩盖）：当一种代谢物占优势 时，其他代谢物由于比例的原因，显示为很小 的波峰，这并不意味着其他代谢物浓度低，而 是由于某种代谢物的病理性增加
➢ 对比剂的影响：对比剂的注射不影响整个波谱 的解释，但可能会影响个别峰的面积
不同区域代谢物的差异（3）
１ NAA: 海马＜皮质及皮质下，小脑＜其他
单体素 ➢ 容易实现 ➢ 成像时间相对较短 ➢ 磁场不均匀性易克服 ➢ 谱线定性分析容易 ➢ 谱线的基线不稳定 ➢ 病灶要较大（>1cm）
多体素 ➢ 覆盖范围大，一次采集可获
得较多信息 ➢ 成像时间长 ➢ 容易受磁场不均匀性的影响 ➢ 谱线基线稳定 ➢ 病变可以较小
不同TE对波谱的影响（PRESS）
N-乙酰天门冬氨酸(NAA)
位于波谱2.02-2.05ppm处，主要位于成熟神经
元内，是神经元的内标记物，是正常波谱中最大的峰。
脑磁共振波谱成像技术及应用62页PPT
脑磁共振波谱成像技术及应用
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
mri在神经系统的基本应用总论ppt课件
号；T2WI呈高信号） （5）增强扫描肿瘤无强化或轻微强化
Ⅲ~Ⅳ级星形胶质细胞瘤
（1）肿瘤表现为混杂不均匀MR信号影，可见明显的 占位征象
（ 2）肿瘤体积较大，形态不规则，边界不清楚。 （3）肿瘤周围有中度或重度水肿。 （4）T1WI上病变区（肿瘤本身及周围水肿）呈明显
不均匀低信号；T2WI呈明显高信号 （5）增强扫描肿瘤出现明显不均匀强化且边界清楚，
明显异常强化 邻近软脑膜也可强化
4. 随时间推移病灶逐渐软化 可合并钙化 局部脑萎缩
单纯疱疹病毒脑炎 herpes simplex virus encephatitis
(HSV)
脑血管畸形MRI表现
动静脉畸形（AVM） 1. SE序列表现为流空、扭曲的血管团 2. 合并出血 3. MRA可发现供血动脉及引流静脉
人体内原子核—氢质子（H） 外加磁场—主磁场（B0）
梯度磁场（Gy Gx Gz）
交变磁场（RF） 中心空制系统—计算机
决定成像因素
1 组织内质子密度 2 T1值 3 T2值
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
磁共振成像技术—— 基本扫描序列
自旋回波序列（快速自旋回波序列） Spin Echo Sequence, SE（TSE，
10天后
胶质母细胞瘤的CT表现
垂 体 微 腺
瘤
MRI
优势
显示软组织最好（椎间盘、肿瘤、骨髓、脓肿等）；
显示病灶的范围； 显示病变的边缘及与邻近脏器的关系 ； 早期诊断；
直接三轴成像； 无电离辐射； 注射造影剂后显示病灶血供信息及显示血管结构；
缺点
不能显示微小钙化和骨片； 较长的检查时间； 检查设备昂贵，费用高； 部分病人不能行MRI检查；
Ⅲ~Ⅳ级星形胶质细胞瘤
（1）肿瘤表现为混杂不均匀MR信号影，可见明显的 占位征象
（ 2）肿瘤体积较大，形态不规则，边界不清楚。 （3）肿瘤周围有中度或重度水肿。 （4）T1WI上病变区（肿瘤本身及周围水肿）呈明显
不均匀低信号；T2WI呈明显高信号 （5）增强扫描肿瘤出现明显不均匀强化且边界清楚，
明显异常强化 邻近软脑膜也可强化
4. 随时间推移病灶逐渐软化 可合并钙化 局部脑萎缩
单纯疱疹病毒脑炎 herpes simplex virus encephatitis
(HSV)
脑血管畸形MRI表现
动静脉畸形（AVM） 1. SE序列表现为流空、扭曲的血管团 2. 合并出血 3. MRA可发现供血动脉及引流静脉
人体内原子核—氢质子（H） 外加磁场—主磁场（B0）
梯度磁场（Gy Gx Gz）
交变磁场（RF） 中心空制系统—计算机
决定成像因素
1 组织内质子密度 2 T1值 3 T2值
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
磁共振成像技术—— 基本扫描序列
自旋回波序列（快速自旋回波序列） Spin Echo Sequence, SE（TSE，
10天后
胶质母细胞瘤的CT表现
垂 体 微 腺
瘤
MRI
优势
显示软组织最好（椎间盘、肿瘤、骨髓、脓肿等）；
显示病灶的范围； 显示病变的边缘及与邻近脏器的关系 ； 早期诊断；
直接三轴成像； 无电离辐射； 注射造影剂后显示病灶血供信息及显示血管结构；
缺点
不能显示微小钙化和骨片； 较长的检查时间； 检查设备昂贵，费用高； 部分病人不能行MRI检查；
《磁共振成像》课件
穿着要求
穿着舒适、无金属纽扣或拉链的衣 服进行检查。
检查中的安全问题
保持静止
在检查过程中，需要保持静止不动，以免影 响成像效果。
遵循医生指导
在检查过程中，需要遵循医生的指导，如保 持正常呼吸、不要憋气等。
观察身体反应
在检查过程中，需要观察身体是否有不适反 应，如有异常应及时告知医生。
避免携带电子设备
02
磁共振成像系统
磁体系统
01
磁体类型
磁体系统是磁共振成像的核心 部分，主要分为永磁型、超导
型和脉冲型三种类型。
02
磁场强度
磁场强度是衡量磁体性能的重 要指标，通常在0.5-3.0特斯拉
之间。
03
磁场均匀性
为了获得高质量的图像，磁场 的均匀性必须得到保证，通常
要求在±0.01ppm之内。
梯度系统
• 技术挑战：高场强磁共振成像技术需要更高的技术和资金投入，同时还需要解决磁场均匀性、信噪比和安全性等问题。
快速成像技术
总结词
快速成像技术能够缩短成像时间，提高成像效率 ，减轻患者的痛苦和不适感。
发展趋势
随着快速成像技术的不断改进和完善，其应用范 围也将不断扩大，未来可能会成为磁共振成像技 术的主流之一。
02
详细描述
多模态成像技术是当前研究的 热点之一，它能够综合利用多 种成像模式的信息，如磁共振 成像、超声成像、X射线成像 等，从而提供更加全面和准确
的诊断结果。
03
发展趋势
多模态成像技术的应用范围将 不断扩大，未来可能会成为医
学影像技术的主流之一。
04
技术挑战
多模态成像技术需要解决不同 模态之间的兼容性和同步性问 题，同时还需要进一步提高图
穿着舒适、无金属纽扣或拉链的衣 服进行检查。
检查中的安全问题
保持静止
在检查过程中，需要保持静止不动，以免影 响成像效果。
遵循医生指导
在检查过程中，需要遵循医生的指导，如保 持正常呼吸、不要憋气等。
观察身体反应
在检查过程中，需要观察身体是否有不适反 应，如有异常应及时告知医生。
避免携带电子设备
02
磁共振成像系统
磁体系统
01
磁体类型
磁体系统是磁共振成像的核心 部分，主要分为永磁型、超导
型和脉冲型三种类型。
02
磁场强度
磁场强度是衡量磁体性能的重 要指标，通常在0.5-3.0特斯拉
之间。
03
磁场均匀性
为了获得高质量的图像，磁场 的均匀性必须得到保证，通常
要求在±0.01ppm之内。
梯度系统
• 技术挑战：高场强磁共振成像技术需要更高的技术和资金投入，同时还需要解决磁场均匀性、信噪比和安全性等问题。
快速成像技术
总结词
快速成像技术能够缩短成像时间，提高成像效率 ，减轻患者的痛苦和不适感。
发展趋势
随着快速成像技术的不断改进和完善，其应用范 围也将不断扩大，未来可能会成为磁共振成像技 术的主流之一。
02
详细描述
多模态成像技术是当前研究的 热点之一，它能够综合利用多 种成像模式的信息，如磁共振 成像、超声成像、X射线成像 等，从而提供更加全面和准确
的诊断结果。
03
发展趋势
多模态成像技术的应用范围将 不断扩大，未来可能会成为医
学影像技术的主流之一。
04
技术挑战
多模态成像技术需要解决不同 模态之间的兼容性和同步性问 题，同时还需要进一步提高图
脑磁共振波谱成像技术及应用课件
图像重建原理
信号采集
通过预设的扫描序列，对选定区 域进行多角度、多层面扫描，获
取大量的原始数据。
数据处理
对原始数据进行预处理、滤波、傅 里叶变换等操作，提取出有用的信 息。
图像重建
根据处理后的数据，利用图像重建 算法，脑磁共振波谱成像技术的应用领 域
神经科学研究
神经元代谢物研究
药物研发与疗效评估
药物作用机制研究
通过观察药物对大脑代谢的影响，有助于深入了解药物的疗效和 作用机制，加速新药的研发进程。
药物疗效评估
在临床试验阶段，利用磁共振波谱成像技术评估药物的疗效，有助 于筛选有效药物和优化治疗方案。
个体化用药指导
根据患者的代谢特征和药物反应，指导个体化的用药方案，提高药 物的疗效和安全性。
定义
脑磁共振波谱成像技术是一种非侵入性的检查方法，通过测量人体组织内化学 物质的核磁共振信号，以反映组织代谢和生化变化。
原理
利用不同化学物质在磁共振磁场中的共振频率和弛豫时间的不同，通过射频脉 冲激发和检测组织内的氢质子信号，从而获得组织内的代谢物浓度和分布信息 。
技术发展历程
1970年代
磁共振成像技术诞生，开始应 用于医学领域。
预扫描
进行预扫描以确定最佳的实验 参数。
定位扫描
确定感兴趣的脑区并进行定位 。
数据采集
采集脑组织的代谢物信号。
数据处理
对采集到的数据进行预处理、 分析和解读。
安全防护与注意事项
磁场安全
确保受试者体内无金属 异物，避免产生磁悬浮
等危险。
噪声防护
实验过程中应采取措施 降低噪声，保护受试者
的听力。
辐射防护
1980年代
《MRI神经系统》课件
DWI与ADC
扩散加权成像（DWI）和扩散系数（ADC）可帮助检测脑缺血和水肿等病变。
F L A IR
液体抑制反转恢复（FLAIR）序列通过压制脑脊液信号，突出显示脑组织病变。
MRA与MRV
磁共振血管成像（MRA）和磁共振静脉成像（MRV）可观察和评估血管和静脉的异常情况。
注意事项
MRI对患者的安全性
《MRI神经系统》PPT课 件
MRI神经系统课件旨在介绍MRI技术在神经系统疾病诊断中的应用，并教授 MRI图像解读技巧，帮助学员掌握MRI技术的原理和操作方法。
课程目标
1 了解MRI技术原理
深入了解核磁共振现象和 磁共振成像过程，掌握 MRI设备组成及原理。
2 掌握MRI在神经系统
疾病诊断中的应用
2 MRI技术的进一步发展和应用前景
随着技术的不断进步，MRI在神经系统疾病诊断和研究中将发挥越来越重要பைடு நூலகம்作用。
了解MRI在脑卒中、脑肿 瘤、多发性硬化症等神经 系统疾病中的应用方法。
3 学习MRI图像解读技
巧
掌握T1WI和T2WI、DWI和 ADC、FLAIR以及MRA和 MRV等MRI图像解读技巧。
MRI技术原理
1 核磁共振现象
通过核磁共振现象的发现和利用，MRI技术可以获得人体组织的详细图像。
2 磁共振成像过程
MRI无辐射，但患者需安全 进入磁场，注意去除金属物 品和植入物。
MRI检查的禁忌病人
患有心脏起搏器、听力装置、 人工心脏瓣膜等疾病的患者 不适宜进行MRI检查。
MRI检查前患者准备和 注意事项
需告知患者禁食、脱去金属 物品，患者还应保持镇定和 不动。
结语
1 MRI在神经系统疾病诊断中的应用价值
扩散加权成像（DWI）和扩散系数（ADC）可帮助检测脑缺血和水肿等病变。
F L A IR
液体抑制反转恢复（FLAIR）序列通过压制脑脊液信号，突出显示脑组织病变。
MRA与MRV
磁共振血管成像（MRA）和磁共振静脉成像（MRV）可观察和评估血管和静脉的异常情况。
注意事项
MRI对患者的安全性
《MRI神经系统》PPT课 件
MRI神经系统课件旨在介绍MRI技术在神经系统疾病诊断中的应用，并教授 MRI图像解读技巧，帮助学员掌握MRI技术的原理和操作方法。
课程目标
1 了解MRI技术原理
深入了解核磁共振现象和 磁共振成像过程，掌握 MRI设备组成及原理。
2 掌握MRI在神经系统
疾病诊断中的应用
2 MRI技术的进一步发展和应用前景
随着技术的不断进步，MRI在神经系统疾病诊断和研究中将发挥越来越重要பைடு நூலகம்作用。
了解MRI在脑卒中、脑肿 瘤、多发性硬化症等神经 系统疾病中的应用方法。
3 学习MRI图像解读技
巧
掌握T1WI和T2WI、DWI和 ADC、FLAIR以及MRA和 MRV等MRI图像解读技巧。
MRI技术原理
1 核磁共振现象
通过核磁共振现象的发现和利用，MRI技术可以获得人体组织的详细图像。
2 磁共振成像过程
MRI无辐射，但患者需安全 进入磁场，注意去除金属物 品和植入物。
MRI检查的禁忌病人
患有心脏起搏器、听力装置、 人工心脏瓣膜等疾病的患者 不适宜进行MRI检查。
MRI检查前患者准备和 注意事项
需告知患者禁食、脱去金属 物品，患者还应保持镇定和 不动。
结语
1 MRI在神经系统疾病诊断中的应用价值
核磁共振波谱学习课件(共88张PPT)可修改文字
大，屏蔽弱，共振需要 的磁场强度小，在低场出现， 图左侧。
= [(样 - TMS)/ TMS ] ×106
二、影响化学位移的因素
1．电负性--去屏蔽效应
与质子相连元素的电负性越 强，吸电子作用越强，价电子偏 离质子，屏蔽作用减弱，信号峰 在低场出现。
电负性对化学位移的影响
H 3 C B H 3 r C 2 C B H C 3 r (C 2 H ) 2 B H C r 3 (C 2 H ) 3 B H
备的超导线圈；在低温4K，处于超导状 态；磁场强度>100 T
开始时，大电流一次性励磁后，闭合 线圈，产生稳定的磁场，长年保持不变； 温度升高，“失超”；重新励磁。 超导核磁共振波谱仪：
200～400MHz；600～800MHz。
（2）试样中加入几滴D2O，摇荡片刻，试样中的–OH或 –NH2基中的1H被重氢D交换。 由于屏蔽作用的存在，氢核产生共振需要更大的外磁场强度（相对于裸露的氢核），来抵消屏蔽影响。 (2)与外磁场相反，能量高，磁量子数 m ＝－1/2。 谱图解析与结构确定步骤 （1）偶合常数（ J 值）相等 通常两组相互偶合的峰都是相应“内侧”峰偏高，而“外侧”峰偏低，在偶合信号的强峰上画一对相应的斜线，形成屋顶形状。 两种进动取向不同的氢核之间的能级差： 恒定磁场，施加全频脉冲，产生共振，采集产生的感应电流信号，经过傅里叶变换获得一般核磁共振谱图。 没有直接与吸电子基团（或元素）相连，在高场出现。 磁各向异性是指质子在分子中所处的空间位置不同，屏蔽作用不同的现象。 为什么1H比6H的化学位移大？ （2）试样中加入几滴D2O，摇荡片刻，试样中的–OH或 –NH2基中的1H被重氢D交换。 超导磁体：铌钛或铌锡合金等超导材料制备的超导线圈； 方向相同，核所感受到的实际磁场 B有效 大于外磁场。 傅里叶变换核磁共振波谱仪需要纯试样品 1 mg 。
= [(样 - TMS)/ TMS ] ×106
二、影响化学位移的因素
1．电负性--去屏蔽效应
与质子相连元素的电负性越 强，吸电子作用越强，价电子偏 离质子，屏蔽作用减弱，信号峰 在低场出现。
电负性对化学位移的影响
H 3 C B H 3 r C 2 C B H C 3 r (C 2 H ) 2 B H C r 3 (C 2 H ) 3 B H
备的超导线圈；在低温4K，处于超导状 态；磁场强度>100 T
开始时，大电流一次性励磁后，闭合 线圈，产生稳定的磁场，长年保持不变； 温度升高，“失超”；重新励磁。 超导核磁共振波谱仪：
200～400MHz；600～800MHz。
（2）试样中加入几滴D2O，摇荡片刻，试样中的–OH或 –NH2基中的1H被重氢D交换。 由于屏蔽作用的存在，氢核产生共振需要更大的外磁场强度（相对于裸露的氢核），来抵消屏蔽影响。 (2)与外磁场相反，能量高，磁量子数 m ＝－1/2。 谱图解析与结构确定步骤 （1）偶合常数（ J 值）相等 通常两组相互偶合的峰都是相应“内侧”峰偏高，而“外侧”峰偏低，在偶合信号的强峰上画一对相应的斜线，形成屋顶形状。 两种进动取向不同的氢核之间的能级差： 恒定磁场，施加全频脉冲，产生共振，采集产生的感应电流信号，经过傅里叶变换获得一般核磁共振谱图。 没有直接与吸电子基团（或元素）相连，在高场出现。 磁各向异性是指质子在分子中所处的空间位置不同，屏蔽作用不同的现象。 为什么1H比6H的化学位移大？ （2）试样中加入几滴D2O，摇荡片刻，试样中的–OH或 –NH2基中的1H被重氢D交换。 超导磁体：铌钛或铌锡合金等超导材料制备的超导线圈； 方向相同，核所感受到的实际磁场 B有效 大于外磁场。 傅里叶变换核磁共振波谱仪需要纯试样品 1 mg 。
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TE=35ms
谷氨酸和谷氨酰胺（Glx）
• 位于2.1-2.55 ppm，3.76ppm； 谷氨酸 是一种兴奋性神经递质，主要的氨摄取途 径；谷氨酰胺参与神经递质的灭活和调节 活动
• Glx升高：肝性脑病，缺氧性脑病
TE=35
丙氨酸（Ala）
• 位于1.3-1.44 ppm，常被Lac和Lip峰所遮 盖，其功能尚不肯定
• 升高：脑膜瘤，脑囊虫
Ala
肌 醇 （ mI）： 波 峰 的 位 置 3.56ppm 处 ，
胶质细胞的标记物，是最重要的渗透压或细 胞容积的调节剂
mI 升高，提示胶质增生及髓鞘化不良：新 生儿，低级别的胶质瘤
MRS技术及基本原理
• 射频脉冲
原子核激励
驰豫
信号呈指数衰减（自由感应衰减）
傅立叶变换 MRS显示
• 振幅与频率的函数即MRS
MRS技术及基本原理
• 利用原子核化学位移和原子核自旋耦合裂分现象 • 不同化合物的相同原子核，相同的化合物不同原子核
之间，由于所处的化学环境不同，其周围磁场强度会 有轻微的变化，共振频率会有差别，这种现象称为化 学位移 • 不同化合物的相同原子核之间，相同的化合物不同原 子核之间，共振频率的差别就是MRS的理论基础
• Cr/Pcr升高：创伤，高渗状态 • Cr/Pcr降低：缺氧，中风，肿瘤
Cho Cr
NAA
mI
胆碱(Cho)
波峰位于3.20ppm处；由磷酸胆碱、磷酸甘油胆碱、磷脂酰胆 碱组成，反映脑内的总胆碱量；是细胞膜磷脂代谢的成份之一， 是细胞膜转换的标记物，反映了细胞膜的运转，和细胞的增殖， Cho是髓鞘磷脂崩溃的标志。 Cho升高：升高提示细胞膜更新紊乱，见于肿瘤，急性脱髓 鞘疾病，炎症、慢性缺氧等 Cho降低：中风，肝性脑病 Cho峰是评价脑肿瘤的重要共振峰之一，肿瘤快速的细胞 分裂导致细胞膜转换和细胞增殖加快，Cho峰增高
TE=144ms
MRS的主要代谢物及其意义
ppm 3.9
3.2 3.0
2.4
2.0
1.3
Cho Cr
NAA
mI
脑MRS常见成分
中文名称 脂质 乳酸 乙酰天门冬 谷氨酸 胆碱 肌酸 肌醇
英文缩写 Lipid Lac NAA Glu/Gln Cho Cr/Pcr Mi/Ins
ppm位置 0.8-1.3 1.3 2.0 2.1，2.3，3.7 3.2 3.03，3.94 3.6
• 出现乳酸峰：见于脑肿瘤、脓肿、囊肿、 梗塞及炎症，线粒体异常
• 脑肿瘤中，Lac出现提示恶性程度较高
TE=144
TE=35
脂质（ Lip）
• 波峰位于0.8~1.33ppm之间，共振频率与Lac相似， 可以遮蔽Lac峰；脂质、谷氨酰胺和肌醇只有在短TE 才能检出
– Lip增高，提示髓鞘的坏死和／或中断。见于坏 死肿瘤，炎症，急性中风，多发性硬化急性期
• 选择检查方法：单体素、多体素 • 具体的步骤：扫描参数、定位、饱和
带、预扫描匀场、数据采集、后处理 分析
MRMRS ✓多体素氢质子（proton multi-voxel
spectroscopy imaging，PMVSI）MRS
单体素与多体素的比较
单体素 ➢ 容易实现 ➢ 成像时间相对较短 ➢ 磁场不均匀性易克服 ➢ 谱线定性分析容易 ➢ 谱线的基线不稳定 ➢ 病灶要较大（>1cm）
多体素 ➢ 覆盖范围大，一次采集可获
得较多信息 ➢ 成像时间长 ➢ 容易受磁场不均匀性的影响 ➢ 谱线基线稳定 ➢ 病变可以较小
不同TE对波谱的影响（PRESS）
N-乙酰天门冬氨酸(NAA)
位于波谱2.02-2.05ppm处，主要位于成熟神经
元内，是神经元的内标记物，是正常波谱中最大的峰。
NAA下降见于神经元损害，包括缺血、创伤、 感染、肿瘤等，脑外肿瘤无NAA峰
NAA升高少见，Cavana病，发育中的儿童， 轴索恢复时可升高。
正常浓度为6.5-9.7mmol，平均7.8mmol
正常浓度0.8-1.6mmol，平均1.3mmol
正常
异常
肌醇（mI）
波峰的位置3.56ppm和4.06ppm处，胶质细胞的标 记物，是最重要的渗透压或细胞容积的调节剂
mI 升高，新生儿，低级别的胶质瘤，慢性病灶 胶质增生
mI降低：慢性肝病，梗死，恶性肿瘤
乳酸(Lac)
• 位于1.32ppm，次峰4.1ppm，由两个共振 峰组成，称为双重线；正常情况下检测不 到Lac峰，此峰出现说明细胞内有氧呼吸被 抑制，无氧糖酵解过程加强，当TE从短TE 变为长TE时， Lac峰会发生翻转。
磁共振波谱成像技术及神 经系统应用
1
提 2
MRS技术概述 MRS判读的基本常识
3 1H MRS在颅脑常见疾病的应用
纲
4
小结
2
MRS技术概述
• Magnetic Resonance Spectroscopy • 活体检测人体能量代谢的病理生理改变 • 研究范围：中枢神经系统，体部如前列腺
肝脏，乳腺等 • 不同波谱：1H、31P、13C、19F、23Na • 31P-MRS最早应用 • 1H-MRS应用最广泛
• 短TE：检测代谢物种类多，如脂质、谷氨酰 胺和肌醇只有在短TE才能检出 ，便于测量 短T2的物质。缺点是基线不够稳定。
• 长TE：检测代谢物种类少，基线稳定，常用 于肿瘤性病变。因为TE=144ms 时易于显 示胆碱和乳酸峰，此时乳酸峰反转于基线下 。
不同TE对波谱的影响（ PRESS ）
TE=35ms
Cho Cr
NAA
mI
肌酸(Cr/Pcr)
• 位于波谱3.03ppm、 3.94ppm（PCr ）附近;此 峰由肌酸、磷酸肌酸、-氨基丁酸、赖氨酸和谷 胱甘肽共同组成；是脑细胞能量代谢的提示物， 在低代谢状态下增加，而在高代谢状态下减低； 一般较稳定，常作为其它代谢物信号强度的参照 物；正常脑波谱中， Cr是第二高波峰
MRS技术及基本原理
• MRS表示方法
– 在横轴代表化学位移（频率差别），单位 百万分子一（ppm）
– 纵轴代表信号强度，峰高和峰值下面积反 映某种化合物的存在和化合物的量，与共 振原子核的数目成正比。
脑 MRS
如何获得MRS
• 选择成像序列：
激励回波法（STEAM） 点波谱分析法 （PRESS）