磁共振成像 基础入门ppt[业界优制]
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采 集 时
90
纵 向
脂
弛
豫
90
水
扶风书屋
T1WI 27
T1弛豫：到达63%的时间，以 脂肪与脑脊液为例
脂肪T1弛豫短，又称短T1——高信号； 脑脊液T1弛豫长，又称长T1——低信号；
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28
▲ MR只能采集旋转的横向磁化矢量
有一个稳定的静磁场（磁体）：永磁型、超导型 0.15- 0.4T、0.5-1.0T、1.5T、3.0T-7.0T或以上。
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。
信号接收装置：各种线圈。 计算机系统：完成信号采集、传输、图像重建、后处理等 。
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5
磁共振设备
按照场强分为：低场强、 中场强、 高场强、 超高场强 0.4T以下 0.5-1.0T 1.5-3.0T 7.0T以上
磁体类型：永磁型、超导型
（也有将3.0T列为超高场强）
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6
特斯拉（Tesla,T）
Nikola Tesla (18571943), 奥地利电器工程 师，物理学家，旋转磁 场原理及其应用的先驱 者之一。
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4
MR成像技术的发展：四个阶段 20世纪70年代中—80年代初：初步认识、逐步完善成熟阶段。 80年代初—90年代初：广泛应用，但仅限于T1\T2层面成像。
注重于解剖结构及形态的变化。 90年代初—90年代末：快速发展阶段。检查时间缩短、随着
快速或超快速成像技术的应用，扩散加权、灌注加权、MRA、 水成像、功能成像等技术用于研究功能与活动机制。 90年代末—21世纪至今天：上述技术不断成熟的同时，有多 种成像方法进入临床应用，并进入磁共振分子影像学阶段。
x
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16
对Mz施加90度的射频脉冲
z
B0
代
MZ
表
主
磁 场
y
的 方
x
向
z
90度
y
MXY
x
A
B
在 A-B 这一过程中，产生能量
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17
C
B0
射频脉冲激发使磁场偏转90度，关闭脉冲 后，磁场又慢慢回到平衡状态（纵向)
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18
脉冲停止后，发生了一种物理学现象：弛豫
•弛豫
•Relaxation
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15
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。
z
MZ
按照单一核子进动原理,质子群在静磁
y
场中形成的宏观磁化矢量M。
磁共振发展史
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等
人体胸部的MR图像
Damadian
初期的全身MR图像
Mallard
磁共振装置商品化
诺贝尔奖金
Lauterbur Mansfierd
1 T = 10000G（高斯）
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7
Raymond Damadian与第一台MRI装置（1977）
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8
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9
MRI基本原理
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10
普通CT成像示意图
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11
螺旋CT原理示意图
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12
磁共振没有射线
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13
实现人体磁共振成像的条件:
利用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。
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T1弛豫
21
90度脉冲
横向弛豫
也称为T2弛豫， 简单地说，T2 弛豫就是横向 磁化矢量减少 的过程。
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22
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横向磁化矢量 的缩短即是相 位散失的过程
23
T2WI两种组织的信号差别——是这样获得的
平
采
衡 状
集 时
态
90
度
激 发
脑
后
采
集
信 号
水
时
刻
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T2WI 24
T2弛豫：减少到37%的时间， 以脑灰质与脑脊液为例。
•放松、休息
扶风书屋
19
• 射频脉冲停止后，在主磁场的作用下，横向 宏观磁化矢量逐渐缩小到零，纵向宏观磁化 矢量从零逐渐回到平衡状态，这个过程称为
核磁弛豫。
• 核磁弛豫又可分解为两个部分：
• 横向弛豫
• 纵向弛豫
扶风书屋ห้องสมุดไป่ตู้
20
T2弛豫
很容易发现：
不同组织的横、纵向 弛豫时间不同
（T2、 T1值不同）
14
磁共振成像的过程：
H核子自然状态：磁矩和角动量互相抵消，人体不显磁性。 外加磁场中H核子状态：人体处于轻度磁化状态，在顺／逆主磁场方向
的两种排列方式中，顺向者多，磁矢量经正负方向相互抵消后，保留7 ／百万的 H 核子用于 M R 信号接收，这些顺向排列（低能态）形成的磁 矢量联合形成总磁矩 M，并与静磁场（B0） 方向相同 。 施加射频（RF）脉冲后H核子状态：外加一个与主磁场成一定角度 （90度）的短暂射频脉冲。该脉冲的频率与质子的进动频率相同， 则 H 核子受到激励，由原来的低能态跃迁到高能态，形成了 H 核子 “ 共 振” 现象。 射频（RF）脉冲停止后H核子状态：射频脉冲停止，接受到能量后的 “高能态”质子以电磁波的形式将所吸收的能量散发出来。其横向磁 化消退，纵向磁化恢复。
脑灰质T2弛豫相对较短，又称短T2——较低信号； 脑脊液T2弛豫长，又称长T2——高信号；
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25
纵向弛豫
也称为T1弛豫，是指90度脉冲关闭后，在 主磁场的作用下，纵向磁化矢量开始恢复， 直至恢复到平衡状态的过程。
90度 脉冲
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26
T1WI两种组织的信号差别——是这样获得的
平 衡 状 态
河北医科大学石油临床学院 影像学教研室 杨景震
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（2014修改版） 2
主要内容
磁共振技术的发展及概况 简要介绍磁共振成像基本原理及概念 磁共振检查方法及临床应用 磁共振成像的主要优点及限度 如何阅读磁共振图像
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3
时间
1946 1971 1973 1974 1976 1977 1980 2003
写在前面
磁共振成像目前已经成为临床常用且依赖性很强的影像学 检查技术之一。医学生或年轻医师通过学习和了解，应该 逐步熟悉或掌握其知识要点，这对于不同专业都非常重要。 本课件分1-7部分，用于临床医学专业本科生选修课教学。
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1
磁共振成像
Magnetic Resonance Imaging
（基础部分）
90
纵 向
脂
弛
豫
90
水
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T1WI 27
T1弛豫：到达63%的时间，以 脂肪与脑脊液为例
脂肪T1弛豫短，又称短T1——高信号； 脑脊液T1弛豫长，又称长T1——低信号；
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▲ MR只能采集旋转的横向磁化矢量
有一个稳定的静磁场（磁体）：永磁型、超导型 0.15- 0.4T、0.5-1.0T、1.5T、3.0T-7.0T或以上。
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。
信号接收装置：各种线圈。 计算机系统：完成信号采集、传输、图像重建、后处理等 。
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5
磁共振设备
按照场强分为：低场强、 中场强、 高场强、 超高场强 0.4T以下 0.5-1.0T 1.5-3.0T 7.0T以上
磁体类型：永磁型、超导型
（也有将3.0T列为超高场强）
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特斯拉（Tesla,T）
Nikola Tesla (18571943), 奥地利电器工程 师，物理学家，旋转磁 场原理及其应用的先驱 者之一。
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4
MR成像技术的发展：四个阶段 20世纪70年代中—80年代初：初步认识、逐步完善成熟阶段。 80年代初—90年代初：广泛应用，但仅限于T1\T2层面成像。
注重于解剖结构及形态的变化。 90年代初—90年代末：快速发展阶段。检查时间缩短、随着
快速或超快速成像技术的应用，扩散加权、灌注加权、MRA、 水成像、功能成像等技术用于研究功能与活动机制。 90年代末—21世纪至今天：上述技术不断成熟的同时，有多 种成像方法进入临床应用，并进入磁共振分子影像学阶段。
x
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16
对Mz施加90度的射频脉冲
z
B0
代
MZ
表
主
磁 场
y
的 方
x
向
z
90度
y
MXY
x
A
B
在 A-B 这一过程中，产生能量
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C
B0
射频脉冲激发使磁场偏转90度，关闭脉冲 后，磁场又慢慢回到平衡状态（纵向)
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18
脉冲停止后，发生了一种物理学现象：弛豫
•弛豫
•Relaxation
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15
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。
z
MZ
按照单一核子进动原理,质子群在静磁
y
场中形成的宏观磁化矢量M。
磁共振发展史
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等
人体胸部的MR图像
Damadian
初期的全身MR图像
Mallard
磁共振装置商品化
诺贝尔奖金
Lauterbur Mansfierd
1 T = 10000G（高斯）
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7
Raymond Damadian与第一台MRI装置（1977）
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MRI基本原理
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10
普通CT成像示意图
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螺旋CT原理示意图
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磁共振没有射线
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13
实现人体磁共振成像的条件:
利用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。
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T1弛豫
21
90度脉冲
横向弛豫
也称为T2弛豫， 简单地说，T2 弛豫就是横向 磁化矢量减少 的过程。
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横向磁化矢量 的缩短即是相 位散失的过程
23
T2WI两种组织的信号差别——是这样获得的
平
采
衡 状
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度
激 发
脑
后
采
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信 号
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时
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T2弛豫：减少到37%的时间， 以脑灰质与脑脊液为例。
•放松、休息
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• 射频脉冲停止后，在主磁场的作用下，横向 宏观磁化矢量逐渐缩小到零，纵向宏观磁化 矢量从零逐渐回到平衡状态，这个过程称为
核磁弛豫。
• 核磁弛豫又可分解为两个部分：
• 横向弛豫
• 纵向弛豫
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20
T2弛豫
很容易发现：
不同组织的横、纵向 弛豫时间不同
（T2、 T1值不同）
14
磁共振成像的过程：
H核子自然状态：磁矩和角动量互相抵消，人体不显磁性。 外加磁场中H核子状态：人体处于轻度磁化状态，在顺／逆主磁场方向
的两种排列方式中，顺向者多，磁矢量经正负方向相互抵消后，保留7 ／百万的 H 核子用于 M R 信号接收，这些顺向排列（低能态）形成的磁 矢量联合形成总磁矩 M，并与静磁场（B0） 方向相同 。 施加射频（RF）脉冲后H核子状态：外加一个与主磁场成一定角度 （90度）的短暂射频脉冲。该脉冲的频率与质子的进动频率相同， 则 H 核子受到激励，由原来的低能态跃迁到高能态，形成了 H 核子 “ 共 振” 现象。 射频（RF）脉冲停止后H核子状态：射频脉冲停止，接受到能量后的 “高能态”质子以电磁波的形式将所吸收的能量散发出来。其横向磁 化消退，纵向磁化恢复。
脑灰质T2弛豫相对较短，又称短T2——较低信号； 脑脊液T2弛豫长，又称长T2——高信号；
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25
纵向弛豫
也称为T1弛豫，是指90度脉冲关闭后，在 主磁场的作用下，纵向磁化矢量开始恢复， 直至恢复到平衡状态的过程。
90度 脉冲
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26
T1WI两种组织的信号差别——是这样获得的
平 衡 状 态
河北医科大学石油临床学院 影像学教研室 杨景震
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（2014修改版） 2
主要内容
磁共振技术的发展及概况 简要介绍磁共振成像基本原理及概念 磁共振检查方法及临床应用 磁共振成像的主要优点及限度 如何阅读磁共振图像
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时间
1946 1971 1973 1974 1976 1977 1980 2003
写在前面
磁共振成像目前已经成为临床常用且依赖性很强的影像学 检查技术之一。医学生或年轻医师通过学习和了解，应该 逐步熟悉或掌握其知识要点，这对于不同专业都非常重要。 本课件分1-7部分，用于临床医学专业本科生选修课教学。
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磁共振成像
Magnetic Resonance Imaging
（基础部分）