核磁共振成像MRI
磁共振成像原理
磁共振成像原理磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种非侵入性的医学影像技术,能够提供人体内部高分辨率的图像,并利用不同组织对磁场的响应来获取详细的解剖和功能信息。
本文将介绍磁共振成像的原理和应用。
一、基本原理磁共振成像技术基于核磁共振现象,通过对人体内核自旋的激发和检测,构建出图像。
核磁共振现象是指在外加静磁场和射频场的作用下,原子核自旋状态发生变化。
1.1 磁矩预cession原子核具有一个磁矩,当置于外加静磁场中时,磁矩会进入磁场方向的低能态,即平行于外加磁场。
在平时状态下,磁矩呈现随机分布;然而,当外加射频场作用于系统时,磁矩会被扰动,进入一个高能态。
1.2 回到基态外加射频场撤去后,磁矩会重新回到基态,并释放出能量。
基于这个原理,MRI可以测量出放松时间,进而揭示组织的特性。
二、基本步骤2.1 建立静磁场在MRI扫描过程中,首先需要建立一个强大且稳定的静磁场,通常使用超导磁体产生静磁场。
静磁场方向对应MRI图像的头脚方向。
2.2 射频脉冲激发通过放置射频线圈产生的射频脉冲,对患者体内原子核进行激发。
射频线圈能够产生一个变化的射频场,使核磁矩从基态激发到高能态。
2.3 信号接收当射频场停止后,核磁矩会回到基态,并释放出能量。
这种能量的释放会产生一个弱的电磁信号,由接收线圈感应并转化为电信号。
2.4 信号处理与图像重建经过放大和滤波等处理,电信号被转化为数字信号并进行处理。
最后,通过数学算法重建出高分辨率的MRI图像。
三、优点和应用3.1 优点3.1.1 非侵入性与传统的X射线成像相比,MRI无需使用任何放射线,对人体无害。
3.1.2 高对比度MRI图像能够提供不同组织之间的高分辨率对比度,对于疾病的早期诊断和定量评估有很大帮助。
3.1.3 多参数测量除了提供解剖结构信息外,MRI还可以提供多种参数的测量,如T1和T2弛豫时间、扩散张量成像等,这些参数可用于脑功能活动的研究和疾病的定量评估。
核磁共振成像原理浅析
核磁共振成像原理浅析一、引言核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,简称MRI)是一种利用核磁共振原理进行医学影像学检查的技术。
它通过高强度的磁场和射频脉冲激发体内的氢原子等核磁共振活性原子,分析其在不同环境中的响应,进而获取解剖结构和生理功能信息。
MRI因其无创、无辐射、成像清晰等优点,在现代医学中得到了广泛应用。
二、核磁共振基础核磁共振的基础在于原子核的自旋特性和外部磁场的相互作用。
以下是核磁共振的一些基本概念:1. 自旋和磁矩许多原子核自身具有自旋(spin),这是一种量子力学性质,可以想象为原子核围绕其轴自转。
自旋引起了原子核产生一个内在的磁矩(magnetic moment),使得原子核如同一个小磁铁。
当放置于外部磁场中时,这些自旋会发生排列,并且可以通过特定的能量来改变其取向。
2. 外部磁场当一个物体被放置在强大的外部静磁场中时,物体内的自旋将会受到影响。
这个现象可以用洛伦兹力(Lorentz force)来描述。
在静磁场作用下,自旋会倾向于沿着外部磁场方向排列,同时形成一定的能量状态差异。
3. 射频脉冲激发一旦处于稳态,自旋处于低能态,此时如果施加一个频率匹配、但能量高于环境能级的射频脉冲,部分自旋会吸收能量,从低能态跃迁至高能态。
这种能级跃迁会产生超声波信号,即为后续成像提供了信息基础。
4. 磁共振信号获取当射频脉冲停止后,自旋将逐渐返回到低能态,这个过程被称作弛豫(relaxation)。
在弛豫过程中,自旋释放的能量被探测器接收,形成了可供分析的信号。
三、MRI成像过程MRI成像主要经过以下几个步骤:1. 磁场均匀化在成像中,需要生成均匀的静磁场,这通常由超导磁体提供。
静磁场的强度一般在1.5特斯拉到3.0特斯拉之间。
2. 射频脉冲的施加使用射频线圈发射特定频率的脉冲,以激发体内氢核进行跃迁。
这个脉冲一般持续几百微秒至几毫秒,获得一定的信息数据。
3. 信号采集与转换当生成的信号经由接收线圈捕获后,会以数字形式输入计算机进行处理。
医疗核磁共振成像参数(3篇)
第1篇一、基本原理医疗核磁共振成像的基本原理是利用人体内氢原子核在强磁场中的磁共振现象。
当人体被置于强磁场中时,人体内的氢原子核会被激发,产生共振信号。
通过检测这些共振信号,可以获取人体内部器官和组织的图像。
二、主要参数1. 磁场强度磁场强度是核磁共振成像系统最重要的参数之一,它决定了图像的分辨率和信噪比。
目前,医疗核磁共振成像系统的磁场强度主要有以下几种:(1)1.5T:适用于全身各部位成像,图像质量较好。
(2)3.0T:具有较高的分辨率和信噪比,特别适用于头部、脊髓、心脏等部位的成像。
(3)7.0T及以上:具有更高的分辨率和信噪比,适用于神经学、肿瘤学等领域的深入研究。
2. 扫描时间扫描时间是核磁共振成像过程中,系统对被检部位进行数据采集的时间。
扫描时间受多种因素影响,如磁场强度、线圈类型、成像序列等。
缩短扫描时间可以提高患者舒适度和医生工作效率。
3. 成像序列成像序列是核磁共振成像过程中,对被检部位进行数据采集的方法。
常见的成像序列有:(1)T1加权成像:显示组织间的对比度,适用于观察解剖结构和肿瘤。
(2)T2加权成像:显示组织间的水分含量,适用于观察炎症、水肿等病变。
(3)DWI(弥散加权成像):显示组织间的水分扩散情况,适用于观察肿瘤、出血等病变。
(4)MRA(磁共振血管成像):显示血管的形态和血流情况,适用于诊断血管性疾病。
4. 层厚与层间距层厚是指核磁共振成像过程中,被检部位每一层图像的厚度。
层间距是指相邻两层图像之间的距离。
层厚和层间距的选择取决于被检部位和解剖结构。
5. 翻转角翻转角是核磁共振成像过程中,激发氢原子核所需的能量角度。
翻转角的选择会影响图像的对比度和信噪比。
6. 激发次数激发次数是指在一次成像过程中,对被检部位进行激发的次数。
增加激发次数可以提高图像的信噪比,但会增加扫描时间。
7. 线圈线圈是核磁共振成像系统中,用于接收和发射信号的装置。
线圈的类型和性能会影响图像的质量和扫描时间。
核磁共振MRCP成像原理及成像技术
核磁共振MRCP成像原理及成像技术1. 引言1.1 核磁共振简介核磁共振(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种常用的医学成像技术,利用原子核间的微小磁场差异来获取人体组织的高分辨率影像。
核磁共振成像通过测量人体组织中的水分子在不同磁场下的反应,从而生成详细的器官结构图像,是一种无创性、无辐射的医学检查方法。
核磁共振成像的基本原理是利用人体组织中的氢质子在外加静磁场、梯度磁场和射频脉冲的作用下发生共振现象,通过测量氢质子的信号来重建图像。
静磁场用来对氢原子进行定向,梯度磁场用来确定空间位置,射频脉冲用来激发氢质子,从而产生信号。
MRCP(Magnetic Resonance Cholangiopancreatography)是核磁共振的一种技术,用于检测胆道和胰腺疾病。
MRCP成像具有较高的空间分辨率和对软组织的优异对比度,可以清晰显示胆囊、胆管、胰管等结构,有利于诊断胆囊结石、胆管结石、胆道狭窄等疾病。
核磁共振成像在临床诊断中发挥着重要作用,成为医生判断疾病病因和制定治疗方案的重要依据。
1.2 MRCP成像原理MRCP(磁共振胆道成像)是利用核磁共振技术对胆道系统进行无损伤性成像的一种方法。
MRCP成像原理主要基于胆道内液体(如胆汁)中的水分子在磁场中产生共振现象。
在磁场的作用下,水分子会发生共振并产生特定信号,通过对这些信号的采集和处理,就可以生成一幅清晰的胆道系统影像。
MRCP成像原理主要涉及磁共振技术中的梯度磁场、射频脉冲、回波信号和图像重建等方面。
在MRCP成像过程中,梯度磁场会在患者体内产生定向磁场梯度,以便对信号来源进行定位和空间编码。
射频脉冲则会激发水分子共振,使其产生信号。
通过采集和解调回波信号,系统可以获取胆道系统的解剖信息。
通过图像重建算法,将获得的信号数据转化为一幅清晰的胆道系统影像。
MRCP成像原理的精密性和高分辨率使其在临床诊断中得到广泛应用。
核磁共振成像原理浅析
核磁共振成像原理浅析核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种非侵入性的医学成像技术,通过利用核磁共振现象来获取人体内部组织的高分辨率图像。
本文将对核磁共振成像的原理进行浅析,包括核磁共振现象、信号获取和图像重建等方面。
1. 核磁共振现象核磁共振现象是指在外加静磁场和射频脉冲作用下,原子核会发生能级跃迁并释放能量。
具体来说,当原子核处于外加静磁场中时,其自旋会沿着静磁场方向取向。
当外加射频脉冲与原子核的共振频率相匹配时,原子核会吸收能量并发生能级跃迁。
当射频脉冲停止后,原子核会重新释放吸收的能量,并产生一个特定的信号。
2. 信号获取在核磁共振成像中,首先需要建立一个强大且稳定的静磁场。
这个静磁场可以使得人体内的原子核自旋取向,并保持稳定。
然后,通过发送射频脉冲来激发原子核的共振,使其吸收能量并发生能级跃迁。
接下来,通过接收原子核释放的信号来获取图像信息。
信号获取的过程可以分为两个步骤:激发和接收。
在激发阶段,通过发送射频脉冲来激发原子核的共振。
在接收阶段,通过接收原子核释放的信号来获取图像信息。
这些信号经过放大、滤波等处理后,被转换成数字信号,并送入计算机进行进一步处理。
3. 图像重建图像重建是核磁共振成像中的关键步骤,它将接收到的信号转化为人体内部组织的图像。
图像重建的过程可以分为两个步骤:空间编码和图像生成。
在空间编码阶段,通过应用梯度磁场来对信号进行空间编码。
梯度磁场可以使得不同位置的原子核具有不同的共振频率,从而实现对空间位置的编码。
通过改变梯度磁场的强度和方向,可以对不同位置的原子核进行编码。
在图像生成阶段,利用空间编码的信息来重建图像。
通过对接收到的信号进行傅里叶变换,可以得到频域上的图像信息。
然后,通过逆傅里叶变换将频域图像转换为空域图像,从而得到最终的核磁共振成像图像。
4. 应用领域核磁共振成像在医学领域有着广泛的应用。
它可以提供高分辨率、无辐射的人体内部组织图像,对于诊断和治疗疾病具有重要意义。
核磁共振成像技术的原理与应用
核磁共振成像技术的原理与应用在现代医学领域,核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,简称 MRI)技术无疑是一项具有重要意义的诊断工具。
它能够为医生提供人体内部结构的详细图像,帮助诊断和治疗各种疾病。
那么,核磁共振成像技术到底是如何工作的?它又有哪些广泛的应用呢?要理解核磁共振成像技术的原理,我们首先需要了解一些基本的物理学知识。
核磁共振成像基于核磁共振现象,这一现象涉及到原子核在磁场中的行为。
我们知道,原子核由质子和中子组成。
其中,许多原子核具有自旋的特性,就像一个旋转的带电球体。
当这些原子核处于一个外加磁场中时,它们的自旋轴会像指南针在地球磁场中一样,倾向于与外加磁场的方向对齐。
然而,由于原子核的自旋量子化,它们只能以特定的角度与磁场方向对齐,形成不同的能级。
如果我们再向这个系统中施加一个特定频率的射频脉冲,这个频率与原子核在磁场中的进动频率相匹配时,原子核就会吸收能量,从低能级跃迁到高能级,这种现象被称为核磁共振。
当射频脉冲停止后,原子核会逐渐释放所吸收的能量,并回到原来的低能级状态。
在这个过程中,它们会发射出一个射频信号,这个信号的强度和衰减时间等特性与原子核周围的环境有关。
在人体中,氢原子是核磁共振成像中最常用的原子核,因为它们在人体组织中的含量丰富,主要存在于水分子和脂肪分子中。
不同的组织中氢原子的密度和周围环境不同,这就导致它们在核磁共振过程中产生的信号有所差异。
通过对这些信号的检测、处理和分析,我们就可以构建出人体内部的图像。
在核磁共振成像设备中,有一个强大的磁体产生均匀的磁场,还有一系列的射频线圈用于发射和接收射频信号,以及复杂的计算机系统用于处理和重建图像。
在实际的成像过程中,为了获得不同方向和层面的图像,通常会使用梯度磁场。
梯度磁场可以在空间上改变磁场的强度,从而使得不同位置的原子核具有不同的共振频率。
通过改变梯度磁场的方向和强度,并依次采集和处理信号,就可以获得三维的图像信息。
核磁共振成像原理浅析
核磁共振成像原理浅析核磁共振成像(MRI)是一种非侵入性的医学成像技术,通过利用核磁共振现象获取人体组织的高分辨率影像,为医生提供诊断和治疗疾病的重要信息。
本文将从核磁共振成像的原理入手,对其进行深入浅析。
一、核磁共振成像的基本原理核磁共振成像的基本原理是基于核磁共振现象。
在外加静磁场的作用下,人体组织中的氢原子核会产生共振现象。
当人体置于强磁场中时,氢原子核的自旋会在磁场方向上产生两个能级,即顺磁态和逆磁态。
通过向人体施加特定的无线电波脉冲,可以使部分氢原子核从低能级跃迁到高能级,然后再释放能量返回到低能级。
在这个过程中,氢原子核会发出特定的信号,通过检测这些信号并进行处理,就可以生成人体组织的影像。
二、核磁共振成像的影像生成过程1. 静磁场:核磁共振成像需要强大的静磁场作为基础。
静磁场的作用是使人体内的氢原子核在磁场中产生共振现象。
2. 梯度磁场:除了静磁场外,核磁共振成像还需要梯度磁场。
梯度磁场可以在不同的空间位置对氢原子核施加不同的共振频率,从而实现对不同位置的成像。
3. 无线电波脉冲:通过向人体施加特定频率和幅度的无线电波脉冲,可以激发氢原子核的共振现象,使其产生信号。
4. 信号检测与处理:检测氢原子核释放的信号,并通过计算机进行处理,最终生成人体组织的影像。
三、核磁共振成像的优势1. 无辐射:与X射线等成像技术相比,核磁共振成像不会产生辐射,对人体无害。
2. 高分辨率:核磁共振成像可以提供高分辨率的影像,清晰显示人体组织结构。
3. 多参数成像:核磁共振成像可以获取不同参数的影像,如T1加权像、T2加权像等,为医生提供更多信息。
4. 多方位成像:核磁共振成像可以在不同平面和方位进行成像,全面展现人体内部结构。
四、核磁共振成像的应用领域核磁共振成像在医学领域有着广泛的应用,包括但不限于以下几个方面:1. 脑部成像:用于诊断脑部肿瘤、中风、脑出血等疾病。
2. 脊柱成像:用于检测脊柱损伤、椎间盘突出等疾病。
核磁共振成像原理及图像重建方法
核磁共振成像原理及图像重建方法核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种利用磁场和无害的无线电波产生高分辨率、高对比度、三维解剖图像的医学影像技术。
它通过探测人体内的核磁共振信号,生成具有空间分辨能力的图像,为医生提供可视化的解剖结构和生理功能信息。
本篇文章将介绍MRI的原理及图像重建方法,以帮助读者深入了解MRI技术的基本原理和应用。
MRI的原理基于原子核的磁共振现象。
原子核具有自旋运动和相应的磁矩,在外加静磁场的作用下,原子核的磁矩会沿着静磁场方向取向。
当施加一弱的高斯磁场同时加上垂直于静磁场的无线电频率脉冲,原子核的磁矩会被扰动,其取向会发生变化。
一旦取消无线电频率脉冲,原子核的磁矩将重新恢复到原来的取向。
这种恢复会产生电磁感应信号,被称为自发发射信号。
这个信号随时间演化,可以记录下来并用于重建图像。
MRI图像的重建是通过对磁共振信号的采集、处理和分析来实现的。
首先,需要提供一个均匀的静态磁场,通常使用超导磁体来产生高强度的匀强磁场。
其次,在静磁场中放置患者,使其体内的原子核磁矩取向与静磁场一致。
然后,通过使用线圈发射脉冲磁场,使原子核的磁矩发生扰动,并记录自发发射信号。
图像重建的第一步是对采集的原始数据进行采样。
MRI使用一组线圈阵列来接收磁共振信号,这些信号代表了人体各个位置的原子核磁矩的状态。
采样过程中需要考虑空间分辨率和信噪比的平衡。
较高的空间分辨率可以提供详细的解剖信息,但信噪比可能较低;而较高的信噪比可以提高图像质量,但空间分辨率可能降低。
在数据采样后,需要对采集到的信号进行图像重建。
图像重建的关键是解决逆问题,即从有限的采样点恢复出连续的图像。
常见的图像重建方法包括快速傅里叶变换、滤波和插值技术。
其中,快速傅里叶变换是一种将信号从时域转换到频域的方法,可以在频域上对信号进行分析和处理。
滤波技术可以通过去除高频噪声和增强图像细节来提高图像质量。
MRI也就是核磁共振成像
MRI也就是核磁共振成像,英文全称是:nuclear magnetic resonance imaging,之所以后来不称为核磁共振而改称磁共振,是因为日本科学家提出其国家备受核武器伤害,为表示尊重,就把核字去掉了。
核磁共振是一种物理现象,作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域,到1973年才将它用于医学临床检测。
为了避免与核医学中放射成像混淆,把它称为核磁共振成像术(MR)。
MR是一种生物磁自旋成像技术,它是利用原子核自旋运动的特点,在外加磁场,经射频脉冲激后产生信号,用探测器检测并输入计算机,经过处理转换在屏幕上显示图像。
MR提供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像术,而且不同于已有的成像术,因此,它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。
它可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像,不会产生CT检测中的伪影;不需注射造影剂;无电离辐射,对机体没有不良影响。
MR对检测脑血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效,同时对腰椎椎间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也很有效。
MR也存在不足之处。
它的空间分辨率不及CT,带有心脏起搏器的患者或有某些金属异物的部位不能作MR的检查,另外价格比较昂贵。
磁共振成像是断层成像的一种,它利用磁共振现象从人体中获得电磁信号,并重建出人体信息。
1946年斯坦福大学的Flelix Bloch和哈佛大学的Edward Purcell各自独立的发现了核磁共振现象。
磁共振成像技术正是基于这一物理现象。
1972年Paul Lauterbur 发展了一套对核磁共振信号进行空间编码的方法,这种方法可以重建出人体图像。
磁共振成像技术与其它断层成像技术(如CT)有一些共同点,比如它们都可以显示某种物理量(如密度)在空间中的分布;同时也有它自身的特色,磁共振成像可以得到任何方向的断层图像,三维体图像,甚至可以得到空间-波谱分布的四维图像。
磁共振成像mri检查优缺点及应用范围
MRI设备的构造及工作原理
磁体产生强大的静磁场,使人体 内的氢原子核被束缚并处于静磁 场中。
梯度系统产生三个方向的梯度磁 场,用于定位和空间编码。
主要由磁体、射频系统、梯度系 统和计算机成像系统组成。
临床应用范围广泛
MRI检查在临床广泛应用于神经系统、心血管系统、呼吸系统、消化系统、肌肉 骨骼系统等多个领域。
MRI可用于检查肿瘤、炎症、血管病变等多种疾病,为临床提供丰富的诊断信息 。
03
磁共振成像MRI检查的缺点
检查时间较长
磁共振成像(MRI)检查需要较长时间,通常需要30分钟到1 小时左右,这给患者带来不便。
特殊区域防护
在MRI检查过程中,应将患者送入安全检查区域,并采取相应的安全措施。
患者及工作人员的安全防护
患者防护
在检查前应对患者进行全面评估,并采取适当的镇静剂和抗焦虑药物,以减少检 查过程中不适感和焦虑情绪。
工作人员防护
工作人员应接受专业培训,掌握操作规程,并佩戴必要的防护用品,如磁性眼镜 、防噪音耳塞等。
功能成像
• 磁共振成像技术可以进行功能成像,如脑功能成像、心肌功能成像等,有助于对人体生理功能进行深入研究。
THANKS
1980年代,随着超导磁体和高性能计算机的应用, MRI技术迅速发展。
02
磁共振成像MRI检查的优点
对软组织的分辨率高
磁共振成像(MRI)对软组织的分辨率较高,尤其是对脂 肪、肌肉、神经和血管等组织的显示更为清晰。
MRI的高分辨率有助于诊断微小病变和早期病变,提高诊 断准确性。
核磁共振成像技术的原理与发展
核磁共振成像技术的原理与发展核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种先进的医学影像技术,使用强磁场和无害的无线电波来生成具有高分辨率的身体内部断层图像。
MRI技术在临床医学的诊断和研究中起着重要的作用。
本文将介绍核磁共振成像技术的原理与发展,包括其基本原理、成像过程和进一步的发展。
核磁共振成像的基本原理是核磁共振现象,即原子核在外加磁场的作用下产生共振。
人体组织中的原子核主要是氢原子核,其核自旋会在外磁场作用下产生能级分裂。
当人体放入强磁场中时,氢核会在两个能级之间跃迁,吸收和发射无线电波。
通过测量吸收和发射的无线电波的时间和强度,可以推断出组织的物理性质和空间分布。
MRI技术利用这一原理来获取人体内部详细的断层图像。
MRI成像的过程可以分为四个主要步骤:制备磁场、激励共振信号、接收信号和图像重建。
首先,通过超导磁体产生强大的静态磁场,使人体中的原子核自旋朝向磁场方向。
接下来,通过应用无线电波脉冲激发处于共振状态的原子核,使其发出信号。
这些信号被接收线圈捕获,并通过放大器进行处理。
最后,计算机将接收到的信号转化为具有高对比度和空间解析度的图像。
MRI技术的发展经历了多个阶段。
早期的核磁共振成像技术,如磁共振成像断层扫描(Magnetic Resonance Imaging,MRI)的原理与发展。
惠普(Hewlett-Packard)于1971年发布了第一台商业化的MRI设备,开创了MRI技术的应用。
进一步的发展包括磁共振成像增强(Magnetic Resonance Imaging,MRI)技术和功能性磁共振成像(Functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI)技术。
MRI增强技术是通过注射对比剂来增强图像的对比度。
对比剂是一种可供氢原子核吸收的物质,可以改变组织的磁性质。
这使得某些病变更容易检测和诊断。
例如,磁共振血管造影(Magnetic Resonance Angiography,MRA)利用对比剂来观察血管的病变和血液流动情况。
核磁共振成像原理浅析
核磁共振成像原理浅析核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种通过探测人体或其他物体内部不同组织水分、脂肪分布密度的成像技术。
本文将从核磁共振的基本原理、成像过程、影像解读等方面对核磁共振成像进行浅析。
核磁共振的基本原理核磁共振成像的基本原理源于核磁共振现象。
在外加磁场的作用下,样品内核自旋将沿磁场方向进动,这会导致核自旋的磁矩发生进动,核磁共振信号随之产生。
在医学影像学中,通常使用主磁场和梯度磁场来对人体内部进行成像。
核磁共振成像的过程调节磁场强度:通过超导磁体产生强大静磁场,使样品核自旋进动,并发出核磁共振信号。
梯度磁场:通过改变梯度磁场的强度,定位不同位置的核磁共振信号。
RF脉冲:施加RF脉冲激发核磁共振信号。
信号检测:通过线圈接收样品发出的核磁共振信号。
重建图像:通过计算机处理,将收集的信号转换成图像。
核磁共振成像的影像解读在核磁共振成像中,不同组织的信号强度和特征不同,医生借助这些特征来判断组织的性质和病变情况。
比如,脂肪组织在磁共振成像中呈现高信号,白质和脑脊液呈现不同程度的低信号,肿瘤通常呈现异常信号。
结语通过对核磁共振成像原理的浅析,我们可以了解到核磁共振成像技术的基本工作原理及其在医学影像学中的应用价值。
随着医学技术的不断进步,核磁共振成像已成为一种非常重要的诊断工具,为医生提供了更为准确的诊断信息,帮助患者及时发现并治疗疾病。
以上是对核磁共振成像原理的浅析,希望能为读者提供一些参考和启发。
核磁共振成像作为一种高级医学成像技术,其原理虽然复杂,但在临床医学中有着广泛的应用前景,将为医学领域带来更多的突破和发展。
核磁共振成像的原理
核磁共振成像的原理核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种常见的医学影像技术,通过使用磁场和无害的无线电波来获取人体内部详细的结构和功能信息。
本文将详细介绍核磁共振成像的原理以及其在医学诊断中的应用。
一、核磁共振成像的基本原理核磁共振成像的基本原理基于核磁共振现象。
核磁共振现象是指当原子核置于外加磁场中时,原子核会产生自旋,而自旋又带有磁矩,因此会在磁场中方向上受到影响。
当外加一定频率的无线电波照射到体内的原子核上时,原子核会吸收能量并处于激发态,随后再释放出信号。
通过探测并记录这些信号,就可以形成图像。
二、核磁共振成像的步骤及过程核磁共振成像主要包括四个步骤:磁化、激发、回波和数据采集。
1. 磁化:在核磁共振成像之前,需要将人体放置在一个强大的磁场中,通常磁场的强度为1.5-3.0特斯拉。
通过这个磁场,原子核的自旋会聚集在一个方向上,形成整体的磁化矢量。
2. 激发:在磁化完成后,医生或技术人员会向人体发送一些特定频率的无线电波,这些无线电波会使得磁化的原子核从低能级跃迁到高能级,进而处于激发态。
3. 回波:当无线电波停止时,原子核会由高能级回到低能级,并释放出能量。
这些能量以无线电波的形式返回检测设备。
4. 数据采集:最后,检测设备会收集并分析这些返回的无线电波信号。
通过探测和处理这些信号的强度、频率和时序等信息,就可以生成一个具有结构和功能信息的图像。
三、核磁共振成像的优势和应用核磁共振成像具有以下几个显著的优势:1. 无辐射:相比于其他医学影像技术,如X射线和CT扫描,核磁共振成像不会产生任何有害的辐射,因此对患者是相对安全的。
2. 高分辨率:核磁共振成像可以提供高分辨率的图像,可以清晰地显示组织结构和器官的细节,有助于医生做出更准确的诊断。
3. 多参数评估:核磁共振成像不仅可以提供静态的解剖结构图像,还可以通过不同的成像序列获取到组织的功能信息,如血流、代谢活性等,从而为疾病的诊断和治疗提供更全面的信息。
核磁共振成像技术_MRI
主磁体〔Magnet
• 主磁体是MRI的核心部分,它提供一个具有一定场强的均匀稳定的静磁 场.磁体性能的优势取决于其磁场的均匀度、稳定度和磁场强度.
• 永磁体使用磁性材料产生磁场.不用液氨液氮冷却,也无逸散磁场,系统 构造简单,运行成本低,不产生热,维护费用低.安装场地小、寿命长.场 强一般只能达到0.3T,且磁场均匀度受一定限制,稳定度受环境影响较 大.
• 超导型磁体是利用超导现象产生一个稳定的均匀的静磁场.在相应低的 温度下呈现超导现象,可允许通过非常大的电流而耗电极小,一般2T稳 定均匀的磁场强度在超导条件下很易实现.超导型磁体是目前最先进的 设备.
• 特性:高磁场、稳定性好、均匀性好
利用超导构成的磁共振可进行单核 成像〔氢核密度像,也可进行人体组 织多核成像.还能对人体组织进行功 能性诊断和生理生化分析.
核磁共振成像技术——MRI
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核磁共振成像技术
• 核磁共振成像技术,简称MRI〔Magnetic Resonance Imaging • 其利用核磁共振对人体采集信号并给出二维或三维的重建图像,在临床医学诊
断上有独特优点.是继CT后医学影像学又一重大进步. • MRI对比度高于XCT,而空间分辨率一般来说低于新型XCT,但对于中枢神经系
低.高强度的磁场MRI设备空间分辨率高,但图像对比度分辨率较低.对 于中强度磁场的MRI设备各项性能介于两者之间.
核磁共振成像设备组成
• 主磁体
——Magnet
• 梯度系统
——Gradient system
• RF系统
——RF system
• 计算机系统
——Computer system
MR工作流程图
统诊断,MRI无论在空间分辨率和对比度都超过XCT. • 基本原理:生物体组织能被电磁波谱中的短波成分穿透,而中波成分紫外线、
核磁共振成像-物理原理和方法
核磁共振成像-物理原理和方法核磁共振成像(MRI)是一种非侵入性的医学成像技术,通过使用强大的磁场和无害的无线电波,可以获取人体内部的详细图像。
MRI广泛应用于临床诊断和研究领域,特别适用于揭示人体组织和器官的解剖结构、功能状态和病理改变。
MRI的物理原理基于原子核的量子力学性质,主要利用核磁共振现象。
人体中的原子核主要是氢核(质子),因此MRI技术通常使用氢核来进行成像。
氢核本身带有一个自旋,当处于强磁场中时,其自旋会取向并保持与磁场方向平行或反平行。
在这种状态下,氢核周围的原子核会具有不同的能量水平。
在MRI扫描开始时,患者会被置于一个强磁场中,通常为1.5到3特斯拉的磁场强度。
强磁场会使患者体内的氢核自旋分为两个能量状态,一个与磁场方向平行(低能量态),一个与磁场反平行(高能量态)。
此时,大部分的氢核自旋处于低能量态。
接下来,医生会在患者体内施加一个弱的无线电波脉冲,它会使得部分的氢核自旋由低能量态向高能量态跃迁。
然后,脉冲停止,氢核自旋会开始从高能量态回到低能量态。
在这个过程中,氢核会向周围放射能量,这些能量会被接收到一个叫做RF线圈的设备中。
RF线圈既可以发射无线电波脉冲,又可以接收信号。
最后,收集到的信号经过计算和处理后,可以生成图像,显示出人体内部的组织和器官。
这些图像可以显示出不同密度和形态的组织,帮助医生做出准确诊断。
MRI成像方法有许多种,包括T1加权成像、T2加权成像和质子密度成像等。
T1加权成像主要显示组织的解剖结构,T2加权成像主要显示组织的液体含量,质子密度成像主要显示组织中氢核的密度。
这些不同类型的成像方法可以提供不同的信息,帮助医生对疾病进行全面的评估。
总之,核磁共振成像是一种基于核磁共振现象的医学成像技术。
通过利用强磁场和无线电波,可以获取人体内部的详细图像。
MRI广泛应用于临床诊断和研究领域,对于揭示人体组织和器官的结构和功能有着重要的意义。
MRI核磁共振成像
(3) MR信号强度与组织的T1弛豫时间成反比
(4) 短T1组织呈高信号,长T1组织呈低信号
二、MRI的基本原理
6.T2WI
(1) 横向磁化矢量衰减63%所需时间称T2驰豫时间
(2) 不同组织有不同的T2驰豫时间
(3) MR信号强度与组织的T2弛豫时间成正比
(4) 短T2组织呈低信号,长T2组织呈高信号
6.直接显示含水的管道系统 (1)利用重T2WI序列,不需要造影剂,
显示含液体的管道系统。 (2)主要:MR胆胰管成像、MR尿路成像
三、MRItic Resonance Imaging(MRI)
学习目标
1
知识目标
能够解释MRI图像的特点;
2
技能目标 能够独立进行MRI图像阅片;
3
素质目标 培养客观、求真务实的态度。
主要内容
1
MRI的基本原理
2
MRI图像的特点
一、概述
利用强外磁场内人体中的氢原 子核即氢质子(1H),在特定射频 (radiofrequency,RF)脉冲作用下 产生磁共振显像。
二、MRI的基本原理
7.磁共振成像与组织信号强度
三、MRI图像的特点
1 数字化模拟灰度图像 2 具有多个成像参数 3 直接获取的多方位断层图像 4 具有高的软组织分辨力
三、MRI图像的特点
T1WI
T2WI
三、MRI图像的特点
1 数字化模拟灰度图像 2 具有多个成像参数 3 直接获取的多方位断层图像 4 具有高的软组织分辨力 5 受流动效应影响 6 直接显示含水的管道系统
三、MRI图像的特点
5.受流动效应影响 (1)血液流动效应(MRA血管造影): 时间飞跃和相位对比, 多用于头颈部及较大血管病变。 (2) 血液流空效应:SE序列,信号丢失
核磁共振成像(MRI):一种无创的身体检查方法
核磁共振成像(MRI):一种无创的身体检查方法一、引言核磁共振成像(MRI)已经在医学领域中取得了革命性的突破,成为一种无创的身体检查方法。
其无辐射、高准确性、多功能性质使其广泛用于临床医学和科学研究。
本文将深入探讨MRI的工作原理、应用领域以及其对医疗诊断和研究的重要性。
二、MRI的工作原理2.1 磁共振现象的基本原理MRI的基础原理是磁共振现象,这是一种原子核在外加磁场和射频脉冲作用下产生信号的现象。
磁共振是基于核磁矩的行为,这些核磁矩是原子核具有的一种特性。
在外加强磁场的作用下,原子核的核磁矩会朝向磁场方向排列。
当一个射频脉冲传入时,它会使一部分核磁矩翻转,并开始进行“进动”,即绕着磁场方向旋转。
这一过程释放出无线电信号,这些信号被捕获和处理,最终转化为图像。
MRI中最常用的核是氢原子核,因为人体组织中的水分主要由氢构成。
通过测量不同位置的氢核信号,MRI可以创建详细的组织图像,提供有关身体内部结构的信息。
2.2 基本的MRI设备主磁场:主磁场是MRI的核心,它在整个检查过程中提供稳定的磁场。
通常,MRI使用强大的超导磁体来生成主磁场,其强度通常以特斯拉(T)为单位来衡量。
高场MRI(如3T和7T)提供更高的图像分辨率和对比度,但也需要更复杂的设备和更长的扫描时间。
梯度磁场:梯度磁场是用于定位信号来源的关键元素。
它们是额外的磁场线圈,可以在不同的方向上创建可控的磁场梯度。
通过改变梯度磁场的强度和方向,MRI设备可以确定信号的来源位置,从而构建三维图像。
射频线圈:射频线圈用于向身体部位发送射频脉冲,以激发核磁共振并接收产生的信号。
MRI设备通常配备多个不同类型的线圈,以适应不同部位的成像需求。
2.3 信号获取和图像重建一旦氢核被激发,它们开始产生信号,这些信号由射频线圈接收。
然后,计算机将这些信号处理成图像,这是MRI的最后一步。
图像重建过程包括傅立叶变换等数学技术,它们将信号转化为图像像素,形成最终的MRI图像。
核磁共振成像的原理与应用
核磁共振成像的原理与应用核磁共振成像(MRI)是一种非侵入性的医学成像技术,它基于原子核的磁共振现象,可以在人体内部创造出高对比度、高分辨率的图像。
本文将从原理和应用两个方面进行深入探讨。
一、原理核磁共振成像的原理建立在核磁共振现象的基础上。
原子核具有自旋,当外加磁场作用下,原子核的自旋会产生磁矩,并在外磁场的作用下取向。
当一种特定频率的无线电波作用于样品(如人体组织)时,可以导致原子核的磁矩发生跃迁,吸收能量。
通过对这个过程的观察和分析,可以得到关于样品内部结构的信息。
核磁共振成像的主要步骤包括:建立稳定的强磁场、施加梯度磁场、激发和接收无线电信号。
首先,通过超导磁体或永磁体建立一个稳定强大的恒定磁场,通常为1.5T至3.0T。
然后,在强磁场中施加梯度磁场,用于定位和编码。
接下来,通过无线电频率的脉冲激发核磁共振。
不同的核素具有不同的共振频率,从而可以选择性地激发特定的核素。
最后,利用线圈系统接收被激发核素产生的回波信号,经过处理和重建,形成图像。
二、应用核磁共振成像在医学领域有着广泛的应用,以下介绍其中几个重要的应用领域。
1. 诊断MRI成像可以提供详细的解剖结构信息,对于大脑、胸腹部、骨骼和关节等不同部位的疾病具有高度敏感性和特异性。
例如,在脑部成像中,MRI可以检测脑肿瘤、脑卒中、多发性硬化症等疾病;在乳腺成像中,MRI可以用于早期乳腺癌的诊断;在关节成像中,MRI可以帮助检测退行性关节病变、韧带损伤等。
2. 肿瘤评估MRI对于肿瘤的评估非常重要。
通过MRI可以确定肿瘤的位置、大小、边界和浸润情况,以及血供情况。
这对于肿瘤的诊断和分期、治疗计划制定具有重要意义。
此外,MRI还可以评估肿瘤治疗的疗效,例如观察肿瘤的缩小或消失情况,判断治疗的有效性。
3. 神经科学研究基于MRI的功能性磁共振成像(fMRI)可以研究脑功能与疾病之间的关系。
通过fMRI可以观察到大脑在特定任务或刺激下的激活情况,了解不同脑区的功能组织,从而揭示大脑的工作机制。
核磁共振成像的物理学原理
核磁共振成像的物理学原理核磁共振成像(MRI)是一种利用核磁共振现象制成图像的无创成像技术。
它通过对人体或物体中的原子核进行磁共振激发与探测,获取与构成物体内部结构相关的信息。
核磁共振成像广泛应用于医学、生物学、材料科学等领域。
核磁共振现象是一种基于原子核自旋角动量的现象。
原子核自旋的量子力学属性使得核磁共振成像成为一种有力的工具。
核磁共振成像的物理学原理主要涉及磁场、共振现象、信号激发与探测等方面。
首先,核磁共振成像涉及到一个静态磁场。
静态磁场是在成像区域中建立的强磁场,其作用是使被成像物体的原子核自旋朝向两个能量级别的态之一。
静态磁场的强度决定了原子核跃迁的频率,通常使用高强度的超导磁体产生。
其次,核磁共振成像利用射频信号来产生共振现象。
在静态磁场的作用下,原子核的自旋将在两个能级间发生跃迁。
当外加一个与原子核共振频率相等的射频脉冲时,可以使某一能级上的核磁矩改变朝向,并且从另一能级上的核磁矩中吸收或释放能量。
这个共振频率可以通过拉莫尔方程和旋进频率来计算,其中旋进频率由核的旋磁比和外加磁场强度决定。
接下来,核磁共振成像利用梯度磁场来选择成像位置和编码空间信息。
梯度磁场是在静态磁场中加上一个线性变化的磁场,其强度和方向与成像位置有关。
通过改变梯度磁场的强度与方向,可以选择具有特定共振频率的核磁共振信号。
这样一来,就可以对不同位置的核磁共振信号进行编码,进而形成图像。
最后,核磁共振成像利用梯度磁场的线性变化和射频信号的反馈信号来进行信号激发与探测。
梯度磁场的线性变化使得不同位置的核磁共振信号的频率产生差异,进而使它们在接收线圈中有不同的相位。
通过测量不同位置的核磁共振信号的相位差异,可以对其进行成像。
同时,通过改变射频脉冲的相位和幅度,可以在不同位置对核磁共振信号进行空间编码,进一步提高成像的分辨率和对比度。
综上所述,核磁共振成像的物理学原理主要涉及静态磁场、共振现象、梯度磁场与射频信号的激发与探测等方面。
磁共振成像(MRI)解剖PPT课件
检查费用较高、检查时间长、对 金属植入物敏感、部分患者不适 宜进行检查等。
02 MRI解剖学基础
头部MRI解剖
脑干与小脑
脑室与脑池
展示脑干和小脑的MRI图像,解释其 结构与功能。
介绍脑室和脑池的MRI表现,阐述其 临床意义。
脑皮质与髓质
通过MRI图像展示脑皮质和髓质的解 剖特点,解释其在神经系统中的作用。
信号产生与接收
通过施加射频脉冲,使原子核发生 能级跃迁并释放出能量,被探测器 接收并转化为电信号,再经过计算 机处理形成图像。
成像原理
利用不同组织对射频脉冲的吸收和 散射程度不同,通过测量磁场中原 子核的共振频率和相位信息,重建 出人体内部结构的图像。
MRI技术发展历程
1971年
第一台医用核磁共振成像仪问 世。
腹部MRI解剖
腰椎与肾脏
展示腰椎和肾脏的MRI图像,解释其在腹部结构中的功能。
肝脏与脾脏
通过MRI图像展示肝脏和脾脏的解剖特点,阐述其在消化系统中的作用。
03 正常MRI解剖图像展示
正常头部MRI解剖图像
总结词
展示大脑、脑干、小脑等结构
详细描述
正常头部MRI解剖图像可以清晰地展示大脑、脑干和小脑等重要结构,以及它们 之间的相互关系。这些结构包括灰质、白质、脑室和脑池等,对于诊断神经系统 疾病具有重要意义。
疗效评估
手术后或放化疗后,MRI 可用于评估肿瘤缩小或消 退的情况,监测疗效。
血管疾病的诊断与评估
动脉粥样硬化
MRI能够检测动脉粥样硬化的早期病变,对预防 心血管事件具有重要意义。
血管狭窄与阻塞
MRI能够评估血管狭窄和阻塞程度,为治疗方案 的选择提供依据。
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核磁共振成像MRI名片:核磁共振成像也称磁共振成像,是利用核磁共振原理,通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波,据此可以绘制成物体内部的结构图像,在物理、化学、医疗、石油化工、考古等方面获得了广泛的应用概要在磁场的作用下,一些具有磁性的原子能够产生不同的能级,如果外加一个能量(即射频磁场),且这个能量恰能等于相邻2个能级能量差,则原子吸收能量产生跃迁(即产生共振),从低能级跃迁到高能级,能级跃迁能量的数量级为射频磁场的范围。
核磁共振可以简单的说为研究物质对射频磁场能量的吸收情况。
定义核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging,简称NMRI),又称自旋成像(spin imaging),也称磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,简称MRI),台湾又称磁振造影,是利用核磁共振(nuclear magnetic resonnance,简称NMR)原理,依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减,通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波,即可得知构成这一物体原子核的位置和种类,据此可以绘制成物体内部的结构图像。
将这种技术用于人体内部结构的成像,就产生出一种革命性的医学诊断工具。
快速变化的梯度磁场的应用,大大加快了核磁共振成像的速度,使该技术在临床诊断、科学研究的应用成为现实,极大地推动了医学、神经生理学和认知神经科学的迅速发展。
物理原理核磁共振成像是随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。
它是利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核(即H+)发生章动产生射频信号,经计算机处理而成像的。
原子核在进动中,吸收与原子核进动频率相同的射频脉冲,即外加交变磁场的频率等于拉莫频率,原子核就发生共振吸收,去掉射频脉冲之后,原子核磁矩又把所吸收的能量中的一部分以电磁波的形式发射出来,称为共振发射。
共振吸收和共振发射的过程叫做“核磁共振”。
核磁共振成像的“核”指的是氢原子核,因为人体的约70%是由水组成的,MRI即依赖水中氢原子。
当把物体放置在磁场中,用适当的电磁波照射它,使之共振,然后分析它释放的电磁波,就可以得知构成这一物体的原子核的位置和种类,据此可以绘制成物体内部的精确立体图像。
通过一个磁共振成像扫描人类大脑获得的一个连续切片的动画,由头顶开始,一直到基部。
核磁共振成像是随着电脑技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。
医生考虑到患者对“核”的恐惧心理,故常将这门技术称为磁共振成像。
它是利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核(即H+)发生章动产生射频信号,经电脑处理而成像的。
原子核在进动中,吸收与原子核进动频率相同的射频脉冲,即外加交变磁场的频率等于拉莫频率,原子核就发生共振吸收,去掉射频脉冲之后,原子核磁矩又把所吸收的能量中的一部分以电磁波的形式发射出来,称为共振发射。
共振吸收和共振发射的过程叫做“核磁共振”。
氢核-首选核种氢核是人体成像的首选核种:人体各种组织含有大量的水和碳氢化合物,所以氢核的核磁共振灵活度高,且氢核的磁旋比大,信号强,这是人们首选氢核作为人体成像元素的原因。
NMR信号强度与样品中氢核密度有关,人体中各种组织间含水比例不同,即含氢核数的多少不同,则NMR信号强度有差异,利用这种差异作为特征量,把各种组织分开,这就是氢核密度的核磁共振图像。
人体不同组织之间、正常组织与该组织中的病变组织之间氢核密度、弛豫时间T1、T2三个参数的差异,是MRI用于临床诊断最主要的物理基础。
当施加一射频脉冲信号时,氢核能态发生变化,射频过后,氢核返回初始能态,共振产生的电磁波便发射出来。
原子核振动的微小差别可以被精确地检测到,经过进一步的计算机处理,即可能获得反应组织化学结构组成的三维图像,从中我们可以获得包括组织中水分差异以及水分子运动的信息。
这样,病理变化就能被记录下来。
人体2/3的重量为水分,如此高的比例正是磁共振成像技术能被广泛应用于医学诊断的基础。
人体内器官和组织中的水分并不相同,很多疾病的病理过程会导致水分形态的变化,即可由磁共振图像反应出来。
MRI所获得的图像非常清晰精细,大大提高了医生的诊断效率,避免了剖胸或剖腹探查诊断的手术。
由于MRI不使用对人体有害的X射线和易引起过敏反应的造影剂,因此对人体没有损害。
MRI可对人体各部位多角度、多平面成像,其分辨力高,能更客观更具体地显示人体内的解剖组织及相邻关系,对病灶能更好地进行定位定性。
对全身各系统疾病的诊断,尤其是早期肿瘤的诊断有很大的价值。
MRI系统的组成现代临床高场(3.0T)MRI扫描器磁铁系统静磁场:又称主磁场。
当前临床所用超导磁铁,磁场强度有0.5到4.0T(特斯拉),常见的为1.5T和3.0T;动物实验用的小型MRI则有4.7T、7.0T与9.4T 等多种主磁场强度。
另有匀磁线圈(shim coil)协助达到磁场的高均匀度。
梯度场:用来产生并控制磁场中的梯度,以实现NMR信号的空间编码。
这个系统有三组线圈,产生x、y、z三个方向的梯度场,线圈组的磁场叠加起来,可得到任意方向的梯度场。
射频系统射频(RF)发生器:产生短而强的射频场,以脉冲方式加到样品上,使样品中的氢核产生NMR现象。
射频(RF)接收器:接收NMR信号,放大后进入图像处理系统。
计算机图像重建系统由射频接收器送来的信号经A/D转换器,把模拟信号转换成数学信号,根据与观察层面各体素的对应关系,经计算机处理,得出层面图像数据,再经D/A转换器,加到图像显示器上,按NMR的大小,用不同的灰度等级显示出欲观察层面的图像。
MRI的基本方法1.选片梯度场Gz2.相编码和频率编码3.图像重建MRI在医学上的应用氢核是人体成像的首选核种:人体各种组织含有大量的水和碳氢化合物,所以氢核的核磁共振灵活度高、信号强,这是人们首选氢核作为人体成像元素的原因。
NMR信号强度与样品中氢核密度有关,人体中各种组织间含水比例不同,即含氢核数的多少不同,则NMR信号强度有差异,利用这种差异作为特征量,把各种组织分开,这就是氢核密度的核磁共振图像。
人体不同组织之间、正常组织与该组织中的病变组织之间氢核密度、弛豫时间T1、T2三个参数的差异,是MRI用于临床诊断最主要的物理基础。
当施加一射频脉冲信号时,氢核能态发生变化,射频过后,氢核返回初始能态,共振产生的电磁波便发射出来。
原子核振动的微小差别可以被精确地检测到,经过进一步的计算机处理,即可能获得反应组织化学结构组成的三维图像,从中我们可以获得包括组织中水分差异以及水分子运动的信息。
这样,病理变化就能被记录下来。
人体2/3的重量为水分,如此高的比例正是磁共振成像技术能被广泛应用于医学诊断的基础。
人体内器官和组织中的水分并不相同,很多疾病的病理过程会导致水分形态的变化,即可由磁共振图像反应出来。
MRI所获得的图像非常清晰精细,大大提高了医生的诊断效率,避免了剖胸或剖腹探查诊断的手术。
由于MRI不使用对人体有害的X射线和易引起过敏反应的造影剂,因此对人体没有损害。
MRI可对人体各部位多角度、多平面成像,其分辨力高,能更客观更具体地显示人体内的解剖组织及相邻关系,对病灶能更好地进行定位定性。
对全身各系统疾病的诊断,尤其是早期肿瘤的诊断有很大的价值。
优点与1901年获得诺贝尔物理学奖的普通X射线或1979年获得诺贝尔医学奖的计算机层析成像(computerized tomography, CT)相比,磁共振成像的最大优点是它是目前少有的对人体没有任何伤害的安全、快速、准确的临床诊断方法。
如今全球每年至少有6000万病例利用核磁共振成像技术进行检查。
具体说来有以下几点:1.对软组织有极好的分辨力。
对膀胱、直肠、子宫、阴道、骨、关节、肌肉等部位的检查优于CT;2.各种参数都可以用来成像,多个成像参数能提供丰富的诊断信息,这使得医疗诊断和对人体内代谢和功能的研究方便、有效。
例如肝炎和肝硬化的T1值变大,而肝癌的T1值更大,作T1加权图像,可区别肝部良性肿瘤与恶性肿瘤;3.通过调节磁场可自由选择所需剖面。
能得到其它成像技术所不能接近或难以接近部位的图像。
对于椎间盘和脊髓,可作矢状面、冠状面、横断面成像,可以看到神经根、脊髓和神经节等。
不像CT只能获取与人体长轴垂直的横断面;4.对人体没有电离辐射损伤;5.原则上所有自旋不为零的核元素都可以用以成像,例如氢(H)、碳(C)、氮(N和N)、磷(P)等。
缺点1.和CT一样,MRI也是解剖性影像诊断,很多病变单凭核磁共振检查仍难以确诊,不像内窥镜可同时获得影像和病理两方面的诊断;2.对肺部的检查不优于X射线或CT检查,对肝脏、胰腺、肾上腺、前列腺的检查不比CT优越,但费用要高昂得多;3.对胃肠道的病变不如内窥镜检查;4.扫描时间长,空间分辨力不够理想;5.由于强磁场的原因,MRI对诸如体内有磁金属或起搏器的特殊病人却不能适用。
MRI系统的伤害MRI系统可能对人体造成伤害的因素主要包括以下方面:强静磁场在有铁磁性物质存在的情况下,不论是埋植在患者体内还是在磁场范围内,都可能是危险因素;随时间变化的梯度场可在受试者体内诱导产生电场而兴奋神经或肌肉。
外周神经兴奋是梯度场安全的上限指标。
在足够强度下,可以产生外周神经兴奋(如刺痛或叩击感),甚至引起心脏兴奋或心室振颤;射频场致热效应在MRI聚焦或测量过程中所用到的大角度射频场发射,其电磁能量在患者组织内转化成热能,使组织温度升高。
RF的致热效应需要进一步探讨,临床扫描仪对于射频能量有所谓“特定吸收率”(specific absorption rate, SAR)的限制;噪声MRI运行过程中产生的各种噪声,可能使某些患者的听力受到损伤;造影剂的毒副作用:目前使用的造影剂主要为含钆的化合物,副作用发生率在2%-4%。