MRI磁共振成像基本原理及读片简述

肌肉：长T1（黑）、短T2（黑） 大多数肿瘤：长T1、长T2 黑色素瘤：短T1、短T2
磁 共 振 成像 检查方法
MR检查方法
普通检查：采用不同脉冲序列、不同方位，对 病变部位进行扫描（包括脂肪或水抑制）。
FS
FLAIR（Fluid Attenuated Inversion Recovery) 抑制水的重度T2加权像,也称黑水技术。即抑制自 由水，如脑脊液，对邻近脑脊液病变的显示更有 利。
脑弥散加权成像（DWI）是使用一对大小相 等、方向相反的扩散敏感梯度场。该梯度场对 静止组织作用的总和为零，但水分子在不断扩 散，受该梯度场影响而产生相位变化。梗死区 域水含量增加，其早期细胞毒性水肿使水分子 扩散下降，而在产生T2信号改变之前，在DWI 显示出早期的脑梗死。
T2加权像无 异常
右侧急性轻瘫，症状4小时
Angiography， DSA ） 介入放射学 （interventional radiology) 超声成像（Ultrasonic Imaging）
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 ）
同一时间，弥散加 权像（4秒）见大 片高信号
C-E同一时间，团注对比剂5-10秒内的灌注成像。缺血区显示对 比剂到达延迟（C）。D为病变区对比剂消散延迟。E为45秒后灌注 基本趋于正常
理解弥散成像的原理
细胞正常，水分子游动自由。细胞毒性水肿时，较多的细胞外
液进入细胞内，使细胞内、外水
水
分
子
分子游动缓慢
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
MR成像基本原理
实现人体磁共振成像的条件:
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
有一个稳定的静磁场（磁体）：常导型、永磁型、超 导型。0.15－3.0T
时间
1946 1971 1973 1974 1976 1977 1980 2003
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
C
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）。而人
磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging ,MRI） 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）
信息放射学系统（ radiology information system)
图像存档与传输系统（Picture Archiving and
弥散加权成像DWI：是以MR流动效应为基础的成像 方法。与MRA不同的是：MRA观察的是宏观的血流现 象，而DWI观察的是微观的水分子流动扩散现象
脑发生缺血时,PWI先有异常,出在6小时内(超急期),此 时溶栓治疗, 疗效最佳；若出现DWI异常时,则易出血； 若T2WI出现病灶时,则为不可逆的。 PWI-DWI-T2WI
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。
★ 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)
tomography,ECT） 20世纪90年代正电子发射体层成像（positron emission
tomography,PET)
20世纪70年代以后兴起介入放射学(interventional radiology) 21世纪初出现CT-PET
医学影像学各种技术涉及：
X线源 体外放射源（核素） 声能 磁场 微电子技术 计算机技术
造影剂入血行——病变组织间隙—— 与病变组织大 分子结合——T1驰豫接近脂肪或Larmor频率———T1 缩短——强化（白），（称间接增强）
影响因素：病变区的血流；灌注；血脑屏障。与血液 内的药浓度不绝对成正比，达一定浓度后不起作用。
特殊检查：
血管成像（Magnetic Resonance Angiography MRA）利用流动的血液进行血流的直接成像
磁共振常规检查图像的特点
层面成像、成像参数多、任意多方位直接成像、血管流空效应
人体不同组织的 MR 信 号 特 点
黑白灰度对比：X光片、CT均以密度高低为特征 MR图象是以信号高低/强弱为特征
水： 长T1（黑）、长T2（白） 骨皮质、完全性的钙化：黑（无信号） 脂肪：短T1（白）、短T2（暗灰） 血流：常规扫描为流空（黑）
磁共振成像
Magnetic Resonance Imaging
基本原理及读片
主要内容
医学影像学概况及磁共振技术的发展 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 影像学检查常见名词概念 读片
医学影像学的形成
1895年Röentgen发现X线，形成放射诊断学（diagnostic radiology） 20世纪50年代出现超声（ultrasonography,USG）检查 20世纪60年代出现核素(ν-scintigraphy) 扫描 20世纪70年代出现CT(x-ray computed tomography,CT)检查 20世纪80年代出现MRI(magnetic resonance imaging,MRI)检查 20世纪80年代出现发射体层成像（emission computed
X
恢复到平衡状态 、T2值，这些值之间的
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 ● 加权（weighted ）的概念：MR成像过程中，T1、T2弛豫二者同时存在， 只是在某一时间内所占的比重不同。如果选择突出纵向（T1）弛豫特征的 扫描参数（脉冲重复时间和回波时间，以毫秒计）用来采集图像，即可得 到以 T1弛豫为主的图像，当然其中仍有少量T2弛豫成分，因是以T1 弛豫 为主，故称为T1加权像（weighted Imaging WI）。如果选择突出横向 （T2）弛豫特征的扫描参数采集图像……… 加权或称权重，有侧重、为主的意思 ● 因为人体各种组织如肌肉、脂肪、体液等，各自都具有不同的T1和T2弛豫 时间值，所以形成的信号强度各异，因此可得到黑白不同灰度的图像
增强检查：静脉内注射造影剂进行扫描，用
于鉴别诊断等。MR所用造影剂与CT的造影剂 不同，除不是碘剂不存在过敏之外，其作用的 原理也不同。
血管丰富程度
CT造影剂 血流灌注如何 （碘制剂） 血液内碘浓度高低
血脑屏障完整与否
直接提高 病变区X线衰减 值 （称直接增强）
MR造影剂 （顺磁性物质）是改变病变部位磁环境 ，缩短H质子的T1、T2弛豫 （但T2的缩短不如T1明显）
可用于动脉或静脉的检查，若同时使用造影剂，称 增强血管成像（CE-MRA)。
血管成像用于血管畸形、动脉瘤、血管狭窄或闭塞 。但目前仍不能代替DSA。
特点：简便、无创伤
水成像
胆道成像（Magnetic Resonance Cholangiopancreatography ）MRCP 不使用造影剂，利用 胆汁（水）进行成像。用于胆道梗阻检查。
细
胞
DTI 的 物 理
本征矢量 本征值
神经束对MR机的三个轴(X,Y,Z,)的关系形成其在 MR成像中的方向性,并导致与方向有关的弥散测 量(各向异性)
3-D弥散呈椭圆形,三个本征矢 量代表其弥散方向,本征值确定 其形态
源于弥散方向性 的张量(ADC’)
结肠水成像:向结肠内注入水后，进行结肠人工 水造影。胃、小肠也同样可进行此项检查。
仿真内窥镜：同CT一样，利用计算机所
作的图像的后处理技术之一
MRI三维重建
MR电影成像（Magnetic Resonance cine MRC
）:对运动的脏器实施快速成像。采集脏器运动中的 不同时段（时相）的“静态”图像，再利用计算机 技术快速、连续显示。例如：关节、心脏等。
尿路成像（Magnetic Resonance Urography） MRU 不使用造影剂，利用尿液进行成像。