磁共振成像序列及应用-杨正汉(ppt)

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MRI常用序列及其应用-杨振汉(可编辑)

MRI常用序列及其应用-杨振汉(可编辑)

MRI常用序列及其应用-杨振汉T2WI T1WI T1WI PDWI SE 序列对比参数调整TR 越长,SNR 越高TE 越长,SNR 越低T1WI 最短TE TR 300-800ms ,尽量接近组织的T1 值T2WI (很少用)TR>2000ms TE 接近或略长于组织的T2 值SE 与FSE 序列主要不同点SE 序列一次90 度射频脉冲激发后只采集一个自旋回波FSE 序列一次90 度射频脉冲激发后采集多个自旋回波FSE 序列特殊参数回波链长Echo Train Length ,ETL 90 度脉冲后用180 度脉冲所采集回波的数目也称时间因子回波间隙echo space, ES 回波链中,两个回波中点的时间间隔称为回波间隙FSE 序列的特点快速成像其他参数不变的前提下,速度增高的倍数等于ETL 对磁场不均匀性不敏感不易产生磁敏感伪影组织对比降低回波链中每个回波信号的TE 不同图像的模糊(Blurring )回波链中每个回波的幅度不同,图像重建时会出现相位错误脂肪组织信号强度增高J- 偶联效应磁化转移效应造成其他组织部分饱和而信号降低组织的T2 值所有延长延长30% 左右能量沉积(SAR 值)增加ETL 改变对图像对比的影响(1 )FSE-T1WI 序列由于SE-T1WI 图像质量好,对比佳,时间不太长,因而仍是临床上最常用的T1WI 序列。

FSE-T1WI 在临床上相对较少使用。

FSE-T1WI 的ETL 常为2-4 临床应用:脊柱脊髓四肢关节心脏成像盆腔成像屏气扫描23 秒,ETL=3 (2 )短ETL 的FSE-T2WI ETL=5-10 优点:快速(2-7 分)、T2 对比与SE 序列相近缺点:运动伪影(胸腹部)临床应用(当ES 较长时,ES>15ms ):颅脑常规T2WI 呼吸触发或导航回波T2WI 序列用于腹部成像盆腔骨关节(4 )长ETL 的FSE-T2WI ETL>20 有效TE 常大于100ms 优点:成像快(20-30S) ,可屏气扫描缺点:T2 对比较差;屏气不好者仍有伪影优点:快速(单层图像采集1 秒以内)缺点:软组织T2 对比差,T2 加权太重,除较纯的水外,其他组织的信号几乎完全衰减用途:水成像,尤其是MRCP 、MRM 神经源性膀胱半傅立叶技术+ 单次激发技术+ 快速自旋回波优点:快速(1 秒以内)有效TE 较短(<70ms )有利于软组织成像(与SS-FSE 相比)几乎无运动伪影和磁敏感伪影缺点:T2 对比不及SE 及呼吸激发FSE HASTE 用于颅脑T2WI 胆总管下端结石IR T1WI TE 选择最短(全回波)TR 大于2000ms 0.5T 以下的设备,TI 应设置在400-600ms 1.5T 的设备上,TI 应该设置在700 900ms 3.0T 的设备上,TI 应该设置在800 1000ms STIR 脂肪抑制T1WI TE 选择最短(全回波)TR 大于2000ms 0.5T 以下的设备,TI 设置在90-140ms 1.5T 的设备上,TI 设置在150 170ms 3.0T 的设备上,TI 设置在170 190ms 用于脂肪抑制低场设备偏中心部位(如肩关节等)形态不规则的部位(如颈部软组织)对比参数(骨关节为例)TR 一般大于2000ms ,至少大于1500ms ETL=5-15 有效TE=40-80ms 3.0 T :TI=150 180ms 1.0 1.5 T :TI=150 170ms 0.5T 以下:TI=90 140ms STIR-TSE-T2WI 用于纯水样成分的抑制颅脑最常用暴露被脑脊液掩盖的病灶初步判断病灶的T1 值是否接近于纯水增强后FLAIR 对比参数(骨关节为例)有效TE=100-120ms ETL=20-40 (GE 设备无需用户设置,根据有效TE 设备自动设置)TI 3.0 T :2200 2800ms 1.0 1.5 T :2000 2500ms 0.5T 以下:1800 2000ms TR 一般大于4 倍TI ,至少大于3 倍TI FLAIR 序列T2WI 与T2 FLAIR 序列的比较(3 )双反转或三反转FIR 一般的FIR 序列每执行一次只使用1 个180°反转预脉冲可以在序列每执行一次使用2 个或3 个180°反转预脉冲,被称为双反转或三反转脉冲技术利用这种技术可以依据TI 值的不同选择性抑制2 种或3 种组织的信号多反转FIR 序列的应用脑白质/ 灰质分离成像(双反转)心脏及血管黑血成像(双反转)心脏及血管黑血成像+ 脂肪抑制(三反转)双反转FIR 序列进行脑灰白质分离成像双反转/ 三反转心脏黑血成像(4 )T1-FLAIR FIR T1WI IR+ 短回波链FSE 利用IR 预脉冲增加T1 对比FSE 采集缩短了采集时间T1 对比高于SE 但低于IR 对比参数TI 700-900ms (3.0T )650-750ms (1.5T )450-500ms (0.3T )TR 2.5-3 倍TI 太长和太短的TR 都会影响水信号的抑制TE 尽量短(< 20ms )在每个回波采集后,利用一个高强度的扰相梯度使残留的横向磁化矢量失相位。

磁共振成像与应用演示文稿

磁共振成像与应用演示文稿
优点:场强高,稳定性和均匀度好,因此可开发更多的临床应用功能。
缺点:技术复杂和成本高。
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2.梯度磁场系统
梯度磁场简称梯度场,梯度是指磁场强度按其磁场的位置 (距离)的变化而改变,它的产生是由梯度线圈完成的, 一般在主磁体空间沿着X、Y、Z三个方向放置。梯度线圈有 三组即GX、GY、GZ,叠加在静磁场的磁体内,当线圈通电 时可在静磁场中形成梯度改变。
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3.射频系统
射频脉冲磁场简称射频脉冲(radio frequency,RF)是一 种以正弦波震荡的射频电波。磁共振系统中应用的频率较 低,相当于调频广播FM波段,根据静磁场的强度不同其RF 频率也不同。
射频系统作用:用来发射射频磁场,激发样品的磁化强度 产生磁共振,同时,接收样品磁共振发射出来的信号,通 过一系列的处理,得到数字化原始数据,送给计算机进行 图像重建。它是由发射射频磁场部分和接收射频信号部分 组成。
5.由信号强度可以确定组织的类型(如脂肪,血液和水); 6.组织对比优于CT。
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磁共振成像术的主要不足: 在于它扫描所需的时间较长,因而对一些不配合的病
人的检查常感困难,对运动性器官,例如胃肠道因缺乏合 适的对比剂,常常显示不清楚;对于肺部,由于呼吸运动 以及肺泡内氢质子密度很低等原因,成像效果也不满意。 磁共振成像对钙化灶和骨骼病灶的显示,也不如CT准确和 敏感。磁共振成像术的空间分辨力,也有待进一步提高。
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对于中枢神经系统的先天性病变MRI是最好的影像学检查方法。
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磁共振成像基本原理杨正汉ppt课件.ppt

磁共振成像基本原理杨正汉ppt课件.ppt
Precessing (进动)
进动是核磁(小磁场)与主磁场相互作用的结果 进动的频率明显低于质子的自旋频率,但比后者更为重要。
非常重要
= .B
:进动频率 Larmor 频率
:磁旋比 42.5兆赫 / T
B:主磁场场强
高能与低能状态质子的进动
由于在主磁场中质子进动,每个氢质子均产生纵向和横向磁化分矢量,那么人体进入主磁场后到底处于何种核磁状态?
1000mT
1010mT
990mT
梯度场强=(1010mT-990mT)/ 0.5 M= 40 mT/M
1000mT
梯度场强
爬升时间
切换率=梯度场预定强度/爬升时间
3、脉冲线圈
脉冲线圈的作用 如同无线电波的天线 激发人体产生共振(广播电台的发射天线) 采集MR信号(收音机的天线)
脉冲线圈的分类 按作用分两类 激发并采集MRI信号(体线圈) 仅采集MRI信号,激发采用体线圈进行(绝大多数表面线圈)
高斯(gauss, G)。 Gauss (1777-1855)
1高斯为距离5安培电流的直导线1厘米处检测到的磁场强度
德国著名数学家,于1832年首次测量了地球的磁场。
5安培
1厘米
1高斯
地球的磁场强度分布图
特斯拉(Tesla,T) Nikola Tesla (1857-1943), 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。
怎样才能使低能氢质子获得能量,产生共振,进入高能状态?
磁共振现象是靠射频线圈发射无线电波(射频脉冲)激发人体内的氢质子来引发的,这种射频脉冲的频率必须与氢质子进动频率相同,低能的质子获能进入高能状态
微观效应
射频脉冲激发后的效应是使宏观磁化矢量发生偏转 射频脉冲的强度和持续时间决定射频脉冲激发后的效应

MRI磁共振成像基本原理-杨正汉(可编辑)

MRI磁共振成像基本原理-杨正汉(可编辑)

MRI磁共振成像基本原理-杨正汉(可编辑)MRI磁共振成像基本原理-杨正汉学习MRI前应该掌握的知识电学磁学量子力学高等数学一、MRI扫描仪的基本硬件构成一般的MRI仪由以下几部分组成主磁体梯度线圈脉冲线圈计算机系统其他辅助设备 1、主磁体 2、梯度线圈作用: 空间定位产生信号其他作用梯度线圈性能的提高 ? 磁共振成像速度加快没有梯度磁场的进步就没有快速、超快速成像技术 3、脉冲线圈脉冲线圈的作用如同无线电波的天线激发人体产生共振(广播电台的发射天线) 采集MR信号(收音机的天线) 4、计算机系统及谱仪数据的运算控制扫描显示图像 5、其他辅助设备空调检查台激光照相机液氦及水冷却系统自动洗片机等二、MRI的物理学原理1、人体MR成像的物质基础原子的结构原子核总是绕着自身的轴旋转,,自旋 ( Spin )通常情况下人体内氢质子的核磁状态把人体放进大磁场 2、人体进入主磁体发生了什么, 没有外加磁场的情况下,质子自旋产生核磁,每个氢质子都是一个“小磁铁”,但由于排列杂乱无章,磁场相互抵消,人体并不表现出宏观的磁场,宏观磁化矢量为0。

指南针与地磁、小磁铁与大磁场进入主磁场后磁化矢量的影响因素进入主磁场后人体被磁化了,产生纵向宏观磁化矢量不同的组织由于氢质子含量的不同,宏观磁化矢量也不同磁共振不能检测出纵向磁化矢量 3、什么叫共振,怎样产生磁共振, 共振:能量从一个震动着的物体传递到另一个物体,而后者以前者相同的频率震动。

共振条件频率一致实质能量传递无线电波激发后,人体内宏观磁场偏转了90度,MRI可以检测到人体发出的信号氢质子含量高的组织纵向磁化矢量大,90度脉冲后磁化矢量偏转,产生的旋转的宏观横向矢量越大,MR信号强度越高。

此时的MR图像可区分质子密度不同的两种组织 4、射频线圈关闭后发生了什么, 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。

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。

MRI信号分析基础:T1WI、T2WI、FLAIR、DWI_杨正汉

MRI信号分析基础:T1WI、T2WI、FLAIR、DWI_杨正汉

•激励使组织产生旋转的宏观横向磁场(Mxy)•MRI线圈能够探测到旋转的Mxy•含有氢质子,并具有足够量–如胆碱、NAA等在MRI上信号可忽略不计–把水及脂肪抑制后的MRS上才能探测到•进动频率在激励脉冲频率范围内•MRI信号是相对强度,没有标准单位•常用AU(任意单位)表示•信号强度影响因素太多•全面细致•正确参照MRI序列的信号分析•常规序列–T1WI–T2WI/T2*WI–PDWI•T1WI 上影响组织信号高低的主要因素–T1弛豫速度:越快,组织信号越高多数病灶在T1WI 上呈相对低信号友谊放射8星形细胞瘤脑脓肿脑梗死多数病变在T1WI 呈低信号友谊放射9肝囊肿血管瘤转移瘤肝细胞癌蛋白含量低的上颌窦粘膜下囊肿友谊放射蛋白含量高的上颌窦粘膜下囊肿T1WI T2WI11肝囊肿粘液腺癌转移含顺磁物质组织在T1WI 呈高信号友谊放射12亚急性血肿正铁血红蛋白黑色素瘤转移正常肝实质正常胰腺腺体肝硬化RN 、DN含甘油三酯组织在T1WI 呈高信号友谊放射14含脂肪的AMLHCC 脂肪变性铁的T2T2**效应对T1WI 信号的影响友谊放射反相位2.38ms同相位4.76ms1.5T正常肝铁过载•T2WI 上影响组织信号高低的主要因素–T2弛豫速度:越快,组织信号越低•蛋白质及结合水含量,越高往往T2越短多数病灶在T2WI 上呈高信号友谊放射17肝囊肿血管瘤转移瘤肝细胞癌组织含水量越高,在T2WI 上信号越高•实性病变:信号多略高于肝脏,接近脾脏信号•富水病变:明显高信号,接近于胆汁和脑脊液友谊放射18实性病变(AML )富水病富水病变(血管瘤)变(血管瘤)顺磁物质导致T2WI 低信号友谊放射19急性期血肿脱氧血红蛋白亚急性晚期血肿周边含铁血黄素亚急性早期血肿细胞内正铁血红蛋白顺磁物质导致T2WI 低信号友谊放射20DN自身免疫性溶血胰SPN 出血•PDWI 上影响组织信号高低的主要因素–质子密度:越高,组织信号越高含水或/和含脂越高,PDWI 信号越高友谊放射22•FLAIR :液体抑制反转恢复•自由水抑制,而采集结合水信号?90︒180︒反转180︒反转180︒聚焦180︒聚焦180︒聚焦180︒聚焦180︒聚焦快速自旋回波•基本对比为T2对比–长TE ,长TR–没被IR 脉冲抑制掉的组织将表达T2特征FLAIR 序列信号特点•呈现高信号–短T1,同时T2不太短的组织–长T2,同时T1不很长的组织FLAIR 序列上组织的信号特点FLAIR 暴露出被脑脊液掩盖的病灶友谊放射28FSE FSE--T2WI FLAIR (TIR)SE SE--T1WI 增强胶质瘤病多数长T1、长T2的成分在FLAIR 上呈高信号(除了接近纯水的液体)友谊放射腔梗软化灶及白质脱鞘FLAIRT2WIT1WI扩大的血管周围间隙FLAIRT2WI T1WI友谊放射亚急性硬膜下血肿FLAIRT2WI T1WI可能在FLAIR 上呈等信号友谊放射上颌窦粘膜下囊肿FLAIRT2WI T1WI•自由水扩散自由,信号衰减多•结合水扩散受限,信号衰减少DWI•扩散–热能驱动分子随机的平移运动•扩散加权成像(DWI )–探测水分子的扩散运动无创探测活体组织中水分子扩散运动的唯一方法自由扩散:扩散不受限制(纯水样成分)90°180°DWI 产生对比的原理◆常规DWI ,扩散梯度场对细胞外自由水运动敏感◆T2WI 本底信号,施加扩散梯度,所有组织信号衰减◆自由水扩散越自由= 信号丢失多,DWI 信号越低◆自由水扩散越受限= 信号丢失少,DWI 信号越高DWI 上组织信号高低的主要影响因素◆DWI 的组织信号强度◆在b=0(T2WI )的基础上◆施加扩散梯度场(b 值),所有组织的信号都衰减DWI 所见为衰减后组织中残留的信号DWI 分析常见误区及对策◆描述某组织中水分子扩散受限●除纯水样成分如脑脊液外,其他组织均存在扩散受限●DWI 是评估组织中水分子扩散受限程度改变的●不同的正常组织扩散受限程度不同●神经组织及淋巴组织扩散受限程度高于其他一般的组织友谊放射38◆看到DWI 高信号就认为扩散受限加重●DWI 上组织信号高低受很多因素影响●组织因素:T2值、扩散受限程度●成像参数:b 值●其他因素:参照物◆DWI 正确的评估方法●观察b=0,高b 值DWI 及ADC 图●找好参照物●肉眼观察与半定量分析相结合DWI 上呈现高信号的可能原因◆T2WI 等信号时–组织扩散受限加重,信号衰减比其他组织少◆T2WI 高信号时DWI 上呈现高信号的可能原因◆T2WI 等信号时◆组织扩散受限加重,信号衰减比其他组织少◆DWI 上高信号是由于扩散受限程度加重发病3小时的脑卒中超急性脑梗塞,细胞毒性水肿友谊放射41•水分增多不明显,T2WI 等信号•细胞肿胀,扩散受限加重,DWI 高信号•sHCC 含水量无增多,T2WI 等信号•细胞密度增大,扩散受限加重,DWI 高信号友谊放射42T2WI T1WI动脉期平衡期门脉期DWIDWI 上呈现高信号的可能原因◆T2WI 等信号时◆组织扩散受限加重,信号衰减比其他组织少◆T2WI 高信号时DWI 上呈现高信号的可能原因◆T2WI 高信号时–组织扩散受限加重,信号衰减比其他组织少–在DWI 上相对信号更高–DWI 上高信号为扩散受限加重+T2穿透恶性病灶的DWI 表现肝转移瘤友谊放射45HCCDWI 上呈现高信号的可能原因◆T2WI 高信号时–病变扩散受限与周围组织相似–由于T2穿透效应,在DWI 上仍呈高信号–DWI 高信号为T2穿透效应所致由于T2穿透效应引起DWI 高信号EAML友谊放射47T2WI B=600ADC Map炎性肉芽肿DWI 上呈现高信号的可能原因◆T2WI 高信号时–病变扩散受限减轻,信号衰减多于其他组织–由于T2穿透效应,DWI 上仍呈高信号–DWI 上高信号为T2穿透效应所致ADC MapT2穿透效应造成DWI 高信号部分囊肿友谊放射49血管瘤T2WI DWI 上呈现高信号的可能原因◆T2WI 等信号时◆组织扩散受限加重,信号衰减比其他组织少◆T2WI 高信号时DWI 上呈现高信号的可能原因◆T2WI 低信号时–组织扩散受限程度明显加重,信号衰减明显少于其他组织–DWI 上呈相对高信号ADC Map◆仅介绍肉眼观察如何分析常规DWI ◆DWI 、ADC 、eADC •MRI 信号实际就是宏观横向磁场•组织的MR 信号主要来源于自由水及甘油三酯•其他物质通过影响自由水的弛豫,影响组织信号强度。

MRI磁共振快速、超快速采集技术-MR杨正汉(可编辑)

MRI磁共振快速、超快速采集技术-MR杨正汉(可编辑)

MRI磁共振快速、超快速采集技术-MR杨正汉磁共振快速、超快速采集技术卫生部北京医院放射科北京大学第五临床医院杨正汉概要磁共振快速采集技术基础复习K空间和SE序列快速成像的理由快速成像的硬件要求快速成像相关的基本概念优质快速图像的要求磁共振快速采集技术……第一部分磁共振快速采集技术基础 K空间的特性矩阵为256*256的图像需要采集256条相位编码线来完成K空间的填充, K空间的数据点阵与图像的点阵不是一一对应的, K空间中每一个点具有全层信息 K空间的特性 K空间具有对称性相位编码方向的镜像对称频率编码方向的对称 K空间特性填充K空间中央区域的相位编码线决定图像的对比填充K空间周边区域的相位编码线决定图像的解剖细节运动相关的部分容积效应 3、快速MRI的硬件要求要加快MRI信号采集速度并保证图像一定的信噪比(signal to noise ratio,SNR)及空间分辩,硬件的发展至关重要,其中最重要的是:主磁体场强及其均匀度梯度线圈脉冲线圈主磁场主磁场的场强 MRI的SNR与主磁场场强的成正比如果其他所有成像参数相同,1.5T磁共振采集1次所得图像的SNR,用0.5T的磁共振需要采集9次才能获得(扫描时间9倍)临床应用型的MRI仪场强已由0.15 T以下上升到1.0T-3.0T梯度线圈空间定位、采集信号等作用梯度线圈性能的提高 ? 磁共振成速度加快没有梯度磁场的进步就没有快速、超快速成像技术脉冲线圈脉冲线圈的作用如同无线电波的天线激发人体产生共振(广播电台的发射天线)采集MR信号(收音机的天线)表面线圈脉冲线圈特别是接收线圈的进步显著提高了MR图像的信噪比。

表面接收线圈至今已发展到第四代。

第一代为线性极化表面线圈第二代为圆形极化表面线圈第三代为圆形极化相控阵线圈第四代为一体化全景相控阵线圈相控阵线圈用相控阵线圈采集的MR图像的SNR明显高于用体线圈采集的MR图像 4、与快速成像相关的MRI基本概念矩阵、FOV、空间分辨率图像信噪比(signal to noise ratio,SNR 对比噪声比(contrast to noise ratio,CNR 采集次数(平均次数)激发角度 K空间及其填充影响SNR的主要因素主磁场场强(正比关系)表面线圈空间分辨--Voxel体积大小(正比)层厚、Matrix、FOV 采集次数(平方根正比)序列及其参数对比噪声比(CNR 在图像拥有一定SNR的条件下,足够的CNR是检出病变(特别是实质脏器内病变)的根本保证。

MRI磁共振成像基本原理-杨正汉(可编辑)

MRI磁共振成像基本原理-杨正汉(可编辑)

MRI磁共振成像基本原理-杨正汉(可编辑)MRI磁共振成像基本原理-杨正汉学习MRI前应该掌握的知识电学磁学量子力学高等数学一、MRI扫描仪的基本硬件构成一般的MRI仪由以下几部分组成主磁体梯度线圈脉冲线圈计算机系统其他辅助设备 1、主磁体 2、梯度线圈作用: 空间定位产生信号其他作用梯度线圈性能的提高 ? 磁共振成像速度加快没有梯度磁场的进步就没有快速、超快速成像技术 3、脉冲线圈脉冲线圈的作用如同无线电波的天线激发人体产生共振(广播电台的发射天线) 采集MR信号(收音机的天线) 4、计算机系统及谱仪数据的运算控制扫描显示图像 5、其他辅助设备空调检查台激光照相机液氦及水冷却系统自动洗片机等二、MRI的物理学原理1、人体MR成像的物质基础原子的结构原子核总是绕着自身的轴旋转,,自旋 ( Spin )通常情况下人体内氢质子的核磁状态把人体放进大磁场 2、人体进入主磁体发生了什么, 没有外加磁场的情况下,质子自旋产生核磁,每个氢质子都是一个“小磁铁”,但由于排列杂乱无章,磁场相互抵消,人体并不表现出宏观的磁场,宏观磁化矢量为0。

指南针与地磁、小磁铁与大磁场进入主磁场后磁化矢量的影响因素进入主磁场后人体被磁化了,产生纵向宏观磁化矢量不同的组织由于氢质子含量的不同,宏观磁化矢量也不同磁共振不能检测出纵向磁化矢量 3、什么叫共振,怎样产生磁共振, 共振:能量从一个震动着的物体传递到另一个物体,而后者以前者相同的频率震动。

共振条件频率一致实质能量传递无线电波激发后,人体内宏观磁场偏转了90度,MRI可以检测到人体发出的信号氢质子含量高的组织纵向磁化矢量大,90度脉冲后磁化矢量偏转,产生的旋转的宏观横向矢量越大,MR信号强度越高。

此时的MR图像可区分质子密度不同的两种组织 4、射频线圈关闭后发生了什么, 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。

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。

磁共振成像与应用PPT课件

磁共振成像与应用PPT课件

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发展历程
从1970年代的初期研究,到1980年代初期的初步应用,再到现在的广泛应用 ,MRI技术不断发展。
未来趋势
随着技术的进步,MRI将更加快速、高分辨率、高灵敏度,并有望与其他医学 影像技术结合,提高疾病的诊断准确率。
02
MRI系统构成与技术
MRI系统的硬件组成
01
02
03
04
磁体系统
产生静磁场,是MRI系统的核 心部分。
关节病变
MRI能够观察关节的结构 和病变,有助于诊断关节 炎、关节损伤等疾病。
肿瘤的诊断与分期
肿瘤定位
MRI能够准确地定位肿瘤的位置 ,有助于医生制定手术或治疗方
案。
肿瘤分期
MRI可以评估肿瘤的侵犯范围和分 期,为医生提供制定治疗计划的依 据。
肿瘤疗效评估
MRI可以监测肿瘤治疗的效果,为 医生调整治疗方案提供参考。
磁共振成像与应用ppt课件
汇报人:可编辑 2024-01-11
目录
• 磁共振成像(MRI)概述 • MRI系统构成与技术 • MRI在医学诊断中的应用 • MRI在科研领域的应用 • MRI的安全与防护 • 案例分析与实践经验分享
01
磁共振成像(MRI)概述
MRI的定义与原理
定义
磁共振成像(MRI)是一种利用 磁场和射频脉冲来检测人体内部 结构的非侵入性成像技术。
梯度系统
用于空间定位,产生不同的磁 场强度。
射频系统
发射和接收射频信号,实现信 号的激发和接收。
计算机系统
处理和显示图像,实现数据采 集、重建和显示等功能。
MRI的扫描序列与参数
自旋回波序列(Spin Echo):最常 用的序列,通过90度和180度脉冲组 合获取信号。

最全的医学成像原理磁共振成像PPT课件

最全的医学成像原理磁共振成像PPT课件
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• (三)横向驰豫 • 1.横向驰豫机制 • MXY 的形成是由于射频脉冲激发后,自旋质子处于激发态并在XY 平面继续绕Z
轴进动,其相位趋于一致而叠加形成宏观磁化矢量。在磁场中,每个自旋都受到 静磁场B0 和临近自旋磁矩产生的局部磁场的影响。 • (三)横向驰豫 • 1.横向驰豫机制 MXY 的形成是由于射频脉冲激发后,自旋质子处于激发态并在 XY 平面继续绕Z 轴进动,其相位趋于一致而叠加形成宏观磁化矢量。在磁场中, 每个自旋都受到静磁场B0 和临近自旋磁矩产生的局部磁场的影响。
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• 2.横向驰豫时间 90°RF 脉冲关闭后,在XY 平面内的MXY 以T2速率特征进行 驰豫,呈指数衰减曲线形式,如下图所示。
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• T2驰豫过程符合: • 式中:MXY(t)为t 时刻的横向磁化矢量值,M0为平衡态的磁化矢量值,t 为
驰豫时间,T2 为驰豫时间常数。 • 上式中当t=T2时,MXY=M0e-1=37% M0,即MXY 衰减至最大值的37%时所
• 1.空间分辨力低 与X 线摄影、CT 等成像技术相比,MR 图像的空间分辨 力较低。
• 2.成像速度慢 不利于为危重病人及不合作病人的检查。 • 3.禁忌证多 装有心脏起搏器、动脉瘤夹、金属假肢等病人不宜进行MRI
检查。 • 4.不能进行定量分析 因MRI 不能对成像参数值进行有效测定,所以不能
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二、自旋质子弛豫
• (一)驰豫的概念 • 驰豫(relaxation):是指自旋质子
的能级由激发态恢复到它们稳定态 (平衡态)的过程。 • 驰豫过程包含着同步发生但彼此独立 的两个过程:①纵向驰豫 (longitudinal relaxation);②横 向驰豫(transverse relaxation)

磁共振的临床应用 ppt课件

磁共振的临床应用  ppt课件
性损害,不出现颅骨伪影,可清楚显示脑干及后颅 窝病变等。MRI主要用于脑梗死、脑炎、脑肿瘤、 颅脑先天发育畸形和颅脑外伤等的诊断,除此之外, MRI图像对脑灰质与脑白质可产生明显的对比度, 常用于脱髓鞘疾病、脑白质病变及脑变性疾病的诊
断,对脊髓病变如脊髓肿瘤、脊髓空洞症、椎间盘
脱出、脊椎转移瘤和脓肿等诊断更有明显的优势。 然而,MRI检查畸形脑损伤、颅骨骨折、急性出血 性病变和钙化灶等不如CT。
PPT课件
23
MR基本病变:出血
阶段 超急性期 急性期 亚急性早期 亚急性晚期 慢性早期 慢性晚期
T1WI 等信号 等信号 高信号 高信号 高信号 低信号
T2WI 高信号 低信号 低信号 高信号 高信号/低信号环 高信号
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24
超急性期血肿CT/MRI表现
某男,39岁。突发不省人事3小时。
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5
• (5)功能磁共振成像:fMRI借助快速MRI 扫描技术,测量人脑在视觉活动、听觉活 动、局部肢体活动以及思维互动式,相应 脑功能区脑组织的血流量、血流速度、血 氧含量和局部灌注状态等的变化,并将这 些变化显示于MRI图像上。目前主要用于癫 痫患者手术前的评估、认知功能的研究等。
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8
• 1)脑梗死:不同时期信号有所变化:1、超急性期: 发病12小时内,血管正常流空消失,T1W1和T2WI 信号变化不明显,但出现脑沟消失,脑回肿胀,灰 白质分界消失,DWI可出现高信号。2、起病后1— —3天:长T1长T2信号,DWI高信号,出现水肿和占 位效应,可并发梗死后出血。3、病程4-7天:水肿 及站位效应明显,显著长T1、长T2信号,DWI信号 开始降低。病程1-2周:水肿及占位效应消退,病灶 呈长T1信号,T2信号继续延长,DWI信号继续降低, T2W1信号强于DWI信号6、2周以上:由于囊变与软 化,T1与T2更长,边界清晰,呈扇形,出现局限性 脑萎缩征象,如脑室扩大、脑沟加宽。

《磁共振成像》课件

《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

磁共振成像序列及应用-杨正汉(ppt)

磁共振成像序列及应用-杨正汉(ppt)

饱和恢复(部分饱和)序列 Saturation Recovery Partial Saturation
饱和恢复(SR)序列结构示意图
SR序列一般用于T1WI,TR决定SR序列的T1对比,选择两种 组织T1值之间的TR能产生较好的T1对比。
在1.0T ~ 1.5T的MR机上,SR-T1WI一般TR为400ms~600ms
ETL=15, TA=3分49秒
膝关节后交叉韧带断裂
ETL=15, TA=3分49秒
(4)、长ETL的TSE-T2WI
ETL>20 有效TE常大于100ms 优点:成像快(20-30S),可屏气扫描 缺点:T2对比较差;屏气不好者仍有伪影
临床应用:
胸腹部的屏气T2WI 在肝脏用于囊性、实性病变的鉴别诊断 呼吸触发MRCP
有效TE
ETL=5
TR
回波1 回波2 回波3 回波4 回波5
K相位 K频率
FSE序列回波链中各回波的强度及TE不同
180° 180° 180° 180° 180° 90°
Mxy
90°
100%
ES
回波1 回波2 回波3 回波4 回波5
有效TE
ETL=5
TR
TE1 TE3 TE5 TE2 TE4
回波1强度
3、单次激发RARE序列
SIEMENS---SS-TSE PHILIPS--- SS-TSE GE----- SS-FSE
FSE
SS-FSE
一次激发后利用连续的180度脉冲采集全 部信号
优点:快速(单层图像采集1秒以内) 缺点:T2加权太重,T2对比差,除较纯
的水外,其他组织的信号几乎完全衰减
– 脊柱脊髓 – 四肢关节 – 心脏成像 – 腹部成像(少用)
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HASTE-T2WI,有效TE=60ms,扫描时间0.8秒
HASTE-T2WI,单层扫描时间0.8秒
HASTE-T2WI,单层扫描时间0.8秒
呼吸触发FSE-T2WI与HASTE-T2WI序列的比较
呼吸触发FSE T2WI
HF-SS-FSE T2WI
HASTE-T2WI(单层0.8秒) HASTE-MRCP(19层13秒)
SIEMENS---SS-TSE
PHILIPS--- SS-TSE GE----- SS-FSE
FSE
SS-FSE
一次激发后利用连续的180度脉冲采集全 部信号 优点:快速(单层图像采集1秒以内) 缺点:T2加权太重,T2对比差,除较纯 的水外,其他组织的信号几乎完全衰减 用途:水成像,尤其是MRCP、MRM
ETL=15, TA=3分49秒
膝关节后交叉韧带断裂
ETL=15, TA=3分49秒
(4)、长ETL的TSE-T2WI
ETL>20 有效TE常大于100ms 优点:成像快(20-30S),可屏气扫描 缺点:T2对比较差;屏气不好者仍有伪影

临床应用:
胸腹部的屏气T2WI 在肝脏用于囊性、实性病变的鉴别诊断 呼吸触发MRCP
HASTE-MRCP 21层17秒
MIP重建
SS-RARE,一次投射成像MRCP TR无穷大,TE=1100ms 扫描时间=4秒
胆总管下端结石
SS-TSE Projection MRCP
HASTE T2WI
MRCP Raw Image
胆总管癌
HASTE MRCP
Raw Image
HASTE-T2WI(单层0.8秒) HASTE-MRCP(15层11秒)
ETL=5-10 优点:快速(2-7分)、T2对比与SE序列相近 缺点:运动伪影(胸腹部) 临床应用:

– 颅脑常规T2WI – 呼吸门控T2WI序列用于胸腹部成像,是目前最
普遍采用的肝脏快速T2WI序列,其他序列的评 价以此序列为参照。
(3)、中ETL的FSE-T2WI
•ETL=10-20
SE-T1WI
SE-T1WI增强扫描
自旋回波类MRI序列



Spin Echo,SE(自旋回波) RARE(弛豫增强快速采集) SS-RARE(单次激发RARE) HF-SS-RARE(半傅立叶采集单次激发RARE) IR(反转恢复) TIR(快速翻转恢复)
2、RARE序列
RARE序列

在临床上常称为快速自旋回波
– TSE(turbo spin echo)(西门子,飞利浦)
– FSE (fast spin echo)(GE公司)
SE
FSE
FSE序列的结构和K空间填充
180° 180° 180° 180° 180° 90° 9
K相位
回波1 回波2 回波3 回波4 回波5 ETL=5 有效TE TR 回波5 K频率
•优点:
•扫描速度快(1-5分钟)
•缺点: •T2对比不及SE或短回波链的FSE-T2WI •运动伪影
•临床应用:
•重点显示解剖结构的部位(如脊柱、 骨关节) •本身T2对比较好的器官(如前列腺)。
FSE-T2WI
ETL=15
Matrix=512×256 TA=2分48秒
FSE-T2WI
ETL=15, 16
快速成像 回波链中每个回波信号的TE不同 ,从而 减低了组织对比 FSE序列图像的模糊效应 脂肪组织信号强度增高 对磁场不均匀性不敏感 能量沉积增加

FSE序列重要参数改变产生的效果

ETL越长
成像越快 图像SNR越低 图像T2对比越差 图像的模糊效应越重 脂肪信号越亮 SAR值越高
TSE-T2WI, ETL=29 ,屏气23秒
ETL=23
屏气扫描25秒
鉴别囊性病变与实性病变
ETL=29
屏气扫描21秒
鉴别囊性病变与实性病变
呼吸触发FSE-MRCP(MIP) ETL=24,TR=4-5呼吸周期,TE=250ms
TA=3分44秒
(5)、快速恢复FSE T2WI


SS-RARE,一次投射成像MRCP TR无穷大,TE=1100ms
扫描时间=1秒
SS-RARE,一次投射成像MRCP TR无穷大,TE=1100ms
扫描时间=4秒
SS-RARE,一次投射成像MRCP TR无穷大,TE=1100ms 扫描时间=4秒
SS-TSE MRCP
SS-RARE,一次投射成像MRCP TR无穷大,TE=1100ms
二、自旋回波类序列
自旋回波类MRI序列



Spin Echo,SE(自旋回波) RARE(弛豫增强快速采集) SS-RARE(单次激发RARE) HF-SS-RARE(半傅立叶采集单次激发RARE) IR(反转恢复) TIR(快速翻转恢复)
1、自旋回波序列
自旋回波(spin echo,SE)序列
扫描时间=4秒
急 性 胰 腺 炎
SS-RARE,一次投射成像MRCP TR无穷大,TE=1100ms
扫描时间=4秒
神经源性膀胱
SS-RARE,一次 投射成像MRM TR无穷大,TE= 1100ms 扫描时间=5秒
4、半傅立叶采集单次激发RARE
SIEMENS--HASTE
PHILIPS-- HF-SS-TSE GE---- HF-SS-FSE
用射频脉冲(180度)产生回波的序列
自旋回波序列Spin Echo, SE
用读出(频率编码)梯度切换产生回波的序列
梯度回波序列Gradient Recalled Echo, GRE
同时有自旋回波和梯度回波的序列
杂合序列 Hybrid Sequence




杂 合 序 列
梯 度 回 波 类 序 列
自旋准备
Spin Preparation
信号产生
Signal Production
激发脉冲 预脉冲 组织饱和
FID Spin Echo Gradient Echo
付立叶转换
图像
脉冲序列的两个基本组成部分
MRI序列的分类
脉冲激发后直接采集自由感应衰减信号
自由感应衰减序列Free Induction Decay,FID
自 旋 回 波 类 序 列
自 由 感 应 衰 减 序 列
MRI sequence tree
一、自由感应衰减序列
90度脉冲产生最大的横行磁化矢量,此时采集的MR信号 最强,由于T2*衰减,FID信号衰减很快,大约只有20ms 时间对FID进行空间编码,因而临床上很少采用。
饱和恢复(部分饱和)序列
HASTE用于颅脑T2WI
TSE-T2WI
HASTE-T2WI
IR-HASTE T1WI
超快速T1WI
单层采集时间小于1秒
用于不能合作的病人
T1对比较差 空间分辨低
的 空 间 填 充
IR-HASTE K
NY
NX
IR-HASTE T1WI TI = 800ms TE = 20 ms TA= 600 ms
Saturation Recovery
Partial Saturation
饱和恢复(SR)序列结构示意图
SR序列一般用于T1WI,TR决定SR序列的T1对比,选择两种 组织T1值之间的TR能产生较好的T1对比。
在1.0T ~ 1.5T的MR机上,SR-T1WI一般TR为400ms~600ms
400高斯场强 部分饱和T1WI TR=125 ms;TE=20 ms
FRFSE T2WI
TR=2000ms,TE=100ms,Matrix=448×256,ETL=9
NEX=2,TA=1′32″,FOV=24cm×18cm
(6)射频放大器功率增大后对FSE的影响
90 180
180
180
180
180
90
180 90
180
180
180
180 90
ES: 12-20ms
FSE的改进序列 在每一次90°脉冲的最后一个回波采集后, 施加一个负90°脉冲 将残留的横向磁化矢量打到纵向 主要使FSE T2WI上长T2的结构(如脑脊液) 信号强度增高,增加对比 主要用于短回波链的FSE T2WI 在采集层面足够的情况下可缩短TR
180度脉冲8个,ETL=7
FSE T2WI
7-15 ms
(7)、Tailored RF
180° 180° 180° 180° 180° 90° 90°
Mxy
100%
回波1强度
ES
回波2强度 回波1 回波2 回波3 回波4 回波5 ETL=5 有效TE TR TE1 TE2 TE3 TE4 TE5 回波3强度 回波4强度
回波5强度
时间(ms)
• 长回波链FSE-T2WI (ETL>20)
•FSE的改进序列
• FSE-LX
• Tailored RF
• 快速恢复FSE(Fast Recovery FSE,FRFSE)
(1)、TSE-T1WI序列
由于SE-T1WI图像质量好,对比佳,时间 不太长,因而仍是临床上最常用的T1WI 序列。TSE-T1WI在临床上相对较少使用。 TSE-T1WI的ETL常为2-4 临床应用:
FSE序列回波链中各回波的强度及TE不同
180° 180° 180° 180° 180° 90° 90°
Mxy
100%
回波1强度
ES
回波2强度 回波1 回波2 回波3 回波4 回波5 ETL=5 有效TE TR TE1 TE2 TE3 TE4 TE5 回波3强度 回波4强度
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