磁共振成像原理及功能磁共振演示文稿
《磁共振成像》课件
缺点
• 扫描时间较长 • 设备和维护成本较高 • 对金属患者和患有心脏起搏器等设备的
患者不适用
结语
磁共振成像在医学领域起着重要的作用，为临床诊断和科学研究提供了宝贵 的工具。我们期待磁共振成像的未来发展，带来更多的创新和突破。
3
频率编码
4
使用不同的频率编码来识别不同的组
织类型。
5
重建图像
6
通过计算和处理信号数据，将图像重 建出来。
静态磁场
通过产生强大的静态磁场对人体进行 磁化。
感应信号
检测和记录由磁共振现象引发的细微 信号。
空间编码
通过空间编码技术将信号对应到具体 的图像位置。
磁共振成像的应用
临床应用
磁共振成像在临床诊断中广泛应用，用于检测和诊断各种疾病。
《磁共振成像》PPT课件
# 磁共振成像PPT课件 ## 一、概述 - 磁共振成像是一种非侵入性的医学影像学技术，通过利用核磁共振现象获取人体内部的详细图像。 - 本课件将介绍磁共振成像的基本原理、应用领域、发展前景以及与其他影像学的对比。
磁共振成像的基本步骤
1
平行磁场
2
施加额外的平行磁场来磁化人体组织。
1 磁共振成像并发症
2 安全风险
虽然磁共振成像是一项相对安全的检查技 术，但仍可能出现一些并发症，如过敏反 应或晕厥。
由于磁共振成像使用强大的磁场，对于携 带金属和电子设备的患者，可能存在引起 伤害的安全风险。
磁共振成像与其他影像学对比
优点
• 无辐射，对人体无害 • 能提供高分辨率的图像 • 可以观察软组织和细节
科学研究
磁共振成像为科学研究提供了非常有价值的工具，帮助了解人体结构和功能。
功能磁共振成像原理
功能磁共振成像原理
功能磁共振成像（Functional Magnetic Resonance Imaging，fMRI）是一种用于研究大脑活动的非侵入性影像技术。
其原理基于磁共振成像（MRI）技术，但通过测量脑血流动力学的变化来推断脑区的活动。
fMRI利用磁共振成像技术中的磁性共振现象，即通过使核磁共振态发生能级转移来获得图像。
在fMRI中，一个人被置于磁共振扫描机中，机器会产生一个强磁场，使得人体中的氢原子核（其中包括大量的水分子）沿特定方向有序排列。
然后，通过施加无线电波脉冲，使氢原子核进入激发态。
当脉冲停止时，激发态核自发放出能量，产生信号。
通过检测这些信号，可以重建出人体内的图像。
在fMRI中，为了评估脑活动，需要测量氧合血红蛋白（Hemoglobin，Hb）氧化态（oxy-Hb）和还原态（deo-Hb）之间的变化。
当某个脑区活动时，该区域的血管供应会增加。
由于氧合血红蛋白和还原血红蛋白的磁性不同，在磁共振扫描中，可以通过改变磁场的特点来检测到这些变化。
当脑区活动增加时，血流量和氧合血红蛋白增加，导致oxy-Hb信号增加，而deo-Hb信号减少。
fMRI通过测量oxy-Hb和deo-Hb的变化来推断脑区的活动状态，从而揭示脑部特定区域在特定任务中的功能。
总结起来，功能磁共振成像通过利用氢核的磁共振现象和测量血液供应的变化，从而获得能够反映脑区活动的图像信息。
这
项技术在研究脑功能、了解神经疾病和神经可塑性等方面有着广泛的应用。
磁共振成像的原理详解演示文稿
接受线圈能够检测到的是旋转的宏观横向磁化矢量，因为 旋转的宏观横向磁化矢量可以切割接收线圈产生电信号。
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MR 只能采集旋转的横向磁化矢量
N
S
MR不能检测到纵向磁化矢量，但能检测到旋转的横向磁化矢量
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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
小结
进入主磁场后，质子自旋产生的核磁
与主磁场相互作用发生进动
进动使每个质子的核磁存在方向稳定的纵向 磁化分矢量和旋转的横向磁化分矢量
由于相位不同，只有宏观纵向磁化矢量产生， 并无宏观横向磁化矢量产生
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某一组织（或体素）产生的宏观矢量的大小与其含有 的质子数有关，质子含量越高则产生宏观纵向磁化矢 量越大。
产生核磁
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用于人体MRI的为1H（氢质子），原因有：
1、1H的磁化率很高； 2、1H占人体原子的绝大多数。
通常所指的MRI为氢质子的MR图像。
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人体元素
1H
14N
31P
13C 23Na
39K 17O 2H
19F
氢 质 子 多
氢 质 子 少
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MRI磁共振成像基本原理及读片
MRI磁共振成像基本原理及读片MRI（磁共振成像）是一种医学影像技术，利用磁共振原理来获得身体内部的高分辨率图像。
本文将详细介绍MRI的基本原理及读片过程。
一、MRI的基本原理1.磁共振现象：MRI利用磁共振现象来获得图像。
人体组织主要由氢原子构成，而氢原子含有一个质子，质子带有正电荷。
在强磁场的作用下，质子将朝向磁场的方向旋转。
质子的旋转频率与外部磁场的强度成正比。
2.弹性波：磁共振装置内的一套辅助磁场可以加入特定的辅助磁场，这些辅助磁场将会给氢原子的原子核一个脉冲的影响，并造成它们间接或直接在周围的分子上加入一个特定的力，这个力的效应可以用声音形容，并且它的效应在短时间之内会消失。
3.回弹：当辅助磁场停止作用时，氢原子的原子核会回到基本对齐的状态。
在这个过程中，它们会向周围发出信号，被称为MR信号或回声。
回声信号会被感应线圈捕获并送到计算机中进行处理和图像重建。
4.信号解析：计算机将回声信号解析为图像。
这里有几种常用的重建方法，包括傅立叶变换、快速傅立叶变换和回声信号积分。
二、MRI读片过程1.图像质量评估：在开始读片之前，需要对图像质量进行评估。
评估因素包括图像分辨率、对比度、噪声、伪影等。
图像质量好与否对于正确认识病灶和提供准确诊断至关重要。
2.解剖结构分析：先观察解剖结构，包括脑、脊髓、血管、骨骼等。
通过比较对称性、大小、形态等，可以初步判断是否存在异常。
3.病灶检测与定位：在观察解剖结构的基础上，进行病灶的检测与定位。
常见的病灶包括肿瘤、脑梗死、脑出血等。
通过对信号强度、位置、边界特征等进行分析，可以初步判断病灶的类型和范围。
4.强度与序列分析：MRI图像的信号强度与脉冲序列有关。
不同的脉冲序列可以提供不同的对比度和重建方式。
通过比较不同脉冲序列的信号强度变化，可以更好地分析病灶的性质，并提供更准确的诊断依据。
5.影像报告编写：根据对图像的分析和判断，编写MRI影像报告。
报告通常包括病人基本信息、病灶的位置、大小、特征、诊断意见等。
磁共振成像原理和功能磁共振
磁共振成像原理和功能磁共振磁共振成像利用核磁共振现象来进行成像。
人体内的水分子中含有氢原子核，氢原子核具有自旋，自旋的运动会产生磁矩。
当人体进入一个强磁场中时，水分子的氢原子核会被强磁场影响，自旋方向会在磁场方向上产生偏离，形成原子核磁矩的一个总体矢量。
当向人体施加一个特定的射频脉冲时，可以改变原子核磁矩的方向，使其与磁场方向发生差异，并且在停止脉冲后，原子核会返回原来的状态，产生一个电磁信号。
通过检测这个电磁信号，可以得到人体内的水分子分布情况。
1.人体进入强磁场：患者躺入一个大型的环形磁体中，该磁体产生一个相当强的静态磁场（通常达到1.5-3.0特斯拉）。
2.产生激射信号：通过向磁体中的人体施加一系列射频脉冲，改变氢原子核的磁矩方向，并在停止脉冲后，检测氢原子核返回原来状态产生的电磁信号。
3.数据获取：通过一系列检测电磁信号的装置，如线圈和放大器，收集和记录扫描过程中产生的信号。
4.重建图像：通过数学算法和计算机图像处理技术处理和重建这些信号，生成人体内的断层图像。
功能磁共振（Functional Magnetic Resonance Imaging，fMRI）是一种基于磁共振成像的技术，主要用于研究人脑的功能活动。
与传统的结构性MRI不同，功能MRI通过观察血液氧合水平和神经磁活动的关系，来探测和定位脑部活跃区域。
功能磁共振的原理：功能磁共振利用氧血液信号响应（Blood Oxygenation Level Dependent，BOLD）效应来检测脑部的功能活动。
当人脑一些区域被激活时，该区域的活动代谢水平会增加，局部血液供应也会增加。
在激活状态下，该区域的氧合血红蛋白浓度相对增多，而去氧血红蛋白浓度相对减少，进而改变了该区域的氧合水平。
这种血液氧合水平的变化可以被功能磁共振所检测到。
功能磁共振的过程与原理可以分为以下几个步骤：1.人体进入强磁场：患者躺入磁体中，类似于结构性MRI的过程。
MR成像原理及全身应用ppt课件
组织中，化为热量。使局部
弛豫
体温升高或诱发分子运动， RF
即T1驰豫。
Transceiver MR Signal
③ 能量可逆性地转移到其它共
振的质子上，使其相位一致
性丧失，即T2弛豫。
17
无线电波激发使磁场偏转90度，关闭无线 电波后，磁场又慢慢回到平衡状态（纵向)
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
T2WI:白质比灰 质信号低
– 腹部：
T1WI:肝脏比脾 脏信号高
T2WI:肝脏比脾 脏信号低
T1WI T1WI
T2WI T22W5 I
总结一下MR成像的过程---1
第一步： 病人进入磁场 人体被磁化产生纵向磁 化矢量
26
总结一下MR成像的过程---2
第二步： 发射射频脉冲 人体内氢质子发生共振 从而产生横向磁化矢量
韧带和肌腱等 致密结缔组织
低 PD、很长 T1、很短 T2
骨皮质、空气和含气组织 极低 PD
实质脏器 脑灰质 脑白质
常为较高 PD 较长 T1 较长 T2
肝脏
肾脏
纤维软骨
较高 PD，较长 T1 和短 T2
透明软骨
较高 PD，长 T1 和 T2
+～ ++ +
0～+
++ ++ ++ ++ +～ ++ ++
8
❖ 基本原理
3、自旋质子：
（一）原子结构
原子
原子核 电子
质子 中子
统称核子 具有自旋的特性
根据经典电磁学理论：
旋转的电荷可视为环路上的
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。
实用磁共振成像原理与技术解读
实用磁共振成像原理与技术解读随着医学技术的不断进步，磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）作为一种无创、无辐射的医学影像学检查方法，已经在临床诊断中发挥着越来越重要的作用。
在本文中，我将从实用磁共振成像的原理和技术入手，深入探讨其在医学领域中的应用，帮助我们更加全面、深入地理解这一主题。
一、磁共振成像的基本原理1.1 核磁共振现象在磁共振成像中，利用的是核磁共振现象。
当人体组织置于较强的静磁场中时，原子核会发生共振吸收和发射电磁波的现象，这一现象被称为核磁共振。
1.2 磁共振成像的成像原理在静磁场的作用下，利用射频脉冲对人体组织进行激发，然后测量组织中核磁共振信号的强度和位置分布，从而获得人体组织的高清影像。
二、实用磁共振成像技术的发展2.1 高场磁共振成像技术随着超导技术的不断发展，高场磁共振成像技术已经成为当今磁共振成像领域的热点之一。
高场磁共振成像可以提高信噪比，提高成像分辨率，对于小病灶的检测有着更好的效果。
2.2 动态磁共振成像技术动态磁共振成像技术可以实时观察人体器官的生理活动和代谢过程，对于心脏、血管等的疾病诊断有着重要的临床意义。
在手术前后的评估中也发挥着重要作用。
三、磁共振成像在临床中的应用3.1 脑部疾病的诊断在脑部疾病的诊断中，磁共振成像能够清晰展现脑部结构和病变，对于脑梗死、脑肿瘤等的早期发现和定位有着重要作用。
3.2 心脏病的检测磁共振成像技术可以观察到心脏的运动情况、心脏壁运动的异常和心肌灌注情况，对于心脏病的诊断和治疗提供了重要的依据。
四、个人理解与观点磁共振成像作为一种无创、无辐射的医学影像学检查方法，其在临床诊断以及研究中的应用前景不可限量。
随着技术的不断发展和进步，磁共振成像技术将会变得更加精准、高效，为医学领域的发展带来更大的助力。
总结通过了解磁共振成像的原理和技术，我们可以更好地理解其在临床中的应用，意识到其对于医学领域的重要意义。
[课件]西门子1.5T超导磁共振的成像功能演示文稿1PPT
![[课件]西门子1.5T超导磁共振的成像功能演示文稿1PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/fdf6100a453610661ed9f4fc.png)
十八
下肢静脉融合成像技术:（CE-MRV） 1、下肢深静脉CE-MRV成像技术； 2、下肢浅静脉CE-MRV成像技术。
十九
垂体及肝脏动态增强扫描成像技术
二十
乳腺成像技术
【神经纤维扩散张量成像技术 （DTI）、脑功能成像(fMRI)成像 技术目前我院装配的德国西门子 ESSONSA1.5T磁共振成像系统暂 不具备该两项功能】
五
水分子扩散成像技术：（DWI）
六
磁敏感成像：(SWI)
七
脑组织血流灌注成像：(PWI)
八
水抑制成像（FLAIR）
九
质子密度成像技术：（PDWI）
十
脂肪抑制成像:（STIR)
十一
各种水成像技术: 1、胰胆管水成像技术：MRCP； 2、泌尿系水成像技术：MRU； 3、脊髓水成像技术：MRM； 4、内耳水成像技术； 5、涎腺管造影技术。
西门子1.5T超导磁共振的成像功能演示文稿1
引言
西门子1.5T超导高场磁共振全 身成像系统，是目前国际上性 能较先进、技术最成熟、装机 量最大、临床应用最普及的一 种新型1.5T磁共振全身成像系 统。这套设备具有如下一些成 像技术功能。
磁共振成像技术发展十分迅速， 现已日臻成熟，检查范围覆盖全 身各个系统。该磁共振在各系统 成像方面有着明显的优势，它除 了能够进行常规MRI扫描外，还 能够进行许多特殊成像技术功能 。
十二
化学位移成像技术：（同反相位成 像技术）
十三
磁共振波谱分析成像技术（MRS）： （该机型只能做单体素的MRS）
十四
功能磁共振成像
功能磁共振成像功能磁共振成像（fMRI）是一种非侵入性的脑部成像技术，它利用磁共振（MRI）机器产生的强大磁场和射频脉冲，检测大脑活动时局部血流变化，从而推断大脑功能活动的情况。
以下是关于功能磁共振成像的详细介绍。
一、功能磁共振成像的工作原理功能磁共振成像的原理在于，当大脑进行某种活动时，例如思考、感觉或运动，该区域的神经元会更加活跃，需要更多的能量。
这种额外的能量需求导致该区域的血流增加，以提供更多的氧气和营养物质。
fMRI就是通过检测这种血流变化来间接测量大脑的活动。
在fMRI扫描中，首先对受试者的大脑进行全面的MRI扫描，以建立一个初始的脑图像。
然后，受试者需要进行某种特定的认知任务，例如解决一个问题或执行一项动作，这会引发大脑的特定区域活动增加。
在任务进行过程中，重复进行MRI 扫描，利用特殊的软件处理后，可以显示出哪些区域的血流增加了，从而识别出大脑活动的情况。
二、功能磁共振成像的应用功能磁共振成像的应用范围非常广泛，包括但不限于以下几个方面：1.神经科学研究：fMRI可以帮助科学家们研究大脑的功能分区，理解不同认知过程如注意、记忆、语言、情感等的大脑活动机制。
2.临床诊断：在精神健康领域，fMRI可以帮助诊断精神疾病如抑郁症、焦虑症、精神分裂症等。
此外，对于脑部病变如肿瘤、中风等，fMRI也可以辅助医生进行定位和评估。
3.脑机接口：通过解析fMRI数据，科学家们可以了解大脑的意图和动作，从而开发出新型的脑机接口，帮助残障人士更好地与外界沟通。
4.教育和训练：fMRI可以用于评估学习效果和训练进展。
例如，在语言学习过程中，fMRI可以显示与词汇理解和语法处理相关的脑区活动模式。
5.预测疾病风险：通过对健康人的大脑进行fMRI扫描，可以预测他们未来患某些疾病的风险，如阿尔茨海默病或其他神经退行性疾病。
6.药物研发：fMRI可以帮助药物研发人员理解药物对大脑功能的影响，从而更有效地筛选和优化新药候选。
磁共振成像原理及功能磁共振
磁共振成像原理及功能磁共振磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging, MRI）是一种非侵入性、无辐射的医学影像技术，是通过核磁共振原理对人体进行断层扫描成像的一种方法。
磁共振成像利用人体组织中的氢原子核作为成像的信号源，通过对核磁共振现象进行检测和分析来得到人体内部的高质量图像。
磁共振成像的原理是基于核磁共振的物理原理。
人体组织中存在大量的氢原子核，它们具有自旋（旋转）的特性。
当人体暴露在强磁场中时，氢原子核的自旋会同向或反向翻转，这种翻转是有规律的。
当外加一个特定频率的无线电波时，如果其频率与翻转的氢原子核的共振频率相对应，那么氢原子核就会吸收能量并发出辐射，这种辐射就是磁共振信号。
通过控制外部的磁场强度和不同方向上的磁场梯度，磁共振成像可以对氢原子核所在的位置进行精确定位。
通过改变不同位置上的磁场梯度，并根据不同位置上氢原子核的共振频率，可以逐层扫描患者的人体结构。
利用计算机对扫描的数据进行处理和重建，就可以生成人体的影像。
磁共振成像有很多功能。
首先，磁共振成像可以对人体内部器官、组织、血管、神经等多种结构进行无创性、高分辨率的成像。
它可以提供非常详细的解剖信息，并且对于软组织的显示效果非常好，使得医生可以更准确地诊断疾病。
其次，磁共振成像还可以提供功能性信息。
功能磁共振（Functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI）是一种利用磁共振成像技术来研究大脑功能的方法。
它可以通过测量血氧水平的变化来推断大脑中的神经活动。
在fMRI研究中，会让被试执行特定的任务，通过观察其大脑激活区域的变化来研究不同的认知、感知和运动功能。
此外，磁共振成像还可以进行血管造影。
通过注射对比剂，可以更清晰地显示血管系统的情况，包括动脉、静脉和微血管等。
这对于检测血管狭窄、异常和血管瘤等疾病非常有帮助。
总的来说，磁共振成像具有很高的分辨率和对比度，可以提供丰富的结构和功能信息。
功能磁共振成像(fMRI)原理与应用
人工智能在fMRI图像重建中的 应用
人工智能在fMRI图像分类中的 应用
无创脑刺激技术： 通过电磁场刺激 大脑，实现无创 治疗
功能连接研究： 研究大脑不同区 域之间的功能联 系
未来发展：无创 脑刺激技术在精 神疾病治疗中的 应用
未来发展：功能 连接研究在认知 科学和人工智能 领域的应用
汇报人：XXX
操作复杂，需要专业人员操 作
fMRI设备价格昂贵，维护成 本高
扫描时间长，患者舒适度低
数据处理和分析难度大，需 要专业人员处理
更高分辨率的fMRI技术 更准确的图像重建算法
更快的扫描速度
更广泛的应用领域，如脑科学 研究、临床医学等
深度学习在fMRI图像识别中的 应用
机器学习在fMRI数据分析中的 应用
信号来源：神经 元活动、血管血 流、细胞代谢等
信号处理：使用 各种算法和模型， 提取有效信息， 进行图像重建和 可视化
fMRI技术可以实时监测大脑活 动，从而实现脑功能区的定位。
通过fMRI研究，科学家可以了 解大脑不同区域的功能，以及它
们在认知过程中的作用。
fMRI技术可以帮助科学家研究 各种认知过程，如记忆、注意力、
fMRI在神经退行 性疾病研究中的作 用：揭示疾病机制 、寻找新的治疗靶 点
fMRI技术可以实时监测药物对大脑活动的影响 通过fMRI数据，可以了解药物对特定脑区的作用机制 fMRI技术可以帮助研究人员发现新的药物靶点 fMRI技术可以评估药物的安全性和有效性
fMRI在脑部手术 前的应用：帮助医 生了解脑部结构， 制定手术方案
fMRI信号的多样 性：包括血流、代 谢、组织结构等多 种因素
信号解读的难度： 需要结合多种技术 和方法，如统计分 析、机器学习等
磁共振基本原理及读片PPT
组织结构变化
观察组织结构的变化，如 肿瘤的浸润、扩散和转移 等。
血流动力学改变
分析血流动力学参数，如 血流速度、血流量和血管 通透性等，以判断病变的 性质和程度。
功能代谢变化
利用磁共振波谱分析等方 法，检测组织的功能代谢 变化，如能量代谢、氧化 还原状态等。
多模态影像融合分析
融合方法
将磁共振图像与其他影像学检查 （如CT、超声等）进行融合，以
共振信号
共振信号是磁共振成像的基础，当射频脉冲停止后，原子核 会释放出共振信号，通过接收这些信号，可以获得物体的内 部结构信息。
磁共振成像原理
磁共振成像
磁共振成像是一种基于磁共振现象的医学影像技术，通过外加磁场和射频脉冲使 人体内的氢原子核发生能级跃迁，然后接收这些原子核返回的共振信号并重建图 像。
磁共振检查技术
常规磁共振检查
01
02
03
原理
利用强磁场和射频脉冲使 人体组织中的氢原子核发 生共振，通过测量共振信 号来获取图像。
应用
主要用于检测病变、肿瘤 、炎症等。
优势
无电离辐射，对软组织分 辨率高。
功能磁共振成像
原理
利用磁场变化检测血流动力学反 应，反映器官或组织的生理功能
。
应用
主要用于脑功能研究、肿瘤诊断等 。
详细描述
磁共振成像技术能够清晰地显示人体解剖结构，包括脑组织、脊髓、肌肉、骨 骼等，为医生提供丰富的诊断信息。在读片过程中，医生需要熟悉各组织器官 的正常形态和位置，以便准确判断是否存在异常。
病理征象分析
总结词
病理征象是疾病在磁共振图像上的表现，通过分析这些征象可以推断病变的性质和程度 。
详细描述
扩散加权成像（DWI）有助于评估肿 瘤的恶性程度和预后。
功能磁共振成像的技术原理
功能磁共振成像的技术原理近年来，功能磁共振成像技术在临床医学中被广泛应用，已经成为常规的神经影像学检查方法之一。
该技术可以非常清晰地显示人脑区域能活动的情况，有助于研究神经系统中的功能和结构之间的关系。
本文就来探讨一下功能磁共振成像技术的原理和基本操作流程。
一、MRI的基本原理在了解功能磁共振成像技术的原理之前，先要了解MRI技术的基本原理。
MRI是Magnetic Resonance Imaging的缩写，磁共振成像。
它利用人体组织的原子核自旋磁矩与外部电磁场的相互作用，通过检测这种相互作用形成影像。
MRI影像与X光影像相比，其空间分辨率高，对软组织成像效果更好，并且不需要使用放射性物质。
MRI的原理是基于核磁共振，核磁共振是一种物理现象，指的是磁性原子核在外部磁场下自动对中的状态。
当物体置于强大的磁场中时，与原子核相同的其他核自旋任务会相互作用，并调节在磁场中的位置和方向。
同时，通过加入辅助电场，可以使原子核偏离平衡状态，并在回到平衡状态时释放出能量。
在核磁共振实验中，通过控制磁场和辅助电磁场的频率和强度，可以获得原子核自旋的信号，从而获得物体内部的图像。
二、功能MRI的基本原理功能磁共振成像技术是MRI技术的一个分支，它基于的原理是人脑活动时，局部脑区域的氧气水平和血流量会相应增加，这种变化可以通过MRI来探测到。
这种MRI图像称为功能MRI （fMRI），可以非常清晰地观察到脑区域能活动的情况。
功能MRI技术的基本原理是利用脑血流的变化来反映脑区的活动状态。
脑血流的变化反映了脑区血氧含量的变化，而血氧含量的变化与脑区活动消耗的氧气量有关。
因此，当人脑某一区域的神经元活动增加时，它的氧气需求也会随之增加，脑血流量也会相应增加。
当进行功能MRI检查时，患者需要进行一个特定的任务，例如看图像、运动、听音乐等。
在任务过程中，通过一系列软件和硬件设备对患者的脑部进行成像，并将数据传送至计算机进行分析。
《磁共振成像》课件
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(MRI)的基本原理PPT演示课件
同济医科大学附属协和医院MR室 刘定西
1
磁共振现象的发现及发展
1924年pauli在进行电在子波谱 试验中发现了许多原子核象带电的 自旋粒子一样具有角动量和磁动量。
1946年美国物理学家Block和 Purcell分别测出了在均匀物质中磁 共振的能量吸收，进一步证实了核 自旋的存在，并为此获得了1952年 诺贝尔物理学奖。
• 影响M的因素：静磁场强度、温度、自 旋密度（单位体积的自旋数）。
• 纵向磁化：平行于磁场方向的磁化矢量 • 横向磁化：垂直于磁场方向的磁化矢量
30
31
磁共振成像中的坐标系统
Z
Y X
32
第四节 核磁共振现象
• 单摆共振 • 核磁共振
33
单摆共振的条件
• 系统与激发源的固有频率相同 • 系统吸收能量内能增加
10
3
11
净自旋
• 原子核的运动:自旋 • 净自旋：具有自旋磁动量的自旋。 • 零自旋/非零自旋：净自旋为零/净自旋不
为零 • 净自旋产生的条件:奇数质子和/或奇数中
子 • 净自旋的意义：是磁共振信号来源的基
础。 • 自旋系统：磁场中所有自旋的集合。
12
1H的原子核结构及特性
1H原子核仅有一个质子，无中子。 其磁化敏感度高，在人体的自然 丰 富度很高，是很好的磁共振靶核。
21
M1
M2
22
Z
M0 B1 X
Y
23
24
自旋在磁场中的运动
• 进动（旋进）：自旋轴绕磁场方 向的圆周运动。遵循 lamor 定理， w=rB0
• 影响进动频率的因素：磁场强度。 • 进动的方向：上旋态与下旋态。
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各种频率、任意方向的磁动波均可使质子群的旋 进频率及方位发生改变，即T2弛豫。
T1、T2弛豫过程同时进行
MRI的物理基础
弛豫与生物组织理化因素的关系 人体体温环境下，纯水分子热运动覆盖的
MRI涉及讨论的主要为宏观磁化矢量的变化规律
MRI 的物理基础
原子核在外加磁场中自旋的同时， 还以一定的角度围绕外加磁场方向 进行旋转运动，这种运动称为进动。
沿B0旋进着的质子类似于在重力作 用下的陀螺。
进动频率亦称角频率(ω0)，取决于外 加磁场强度(B0)和原子核的旋磁比(γ)： 0 = 0
纵向弛豫：90°脉冲停止后，纵向弛化矢量 要逐渐恢复放到平衡状态，测量时间距终止 时间越长，所测到的磁化矢量信号幅度就越 大，Mz达到其最终平衡状态的63%的时间为 T1值。（通过释放已吸收的能量）
MRI的物理基础
横向弛豫：90°射频脉冲的的另一个作用是使质 子群在同一方位、同步旋进（相位一致），这时 横向磁化矢量Mxy最大。但射频脉冲停止后，质 子群同步旋进很快变成异步，相位失聚合，磁化 矢量相互抵消，Mxy很快由大变小至为0，称之为 去相位。Mxy衰减到原来值37%的时间为T2值。 （通过相位的改变导致矢量抵消）
频率段最宽，多超出MRI质子共振频率的范 围。如果水变成冰或者有物质（蛋白质） 溶解在内使其粘度升高，则热运动减低， 处于Larmor频率的磁动波较多，能更多地激 发被激励的质子，使T1缩短。
而脂肪、胆固醇等物质内1H，由于基本 没有热运动的影响，所以均呈短T1信号。
磁共振信号的产生
o 外来射频脉冲停止后，由M0产生的横向磁 化矢量由XY平面逐渐回复到Z轴
从宏观上讲，受激励的质子群发生核磁共振时，质子宏观 磁化矢量M不再与原来的主磁场平行，M的方向和值将离 开原来的平衡状态而发生变化，其变化程度取决于所施加 射频脉冲的强度和时间，二者越大，在射频脉冲停止时， M离开B0越远。
90射频脉冲
MRI的物理基础
核磁弛豫：脉冲停止后，宏观磁化矢量M又自 发恢复到平衡状态。
PDWI
T2WI
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱSE序列
T1WI FSTIR序列
3D - MRA 后交通支动脉瘤
3D-CEMRA的时间分辨率（胸腹部）
FLAIR 抑水序列
磁共振胰胆管造影 （MRCP）
3D-重T2WI （水成像）
磁共振弥散加权成像 DWI
磁共振弥散加权成像DWI
MR图像：组织T1、T2驰豫时间、H1 的密度、分子弥散运动
o 同时以射频信号的形式放出能量 o 发出的射频信号被体外线圈接受 o 经计算机处理后重建成图像
磁共振检查技术
平扫（T1WI、T2WI、PDWI） 增强（T1WI） 动态增强（Dynamic MR） 磁共振血管造影（MRA） 脂肪抑制成像（STIR) 水抑制成像（FLAIR） 水成像（MRCP、MRU、MRM） 灌注成像（Perfusion） 弥散成像（Diffusion） 功能成像（function MR）
DWI图像：利用扩散敏感梯度脉冲将 水分子弥散效应扩大，来研究不同组 织中水分子扩散运动的差异
其方法就是在常规的任意MRI序列上施 加对弥散敏感的梯度脉冲来获得
A
B
正常组织间隙 随机运动的水分子---低信号
组织内影响水分子弥散的因素
► 细胞内外的体积变化
► 水分子通过细胞膜的渗透作 用
► 细胞外间隙形态的改变
MRI的物理基础
生物组织中含有1H、13C、19F、23Na、31P 等元素，有磁性的元素有百余种。
在现今，研究和使用的最多的是1H。
1H是磁化最高的原子核，可以得到较强的信 号（即SNR高）；
1H占活体组织中原子数的2/3，数量丰富。
MRI时，均指的是1H原子核。
无外加磁场时，各个质 子以任意方向自旋，因而单 位体积内生物组织的宏观磁 矩M=0，若将生物组织置于 一个强大的外加磁场（B0） 中，则质子磁矩发生变化， 较多的质子磁矩与B0方向相 同，较少与之相反。因此， 出现与B0方向一致的净宏观 磁矩M0。
上述方程式称为拉莫尔方程，其角 频率又称为拉莫尔频率。
旋磁比(γ)是原子核的固有特性，仅 与原子核的种类有关。
MRI的物理基础
能量从一个客体或系统传送至另一个，而接受者以供应者 相同的频率振动。这种能量传送只有在驱动者能量频率与 被激励系统的振荡频率相一致时才能发生。
在MR成像中，被激励者为组织中的1H团，激励者为射频 脉冲。在B0中，以Larmor频率施加射频脉冲，被激励质子 从低能态跃迁到高能态，出现核磁共振。
&
=
b=0
b=1000
ADC
► ADC反映了水分子的扩散运动的能力，指水
分子单位时间内扩散运动的范围，其值越高代
表水分子扩散能力越强。
磁共振扩张张量成像 DTI
DWI成像只在X、Y、Z轴三个方向上施 加敏感梯度 ，不能完全、正确地评价不 同组织在三维空间内的弥散情况，组织各 向异性程度往往被低估 。
细胞毒性水肿的组织 运动受限的水分子---高信号
肿瘤组织细胞比例增高—高信号
DWI评估弥散的参数
通过两个以上不同弥散敏感梯度值（ b值）的弥散 加权象，可计算出弥散敏感梯度方向上水分子的表观 弥散系数（apparent diffusion coefficient ADC）
ADC=In(S低/S高)/(b高-b低)
磁共振成像原理及功 能磁共振演示文稿
优选磁共振成像原理 及功能磁共振
MRI 的物理基础
绝大多数原子核都具有围 绕自身轴线做旋转运动的 特性，称之为自旋特性。
质子自旋就相当于正电荷 在环形线路中流动→即环 形电流→产生磁场，即核 磁。
若原子核含有的质子数为 偶数，则其自旋产生的磁 场相互抵消，为非磁性。 反之，若为奇数，则具有 磁性。
DTI则可以在三维空间内定量分析组 织内水分子的弥散的特性。
磁共振弥散加权成像DTI
均质介质中水分子的运动是无 序随机运动，即向各个方向运 动的几率是相同，即具有各向 同性（isotropy）
►在人体组织中，水分子的运 动由于受到组织细胞结构的影 响，在各个方向弥散程度是不 同的，具有方向依赖性，即具 有各向异性(anisotropy)