磁共振功能成像的应用[业界优制]
磁共振成像(MRI)基本知识及临床应用
T1加权像（T1 weighted image，T1WI） 在SE 序列中，选用短TR（通常小于500ms）、短TE
（通常小于30ms）所获得图像的影像对比主要
由T1信号对比决定，此种图像称为T1加权像。
T1WI 突出组织T1弛 豫
短TR（200-500ms） 短TE（<20ms）
☉通过调节TR和TE的长短可分别获得反映组织的T1、T2 及质子密度特性的MR图像。
☉其中T1WI具有较高的信噪比，适于显示解剖结构，也 是增强扫描的常用序列； ☉T2WI则更易于显示水肿和液体，而病变组织常含有较 多水分，在T2WI上显示为高信号，因而更易于显示病 变； ☉PDWI常可较好地显示出血管结构。
（longitudinal relaxation）
横向磁化开始消失—横向驰豫 (transverse relaxation)
（2）纵向驰豫
高能级（指向下）质子逐个回到低能级（指向上）,纵向磁化 增加并复原
纵向弛豫
也称为T1弛豫，是指90度脉冲中止后，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。
重建MRI图像
三、MRI的物理学基本知识
1、人体MR成像的物质基础
原子的结构
电子：负电荷 中子：无电荷
质子：正电荷
原子核总是绕着自身的轴旋转－－自旋 ( Spin )
原 子 核 自 旋 产 生 核 磁
所有的原子核都可产生核磁吗？
质子为偶数，中子为偶数 不产生核磁
质子为奇数，中子为奇数 质子为奇数，中子为偶数
90度 脉冲
T1曲线
（T1 curve）
以时间为横轴，以纵向磁化为纵轴绘制的一条曲线 T1曲线向上走行
磁共振成像原理与检查技术(医学影像技术)
骨关节系统疾病诊断
关节病变
磁共振成像能够清晰地显示关节 软骨、肌腱、韧带等结构，对于 诊断关节炎、肌腱炎等关节病变
具有很高的准确性。
骨骼肿瘤
磁共振成像可以发现骨骼肿瘤的存 在，并评估肿瘤的性质、范围和程 度，为制定治疗方案提供依据。
脊柱疾病
对于腰椎间盘突出、颈椎病等脊柱 疾病，磁共振成像能够提供详细的 病变信息，有助于医生制定合适的 治疗方案。
。
04
CATALOGUE
磁共振成像的优缺点
优点
软组织对比度高
磁共振成像能够提供高分辨率 的软组织图像，有利于观察和
诊断各种软组织病变。
无辐射损伤
磁共振成像不涉及X射线或放射 性核素等放射性物质，因此对 患者的身体无辐射损伤。
任意平面成像
磁共振成像可以在任意平面进 行成像，有助于多角度观察病 变，提高诊断的准确性。
液体衰减反转恢复序列（FLAIR）
用于检测脑部病变，特别是对脑白质病变和脑脊液的显示效果较好。
扩散加权成像（DWI）
用于检测组织中的水分子扩散运动，常用于脑部和腹部疾病的诊断。
功能成像序列
1 2
灌注加权成像（PWI）
用于评估组织血流灌注情况，常用于脑缺血的诊 断。
磁敏感加权成像（SWI）
用于检测组织磁敏感性的差异，常用于脑部疾病 的诊断。
脑部肿瘤
神经退行性疾病
利用磁共振成像技术可以清晰地显示 肿瘤的位置、大小和形态，有助于医 生对脑部肿瘤进行诊断和评估。
如阿尔茨海默病、帕金森病等，磁共 振成像技术可以观察到脑部结构和功 能的异常，有助于这些疾病的早期诊 断和病情监测。
脑血管疾病
磁共振血管成像技术可以无创地评估 脑血管状况，发现脑血管狭窄、动脉 瘤等病变，对于诊断和预防脑血管疾 病具有重要意义。
磁共振成像系统工作原理和作用机理
磁共振成像系统工作原理和作用机理磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）作为一种非侵入性的医学成像技术，已经在临床诊断中占据了重要地位。
它通过利用人体内的原子核在外加磁场和射频场的作用下产生共振吸收和放射能量的特性，实现对人体组织的成像。
本文将对磁共振成像系统的工作原理和作用机理进行深度探讨，并探讨其在医学领域中的应用。
1. 外加磁场对人体原子核的影响我们需要了解外加磁场对人体内原子核的影响。
在磁共振成像系统中，通过巨大的外部磁场（一般为1.5T或3.0T）作用下，人体内的氢原子核会产生磁偶极矩，使得它们在外磁场的作用下产生能级分裂，进而产生共振吸收和放射能量的现象。
2. 射频脉冲的作用与成像原理我们需要了解射频脉冲对原子核的作用。
在磁共振成像系统中，射频脉冲会给氢原子核施加能量，从而使得原子核进入激发态。
当射频脉冲停止后，原子核会放出能量，并通过检测这些能量的放射信号，系统可以得到关于人体内部组织结构和功能的信息，进而实现成像。
3. MRI成像的优势和应用领域磁共振成像系统的工作原理决定了其在医学领域中具有独特的优势。
相比于传统的X射线成像技术，MRI不需要使用有害的辐射，因此对患者没有伤害。
MRI在描绘软组织和结构的能力方面也优于CT扫描。
由于这些优势，MRI在神经学、骨科、心脏学等领域都有着重要的应用，为医生提供了更准确的诊断信息，对于疾病的早期发现和诊断起到了关键作用。
4. 个人观点和总结对于磁共振成像系统的工作原理和作用机理，我个人认为其非侵入性、高分辨率和多参数成像的特点，使得它在医学诊断和研究中具有重要价值。
随着技术的不断进步，MRI成像技术将会越来越广泛地应用于医学领域，并为人们的健康提供更多帮助。
通过本文的深度探讨，相信读者对磁共振成像系统的工作原理和作用机理有了更深入的理解。
希望本文可以帮助读者更好地认识和了解MRI技术，并对其在医学中的应用产生更深刻的思考。
磁共振成像技术在医学方面的应用
磁共振成像技术在医学方面的应用一、磁共振成像技术的概述磁共振成像技术（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是一种现代医学影像检查技术。
它利用强磁场和射频波产生的信号来制得人体内部的三维图像，可以在不开刀的情况下全面、准确地了解人体结构、功能和病理变化。
MRI和传统的X线影像、CT等影像技术相比具有无辐射、分辨力高、对软组织和病理变化的检出率高、适用于各个部位等优点，因此成为现代医学影像技术中最为重要的一种。
另外，MRI临床应用的可观性及信息量已超过其他医学成像技术，如超声、X线、CT等。
二、磁共振成像技术在医学方面的应用1. 头颅和脑部成像：MRI可以检查脑血管病变、脑肿瘤、病理性痴呆、脑炎、脑卒中、病毒性质心包炎等。
MRI还可以显示脑部解剖结构和病理解剖变化、观察脑梗塞及再灌注过程等。
2. 颈部成像：可以检查下颌骨和上颈椎、甲状腺、甲状旁腺、喉、咽喉、口咽、喉癌和喉囊等，通过MRI不仅可以清晰切片，而且可以直观地展示邻近组织之间的关系。
3. 胸部和心脏成像：MRI可以检查心肌病、心脏瓣膜病、冠状动脉疾病、先天性心脏病、心包炎、心肌炎、肺癌、肺栓塞、肺气肿、支气管扩张、纵隔肿瘤等，还可以观察心脏的大小、形态、结构及功能。
4. 腹部和盆腔成像：MRI可以检查胃癌、肝癌、胰腺癌、胆管炎、胆囊炎、肾炎、肾结石、淋巴结转移、输卵管堵塞、子宫肌瘤、卵巢囊肿、前列腺癌等疾病。
5. 骨骼成像：MRI可以检查关节炎、骨质疏松、骨髓炎、肌肉骨骼疾病、骨肉瘤等疾病。
三、磁共振成像技术的优势和缺点1. 优点：（1）分辨率高。
MRI其对软组织、心肌、脑等的成像分辨率非常之高，可以观察到其他成像手段所无法识别的部位。
（2）优良的空间分辨力。
MRI的空间分辨率并不依赖于成像方向，所以可以非常直观地反映所检查区域的解剖结构及病理变化。
（3）安全使用。
MRI成像没有辐射，对人体安全，没有任何创伤。
2. 缺点：（1）昂贵。
磁共振DWI的应用[业界优制]
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扶风书屋
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SWI对创伤的程度能做出更准确的诊断， 对预后能提供有价值的信息，并对指导 治疗和康复有帮助
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16岁，女，系统性红斑狼疮
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海 绵 状 血 管 瘤
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25y，男，长期偏头痛 DAV发育性静脉瘤
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静脉窦血栓形成
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急性脑梗
片 ，ADC值低于脑脊液，DWI呈高信号
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表皮样囊肿
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蛛网膜囊肿
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六、弥漫性轴索损伤
也称剪力伤，患者通常出现昏迷。CT难 于发现病变。
颅脑突然加速、减速或旋转，损伤累及 轴索、穿支动脉的损伤，引起多发小灶 出血。
损伤部分：皮髓交界区，胼胝体，上部 脑干背外侧
7
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亚
急
性
期
脑
梗
死
（10d）
8
慢 性 期 脑 梗 塞 （3 月）
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三、脑出血
超急性 急性期 亚急性 亚急性晚 慢性期
期
早期
期
T1WI 稍低或 等、低 高 等
高
极低
T2WI 稍高 极低 极低
高
高
DWI 高
极低
低
高
低
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10
超
急
性
出
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血
11
急性期及 亚急性早 期出血
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磁共振扩散加权成像
（ diffusion weighted imaging ，DWI ）
脑功能成像的MRI原理及其应用
南京军区福州总医院 医学影像中心
扫描应用序列
单次激发自旋回波平面成像(EPI)序列。
南京军区福州总医院 医学影像中心
定量分析各向异性程度的参数
FA（各向异性分数，Fractional Anisotropy)： 最常用，临床应用中主要用来反映发育过程中脑 白质的髓鞘化程度或变性病中纤维束的破坏。FA 值的范围为0～1，0代表最大各向同性的弥散，1 代表假想状况下最大各向异性的弥散。
DWI临床应用
中枢神经系统
超急性期和急性期脑缺血 感染 脱髓鞘病变 肿瘤
南京军区福州总医院 医学影像中心
化脓性感染：脓腔于DWI呈均匀高信号，ADC降 低——弥散受限，与脓液的高粘滞度和脓肿的 多细胞性有关。
对细菌性脑膜炎并发的硬膜下（外）积脓和炎 性渗出物有鉴别诊断意义，从而有利于指导临 床治疗。
自由水比固体组织有极高的弥散系数，导致 信号大量丢失，在DWI上呈明显低信号。
南京军区福州总医院 医学影像中心
DWI成像序列
SE-EPI（单次激发多层面自旋回波－回波平 面加权成像）序列，即在自旋回波序列的基础上 在3个互相垂直的方向上于180度脉冲前后分别施 加成对的弥散敏感梯度脉冲。
优点：1、明显减少成像时间；
南京军区福州总医院 医学影像中心
当顺磁性对比剂(Gd－DTPA)首次快速、大 量通过毛细血管网时，组织血管腔内的磁 敏感性增加，引起局部磁场的变化，进而 引起邻近氢质子共振频率发生变化使质子 自旋失相位，从而导致T2或T2*值的减低， 反映在磁共振影像上则是信号强度降低。
功能磁共振成像技术在脑科学中的应用
功能磁共振成像技术在脑科学中的应用随着科学技术的不断发展，脑科学的研究也越来越深入。
功能磁共振成像技术（fMRI）作为一种非侵入性的神经影像学技术，为脑科学领域提供了新的研究手段。
本文将探讨功能磁共振成像技术在脑科学中的应用。
第一部分：功能磁共振成像技术的基本原理功能磁共振成像技术是一种通过测量脑血液流量变化来反映神经活动的影像学技术。
简单来说，当某一个区域的神经元活跃时，会产生一些代谢产物和血供需求的变化。
这些变化会引起该脑区域周围的血流量增加，也就是所谓的脑血氧水平（BOLD）信号。
通过对这种BOLD信号的分析，可以确定哪些区域的神经元在进行活跃，达到测量神经活动的目的。
由于该技术不需要通过扫描或插入任何设备到脑内，因此对于研究脑科学非常有用。
第二部分：功能磁共振成像技术在神经人类学中的应用功能磁共振成像技术在神经人类学中的应用非常广泛。
通过对不同人类学群体进行比较，研究人员可以探讨脑区功能和结构在不同的族群、文化和语言之间的差异。
例如，在一次研究中，研究人员使用功能磁共振成像技术研究中文和英文母语者的加工方式的差异。
他们发现英文母语者在处理音频刺激时，会激活大量的左侧语言处理区域，而中文母语者则主要使用右侧的海马区域。
此外，功能磁共振成像技术还被用来研究不同的神经精神疾病。
例如，在一项研究中，研究人员使用fMRI来观察焦虑症患者的脑活动。
他们发现，焦虑症患者在面临压力时，会出现更多的大脑活动和血流。
第三部分：功能磁共振成像技术在研究意识、情绪和决策中的应用另一个广泛使用功能磁共振成像技术的领域是研究意识、情绪和决策。
通过观察大脑不同区域的BOLD信号变化，研究人员可以确定意识状态下大脑的哪些区域活跃、情绪是如何在大脑中加工和决策过程是如何进行的。
例如，在一项研究中，研究人员使用fMRI来研究决策过程中的风险偏好和奖励反应。
他们发现，人们对风险估计的过程在大脑中是通过下丘脑和扣带回（ACC）这两个区域互相竞争而进行的。
磁共振成像
列的1 /ETL（echo train length，ETL） 。
TSE序列特点：
因回波链上每个回波的时间和幅度不同，反 映组织的对比也不一样，一般将所需的某一回 波的数据线排列在K空间中心，这一回波时间称 为有效回波时间（TEeff），而其它回波的数据 线则排列在K空间的周围部分。
磁共振成像技术的临床应用进展（主要有五个方面） 磁共振水成像技术 （MR 磁共振血管成像 hydrography）
MR弥散成像-对水分子的布郎运动非常敏感，评
价水分子中质子的移动，能使缺血<2h的水肿脑
细胞显示异常的信号。
MR灌注成像-能动态显示脑组织内的血容量、血
流量和流速，能早期显示脑血流灌注缺损区。
磁共振波谱成像（MRS）:
能够无创检测生理和生化代谢，提供
生物体内化学组织部分的信息资料。临
床常用的原子核是31P和1H。
磁 共 振 成 像
(magnetic resonance imaging, MRI)
磁共振成像为近二十年来飞速发展起来的一种医学成像 技术，具有多平面、多方位、多参数成像的特点，为组织的 解剖、病理、代谢及流动提供一种全新的无创的评价方法。 核磁共振的“核”即即氢原子核；“磁”即一个强大的静磁
场和在此静磁场上按时叠加一个小的射频
CT
稍低 敏感 不能 有 有 较低 无 稍低
磁共振硬、软件的改进与发展:
硬件方面：磁体小型化、低磁场设备、专用型 MR 扫描仪。 开放式MR机：常规成像和介入操作兼容。 线圈：全相控阵列线圈、相控阵列线圈 一体化。 与检查床
软件方面：
①超高速、时时重建、超高分辨率显示、将图像显示 分辨率提高至微秒水平。②一次屏气即可完成图像采 集并快速重建。③依次扫描完成采集原始数据后，即 可在工作站进行图像后处理（包括图像分割、图像融
磁共振成像技术在脑功能研究中的应用
磁共振成像技术在脑功能研究中的应用磁共振成像技术（Magnetic Resonance Imaging，简称MRI）是一种非侵入性的影像学检查技术，利用人体水分子的磁共振特性来生成影像。
由于MRI具有高分辨率、无辐射、不侵入和成像可重复性好等优点，近年来在医学领域得到了广泛的应用。
作为非侵入性的成像技术，MRI不仅可以用于检测各种疾病，还可以用于研究人脑与其它生物器官的功能和结构。
MRI在脑功能研究中的应用主要是基于功能磁共振成像（fMRI）。
fMRI是一种利用MRI测量脑局部血流和氧合状态变化的方法，其基本原理是脑活动引起血流量和氧合水平的变化，这种变化可以通过MRI技术进行检测。
因此，fMRI技术可以用来揭示脑区在不同任务状态下的活跃程度，由此探讨人类脑功能机制的本质。
fMRI技术在人类脑功能研究中的应用非常广泛，例如在认知心理学、神经生物学、神经心理学、神经内科学、精神病学、心理治疗以及脑科学研究等方面都有可观的进展。
其中，认知心理学研究是fMRI技术最为广泛的应用领域之一。
通过fMRI技术，研究人员可以探讨人脑对各种感觉和行为的反应方式以及脑部不同区域之间相互作用的情况。
比如，研究人员可以用fMRI技术研究某些人群（如哑巴、盲人等）面对视觉、听觉、触觉等不同感官时脑部所发生的变化，以探究人脑对各种感觉的处理方式和机制。
又如，研究人员可以通过将研究对象置于磁共振成像仪或者监测其脑电活动来探究不同任务状态下人类脑的活动模式。
fMRI技术能够让人们看到大脑活动的过程和机制，使得研究人员得以深入地了解人类认知功能的生理基础。
通过fMRI技术的应用，研究人员可以更深入地研究如何利用大脑的神经回路，改善人类的智力和情绪状态，进而为治疗某些脑部疾病提供参考依据。
此外，fMRI技术还允许研究人员跨越不同层面的神经机制研究，从神经元、神经回路、大脑区域以及大脑系统的不同尺度上来研究人类脑功能，使得人们可以更好地理解与认知有关的神经遗传学、神经药理学、发育生物学、系统科学等领域。
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。
磁共振成像技术在医学影像中的应用
磁共振成像技术在医学影像中的应用磁共振成像技术（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是一种基于磁场和无线电波的医学影像技术，可以用来生成人体内部的高清立体图像。
其应用范围涵盖了医学各个领域，包括神经科学、心血管病学、肿瘤学、运动医学等等。
本文将深入介绍MRI技术在医学影像中的应用及其优势。
一、MRI技术概述MRI通过磁场引起人体水分子在体内运动的变化，再用无线电波扫描所产生的信号来生成影像。
MRI技术不需要使用有害的X射线辐射，因此对人体没有辐射危害。
此外，MRI可以对人体三维结构进行全方位扫描，并能够产生高分辨率的图像，用于明确观察人体内部组织、血管、神经、脑功能活动等生理和病理状态。
二、MRI技术在神经科学中的应用MRI在神经科学中的应用范围极广。
其最受欢迎的应用之一是进行脑结构和功能的成像。
例如，研究人员通过MRI技术研究了部位于脑部某区域的神经网络，发现不同的大脑区域之间具有密集的联系。
此外，MRI技术还可以用于研究神经退行性病变和神经感觉性损伤，例如阿尔茨海默症和帕金森氏症等神经系统疾病。
三、MRI技术在心血管病学中的应用MRI可以对心血管系统进行全面的三维成像，用于检测心肌梗死、心脏瓣膜病变、心肌病、心律失常等疾病。
MRI技术的优势在于其对心脏和血管的动态图像进行成像，能够提供非常详细的信息。
例如，MOVIES技术（通过快速扫描技术来捕捉心脏的运动）可以检测心脏肌肉收缩和舒张时的运动变化，从而确定心脏功能表现。
总之，MRI技术可以对心血管疾病进行全面的诊断和研究，对于预防和治疗心血管病具有重要意义。
四、MRI技术在肿瘤学中的应用MRI可以对人体的肿瘤进行精确的成像，帮助医生在早期阶段发现和诊断肿瘤。
MRI技术的优势在于可以对肿瘤进行定位，确定其所在的位置、形态、大小、分布和血液供应情况等信息。
这些信息通过MRI技术可以非常直观地展现出来，有助于诊断和治疗。
另一个优点是，MRI技术可以检测肿瘤的生物学特征，例如其内部结构、组织特征等，为开展临床治疗和研究提供了十分珍贵的数据。
磁共振功能成像的临床应用PPT课件
提高医疗服务水平
磁共振功能成像的应用将提高医疗服务的质量和效率，为患者提 供更好的医疗体验。
THANKS
感谢观看
磁共振功能成像的优势与局限性
优势
无创、无辐射损伤、多参数成像 、高软组织分辨率等。
局限性
检查费用较高、检查时间长、对 运动伪影敏感等。
03
磁共振功能成像在神经系统疾病中的
应用
脑肿瘤
总结词
磁共振功能成像在脑肿瘤的诊断、治疗和预后评估中具有重要作用。
详细描述
磁共振功能成像技术可以检测肿瘤的位置、大小和扩散情况，有助于医生制定 更精确的治疗计划。同时，通过观察肿瘤的代谢和血流情况，可以评估治疗效 果和预测复发风险。
该技术可以提供高分辨率、高对比度的图像，并且无辐射， 对人体无害。
临床应用的意义和价值
磁共振功能成像能够提供更深入的生理和病理生理信息，有助于疾病的早期诊断和 预后评估。
该技术能够检测到传统影像学检查难以发现的细微病变，提高诊断的准确性和可靠 性。
磁共振功能成像还可以用于监测治疗效果和评估病情进展，为临床医生制定治疗方 案提供重要依据。
分析和处理，提高诊断准确性和可靠性。
新型成像技术
02
研究和发展新的磁共振功能成像技术，如高分辨率成像、多模
态成像等，以满足临床对诊断和治疗的更高要求。
实时成像与导航技术
03
实现实时成像和导航技术，为手术和介入治疗提供更精确的定
位和导航信息。
在临床诊断和治疗中的作用与价值
01
02
03
精准诊断
磁共振功能成像能够提供 更精准的定位和定性信息， 有助于医生对疾病的早期 发现和准确诊断。
磁共振成像技术的应用与优化
磁共振成像技术的应用与优化磁共振成像技术，简称MRI技术，是一种利用磁共振现象进行成像的方法。
它利用强大的磁场和高频电磁波对人体内部的水分子进行扫描，产生高质量的图像，被广泛运用于医学、生物、工程等领域。
本文将介绍MRI技术的应用及优化方法。
一、MRI技术的应用1.医学领域MRI技术在医学领域被广泛运用，常用于检查脑部、神经组织、骨骼和肌肉等部位的异常情况。
根据不同的扫描模式和参数设置，可以得到不同的图像信息，如结构图像、功能图像、血管图像等。
利用MRI技术还可以进行肿瘤、肌病、颅脑损伤等疾病的早期诊断和治疗监测。
2.生物领域MRI技术在生物领域也有广泛的应用，如动物器官的结构和功能研究、脑功能图像学、神经退行性疾病等研究。
MRI技术可对生物组织的微观结构进行成像，例如对深部组织的细胞密度进行测量和覆盖区域的常规研究，可用于解释神经退行性疾病的发生机制、以及组织缺陷的诊断等。
3.工程领域MRI技术在工程领域的应用前景也十分广泛，如液体流场、材料强度分析、非破坏性检测等。
例如，MRI技术可用于观察及研究燃料电池的内部结构、研究利用高温突变材料的膨胀行为等，这些研究的成果为相关领域的创新提供了理论基础。
二、MRI技术的优化尽管MRI技术已经发展了数十年，但仍存在许多令人担忧的问题，如高昂的成本、仪器的限制和病患的困扰等。
针对这些问题，科研人员积极探索和研发出各种优化方法。
1.扫描时间优化MRI技术通常需要较长的扫描时间，这限制了其在临床上的应用。
因此，科研人员利用新的成像算法，如并行成像等，缩短扫描时间。
此外，还有一些新型MRI仪器，如超高场MRI仪，可以大幅缩短扫描时间。
2.图像质量优化MRI图像质量的优化是重要的研究方向。
因为图像质量越好，就越能准确的反映病变区域、引导手术及达到治疗目的。
科研人员通过优化扫描参数、改变成像序列、引入新的信号处理算法等手段，进一步提高了MRI图像的清晰度和分辨率。
功能磁共振成像在脑科学中的应用
功能磁共振成像在脑科学中的应用功能磁共振成像（fMRI）是一种非侵入性的神经影像学技术，可以测量大脑血流和代谢的变化，从而反映脑区的活动状况。
这项技术在脑科学中发挥着重要的作用，为我们深入了解大脑神经机制、认知、行为、情绪等方面提供了强有力的工具。
一、神经机制的研究fMRI技术能够通过扫描器检测血液中氧气浓度的变化，因此可以实时记录大脑血流对不同活动的响应情况。
这意味着研究者可以通过fMRI技术探索大脑的活动机制、神经网络，将这种机制和功能与各种认知和行为联系起来，进而推测出神经元之间连接的影响和交流。
例如，通过拼图的范式，研究者可以检测出大脑海马区、奖励区和决策区之间的交互作用。
研究发现，在完成拼图的任务过程中，这些区域的协调工作程度可以影响个体的依从性和错误率。
而在更高级的认知活动比如说语言处理中，fMRI技术可以帮助我们追溯至语言中心，推测神经网络的交流方式，拆解语言现象的复杂机制等。
二、情绪和精神疾病的研究在情绪和社交研究方面，fMRI技术尤其重要。
研究表明，运用fMRI扫描技术我们可以揭示人类大脑的情感中心，感知、处理和表达自我和其他人的情感信息。
例如，对偏执患者进行fMRI扫描研究表明，患者表现出较高的基础情绪反应，对来自外部的威胁信号的敏感性也较高，但是对于内在的、正向的或负向的情感刺激反应下降。
另外一方面，在抑郁症患者的例子中，fMRI技术可以帮助研究者更好地理解这种疾病的发生机制，在寻找新的干预和治疗方案上也起到了至关重要的作用。
三、神经可塑性的研究fMRI技术不仅可以研究大脑的结构和功能，还可以探讨大脑可塑性，即大脑对环境和情境改变的适应和调整能力。
例如，对于音乐家来说，长期的音乐训练对大脑神经可塑性的影响十分明显。
通过fMRI技术，研究者可以检测出音乐家在听识别音乐的过程中与非音乐家相比脑电活动的变化，并揭示出很多以前并未觉察的神经活动模式。
同样的，控制组与左撇子组在听觉任务上的共同神经活动显现出不同的fMRI反应，也展现出神经可塑性运用在生理和行为方面的广泛应用。
核磁共振与CT检查有哪些优缺点
核磁共振与CT检查有哪些优缺点一、MRI和CT的原理和基本概念磁共振成像MRI（Magnetic Resonance Imaging）是一种医学影像学技术，磁共振成像（MRI）是利用氢原子核在磁场内所产生的信号经重建成像的一种影像技术。
人体内的每一个氢质子可视作一个小磁体，进入强外磁场前，质子排列杂乱无章。
放入强外磁场中，则它们仅在平行或反平行于外磁场磁力线两个方向上排列。
平行于外磁力线的质子处于低能级，反平行于外磁场磁力线的处于高能级，前者比后者略多。
在一定频率的射频脉冲的激励下，部分低能级的质子跃入高能级，当射频脉冲停止后又恢复为原来的状态，过程中以射频信号的形式释放出能量，这些被释放出的、并进行了三维空间编码的射频信号被体外线圈接收，经计算机处理后重建成图像。
CT是计算机断层扫描（Computed Tomography）的缩写，也称为CT扫描或X光CT扫描，是一种医学影像学技术，利用X射线对人体进行断层扫描，生成大量的二维图像，再通过计算机将这些图像组合成三维图像，以显示人体内部各种组织和器官的形态、位置、结构和异常情况。
CT扫描设备由一个环形X射线机器组成，患者被放置在机器中央，并在机器旋转时接受X射线照射。
接收器将经过人体的X射线信号接收并转换为数字信号，计算机利用这些数字信号来重建图像。
CT扫描可以提供高分辨率、高对比度的图像，并且可以显示骨头、软组织、血管等结构，是一种重要的临床诊断和研究工具。
CT扫描在神经系统、心血管系统、肺部、骨骼系统、腹部等方面的诊断和评估中广泛应用。
二、MRI和CT的对比度和分辨率对比度是指图像中不同组织之间的亮度差异。
MRI具有很高的对比度，可以区分不同组织类型，从而更容易检测病变。
这是因为MRI利用不同类型组织中水分子的不同旋转速度和化学环境，以及组织中的其它特定分子来产生信号，并通过计算机将这些信号转化为图像。
相比之下，CT的对比度相对较低，但在某些情况下也可以提供很好的对比度。
核磁共振成像
核磁共振成像核磁共振成像百科名片核磁共振成像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。
目录概要定义物理原理氢核-首选核种系统组成NMR实验装置MRI系统的组成磁铁系统计算机图像重建系统核磁共振成像的优点核磁共振成像缺点：MRI系统的伤害1.强静磁场2.随时间变化的梯度场3.射频场(RF)的致热效应4.噪声数学运算MRI在化学领域的应用磁共振成像的其他进展诺贝尔获奖者的贡献未来展望图书信息简介内容简介图书目录概要定义物理原理氢核-首选核种系统组成NMR实验装置MRI系统的组成磁铁系统计算机图像重建系统核磁共振成像的优点核磁共振成像缺点：MRI系统的伤害1.强静磁场2.随时间变化的梯度场3.射频场(RF)的致热效应4.噪声数学运算MRI在化学领域的应用磁共振成像的其他进展诺贝尔获奖者的贡献未来展望图书信息简介内容简介图书目录展开编辑本段概要定义核磁共振成像(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。
磁共振功能成像的应用ppt课件
可有效地避免神经元反应减弱，相对提高了实 验的敏感性，可敏感地获得兴奋区局部血氧反 应的曲线
磁共振功能成像的应用
11
组块设计
事件相关设计
磁共振功能成像的应用
12
BOLD数据处理
• 图像配准 空间配准 检出并修正运动伪影 将数据编码到三维结构像 按照Talairach图谱进行标准化
磁共振功能成像的应用
汕大医学院一附院 肖壮伟
磁共振功能成像的应用
1
• 磁共振功能成像 (fMRI) 是磁共振成像中 迅速发展的领域 • fMRI包括: 弥散加权像（DWI）
灌注成像（PI）
包括外源性和内源性灌注成像 血氧水平依赖法（BOLD）为内源性PI
磁共振波谱分析（MRS）
磁共振功能成像的应用
-0.5
-0.2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -0.4 -0.6
时间点
时间点
左侧V4
左侧MT+
磁共振功能成像的应用
18
本研究利用事件相关功能磁共振成像技
术研究了参与颜色知觉和运动知觉的脑
结构，并研究了有关脑区的局部血氧反 应。结果表明：颜色刺激主要激活V4， 但也可一定程度激活MT＋；而运动刺激 主要激活MT＋，但V4也有一定激活。这 一现象在多数组块设计脑功能成像中未 能得到反映，提示事件相关fMRI技术敏 感度较高
磁共振功能成像的应用
6
生理性噪声
• BOLD图像的信号通常很微弱（中央前、 后回等信号较强的区域一般也在4%以下， 细微的兴奋区信号变化通常小于1%）
• 在其他条件（设备硬件、脉冲序列、制 动装置等）稳定的情况下，生理性噪声 为主要的噪声源
磁共振功能成像的应用
0
-1.0
0.5
-0.5
Intensity
S1
S2
S1
S2
针刺脑部fMRI
图片包括主动持续右足背屈（对应为1）和持续电刺激（对应为6） “>”说明兴奋较强，“<”说明兴奋较弱 选用SPM软件处理，所用P值为0.0001 图象的左右方向均为：上对应左，下对应右；左对应左，右对应右
右足主动持续背屈
Healthy Subject
给予高频汉字阅读，认字率70%，右侧纹外区激活增加， 左（患）侧部分激活，而Broca区和Wernicke区激活减少
正常对照，认字率100%，双侧纹外区明显激活，Broca 区及Wernicke区无激活
Left Extrastriate Area Right Extrastriate Area
血氧水平依赖法(BOLD) 成像是fMRI常用的方法，可用于无创性地检测脑功能变化情况，其信号具有较高的敏感性和空间特异性 最早的人脑BOLD成像是在1992年使用视觉刺激（Kwong, Ogawa）和运动任务（Bandettini）而实现的 由于神经元兴奋区血液动力学及代谢的特点，可导致其静脉血中相对的氧合血红蛋白增加及去氧血红蛋白减少
BOLD技术的实现
被试的准备和训练 刺激的施加（视觉、听觉、嗅觉、体感觉、痛觉、运动等） 记录反应 安全性 机器噪声的防护 神经肌肉刺激
刺激的设计
组块设计（Blocked design） 常用，优点为方便可靠，容易获得兴奋区信号，缺点为：1.持续和重复给予相同的刺激可引起受试者注意力改变和对刺激的适应，2.尽管本设计可用于功能定位，但不能提供脑局部的反应特点 事件相关设计（Event-related design） 可有效地避免神经元反应减弱，相对提高了实验的敏感性，可敏感地获得兴奋区局部血氧反应的曲线
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机器噪声的防护
神经肌肉刺激
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10
刺激的设计
• 组块设计（Blocked design）
常用，优点为方便可靠，容易获得兴奋区信号， 缺点为：1.持续和重复给予相同的刺激可引起 受试者注意力改变和对刺激的适应，2.尽管本 设计可用于功能定位，但不能提供脑局部的反 应特点
• 事件相关设计（Event-related design）
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14
BOLD技术在研究领域的应用
• BOLD 已经广泛用于基础研究领域 运动（简单运动和复杂运动）、感觉
（包括听、视觉系统）、语言、记忆、 儿童脑发育等
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15
BOLD技术在临床领域的应用
BOLD在临床也有很广泛的应用前景，如神 经外科手术术前计划和术后评价、难治性癫痫的 定位 、脑康复的评价、慢性疼痛治疗的评价、针 灸穴位治疗机理的研究、药物成瘾病人脑内功能 的研究、无创性Wada试验(语言优势半球定位)、 记忆优势半球的定位、在痴呆研究中的应用等
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19
汉字同音字与同义字脑部fMRI
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左手运动
右侧脑膜瘤与手指运动皮层的关系
右手运动
fMRI在外科手术扶计风书划屋制订中的应用
22
左手运动
右侧胶质瘤与手指运动皮层的关系
右手运动
fMRI在外科手术扶计风书划屋制订中的应用
23
Postcentral G. activation during electroacupuncture
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16
A
10-36
B
10-17
7名受试的冠状位平均脑激活图
A：颜色知觉激活图（V4）
B：运动知觉激活图（MT+）
颜色柱表示统计值P
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17
%信号变化率 %信号变化率
LV4
LMT+
2
1
0.8
1.5
0.6
1
0.4
c
0.2
c
0.5
m
0
m
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
-0.5
-0.2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -0.4 -0.6
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8
• 生理性噪声的修正方法
Navigator（导航） echo correction methods Non-navigator （非导航）echo correction methods
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9
BOLD技术的实现
• 被试的准备和训练 • 刺激的施加（视觉、听觉、嗅觉、体感
觉、痛觉、运动等）
可有效地避免神经元反应减弱，相对提高了实 验的敏感性，可敏感地获得兴奋区局部血氧反 应的曲线
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11
组块设计
事件相关设计
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12
BOLD数据处理
• 图像配准 空间配准 检出并修正运动伪影 将数据编码到三维结构像 按照Talairach图谱进行标准化
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13
BOLD数据处理
• 统计学处理方法 种类繁多（最简单的包括t检验） 常用的软件包括AFNI、Stimulate和SPM 设备配置的工作站也可进行自动处理
• BOLD的空间分辨率通常可达到3~5mm， 优于其他非创伤性检测方法，如PET等
• BOLD的时间分辨率也较高，但不如EEG 等，它受到许多因素的影响，如神经元血流动力学之间的结合情况、脑活动的 复杂程度等
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6
生理性噪声
• BOLD图像的信号通常很微弱（中央前、 后回等信号较强的区域一般也在4%以下， 细微的兴奋区信号变化通常小于1%）
时间点
时间点
左侧V4
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左侧MT+
18
本研究利用事件相关功能磁共振成像技
术研究了参与颜色知觉和运动知觉的脑
结构，并研究了有关脑区的局部血氧反 应。结果表明：颜色刺激主要激活V4， 但也可一定程度激活MT＋；而运动刺激 主要激活MT＋，但V4也有一定激活。这 一现象在多数组块设计脑功能成像中未 能得到反映，提示事件相关fMRI技术敏 感度较高
磁共振功能成像的应用
汕大医学院一附院 肖壮伟
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1
• 磁共振功能成像 (fMRI) 是磁共振成像中 迅速发展的领域 • fMRI包括: 弥散加权像（DWI）
灌注成像（PI）
包括外源性和内源性灌注成像 血氧水平依赖法（BOLD）为内源性PI
磁共振波谱分析（MRS）
பைடு நூலகம்
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2
• 血氧水平依赖法(BOLD) 成像是fMRI常用的方 法，可用于无创性地检测脑功能变化情况，其 信号具有较高的敏感性和空间特异性
• 在其他条件（设备硬件、脉冲序列、制 动装置等）稳定的情况下，生理性噪声 为主要的噪声源
• 生理性噪声包括呼吸、心跳、脑脊液搏 动、眼球运动等引起的噪声
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7
呼吸噪声（约0.3Hz） 心跳噪声（约0.9Hz）
图示正常人平静躺在磁体（4.0T, TR=200ms, TE=26ms） 内时脑部信号曲线，可见呼吸和心跳的噪声
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25
右足主动持续背屈 扶风书屋 右足电刺激持续背曲26
右足主动持续背屈
右足电刺激持续背曲
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海洛因成瘾者脑部fMRI
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Patient YGJ
• Male • Age: 52 years • Right-handed • Native Chinese speaker • Education: 9 years
• 最早的人脑BOLD成像是在1992年使用视觉刺 激（Kwong, Ogawa）和运动任务（Bandettini） 而实现的
• 由于神经元兴奋区血液动力学及代谢的特点， 可导致其静脉血中相对的氧合血红蛋白增加及 去氧血红蛋白减少
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3
BOLD基本原理
动脉血（氧合血红蛋白）
毛细血管
静脉血（去氧血红蛋白+氧合血红蛋白）
神经元兴奋区静脉血中氧合血红蛋白含量高于非兴奋 区静脉血中氧合血红蛋白含量，在T2*图像中信号较 高（2-3%）
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4
BOLD扫描技术
• 梯度回波和自旋回波 • 回波平面成像（EPI）
SE-EPI（信噪比好，适于高场机） GRE-EPI（敏感但伪影重）
• 螺旋扫描技术
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5
BOLD的分辨率
1.0 0.5
0
SII
-0.5
-1.0
Intensity
S1
S2
针刺脑部fMRI
S1
S2
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• 图片包括主动持续右足背屈（对应为1）和持 续电刺激（对应为6）
• “>”说明兴奋较强，“<”说明兴奋较弱
• 选用SPM软件处理，所用P值为0.0001
• 图象的左右方向均为：上对应左，下对应右； 左对应左，右对应右