核磁共振MRI 基本原理及读片

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
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Y
Y 豫），和纵轴上延长（
纵 向 或 T1弛豫）。而人
X
X
体各类组织均有特定T1 、
（4）停止后一定时间 （5）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)
Y MXY
B
A:施加90度RF脉冲前的磁化矢量Mz B:施加90度RF脉冲后的磁化矢量 Mxy.并以Larmor 频率横向施进 C:90度脉冲对磁化矢量的作用。即M以螺旋运动的 形式倾倒到横向平面
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
• 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)
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 ）
自然状态下， H核进动 杂乱无章，磁性相互抵消
进入静磁场后，H核磁矩发生规律性排列（正负方向），正负方向的磁矢量相互 抵消后，少数正向排列（低能态）的H核合成总磁化矢量M，即为MR信号基础
z M
x
按照单一核子进动 原理,质子群在静磁 场中形成的宏观磁 化矢量M
y
Z
B0
Z
MZ
X A
Y
X
在这一过程中，产生能量
• 有一个稳定的静磁场（磁体）：常导型、永磁型、超 导型。0.15－3.0T
• 梯度场和射频场：前者用于空间编码和选层，后者施 加特定频率的射频脉冲，使之形成磁共振现象
• 信号接收装置：各种线圈 • 计算机系统：完成信号采集、传输、图像重建、后处
理等
磁共振成像的过程
人体内的H核子可看作是 自旋状态下的小星球。
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
图像存档与传输系统（Picture Archiving and
Communication System, PACS)
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)
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
磁共振成像
Magnetic Resonance Imaging
基本原理及读片
中国石油中心医院磁共振室 杨景震
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
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
当今的医学影像学内容包括：
• 传统X线诊断学
透视 照相 （普通Ｘ摄影、体层摄影） 造影
• 计算X线摄影 (computed radiography ， CR)
• 数字X线摄影 （Digital radiography，DR) • X线CT (computed Tomography， CT) • 数字减影血管造影 （Digital Subtraction
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
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