MRI诊断学修改稿

梯度对相位的影响
MRI原理
二维FISP（稳定进动快速成像）的基本 原理
稳定状态的FISP
MRI原理
流体的MR信号 1、流体的基本类型 层流 喘流 2、血流呈低信号 3、血流呈高信号
MRI原理
2、血流呈低信号 原因：1）血管垂直或近乎垂直切面，相
同的血流不能既接受90又接受180脉冲激 励，在SE序列时形成回波。因而不产生 信号。（流空效应）
，180RF，测回波。T1信号为主，显示 精细解剖。
MRI原理
反转恢复脉冲序列（IR）
MRI原理
空间定位 1、梯度磁场
冠状方向（Y轴）梯度磁场
纵向梯度磁场的产生
矢状方向（X轴）梯度磁场
MRI原理
2、层面的选择
横轴断层层面选择
断层面厚度与梯度场的关系
MRI原理
Gx方向行 频率编码
MRI原理
氢原子大部分位于生物组织的水和脂肪 中。
MRI原理
各种磁体
磁和非磁同位素
MRI原理
以磁矩M表示核磁磁场
MRI原理
B0
各个质子的M为任意取向（M=0）
MRI原理
B0为主磁场强度，用T为单位。 R为磁旋磁比，F磁矩进动频率。
旋进 自旋
旋进频率
质子群宏观磁化矢量的旋进
质子和陀螺旋进的比较
MRI原理
质量控制
自主性运动伪影
脑脊液波动伪影 FLASH T1加权像
MRI原理
3）金属异物伪影
胸罩钩引起的伪影 避孕器周围的低信号盲区
造影剂
原理：某些物质进入人体后，能改变质 子周围的局部磁场，如Gd。这些物质接 进共振着的氢质子时，造成T1和T2时间 明显缩短。这种能引起质子弛豫时间缩 短的物质为“顺磁性物质”。用于MRI检查 的顺磁性物质被称为顺磁性造影剂（ PCM）。临床应用最广泛的MRI造影剂 为Gd-_DTPA(钆-二乙烯五胺乙酸)。
MRI原理
2、血流呈低信号 SE序列，TR长，被激励的血流已流出层
面，不产生信号。如TR短，饱和的血液 已流出层面，而新流入层面未饱和的血 液可出现强度不同的信号。
MRI原理
血流呈低信号 原因： 2）如血管平行于切层面，在90和
180脉冲间（TE/2），流动血液进入主磁 场和梯度磁场的一个新区域。质子群不 能被180脉冲翻转且相位一致产生回波， 从而MR信号明显减弱。冠状位扫描，颈 动、静脉均表现为低信号。
MRI原理
一、化学位移伪影
在人体同一部位脂质中的氢质子发出的 信号离开了水质子发出的信号，在图像 上处于不同的像素位置，从而在梯度编 码方向上脂质含量差异很大的两种组织 的界面，可出现黑白不同的条带状影。 把这种质子共振频率差异形成的图像失 真，称为“化学位移”伪影。
MRI原理
二、水和质子像 利用水和脂子两种质子共振频率上的差
第二个90脉冲。测量MxyFID信号。信号强度 取决于T1和N（H）。TR短，偏T1。TR过长， 信号强度取决于 N（H）。
MRI原理
部分饱和脉冲序列（SR）
8种不同TR扫描时脑组织和脑脊液信号强度的差别
MRI原理
四、反转恢复脉冲序列（IR） 先-180RF，间隔500ms，90RF，10ms后
N（H） 信号 （质子密度） f(V)扫描层流动质子的函数。信号高或低 T1：越短，信号越强。T1长，信号弱。 T2：越长，信号越强。T2越短，信号弱。 TR：大于T1时，亮度与T2W、质子密度加权
有关。 TE：小于T2时，亮度与T1W、质子密度加权
有关。
MRI原理
三、部分饱和脉冲序列（SR） 90脉冲后，在Mz未达最大饱和值，于TR期加
MRI原理
1)物理学基础 A、物质的磁性——所有物质均有磁性。
永磁——铁、镍、钆等为永磁体。 电磁——电流通过环形线圈形成磁场。 核磁——氢质子自旋，相当于正电荷在 环形线圈中流动，产生的磁场。中子也 可。 原子核中的含有奇数质子/中子方 有磁性。
MRI原理
用氢（H）质子成像的原由： 为磁化最高的原子核 占活体组织原子数量的2/3，形成MRI的
质量控制
伪影 1、化学伪影伪影
质量控制
2、卷褶伪影
被检查解剖部位的 大小超出视场（ FOV）范围时， FOV以外的部分的 解剖部位的影像移 位移位或卷褶到下 一张图像上。
质量控制
3、部分容积效应 4、运动伪影 1）生理运动伪影
质量控制
2）自主性运动伪影
肝脏扫描相位/频率交换前后主动脉搏动伪影变化
MRI原理
二、梯度回波脉冲序列的机理
MRI原理
MRI原理
二维FLASH的基本原理
二维FLASH脉冲序列
MRI原理
二维FLASH的基本原理
稳定状态FLASH磁周期
MRI原理
四、二维FISP（稳定进动快速成像）的 基本原理
二维FISP序列
MRI原理
二维FISP（稳定进动快速成像）的基本 原理
异可分别形成纯水或脂质的质子图像， 其成像方法有两种，一为Dixion法，一为 CHESS法。
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三、MR波谱分析 1、在出现强的水和脂肪信号的情况下，
利用抑制技术行氢原子的频率分析，可 测定人脑某些低浓度的代谢产物。
2、P的磁共振频谱分析（MRS）可判定 磷的代谢产物如三磷酸腺苷（ATP）、二 磷酸腺苷（ADP）、磷酸肌苷PCr、无机 磷等的浓度。
核磁共振
90射频脉冲
共振现象
90度脉冲对宏观磁矢量M的作用
MRI原理
90度脉冲后在XY平面M值最大
180度脉冲后Mz为负值
MRI原理
1、纵向磁化 2、纵向磁化减小与横向磁化 射频脉冲—RF，RF与质子进动频率相同
——出现共振。质子吸受能量——磁矢 量方向改变——横向磁化。 3、驰豫与驰豫时间 RF中止——驰豫（relaxation）
MRI原理
血流呈低信号 原因：3）在层面上沿频率编码方向运动
的质子群出现去相位，引起流动质子群 的信号减弱或完全无信号，也称作“流 空”。
MRI原理
血流呈低信号 原因：4）湍流：稳定的流速如出现任何
偏离，如血管狭窄、不规则，相应的增 加流速去相位，也可形成流空。
MRI原理
血流呈低信号 因流动的血液表现为低信号，当血管壁
T2’和SE序列测量所得T2值之间的关系 180脉冲使FID产生回波
MRI原理
质子密度加权像 TR选用比受检组织长的TR（1500-
2500ms）,TE选用比受检组织T2短的TE （15-25ms），则回波信号幅度与质子密 度有关。
MRI原理
T1加权像 各种组织T1约500ms. TR定为500ms,TE选为15-25ms,回波信号
反映的是组织不同T1信号强度的差别。
MRI原理
T2加权像 TR用比T1显著长的时间1500-2500ms。 TE选用与组织T2相近的时间90-120ms. 则两个不同T2组织的信号强度的差别明
显。为T2加权像。
MRI原理
(五)对比逆转
选用不同参数可使2种生物组织的MR信 号对比发生逆转。
MRI原理
自旋回波脉冲序列 自旋回波（spin echo ,SE）序列为MR最基本、
最常用的脉冲序列。
90脉冲后，间 隔时间（Ti） 再发射180脉冲， 测量回波信号。 重复这一过程。
TE（回波时间）——90脉冲至测量回波的时间 TR（重复时间）——2个90脉冲之间的时间
C Mxy
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SE序列
TR500ms TE短 TE长
脂肪
白色
黑色
尿液
黑色
白色
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(六)多回波序列 90脉冲后,连续加180脉冲,使Mxy在XY平
面产生多次回波，随着TE的延长，T2W 作用显著，长T2组织信号强（如脑脊液 ）。周围灰白质对比消失，信噪比
MRI原理
（七）图像亮度与T1、T2、N（H）、f(V)、 TR、TE的关系
化矢量的宏观变化。 （二）流动液体的相位效应 （三）梯度运动相位重聚技术 （四）预饱和技术
MRI原理
化学位移成像与频谱分析 化学位移——因分子环境（既核外电子
结构）不同引起共振频率上的差异。
频谱分析——不同分子环境其频率上的 差异仅百余或数百赫兹（Hz），其数量 与所检测原子核共振频率差异相对应为 数个ppm。运用化学位移的方法研究分子 结构即频谱分析。
MRI原理
血流呈高信号
几个激励脉冲周期后静止组织已部分饱和，新流入层 面未饱和质子群接收激励，出现的信号和对比度均较 周围静止组织高。
MRI原理
血流呈高信号 原因：2）舒张期伪门控致动脉高信号 使用心电门控MR扫描层面上，舒张期由
于血管内血流滞缓，动脉血流信号强度 增高。同样，如果不使用心电门控，受 检者心动周期与重复时间TR偶尔同步， （心率60/min,TR=1s），产生类似用心电 门控的结果。
A、B为90脉冲使纵向磁化矢量M0转到XY平面。
为 丧 失 聚 合 。
D为180脉冲使这些磁矢量绕X轴转180。 E为经过TE/2时间，Mxy又达最大值。 F为Mxy趋于零。
MRI原理
SE序列时质子群信号强度的变化与T2和T2’的关系
MRI原理
SE序列时质子群信号强度的变化与T2和T2’的关系
MRI原理
流动质子群信号的产生不一定在切层内 ，所有被激励的质子也形成MR信号。流 速快的血流呈现高信号。TE短，平行于 切层面的血管信号也较强。
MRI原理
血流呈高信号
颈部横轴位FLASH准T1加权像，（TR220/TE10?FL90） 颈总、颈静脉、椎动脉表现为高信号
MRI原理
磁共振血管造影 一、MRA的基本理论和主要技术 （一）飞越时间和流入性增强效应 反映流动质子群与周围静止组织纵向磁