MRI基础知识

1010mT
梯度两端磁 场强度差值
1000mT
1000mT
990mT
梯度场中点
有效梯度场长度 50 cm 梯度场强＝（1010mT-990mT）/ 0.5 M= 40 mT/M
梯度场强
爬升时间
切换率＝梯度场预定强度/爬升时间
梯度系统
作用：
对MRI信号进行空间编码 确定选层/层厚 1、产生回波 2、施加扩散加权梯度场 3、流动补偿 4、流动液体的流速相位编码
叠加在主磁场上
梯度磁场的产生
Z轴方向梯度磁场的产生
X、Y、Z轴上梯度磁场的产生
梯度系统
性能指标： 1、场强：
1.5T ±25Gs 层面选择
2、切换率：
120 mt/M.S 梯度场变化快慢
•梯度线圈性能指标
梯度场强 25 / 60mT/m 切换率 120 / 200mT/m.s
梯度场强（mT/M）＝梯度场两端的磁场强度差值/梯度场的长度
优良的系统性能 仔细的扫描准备 正确的序列选择
高 质 量 的 图 像
优化的参数设置 得当的病人摆位 合理的线圈选用
MRI成像对比剂
分类
1、细胞内、外对比剂 2、磁敏感性对比剂 3、组织特异性对比剂
MRI成像对比剂
增强机制
影响T1或T2弛豫时间而达到增强或降低信号强度
MRI成像对比剂
副反应
半致死量：6~10 mmol/kg 常规用量： 0.1 mmol/kg (0.2ml/kg) 外周给药发生率：2.4% 严重副反应几率：1/35万~1/45万 表现： 呈一过性 常由呼吸道病史、哮喘及过敏史并发 头痛不适、恶心呕吐、呼吸急促、喉头水肿、血压降 低、支气管痉挛、肺水肿等
电磁 超导
0.35T 永磁磁体
1.5T 超导磁体
磁体系统
超导型： 1、铌钛合金 2、绝对零度 3、励磁电源 4、液氦：绝对温标4.2K
超过8K时失超 沸点为77K
•按磁体的外形可分为
•开放式磁体 •封闭式磁体 •特殊外形磁体
磁体系统
磁屏蔽： 1、自屏蔽 2、铁 3、5Gs
高斯（gauss, G）。
1 T = 10000G
磁体系统
匀场线圈： 1、基础磁场 2、无源匀场 3、有源匀场
专用小铁片 匀场线圈
•主磁场的均匀度
•MRI要求磁场高度均匀，??? •空间定位需要
•频谱分析（各种代谢物之间的共振频率 相差极小）
•脂肪抑制（脂肪和水分子中的氢质子共 振频率很接近）
梯度系统
1、梯度线圈 X、Y、Z 任意斜面 2、梯度电源 各自的驱动电源
3D-FFE M a t r i x 512×512 FOV 2.5cm
PC及数据处理系统
大容量、大内存、运算快速、软件支持良好 硬件： 高端小型PC 软件： 系统软件： 系统运行、故障信息--工程师调试、维护、维修 应用软件： 成像操作、影像分析
成像伪影
1、装备伪影 2、运动伪影 3、金属异物伪影
谢 谢
！
检查流程
接申请单 → 留联系方式 → 称体重 → 确认无绝对 禁忌症（须签字确认） → 检查宣讲 → 患者准备 → 体位设计 → 安放线圈 → 安全提醒 → 呼吸训练 → 制定扫描计划 → 扫描开始
保证图象质量的一般原则
• • • • 仔细的扫描准备 正确的病人摆位 合理的线圈使用 病人的最佳配合
MRI影像局限性 1、成像速度慢 2、对钙化和骨皮质不够敏感 3、易受多种伪影影响 4、禁忌症多 5、定量诊断困难
MRI系统构成： 1、主磁体系统 2、梯度磁场系统 3、射频系统 4、PC及图像处理系统 5、其他（控制、梯度冷却等）
各系统相互连接，由PC协调控制
MR基本图像
1. 常规扫描： T1加权像 T2加权像 2. 辅助检查： 水抑制成像 脂肪抑制成像 弥散成像 3. 增强检查： 4. 血管造影：
射频系统
射频系统
发射器： 1、功率 2、带宽
依体重计 0.5~15kW PC选定 控制 16~64 MHz 越宽则接收到的信号越丰富 1H、31P、23Na、13C、19F
射频系统
射频线圈：
敏感容积 接触距离
1、体积线圈 2、表面线圈
射频系统
接收器
质子弛豫释放信号→接收线圈接收→前置放 大器放大→相位敏感检测器解调→信号中滤出 larmor频率波形→A/D转换→PC处理→MR信号
只能改变方向，不能被消除
场强
化学位移 伪影
装备伪影
卷褶伪影
成因：FOV过小 表现：在相位编码方向上卷褶 解决办法： A、将检查部位的最小直径置于相位编码方向上 B、加大FOV C、加大过采样oversampling
卷 褶 伪 影
装备伪影
截断伪影
成因：数据采集不足 界面信号震荡 表现：黑白条纹 解决办法： A、加大矩阵 B、在Forier变换前对信号滤过
射频系统
表面线圈
只接收信号，无发射功能，由体线圈发射 灵敏度不均匀，越靠近线圈灵敏度越高 眶部、乳腺、脊柱等 相控阵线圈----集合多线圈 大面积软体线圈
射频系统
射频屏蔽
射频信号弱、易受干扰 铜铝合金、不锈钢制作 密封安装于扫描室墙壁
•利 用 2 . 3 c m 显微线圈采 集的指纹MR 图像
相对禁忌症： 钥匙、硬币、手表、眼镜、打火机、假牙、假肢、义 眼、发卡、首饰、磁卡、银行卡、手机、电子产品等
检查禁忌症
1、带有心脏起搏器、神经刺激器者、胰岛素泵等患者 2、带有动脉瘤夹者； 3、带有人工心脏瓣膜者； 4、有眼内金属异物或内耳植入金属假体者； 5、妊娠三个月内的早期妊娠者； 6、带有金属假肢/关节、铁磁性异物（弹片等）者。
成像伪影
装备伪影
1、化学位移伪影 2、卷褶伪影 3、截断伪影 4、部分容积伪影 5、交叉对称信号伪影 6、磁敏感性伪影
装备伪影
化学位移伪影
成因：A、脂肪质子群共振频率﹤氢原子 3~4ppm B、低频率脂肪质子群在频率编码方向向低场 强方向移动，水质子群不移动 C、一侧相互分离无信号，一侧相互重叠呈高信号 表现：白色条状或月牙状 解决办法：改变相位和频率编码方向 脂肪 水
MRI: 信号差异 X线及CT：密度差异
何为加权？？？
• 所谓的加权就是 的意思
“重点突出”
–T1加权成像（T1WI）----突出组织T1弛豫（纵 向弛豫）差别 –T2加权成像（T2WI）----突出组织T2弛豫（横 向弛豫）差别 –质子密度加权成像（PD）－突出组织氢质子含 量差别
何为驰豫？？？
Gauss (1777-1855)
德国著名数学家，于1832年首次测量了地球的磁场。
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
5安培 1厘米 1高斯
地球的磁场强度分布图
特斯拉（Teቤተ መጻሕፍቲ ባይዱla,T）
Nikola Tesla (18571943), 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。
装备伪影
部分容积伪影
成因：层面厚或病变小、出现骑跨时，信号掩盖呈现假影 表现：高变低、低变高 解决办法： A、薄层扫描 B、改变切层位置
装备伪影
交叉对称信号伪影
成因：磁场不均匀 表现：在对角线方向上呈对称性低信号 解决办法： 延长开机时间 常见于：SE T2 、PD
装备伪影
敏感性伪影
成因：不同组织的磁敏感性不同 表现：交界处信号丢失或几何变形 解决办法： A、扫描前匀场 B、减小层厚 C、加宽射频带宽 D、倾斜切面 常见于：EPI
态度决定一切 成功源于细节 医者仁者 仁者自重而后人重
MRI基本知识
MRI
magnetic resonance imaging
利用射频电磁波对置于磁场中的含有自旋 不为零的原子核的物质进行激发，发生核磁共 振，用感应线圈采集磁共振信号，按照一定的 数学方法进行处理而建立的一种数字图像。
• 1977年7月3日 早 晨4:45 Raymond V. Damadian 和 他的同事，成功 制造了第一台全 身MRI装置。
• 所谓的驰豫就是 的意思
“放松、休息”
–T1驰豫（T1）----纵向弛豫 –T2驰豫（T2）----横向弛豫
2003年诺贝尔生理学或医学奖
1973年----完成模拟成像 1978年----第一台头部机投入临床 1980年----全身机研制成功
MRI影像特点： 1、多参数 2、高对比 3、任意层面断层 4、能量代谢研究 5、可不使用对比剂 6、无电离辐射 7、无气体和骨伪影的干扰
梯度系统
应具备的条件： 1、在成像范围内线性良好 2、切换时间短（爬升时间） 3、功率损耗小 4、最低程度涡流效应 梯度线圈的性能提高直接带动MR超快速成像
周围神经刺激
射频系统
发射 接收
组成： 1、发射器 2、功率放大器 3、发射线圈 4、接收线圈 5、低噪声信号放大器 发射射频脉冲，磁化质子吸收能量共振 接收质子在弛豫时释放的能，产生MR信号
磁体系统
系统性能： 强度 Tesla 均匀度 ppm 稳定性 孔径大小
磁体系统
主磁体类型： 1、永磁型：0.4T 大 稳定性差 2、常导型：0.5T 稳定性差 费用高
空心磁体、铁心磁体、电磁永磁混合型
3、超导型：强度高
工艺复杂、造价昂贵
成像质量高
失超
•MRI按磁场产生方式分类
主 磁 体
永磁
常导
金属异物伪影
检查前准备
1、接诊时核对资料及要求 2、确认有无相对/绝对禁忌症 3、腹部及盆腔检查者，控制少量进食水 4、去除体外金属异物 5、消除恐惧心理 6、婴儿及躁动患者适当镇静处理 7、危重患者必须做检查时，须临床医师陪同
检查禁忌症
绝对禁忌症： 安装有心脏起搏器、人造角膜、人造瓣膜、人造关节 等手术引入金属夹、支架，金属固定器类
R波门控 gate、trig 预饱和技术 血流补偿、改变脉冲序列
A、快速序列 B、降低NEX C、改变matrix
金属异物伪影
铁磁性物质： 发夹、金属纽扣、胸针、文胸扣、外科用夹/板、避孕 环、含铁的口红/睫毛膏/染发剂 表现：信号盲区 解决办法：仔细检查，进入机房前去除
目前，骨科用高科技镍、钛合金，假关节可用
运动伪影
1、生理运动伪影 A、心脏、大血管搏动 B、呼吸运动 C、血液流动 D、脑脊液流动 2、自主性运动伪影 吞咽、咀嚼、眼球震颤等
运动伪影
血管搏动
心脏、大血管搏动----------呼吸运动----------------------血液流动----------------------脑脊液流动------------------自主性运动伪影： 尽量缩短检查时间