MRI常见的压脂方法很多,但基本原理就这三种

MRI常见的压脂方法很多,但基本原理就这三种

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在临床MRI查中,为了消除脂肪信号的干扰,病变强化的需要抑或判断病变是否含有脂肪成分等原因,常常需要抑制脂肪信号,这种序列我们常称之为脂肪抑制序列。

脂肪抑制的方法有很多,其效果和临床用途也各不相同,各有利弊,无法简单的判定哪种最好。

在MRI序列中对于脂肪的抑制其实关键就是脂肪信号与水信号的分离,水脂分离的方法主要基于以下三种:

1. 化学位移(Chemical Shift):利用水脂共振频率的不同;

2. 脂肪短T1特性:脂肪在T1WI呈高信号,而水为低信号;

3. 联合应用(Hybrid Techniques):化学位移+短T1特性

一、化学位移法

1. 正反相位成像(In-Phase/Out-of-Phase Imaging)

该成像是根据水和脂肪在外磁场的作用下,共振频率不一样,质子间的相位不一致,在不同的回波时间可获得不同相位差的影像这一基本原理而开发的脂肪抑制序列。

当脂肪质子和水质子处于同一体素中时,由于它们有不同的共振频率,在初始激发后,这些质子间随着时间变化相位亦发生变化,但在激励后的瞬间,脂肪质子和水质子处在同一相位,即它们之间的相

位差为零,而水质子比脂肪质子进动频率快,经过数毫秒后,两者之间的相位差变为180°,再经过数毫秒后,相对于脂肪质子,水质子完成360°的旋转,它们又处于同相位,因此通过选择适当的回波时间,可在水和脂肪质子宏观磁化矢量相位一致或相位反向时采集回波信号。

严格意义上讲,反相位成像技术实际上不是一种真正意义上的脂肪抑制技术,但它包含的信息可以帮助有经验的医生有效地区分水和脂肪。

2. Dixon技术

Dixon法是由Dixon提出,其基本原理与Opposed-phase法相似,分别采集水和脂肪质子的In Phase和Opposed-phase两种回波信号,两种不同相位的信号通过运算,去除脂肪信号,产生一幅纯水质子的影像,从而达到脂肪抑制的目的。

图 1 Dixon序列扫描结果会生成上述四幅图像

3. CHESS(CHEmical Shift Selective)/(Fat-Sat)脂肪饱和

脂肪饱和方法是目前最为常用的压脂方法,是一种射频频率选择性脂肪抑制技术。它的基本原理是利用脂肪和水共振频率的微小差异,通过调节激励脉冲的频率和带宽,有选择地使脂肪处于饱和状态,脂肪质子不产生信号,从而得到只含水质子信号的影像。

序列开始时,先对所选择的层面用共振频率与脂肪相同的90°射频脉冲(饱和脉冲)进行激励,使脂肪的宏观磁化矢量翻转至横向(XOY)平面,在激励脉冲之后,立即施加一个扰相(相位破坏)梯度脉冲,破坏脂肪信号的相位一致性,紧接着施加成像脉冲。由于回波信号采集与饱和脉冲之间时间很短(<>

4. 水激励(Water Excitation)

和前面Dixon一样,水激励法利用的还是水和脂肪中相移的周期性,即选择性的激励水中的氢质子。

施加一组时间间隔为T(T=1/2(W水—W脂)),幅度为1:1的RF脉冲。

第一个脉冲,使水和脂肪中的氢质子同相位:翻转角为θ,使水和脂肪中的氢质子的磁矩翻转至XY平面,而后磁矩发生相散。

第二个脉冲,使脂肪的磁矩翻转至纵平面:第一个脉冲后,隔时间T,作用第二个RF,翻转角为—θ,由于此RF只能对脂肪中的质子翻转至纵平面,对水中的质子无影响,所以图像中只有水中质子信号的信息。

图 2 水激励技术的原理图

二、脂肪短T1特性

STIR (Short inversion-Time Inversion Recovery ,短TI翻转恢复)序列抑制脂肪信号的基础是脂肪和水的T 1值不同,脂肪具有明显的短T1效应。

当重复时间(TR)足够长时,宏观磁化矢量将经历一个从-Mo到0,再从0到Mo的变化过程,由于脂肪组织的T 1值比水短,纵向磁化比水恢复要快,如果信号读取在脂肪组织的弛豫曲线过零点时进行,则脂肪对纵向磁化矢量没有贡献,无法在数据采集时产生信号,所以

用短反转时间TI(反转时间)反转恢复序列可以抑制脂肪信号。

TI是影响脂肪抑制效果的关键参数,当TR比T1足够长时,只要取TI=0.69T1即可去除脂肪信号。我们知道组织T1值与磁场强度有关,同样抑制脂肪信号的最佳TI也与磁场强度有关,在磁场强度为1.5T时,最佳TI约为140~170ms,1.0T时为130~160ms,0.3T时为90~110ms。

需要注意的是STIR压脂序列中T1接近于脂肪短T1的组织的信号也会被抑制掉,如高铁血红蛋白、黑色素等,因此该序列也无法应用在强化扫描。

图 3 STIR压脂原理图

三、联合应用法(Hybrid Techniques)

1. SPIR (Spectral Presaturation with Inversion Recovery)

2. SPAIR (Spectral Attenuated Inversion Recovery)

两种压脂技术均是采用了脂肪饱和(CHESS)+STIR技术,两者不同的是SPAIR同时增加了一个180°的绝热脉冲,让这种脂肪抑制方

法对于B1场,即射频场的均匀性不敏感。两种压脂方法均对B0场均匀性较为敏感。

图 4 SPAIR压脂技术的原理图

图 5 常见压脂序列的总结

总结要点

1. CHESS是目前最常用的压脂技术,利用水脂化学位移差异的原理,只适用于高场(>1.5T)MRI;

2. STIR应用较广,利用脂肪短T1特性,与脂肪T1信号接近的短T1信号均被抑制,因此无法应用在强化扫描;

3. SPIR≈CHESS+STIR,可以应用在强化扫描,低场强(<0.3T)MRI无法应用。

编辑 | 巩涛

责任编辑 | 黄蓓蓓

参考资料

1. /best-method.html

2. Del Grande F, Santini F, Herzka DA, et al. Fat-suppression techniques for 3-T MR imaging of the musculoskeletal system. RadioGraphics 2014; 34:217-23

3. (Good recent review, focused on the musculoskeletal system).

3. Horger W. Fat suppression in the abdomen. MAGNETOM Flash 2007;3:114-119. (Good overview of multiple techniques, obviously focused exclusively on Siemens' products).

4.

https://https://www.360docs.net/doc/a219225310.html,/view/f7aa4dd26f1aff00bed51ec4.html re=view

5. /tech/mri/2009-07-26/7649.html

6. /article-46-1.html

磁共振成像技术的基本原理

磁共振成像技术的基本原理 随着现代医学的不断发展,磁共振成像技术(magnetic resonance imaging,MRI)已成为常见的医学检查手段之一。MRI 以非侵入性的方式生成高质量二维或三维影像,被广泛用于诊断 和研究许多疾病。但是,对于很多人来说,MRI技术完全是个谜。那么,让我们来探究一下MRI的基本原理。 1. 原子核的自旋 MRI的基本原理涉及原子核自旋。所有物质都由原子构成,而 原子又是由正电荷的质子和带有负电荷的电子组成的。质子有一 个内部旋转运动,也称为自旋。尽管这个过程非常微小,但因为 质子是正电荷,所以原子的自旋具有电磁性质。 2. 磁场与磁共振 MRI使用强大的磁场来测量原子核的自旋。磁场是一种可感知 的物理力,即使在不接触或触摸其表面的情况下也能对物质进行 作用。在MRI中,磁体产生磁场,将磁性物质中的质子排列到一

个方向上,使其形成磁性形状。这个方向比起自然环境下,使围 绕原子核的电子更倾向于朝向一个方向。 当质子处于磁化状态时,可以通过引入一个短暂的无线电波来 激发它们。这个过程称为共振,也就是磁共振。已经激发的质子 被称为横向磁化,它们在磁场中环绕的平面上旋转。这些状态的 运动不会持续太久,大约在几毫秒后,它们会返回到磁化的状态,发出另一种电磁波,可以被接收到并用于图像生成。 3. 磁共振成像的图像识别 MRI利用计算机技术对这些信号进行处理和分类,生成高质量 的图像。不同类型的组织对信号有不同的响应,这种差异在MRI 图像中呈现出不同的亮度。对具有磁性质的组织如髓鞘、血管和 软骨等能够被MRI扫描显示,而对于其他组织如软组织,MRI图 像显示的更为详细。 综上所述,MRI是一种先进的医学诊断技术,它利用原子核磁 性及与其自旋状态有关的参数来产生具有丰富生物学信息的图像。MRI图像构建需要经过信号采集、信号处理、图像重建和图像分 析4个过程,而MRI图像的表现形式是结构与连接。

MRI基本原理

核磁共振成像 概要 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。 物理原理 核磁共振成像是随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。它是利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核(即H+)发生章动产生射频信号,经计算机处理而成像的。原子核在进动中,吸收与原子核进动频率相同的射频脉冲,即外加交变磁场的频率等于拉莫频率,原子核就发生共振吸收,去掉射频脉冲之后,原子核磁矩又把所吸收的能量中的一部分以电磁波的形式发射出来,称为共振发射。共振吸收和共振发射的过程叫做“核磁共振”。核磁共振成像的“核”指的是氢原子核,因为人体的约70%是由水组成的,MRI即依赖水中氢原子。当把物体放置在磁场中,用适当的电磁波照射它,使之共振,然后分析它释放的电磁波,就可以得知构成这一物体的原子核的位置和种类,据此可以绘制成物体内部的精确立体图像。通过一个磁共振成像扫描人类大脑获得的一个连续切片的动画,由头顶开始,一直到基部。 核磁共振成像是随着-{zh-tw:电脑;zh-cn:计算机}-技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。医生考虑到患者对“核”的恐惧心理,故常将这门技术称为磁共振成像。它是利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核(即H+)发生章动产生射频信号,经-{zh-tw:电脑;zh-cn:计算机}-处理而成像的。

MRI常见的压脂方法很多,但基本原理就这三种

MRI常见的压脂方法很多,但基本原理就这三种 展开全文 在临床MRI查中,为了消除脂肪信号的干扰,病变强化的需要抑或判断病变是否含有脂肪成分等原因,常常需要抑制脂肪信号,这种序列我们常称之为脂肪抑制序列。 脂肪抑制的方法有很多,其效果和临床用途也各不相同,各有利弊,无法简单的判定哪种最好。 在MRI序列中对于脂肪的抑制其实关键就是脂肪信号与水信号的分离,水脂分离的方法主要基于以下三种: 1. 化学位移(Chemical Shift):利用水脂共振频率的不同; 2. 脂肪短T1特性:脂肪在T1WI呈高信号,而水为低信号; 3. 联合应用(Hybrid Techniques):化学位移+短T1特性 一、化学位移法 1. 正反相位成像(In-Phase/Out-of-Phase Imaging) 该成像是根据水和脂肪在外磁场的作用下,共振频率不一样,质子间的相位不一致,在不同的回波时间可获得不同相位差的影像这一基本原理而开发的脂肪抑制序列。 当脂肪质子和水质子处于同一体素中时,由于它们有不同的共振频率,在初始激发后,这些质子间随着时间变化相位亦发生变化,但在激励后的瞬间,脂肪质子和水质子处在同一相位,即它们之间的相

位差为零,而水质子比脂肪质子进动频率快,经过数毫秒后,两者之间的相位差变为180°,再经过数毫秒后,相对于脂肪质子,水质子完成360°的旋转,它们又处于同相位,因此通过选择适当的回波时间,可在水和脂肪质子宏观磁化矢量相位一致或相位反向时采集回波信号。 严格意义上讲,反相位成像技术实际上不是一种真正意义上的脂肪抑制技术,但它包含的信息可以帮助有经验的医生有效地区分水和脂肪。 2. Dixon技术 Dixon法是由Dixon提出,其基本原理与Opposed-phase法相似,分别采集水和脂肪质子的In Phase和Opposed-phase两种回波信号,两种不同相位的信号通过运算,去除脂肪信号,产生一幅纯水质子的影像,从而达到脂肪抑制的目的。 图 1 Dixon序列扫描结果会生成上述四幅图像

MRI技术——磁体与系统

MRI技术——磁体与系统 3.1引言 磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)技术是利用人体内原子核在磁场内与外加射频磁场发生共振,而产生影像的成像技术。MRI是随着计算机技术的飞速发展以及在X线CT的临床应用基础上发展起来的一种新型医学数字成像技术。由于它既能显示形态学结构,又能显示原子核水平上的生化信息,还能显示某些器官的功能状况,以及无辐射等诸多优点,已越来越广泛地应用于临床各系统的检查诊疗中。随着MRI技术的不断改进,其功能日趋完善,应用范围不断拓宽,是当今医学影像学领域发展最快、最具潜力的一种成像技术。 磁共振成像设备(简称为“MRI设备”)在我国卫生部被列为乙类大型医用影像设备,医院需要特别申请配置许可证。MRI设备在临床上的应用日益广泛,在各系统疾病的诊断中扮演着越来越重要的角色,对于疾病的诊断有不可替代的作用。该设备的配置集中体现着医院临床诊疗、以及科研工作的水平。 磁共振成像设备(简称MRI设备)主要由以下四

部分构成:磁体系统、梯度磁场系统、射频系统、计算机及图像处理等系统组成,各系统间相互连接,由计算机控制、协调。对于超导MRI设备,低温保障冷却系统也是其重要组成部分。实际的磁共振成像系统为了加快图像处理速度,一般都配备专用的图像处理阵列单元;为了实施特殊成像(如心脏门控、脑功能研究等),还要有对生理信号(心电、脉搏、(无创、有创)血压、血氧饱和度、氧分压、二氧化碳分压等)进行采集、处理、分析的单元。为了实现实时脑功能成像,需要配置特殊的高性能计算机柜,射频脉冲实时跟踪,试验刺激的产生、传输(可通过波导孔)及控制,数据的全自动后处理系统等。图像的硬拷贝输出设备(如激光相机)、软拷贝输出设备(如CD±R/RW、DVD±R/RW、MOD等光盘驱动器)也是必备的。 3.2磁体系统 磁体系统是MRI设备产生成像所必需的静磁场(static magnetic field)的关键部件。磁体的主要性能指标是其产生的磁场强度、均匀度、稳定性及孔径大小等,这些性能指标直接关系到整个系统的信噪比和成像质量。几乎所有的厂家都在努力追求能够制造出高质量、尽可能高的磁场强度、优良的磁场均匀度、稳定可靠、尽可能大的开放孔径、以及尽可能短

MRI的基本原理

MRI的基本原理 MRI(Magnetic Resonance Imaging,磁共振成像)是一种非侵入性的医学影像技术,通过利用原子核的磁共振信号来获取人体组织结构和功能信息。其基本原理涉及到核磁共振、磁场梯度、射频波和图像重建等多个方面。以下将详细介绍MRI的基本原理。 1.核磁共振原理 核磁共振是一种物质原子核在外加磁场和射频波的作用下发生共振的现象。在人体内,主要是氢核(质子)的核磁共振用于医学诊断。氢核是组成人体水分子的重要组成部分,因此MRI主要探测的是组织中质子的信号。 当一个原子核运动状态中的磁矩与外部磁场共振时,能量差异将发生变化,通过改变外加磁场的强度和方向,可以获得不同组织的核磁共振信号。 2.磁场梯度 MRI中使用了强大的恒定磁场,一般是超导磁体产生的强磁场。为了使不同位置的核磁共振信号可以区分,需要在主磁场中加入磁场梯度。 磁场梯度是指在空间中强度和方向不同的磁场,可以使不同位置的原子核产生不同的共振频率。通过控制磁场梯度,可以选择性地激发其中一区域的核磁共振信号,从而获得该区域的图像。 3.射频波

射频波在MRI中起到激发、扰动和检测核磁共振信号的作用。MRI系 统中会通过射频线圈产生相应的射频场,这个射频场由一个振荡磁场和一 个梯度匹配的磁场组成。 当射频场进入人体后和被选择激发的核发生共振,核将吸收能量并产 生一个共振信号。之后通过检测共振信号,可以得到组织的信息。 4.图像重建 图像重建是将获得的核磁共振信号转化为可视化的图像,供医生诊断 使用。MRI采用“频域”图像重建方法,即将原始数据进行傅里叶变换, 将时间域信号转换为频率域信号。 通过对频谱进行滤波、调整相位和幅度,可以去除噪声并增强图像对 比度。最后对处理后的频域信号进行逆傅里叶变换,得到最终的图像。 总结: MRI的基本原理包括核磁共振、磁场梯度、射频波和图像重建。通过 利用核磁共振现象,通过磁场梯度和射频波进行激发和读取核磁共振信号,并通过图像重建将信号转化为可视化的图像。现代MRI技术具有优异的空 间分辨率和对比度,对人体内部结构和功能进行非侵入性的准确展示,为 医学领域提供了重要的诊断工具。

MRI原理

浅谈MRI原理,希望高人指点 来源:何磊的日志 MRI物理学原理-物质基础-核磁弛豫 地球表面带有电荷并自旋-------形成电流环路------产生感应磁场(地磁)。 磁性原子核特性:以一定的频率自旋,由于表面带有正电荷,即形成电流回路,从而产生磁化矢量。我们把这种带有正电荷的磁性原子核自旋产生的磁场称为(核磁)。 但并非所有原子核均能自旋而产生核磁,即并非所有的原子核都为磁性原子核,条件就是中子数和质子数至少有一项是奇数。 一般指的磁共振图像即为1H的磁共振图像。原因是氢质子1、在人体中的摩尔浓度最高,是人体中最多的原子核;2、磁化率最高;3、存在于各种组织中,具有生物代表性。 但并非所有的氢质子都能产生MRI信号。常规MRI的信号主要来源于水分子中的氢质子(简称水质子),部分组织的信号也可来源于脂肪中的氢质子(简称脂质子)。 人体中的水分子可以分为自由水和结合水。所谓结合水是指蛋白质大分子周围水化层中的水分子,这些水分子粘附于蛋白质大分子部分基团上,与蛋白质大分子不同程度的结合在一起,因此被称为结合水,其自由运动将受到限制。自由水和结合水在人体组织中可以互换,处于动态平衡。由于化学位移效应,不同分子中的氢质子进动频率存在差别,蛋白质大分子中氢质子的进动频率大多偏离MRI 的中心频率(自由水的进动频率),一般情况下不能被射频脉冲激发,因此不能产生信号。由于自由运动受到限制,蛋白质和结合水的T2值都很短,一般<1ms,常规MRI采集回波信号至少需要数毫秒,还没有来得及采集回波信号,蛋白质和结合水的信号已经全部衰减。因此即便蛋白质和结合水中的氢质子被射频脉冲激发,也不能产生MRI信号。因此,对于不含脂肪的组织,其MRI信号的直接来源就是自由水;结合水和蛋白质都不能直接产生信号,但结合水和蛋白质可以影响自由水的弛豫,也可通过磁化传递效应,最后也会影响到组织的信号强度。 进入主磁场后处于低能级的氢质子仅比处于高能级的氢质子多出数个ppm(百万

核磁共振现象的基本原理和应用

核磁共振现象的基本原理和应用核磁共振(NMR)是一种广泛应用于化学、物理、医学等领域的非破坏性分析技术,其基本原理是利用特定的电磁波在磁场中对样品中的核磁矩进行共振激发,并通过对振幅和频率的分析得到样品的结构和性质信息。以下将详细探讨核磁共振现象的基本原理和应用。 一、核磁共振的基本原理 核磁共振的基本原理是利用核磁矩在磁场中的性质,它是由核自旋和核磁矩所决定的。在外加磁场的作用下,核磁矩会产生合成磁矩,具有与磁场大小和方向有关的定向性。当外加的高频电磁波频率与样品内核磁矩的共振频率相同时,核磁共振现象就发生了,核磁矩转向产生的磁场变化会诱导出检测线圈上的交变电压信号,这就是核磁共振信号的来源。 二、核磁共振的应用领域 核磁共振技术已经成为化学、生物化学、物理和医学等领域的重要实验手段,其应用广泛,以下分别阐述。

(一)化学领域 核磁共振技术在化学领域中,主要应用于分析化学与物理有机结构、分子间相互作用、反应动力学等方面的研究。例如在有机化学中,核磁共振技术可以对物质结构进行鉴定、定量和表征。常用的核磁共振谱有质子谱、碳谱、氢谱等。 (二)生物化学领域 核磁共振技术在生物化学领域中,可用于鉴定、定量和表征生物分子,如蛋白质、DNA、RNA、多糖等。利用二维核磁共振技术(2D-NMR),可以对生物大分子的结构和构象进行研究。例如在药物开发中,可以通过核磁共振技术研究药物在体内的代谢途径、药物与蛋白质等的相互作用等。 (三)物理领域

核磁共振技术在物理领域中,可用于材料表征、凝聚态物理等 领域的研究。例如在超导体领域,核磁共振技术可以用来研究超 导体的微观结构和超导机理等。 (四)医学领域 核磁共振技术在医学领域中,主要用于诊断和检测疾病,例如 脑部、胸部、腹部和骨骼等的成像技术。核磁共振成像(MRI) 是一种非侵入性、不放射性的检查方法,因其高准确度和安全性 而被广泛使用。MRI可以对人体内部进行全面的成像,如骨骼、 软组织、血管、内脏等。 三、核磁共振技术的新进展 随着科技的不断发展,核磁共振技术也在不断向前发展,出现 了许多与以往不同的进展。例如,利用双极子相互作用等新的原理,研究固态材料的结构和性质。同时,新型的电子自旋共振(ESR)也应运而生,它可以应用于生命科学、材料科学等方向,有助于发掘更多物质的性质和应用。

mri 原理简介简体中文

MRI ..简.介. ...原理 ?基础原理 ? A.磁矩的产生 ? B.共振与讯号 ? C.松弛(Relaxation) ?成像原理与波序 ?成像原理 ?波序pulse sequence A.磁矩的产生A-1 原子与自旋 原子包含了—质子、中子、电子原子序=质子数 原子量=质子数+中子数自旋指数(I)有三种:0、分数、整数 当I=0时(呕呕),则该原子对外加磁场毫无反应! ※质子数和中子数皆为偶数之原子对磁场毫无反应,无法形成磁矩! 会自旋的原子可视为一个小磁棒(电动生磁)!

选择1H做MR影像的原因: ★I=? ★磁旋比值(γ)较高,对磁场非常敏感 ★人体组织主要是水与脂肪,两者都含有氢原子 A-2.磁矩与进动运动 在无外加磁场的情形下,人体组织内的氢核任意排列,净磁矩(向量)=0 将人体放入磁场中,会发生什么事呢? (1)Zeeman interaction:假设磁场方向朝上,所有的氢核分成两组: 低能阶状态(向量顺着磁场的方向) 高能阶状态(向量反磁场方向) 两者相减=得到的是向上的净磁矩(M0),与磁场强度成正比,故磁场愈强讯号愈好。对于净磁矩(M0)的操控乃是MR影像之基础!

(2)Precession(进动运动):由于磁场与移动的正电荷所产生的交互作用。类 似旋转中的陀螺运动方式,以频率(frequency)和相位(phase)来表现。 把两个现象综合来看则如下图: ※拉莫等式:ω0=γB0∕2π(可用来计算出某磁场强度下各种原子的进动 :进动运动频率(MHz) γ:磁旋比(MHzT-1) 运动的频率) ω B :主磁场强度(Tesla) B.共振与讯号 B-1射频电波(RF pulse) ※共振:在频率相同的条件下所进行之能量转移的现象。 RF打开后会有什么现象产生?

医影基础丨MRI常用序列说明

医影基础丨MRI常用序列说明 来源网络 脑部 T1W Flair——信噪比高,灰白质对比强,对解剖结构的显示是其它序列无法代替的。对病变,尤其是邻近皮层的小病变的检出率优于T1W SE。对发育畸形、结构异常、脑白质病变以及脂肪瘤等的检出具有重要意义。 T2W FRFSE--常规T2像,用于一般病变的检出,如梗塞灶、肿瘤等。 T2W Flair--抑制自由水的T2图像,便于鉴别脑室内/周围高信号病灶(如多发性硬化、脑室旁梗塞灶)以及与脑脊液信号难于鉴别的蛛网膜下腔出血,肿瘤及肿瘤周围水肿等。 T2* GRE --梯度回波的准T2加权像,显示细微钙化和出血病变。 T1W FSE +fat sat:T1抑脂扫描主要用于鉴别脂肪与其他非脂肪高信号病变。 3D SPGR:可重建,用于颅内小病变的扫描,如面部神经解剖显示,或者是肿瘤的术前定位扫描。 DWI-EPI ——常规头部弥散,主要用于急性脑缺血性病变的研究,还可用于评价脑白质的发育及解剖,并能区分含顺磁性蛋白的良性肿瘤中实质部分与囊性部分。 PROPELLER--对于纠正运动伪影、金属伪影、显示病变细节方面有不可替代的优势。PROPELLER T2以及PROPELLER DWI在临床中已逐渐取代常规T2和DWI FSE T1W fat sat+C--发现平扫未显示的病变,确定颅外/颅内肿瘤,进一步显示肿瘤内情况、鉴别肿瘤与非肿瘤性病变。 3D SPGR+C--层厚薄,分辨率高,同时可进行后处理重建,用于颅内多发细小病变的增强扫描,肿瘤病变的术前定位扫描,动脉瘤的鉴别诊断等。 头部高级功能应用

灌注加权成像(PWI)--通过显示组织毛细血管水平的血流灌注情况,评价局部组织的活动及功能状况。对于脑梗后的再灌注和侧枝循环的建立和开放很敏感,并用于鉴别肿瘤复发和放疗后组织坏死的早期改变,推断肿瘤的分化程度。 弥散张量成像(DTI)--一些组织(如神经纤维)存在特定方向密集排列的结构,水分子沿着该方向的弥散和其他方向的弥散难易程度不同,也即各向异性。各向异性的大小能够反映这些组织的规则结构是否完整,常用于判断病变对白质纤维的破坏,指导手术范围的制定。 磁共振脑功能成像(fMRI)--血氧水平依赖对比增强技术,被广泛用于视觉、运动、感觉、听觉以及语言中枢的研究。为术中保护脑功能区及偏瘫患者的功能恢复提供参考证据。 磁共振波谱成像(MRS)--研究正常或病变脑组织代谢及生理生化改变的定量分析方法。主要用于颅脑肿瘤、出血、感染性疾病、白质病变、代谢性疾病、系统性疾病、新生儿脑病以及AIDS等疾病的研究。 PWI 常见参数 rCBV:局部组织内微循环的血容积 rCBF:局部组织的血流量,血流速度 MTT: 平均通过时间,它反映了脑组织血液微循环的通畅情况。 垂体 FSE T1W:矢状位、冠状位为主,观察垂体解剖结构及信号的变化、与周围结构的关系,以及垂体柄有无偏斜。 FSE T1W+C:鉴别垂体病变和其它病变,观察其与周围组织关系。 Dynamic (FSE)T1+C--微腺瘤的增强稍慢于正常垂体组织、漏斗、海绵窦等,可通过动态增强以鉴别。 IAC(内听道) 2D/3D FSE T2WI:重T2,使内耳膜迷路中的液体与周围组织形成较强的信号对比。重建后多角度显示半规管及其他膜迷路结构、听神

MRI成像基本原理

MRI成像基本原理 MRI(磁共振成像)是一种非侵入性的医学成像技术,它通过对患者身体内的水分子进行磁共振的测量,来生成详细的身体组织图像。MRI成像基本原理涉及到物理学中磁共振现象的原理,以及信号处理和图像重建的技术。 首先,MRI利用强磁场对患者体内的氢原子核进行定向。人体中大约70%是水分子,所以主要关注的是水分子中的氢原子核。MRI中使用的超导磁体能够产生很强的恒定磁场,这个磁场定义为主磁场(B0)。 在这个主磁场中,氢原子核的自旋(spin)将会产生一个特定的角动量和磁矩。在没有外部干扰的情况下,这些原子核的自旋将会沿着主磁场方向均匀分布。 为了产生MRI图像,需要引入一个较弱的交变磁场(B1),该交变磁场被称为射频信号。射频信号通过电磁脉冲的方式施加到患者的身体上。射频信号的频率与主磁场的其他振荡频率(Larmor频率)相匹配,从而能够频率选择性地影响氢原子核的自旋状态。 当射频信号与Larmor频率匹配时,它会导致一部分氢原子核的自旋从沿着主磁场方向均匀分布的状态偏离,并进入与射频信号共振的状态。这个过程被称为翻转。 当射频信号停止后,翻转的氢原子核将会重新沿着主磁场方向恢复(relaxation)。在这个过程中,氢原子核会释放出一个特定的信号,被称为回波信号(echo signal),同时该信号被检测和记录下来。

MRI系统中的接收线圈用于检测和记录回波信号。回波信号中所包含 的信息取决于被扫描的组织类型,因为不同类型的组织中含有不同数量的 水分子,而MRI测量的是水分子的分布情况。 回波信号包含了关于水分子的位置、运动以及周围组织环境的信息。 这些信号被称为k-空间数据。k-空间数据经过信号处理和图像重建算法 的分析得到MRI图像。 信号处理的过程主要包括滤波、傅里叶变换、空间域处理等。滤波用 于去除噪声和不需要的频率成分,傅里叶变换将时域信号转换为频域信号,空间域处理用于增强图像的对比度和细节。 图像重建是将k-空间数据转换为可视化图像的过程。主要的图像重 建技术有直接方法和间接方法。直接方法通过最佳的图像来获得最佳的与 测量数据一致的结果。间接方法通过数学计算的方式,根据测量数据重建 出图像。 综上所述,MRI成像基于物理学中磁共振现象的原理而成立。通过恒 定磁场、射频信号和回波信号的相互作用,可以获得关于水分子分布和组 织结构的详细图像。这种成像技术在医学诊断中具有很高的应用价值。

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。插值技术可以根据采样点的位置和数值,推断出其他像素的数值,从而恢复出连续的图像。 此外,MRI图像的质量还受到伪影的干扰。伪影是由于磁场非均匀性、患者运动或金属物体等因素引起的。为了减少伪影,可以采用磁场均匀性校正技术、呼吸补偿技术和流体抑制技术等方法。

MRI磁性

X线平片对判断有无明显骨折起筛选作用,不能显示损伤软组织内部的病理解剖关系;CT 对明显的骨折线显示敏感,尤其薄层CT及三维重建技术,可全面观察骨折的部位、范围及碎骨片的移位情况,对损伤软组织结构显示较好,但对隐匿性骨折显示欠佳,不能诊断骨挫伤及软骨损伤;MRI对隐匿性骨折、骨挫伤、软骨损伤及软组织损伤显示敏感性高,明显优于X线平片和CT。但对碎骨片显示不如薄层CT;对正中神经损伤情况上述三种影像学诊断仍为间接提示。因此合理利用X线、CT和MRI三者各自的优势,综合分析,可较准确判断损伤关节在影像学上的病理解剖关系,为合理选择治疗方法,客观评判愈后及随访观察提供客观的依据。 高场强MRI特点:磁场均匀性好、稳定性高、受外界干扰小,图像质量好、分辨率高,成像速度快、功能多。 (即我们所说磁铁,喇叭上就是)剩余磁感强度Br可达0.5T 永磁铁根本不消耗能量 钕铁硼永磁铁剩磁Br=1.5T,超导强磁场不过是其10倍 我指的一般超导体,一般情况,超导磁性以20T算, 最强的铁磁体可达5T,超导磁场不过是其4倍 1)超导强磁场是由超导磁体产生的,而超导磁体能够产生的磁场大约与通入的电流成正比,其产生的最强磁场主要决定于:超导磁体的结构、绕制磁体所用的超导线的材料、磁体的工作温度,因为这些因素直接影响允许的最大电流。 2)日本已经研制出的超导磁体能产生的最强磁场是30T。 3)铁基超导材料研制成功后,超导磁体的最强磁场有望能够大大提高,因为铁基材料在300T 的磁场下还能保持超导性。 4)超导强磁场的主要优势不在于它比一般磁体的磁性强多少倍,而在于它在产生强磁场时任然消耗很小的能量,并且它的磁场的均匀性可以很高,比如用于核磁共振成像方面。 我是随便说说,如果你有兴趣欢迎多交流。 针对楼主问题的补充,我也补充如下: 永磁铁确实不消耗能量,但是它的磁场强度是固定值,不容易调节,而且它的最大值也有限,比如钕铁硼在永磁体中算是场强最高的(也许还有更强的!),也才只有1.5T。 常规导线的电磁铁消耗能量比超导磁体大很多倍,比如产生20T的磁场,常规磁体大约消耗能量10兆瓦,而超导磁体也就千瓦量级。另外,为了产生同样的磁场,常规磁体要比超导磁体体积大很多倍,构造也就相当复杂。 超导体本身没有磁性,只有超导磁体通电后可以产生磁场! 物质磁性的分类 1、抗磁性 当磁化强度M为负时,固体表现为抗磁性。Bi、Cu、Ag、Au等金属具有这种性质。在外磁场中,这类磁化了的介质内部的磁感应强度小于真空中的磁感应强度M。抗磁性物质的原子(离子)的磁矩应为零,即不存在永久磁矩。当抗磁性物质放入外磁场中,外磁场使电子轨道改变,感生一个与外磁场方向相反的磁矩,表现为抗磁性。所以抗磁性来源于原子中

核磁共振的基本原理

理工学院工学三部生医L081班冯俊卿08L0804125 核磁共振成像原理及其发展 核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance即NMR)是处于静磁场中的原子核在 另一交变电磁场作用下发生的物理现象。通常人们所说的核磁共振指的是利用核磁共振现象获取分子结构、人体内部结构信息的技术。并不是所有原子核都能产生这种现象,原子核能产生核磁共振现象是因为具有核自旋。原子核自旋产生磁矩,当核磁矩处于静止外磁场中时产生进动核和能级分裂。在交变磁场作用下,自旋核会吸 收特定频率的电磁波,从较低的能级跃迁到较高能级。这种过程就是核磁共振。 核磁共振(MRI)又叫核磁共振成像技术。是继CT后医学影像学的又一重大进步。自80年代应用以来,它以极快的速度得到发展。其基本原理:是将人体置于特 殊的磁场中,用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核,引起氢原子核共振,并吸收能量。在停止射频脉冲后,氢原子核按特定频率发出射电信号,并将吸收的能量释放出来,被体外的接受器收录,经电子计算机处理获得图像,这就叫做核磁共振成像。 核磁共振是一种物理现象,作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域,到1973年才将它用于医学临床检测。为了避免与核医学中放射成像混淆,把它 称为核磁共振成像术(MRI)。 科学原理 核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的进动。 根据量子力学原理,原子核与电子一样,也具有自旋角动量,其自旋角动量的具 体数值由原子核的自旋量子数决定,实验结果显示,不同类型的原子核自旋量子数也不同: 质量数和质子数均为偶数的原子核,自旋量子数为0 ,即I=0,如12C,16O,32S 等,这类原子核没有自旋现象,称为非磁性核。质量数为奇数的原子核,自旋量子数

放射科主治医师基础知识MRI成像基础-试卷2_真题(含答案与解析)-交互

放射科主治医师基础知识(MRI成像基础)-试卷2 (总分56, 做题时间90分钟) 1. A1型题 1. 下列关于MRI对比剂的说法,下列错误的是 SSS_SINGLE_SEL A MRI对比剂与X线检查使用的碘对比剂作用机制和功能相同 B MRI对比剂可缩短T 1及T 2 弛豫,其中以T 1 弛豫为主 C 某些金属离子如Fe、Gd、Mn具有顺磁性,可缩短T 1 弛豫时间 D MRI对比剂按生物分布性可分为细胞内、外对比剂两类 E 普美显属于细胞内对比剂 该题您未回答:х该问题分值: 2 答案:A 解析:MRI对比剂与碘对比剂的作用机制和功能完全不同,MRI对比剂本身不显示MR信号,只对质子的弛豫产生影响和效应这种特性受到对比剂浓度、对比剂积聚处组织弛豫性、对比剂在组织内相对弛豫性及MR扫描序列参数多种因素的影响,从而造成MR信号强度的改变。 2. 使用MRI对比剂的目的主要是 SSS_SINGLE_SEL A 增加各组织之间及组织与病变之间的信号强度对比 B 降低病灶的信号强度 C 提高图像的信噪比和对比噪声比,有利于病灶的检出 D 减少图像伪影 E 用于CT增强未能检出的病灶 该题您未回答:х该问题分值: 2 答案:A 解析:Gd一DTPA是顺磁性物质,能显著缩短T 1与T 2 时间,从而改变组织 的信号特性。 3. 三维TOF(时间飞跃法)一MRA目前主要存在问题是 SSS_SINGLE_SEL A 空间分辨力低 B 体素较大 C 流动失相位明显 D 容积内血流饱和较为明显,抑制背景组织的效果相对较差 E 后处理重建图像的质量较差

该题您未回答:х该问题分值: 2 答案:D 4. 与SE序列相比,FSE序列的优点是 SSS_SINGLE_SEL A 成像速度加快 B 图像对比度增加 C 脂肪信号增高 D 能量沉积减少 E 图像模糊效应减轻 该题您未回答:х该问题分值: 2 答案:A 解析:FSE序列为快速自旋回波,原理略。优点是:时间短。包括:FRFSE一 XL(2D序列产生T 1、T 2 像,3D序列用于水成像);FSE一IR(压脂序列, 在大FOV时,代替FatSAT);FSE一XL(T 1、T 2 );SSFSE(单次激发FSE,速 度快,用于减少运动伪影及胆系成像等);T 1 FLAIR;T 2 FLAIR。 5. 有关MRI的限度,说法错误的是 SSS_SINGLE_SEL A 体内带铁磁性物质的患者不能进行检查 B 进行生命监护的危重患者不能进行检查 C 对钙化的显示不如CT D 对肺、骨的观察不如CT E 对脑组织解剖及病变显示不如CT敏感 该题您未回答:х该问题分值: 2 答案:E 解析:对脑组织解剖及病变显示敏感是MRI检查的优势。 6. True一FISP序列的优点不包括 SSS_SINGLE_SEL A 成像速度快 B 软组织对比良好 C 含水结构与软组织的对比良好 D 可用于心脏的检查 E 可用于水成像 该题您未回答:х该问题分值: 2 答案:B 解析:真实稳态进动快速成像(true一FISP)属于梯度回波序列,成像速度最快。常用于心脏功能评价,对比增强MRA,血流测量,心脏瓣膜病与心内分流疾病的电影动态观察。

磁共振实习自我鉴定

磁共振实习自我鉴定 篇一:核磁共振室岗位实习报告 核磁共振室 岗位实习报告 部门: 实习岗位:核磁共振室 姓名:××× 指导教师:杜青道 完成时间:201×年5月10日 本范文适合所有核磁共振室相关岗位实习报告,首页不显示页码,正文部分的标题更改之后,在目录上右键->更新域,就会自动更新目录。正文内容根据自己需要修改。 目录 一、实习目的............................................................... .. (2) 二、实习时

间............................................................... .. (2) 三、实习地点............................................................... .. (2) 四、实习单位............................................................... .. (3) 五、实习主要内容............................................................... (3) 六、实习总结............................................................... .. (4) (1)实习体会............................................................... . (4) (2)实习心得............................................................... . (5) (3)实习反思...............................................................

核磁共振机操作规程

高平市武承谋骨伤专科医院永安分院 核磁共振机操作规程 1.定义 核磁共振成像(MRI)是随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。碰共振成像是利用原子核在磁场内共振所产生的信号经重建成像的一种成像技术,它是利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核(即H+)发生章动产生射频信号,经计算机处理而成像的。 2.工作原理 被检患者躺在位于磁场均匀区域的患者床上,并放置好接收线圈。操作者通过计算机控制台向光纤谱仪发出产生序列脉冲的指令,光纤谱仪产生射频脉冲信号和梯度脉冲信号后分别被射频功率放大器和梯度功率放大器放大。经梯度功率放大器送往梯度线圈的梯度信号在X、Y、Z三个坐标上产生梯度场,这个梯度场叠加在磁体产生的基场上,从而实现对成像空间的三维空间编码。而经射频功率放大器送往射频发射线圈的射频脉冲信号施加到被检患者的被检部位,被检部位的被选层的质子被激励使其产生共振。施加射频脉冲的时间很短,当突然停止施加射频脉冲,被激励的质子开始释放能量(驰豫),接收线圈可以检测到磁共振信号并送往前置放大器,进行信号放大,然后光纤谱仪进行数据的采集并将采集的数据送往计算机控制台的主机进行原始数据处理,图像的重构及显示,最后将磁共振图像送往系统的输出设备(激光照相机、打印机),进行硬拷贝输出。 3.适用范围 该产品采用非侵入性而且无电离辐射的核磁共振方法获取患者的生理信息和临床信息供医生使用。该系统用于生成人体不同部位横断面、冠状面、矢状面、斜横断面影像,显示四肢(乳房组织、腋窝和乳房附近的胸壁)的内部结构。 MRI由不同的扫描序列可形成各种图像,如T1加权像、T2加权像、质子密度像等,还有水成像、水抑制成像、脂肪抑制、弥散成像、波谱成像、功能成像等,CT只能辨别有密度差的组织,对软组织分辨力不高,而MRI对软组织有较

mri技术磁体与系统上

MRI技术——磁体与系统(上) 3.1引言磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)技术是利用人体内原子核在磁场内与外加射频磁场发生共振,而产生影像的成像技术。MRI是随着计算机技术的飞速发展以及在X线CT的临床应用基础上发展起来的一种新型医学数字成像技术。由于它既能显示形态学结构,又能显示原子核水平上的生化信息,还能显示某些器官的功能状况,以及无辐射等诸多优点,已越来越广泛地应用于临床各系统的检查诊疗中。随着MRI技术的不断改进,其功能日趋完善,应用范围不断拓宽,是当今医学影像学领域发展最快、最具潜力的一种成像技术。 磁共振成像设备(简称为“MRI设备”)在我国卫生部被列为乙类大型医用影像设备,医院需要特别申请配置许可证。MRI 设备在临床上的应用日益广泛,在各系统疾病的诊断中扮演着越来越重要的角色,对于疾病的诊断有不可替代的作用。该设备的配置集中体现着医院临床诊疗、以及科研工作的水平。 磁共振成像设备(简称MRI设备)主要由以下四部分构成:磁体系统、梯度磁场系统、射频系统、计算机及图像处理等系统组成,各系统间相互连接,由计算机控制、协调。对于超导MRI设备,低温保障冷却系统也是其重要组成部分。实

际的磁共振成像系统为了加快图像处理速度,一般都配备专用的图像处理阵列单元;为了实施特殊成像(如心脏门控、脑功能研究等),还要有对生理信号(心电、脉搏、(无创、有创)血压、血氧饱和度、氧分压、二氧化碳分压等)进行采集、处理、分析的单元。为了实现实时脑功能成像,需要配置特殊的高性能计算机柜,射频脉冲实时跟踪,试验刺激的产生、传输(可通过波导孔)及控制,数据的全自动后处理系统等。图像的硬拷贝输出设备(如激光相机)、软拷贝输出设备(如CD±R/RW、DVD±R/RW、MOD等光盘驱动器)也是必备的。 3.2磁体系统磁体系统是MRI设备产生成像所必需的静磁场(static magnetic field)的关键部件。磁体的主要性能指标是其产生的磁场强度、均匀度、稳定性及孔径大小等,这些性能指标直接关系到整个系统的信噪比和成像质量。几乎所有的厂家都在努力追求能够制造出高质量、尽可能高的磁场强度、优良的磁场均匀度、稳定可靠、尽可能大的开放孔径、以及尽可能短的磁体。3.2.1磁体系统的组成磁体系统的基本功能是为MRI设备提供满足特定要求的静磁场,除了磁体之外,还包括匀场线圈、梯度线圈、以及射频发射和接收体线圈(又称为内置体线圈,Build-in Body Coil)等组件。上述三个线圈依次套叠在磁体内腔中,使磁体孔径进一步变小。匀场线圈可进一步提高磁场的均匀性;梯度线圈

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