05.磁共振成像
合集下载
《磁共振成像》课件
缺点
• 扫描时间较长 • 设备和维护成本较高 • 对金属患者和患有心脏起搏器等设备的
患者不适用
结语
磁共振成像在医学领域起着重要的作用，为临床诊断和科学研究提供了宝贵 的工具。我们期待磁共振成像的未来发展，带来更多的创新和突破。
3
频率编码
4
使用不同的频率编码来识别不同的组
织类型。
5
重建图像
6
通过计算和处理信号数据，将图像重 建出来。
静态磁场
通过产生强大的静态磁场对人体进行 磁化。
感应信号
检测和记录由磁共振现象引发的细微 信号。
空间编码
通过空间编码技术将信号对应到具体 的图像位置。
磁共振成像的应用
临床应用
磁共振成像在临床诊断中广泛应用，用于检测和诊断各种疾病。
《磁共振成像》PPT课件
# 磁共振成像PPT课件 ## 一、概述 - 磁共振成像是一种非侵入性的医学影像学技术，通过利用核磁共振现象获取人体内部的详细图像。 - 本课件将介绍磁共振成像的基本原理、应用领域、发展前景以及与其他影像学的对比。
磁共振成像的基本步骤
1
平行磁场
2
施加额外的平行磁场来磁化人体组织。
1 磁共振成像并发症
2 安全风险
虽然磁共振成像是一项相对安全的检查技 术，但仍可能出现一些并发症，如过敏反 应或晕厥。
由于磁共振成像使用强大的磁场，对于携 带金属和电子设备的患者，可能存在引起 伤害的安全风险。
磁共振成像与其他影像学对比
优点
• 无辐射，对人体无害 • 能提供高分辨率的图像 • 可以观察软组织和细节
科学研究
磁共振成像为科学研究提供了非常有价值的工具，帮助了解人体结构和功能。
磁共振成像基本知识PPT课件
波谱成像（Spectroscopic Imaging）：通过分析组 织中的化学成分来提供分子层面的信息，有助于肿瘤 和代谢性疾病的诊断。
靶向成像（Targeted Imaging）：通过使用特异性 标记的分子探针，对特定分子或细胞进行成像，为个 性化医疗和精准诊断提供了可能。
04 磁共振成像应用
医学诊断
成本与普及
磁共振成像设备成本较高，限制了其 在基层医疗机构的普及。未来需要降 低设备成本，提高可及性。
磁敏感加权成像（Susceptibility Weighted Imaging, SWI）：利用组织磁敏感性 的差异进行成像，能够显示脑部微出血、铁沉积等病理变化。
分子成像技术
化学交换饱和转移成像（Chemical Exchange Saturation Transfer, CEST）：利用特定频率的射频 脉冲来检测组织中特定化学物质的变化，对肿瘤和炎 症等疾病的诊断具有潜在价值。
。
快速扫描技术
研究更快的扫描序列和算法，缩短 成像时间，提高检查效率，减轻患 者长时间处于扫描腔内的压力。
多模态成像融合
结合磁共振成像与其他影像技术（ 如CT、PET等），实现多模态成像 融合，提供更全面的医学影像信息 。
新应用活动和功能连接，深入 了解神经系统和认知科学领域。
磁共振成像的优势与局限性
高软组织分辨率
MRI对软组织结构有高分辨率，能够清晰显示脑、关节、肌 肉等组织的细微结构。
无骨伪影干扰
MRI不受骨骼的影响，能够清晰显示周围软组织的结构。
磁共振成像的优势与局限性
01
02
03
检查时间长
由于MRI需要采集大量数 据，检查时间相对较长。
金属植入物限制
磁共振成像质量控制教材课件
制定和实施标准化操作流程，确保每次扫描的一致性 和准确性。
03
磁共振成像质量影响因素
硬件设备因素
1 2 3
磁场强度
磁场强度是影响磁共振成像质量的重要因素，高 磁场强度可以提供更高的信噪比和分辨率。
线圈
线圈的品质和配置对图像的采集和信号强度有直 接影响，高品质的线圈能够提供更好的图像质量 。
梯处 理，形成图像。
磁共振成像系统构成
磁体
射频系统
梯度系统
计算机系统
产生强磁场，通常为 1.5T或3.0T。
发射射频脉冲，激发氢 原子核。
产生磁场梯度，实现空 间定位。
处理共振信号，重建图 像。
磁共振成像序列
自旋回波序列（Spin Echo）： 最常用的序列，用于获取T1和 T2加权图像。
制定磁共振成像的标准化和规范化操作流程，确 保不同操作者之间的一致性和可靠性。
感谢您的观看
THANKS
校准射频系统
确保射频发射和接收的准确性。
校准梯度系统
确保梯度系统的线性度和准确性。
参数优化与标准化
优化扫描参数
根据不同的检查部位和需求，选择合适的扫描序列和参数。
标准化成像参数
制定标准操作流程，确保不同批次和时间点的成像质量一致性。
参数验证与测试
对新参数进行验证和测试，确保其可行性和可靠性。
操作规范与培训
信号稳定性
信号稳定性是影响图像质量的关键因素，需要定期检查和校准。
硬件设备性能
确保硬件设备性能正常，包括射频线圈、梯度系统和计算机系统等 。
质量控制的方法
校准与验证
定期对磁共振成像设备进行校准和验证，确保设备性 能正常。
数据监测与评估
03
磁共振成像质量影响因素
硬件设备因素
1 2 3
磁场强度
磁场强度是影响磁共振成像质量的重要因素，高 磁场强度可以提供更高的信噪比和分辨率。
线圈
线圈的品质和配置对图像的采集和信号强度有直 接影响，高品质的线圈能够提供更好的图像质量 。
梯处 理，形成图像。
磁共振成像系统构成
磁体
射频系统
梯度系统
计算机系统
产生强磁场，通常为 1.5T或3.0T。
发射射频脉冲，激发氢 原子核。
产生磁场梯度，实现空 间定位。
处理共振信号，重建图 像。
磁共振成像序列
自旋回波序列（Spin Echo）： 最常用的序列，用于获取T1和 T2加权图像。
制定磁共振成像的标准化和规范化操作流程，确 保不同操作者之间的一致性和可靠性。
感谢您的观看
THANKS
校准射频系统
确保射频发射和接收的准确性。
校准梯度系统
确保梯度系统的线性度和准确性。
参数优化与标准化
优化扫描参数
根据不同的检查部位和需求，选择合适的扫描序列和参数。
标准化成像参数
制定标准操作流程，确保不同批次和时间点的成像质量一致性。
参数验证与测试
对新参数进行验证和测试，确保其可行性和可靠性。
操作规范与培训
信号稳定性
信号稳定性是影响图像质量的关键因素，需要定期检查和校准。
硬件设备性能
确保硬件设备性能正常，包括射频线圈、梯度系统和计算机系统等 。
质量控制的方法
校准与验证
定期对磁共振成像设备进行校准和验证，确保设备性 能正常。
数据监测与评估
磁共振成像(Magnetic-Resonance-Imaging-)PPT课件
1、钆与大分子的复合物
利用钆喷替酸葡甲胺（Gd-DTPA）与大分子 物质如白蛋白、葡聚糖等连接，形成分子量 超过2000道尔顿的大分子复合物，使造影剂 在血管内停留时间延长。
-
8
2、极小超顺磁氧化铁颗粒
其基本成分与网状内皮细胞性造影 剂相仿，但直径要小得多（约为 20~30nm），可以躲过网状内皮系 统的廓清作用，因而在血液中的滞 留时间明显延长，最后仍被网状内 皮细胞清除。
按造影剂的生物学分布，可分为细胞外间 隙非特异性分布造影剂、进入细胞内或细 胞膜结合造影剂、血池分布造影剂等。
-
4
1、细胞外造影剂
Gd-DTPA为离子型细胞外液造影剂， 不具有组织特异性，但可用于全身MR 增强扫描。目前临床上Gd-DTPA
主要用于以下几个方面：
-
5
Gd-DTPA应用
（1）脑和脊髓病变，由于Gd-DTPA不能透
MR造影剂及其应用
1044601 任志衡
-
1
磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging ）
利用原子核在强磁场内发生共 振所产生的信号经图像重建的 成像技术，人进入外磁场前， 质子处于无序状态，进入磁场， 呈有序状态。
-
2
-
3
MR造影剂
磁共振成像造影剂的分类
MRI造影剂一定能影响周围组织的磁学性质, 目前我国医学界一般把MRI造影剂分为以下 三类:顺磁性、铁磁性、超顺磁性。
-
10
4、肝细胞特异性造影剂
这类造影剂由于其特殊的分子结构，因而能 被肝细胞特异性地摄取。目前，该类对比剂 已经在临床上得到应用。临床上，肝细胞特 异性对比剂主要用于提高肝脏肿瘤的检出率。
1、钆螯合物
利用钆喷替酸葡甲胺（Gd-DTPA）与大分子 物质如白蛋白、葡聚糖等连接，形成分子量 超过2000道尔顿的大分子复合物，使造影剂 在血管内停留时间延长。
-
8
2、极小超顺磁氧化铁颗粒
其基本成分与网状内皮细胞性造影 剂相仿，但直径要小得多（约为 20~30nm），可以躲过网状内皮系 统的廓清作用，因而在血液中的滞 留时间明显延长，最后仍被网状内 皮细胞清除。
按造影剂的生物学分布，可分为细胞外间 隙非特异性分布造影剂、进入细胞内或细 胞膜结合造影剂、血池分布造影剂等。
-
4
1、细胞外造影剂
Gd-DTPA为离子型细胞外液造影剂， 不具有组织特异性，但可用于全身MR 增强扫描。目前临床上Gd-DTPA
主要用于以下几个方面：
-
5
Gd-DTPA应用
（1）脑和脊髓病变，由于Gd-DTPA不能透
MR造影剂及其应用
1044601 任志衡
-
1
磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging ）
利用原子核在强磁场内发生共 振所产生的信号经图像重建的 成像技术，人进入外磁场前， 质子处于无序状态，进入磁场， 呈有序状态。
-
2
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3
MR造影剂
磁共振成像造影剂的分类
MRI造影剂一定能影响周围组织的磁学性质, 目前我国医学界一般把MRI造影剂分为以下 三类:顺磁性、铁磁性、超顺磁性。
-
10
4、肝细胞特异性造影剂
这类造影剂由于其特殊的分子结构，因而能 被肝细胞特异性地摄取。目前，该类对比剂 已经在临床上得到应用。临床上，肝细胞特 异性对比剂主要用于提高肝脏肿瘤的检出率。
1、钆螯合物
磁共振成像的基本原理
添加标题
对比度：磁共振成像的对比度较高，能够清晰显示不同 组织之间的差异。
添加标题
与CT、X线比较：CT和X线具有较高的空间分辨率，能够 显示骨骼和钙化病变，但存在辐射问题。
磁共振成像的未来发展
磁共振成像的技术创新
高分辨率成像技术：提高图像的分辨率，更准确地显示病变
多模态成像技术：将磁共振与其他影像技术结合，提供更全面的诊断信息
添加副标题
磁共振成像的基本原理
汇报人：
目录
CONTENTS
01 添加目录标题
02 磁共振成像的概述
03 磁共振成像的原理
04 磁共振成像的技术
05 磁共振成像的优势 与局限性
06 磁共振成像的未来 发展
添加章节标题
磁共振成像的概述
磁共振成像的定义
磁共振成像是一种 基于核磁共振原理 的医学影像技术
磁共振成像的原理
原子核的磁性
原子核的磁性是由 原子核内部的质子 和中子产生的
不同原子核的磁性 不同，与原子序数 有关
原子核的磁性可以 通过磁共振成像技 术进行测量和利用
磁共振成像技术利用 原子核的磁性进行成 像，可以获得人体内 部结构和组织的信息
磁场的相互作用
原子核的磁性： 原子核具有磁 性，可以与外 部磁场相互作
人工智能辅助诊断：利用人工智能技术对磁共振图像进行自动分析和诊断，提高诊断准确性 和效率
实时动态成像技术：实现实时动态监测，更好地评估病变的活动性和治疗效果
磁共振成像的应用拓展
医学领域：更广泛的临床应用，如脑部疾病、肿瘤、心血管疾病的早期诊断 科研领域：生物医学工程、材料科学、化学等领域的科研应用 工业领域：产品质量检测、材料性能评估等 安全检查领域：机场、车站等公共场所的安全检查，以及危险品检测
对比度：磁共振成像的对比度较高，能够清晰显示不同 组织之间的差异。
添加标题
与CT、X线比较：CT和X线具有较高的空间分辨率，能够 显示骨骼和钙化病变，但存在辐射问题。
磁共振成像的未来发展
磁共振成像的技术创新
高分辨率成像技术：提高图像的分辨率，更准确地显示病变
多模态成像技术：将磁共振与其他影像技术结合，提供更全面的诊断信息
添加副标题
磁共振成像的基本原理
汇报人：
目录
CONTENTS
01 添加目录标题
02 磁共振成像的概述
03 磁共振成像的原理
04 磁共振成像的技术
05 磁共振成像的优势 与局限性
06 磁共振成像的未来 发展
添加章节标题
磁共振成像的概述
磁共振成像的定义
磁共振成像是一种 基于核磁共振原理 的医学影像技术
磁共振成像的原理
原子核的磁性
原子核的磁性是由 原子核内部的质子 和中子产生的
不同原子核的磁性 不同，与原子序数 有关
原子核的磁性可以 通过磁共振成像技 术进行测量和利用
磁共振成像技术利用 原子核的磁性进行成 像，可以获得人体内 部结构和组织的信息
磁场的相互作用
原子核的磁性： 原子核具有磁 性，可以与外 部磁场相互作
人工智能辅助诊断：利用人工智能技术对磁共振图像进行自动分析和诊断，提高诊断准确性 和效率
实时动态成像技术：实现实时动态监测，更好地评估病变的活动性和治疗效果
磁共振成像的应用拓展
医学领域：更广泛的临床应用，如脑部疾病、肿瘤、心血管疾病的早期诊断 科研领域：生物医学工程、材料科学、化学等领域的科研应用 工业领域：产品质量检测、材料性能评估等 安全检查领域：机场、车站等公共场所的安全检查，以及危险品检测
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。
磁共振成像基本概念
逐渐衰减；
（2）主磁场的不均匀。尽管我们追求主磁场 的绝对均匀，但实际上这是不可能的，主 磁场总是存在一定程度的不均匀，这种不 均匀一般认为是恒定的பைடு நூலகம்也就是说某处一 直轻微偏高，而另一处一直轻微偏低，主 磁场的这种不均匀同样会造成质子失相位， 引起宏观横向磁化矢量的衰减。
由于受上述两个方面磁场不均匀的影响，实
进动频率也称为Larmor（拉莫尔）频率， 其计算公式为：w=r.B,其中w为Larmor频率， r为磁旋比（r对于某一种磁性原子核来说是 个常数，质子的r约为42.5mHz/T），B为主 磁场的场强，单位为特斯拉（T）。从公式 中可知，质子的进动频率与主磁场场强成
正比。
处于低能级和高能级状态下的质子由于进动 产生纵向和旋转的横向磁化分矢量
• 进动频率
处于主磁场中的质子，除了自旋运动外，还绕着 主磁场轴进行旋转摆动，我们把质子的这种旋 转摆动称为进动。就像地球除了自转，还绕着 太阳公转。太阳就像主磁场的轴，地球就是自 旋运动的质子。（课本图6-9示）
进动是磁性原子核自旋产生的小磁场与主 磁场相互作用的结果，进动频率明显低于自旋 频率，但对于磁共振成像来说，进动频率要比 自旋频率重要得多。
学医路上 与君共勉
濮阳市安阳地区医院核磁室 主讲人： 华小霞 15039962816
MRI基本概念
• 磁共振现象 • 弛豫 • 梯度场和空间定位 • K空间的基本概念
磁共振现象
• 实现磁共振现象的物质基础（磁性原子核） • 实现磁共振现象的条件：
（1）具有磁矩的自旋原子核（即磁性原 子核）
（二）核磁弛豫
90°脉冲关闭后，组织的宏观磁化矢量逐 渐又回到平衡状态，我们把这个过程称为 核磁弛豫。核磁弛豫可以分解成两个相对 独立的部分：（1）横向磁化矢量逐渐减小 直至消失，称为横向弛豫（2）纵向磁化矢 量逐渐恢复直至最大值（平衡状态），称 为纵向弛豫。
（2）主磁场的不均匀。尽管我们追求主磁场 的绝对均匀，但实际上这是不可能的，主 磁场总是存在一定程度的不均匀，这种不 均匀一般认为是恒定的பைடு நூலகம்也就是说某处一 直轻微偏高，而另一处一直轻微偏低，主 磁场的这种不均匀同样会造成质子失相位， 引起宏观横向磁化矢量的衰减。
由于受上述两个方面磁场不均匀的影响，实
进动频率也称为Larmor（拉莫尔）频率， 其计算公式为：w=r.B,其中w为Larmor频率， r为磁旋比（r对于某一种磁性原子核来说是 个常数，质子的r约为42.5mHz/T），B为主 磁场的场强，单位为特斯拉（T）。从公式 中可知，质子的进动频率与主磁场场强成
正比。
处于低能级和高能级状态下的质子由于进动 产生纵向和旋转的横向磁化分矢量
• 进动频率
处于主磁场中的质子，除了自旋运动外，还绕着 主磁场轴进行旋转摆动，我们把质子的这种旋 转摆动称为进动。就像地球除了自转，还绕着 太阳公转。太阳就像主磁场的轴，地球就是自 旋运动的质子。（课本图6-9示）
进动是磁性原子核自旋产生的小磁场与主 磁场相互作用的结果，进动频率明显低于自旋 频率，但对于磁共振成像来说，进动频率要比 自旋频率重要得多。
学医路上 与君共勉
濮阳市安阳地区医院核磁室 主讲人： 华小霞 15039962816
MRI基本概念
• 磁共振现象 • 弛豫 • 梯度场和空间定位 • K空间的基本概念
磁共振现象
• 实现磁共振现象的物质基础（磁性原子核） • 实现磁共振现象的条件：
（1）具有磁矩的自旋原子核（即磁性原 子核）
（二）核磁弛豫
90°脉冲关闭后，组织的宏观磁化矢量逐 渐又回到平衡状态，我们把这个过程称为 核磁弛豫。核磁弛豫可以分解成两个相对 独立的部分：（1）横向磁化矢量逐渐减小 直至消失，称为横向弛豫（2）纵向磁化矢 量逐渐恢复直至最大值（平衡状态），称 为纵向弛豫。
磁共振(MRI)成像原理
横向弛豫
七、横向弛豫
横向弛豫
七、横向弛豫 由于受磁场不均匀的影响，实际上90°射频脉冲关闭后，宏观横向磁化矢量将呈指数式
的快速衰减，我们把宏观横向磁化矢量的这种衰减称为自由感应衰减也称T2※弛豫。 利用180°聚焦脉冲可以剔除主磁场不均匀造成的宏观横向磁化矢量衰减，组织由于质
子群周围磁场微环境随机波动造成的宏观横向磁化矢量的衰减才是真正的横向弛豫，即T2弛 豫。T2弛豫的能量传递发生于质子群内部，即质子与质子之间，因此T2弛豫也称自旋一自 旋弛豫（spin-spin弛豫）。
横向弛豫
七、横向弛豫 90°脉冲关闭后，组织中的宏观横向磁化矢量将逐渐减小，最后将衰减到零。90°脉冲
使组织中原来相位不一致的质子群处于同相位进动，质子小磁场的横向磁化分矢量相互叠加， 从而产生旋转的宏观横向磁化矢量。
90°脉冲关闭后，宏观横向磁化矢量衰减的原因与之相反，同相位进动的质子群逐渐失 去了相位的一致，其横向磁化分矢量的叠加作用逐渐减弱，因此宏观横向磁化矢量逐渐减小 直至完全衰减。
子核中的质子数是相同的，所不同的是中子数，这种同一元素的不同原子 核被称为同位素，如元素氢的同位素就有H（氢核）、H（氘核）和H（氚 核），一般标为1H（氢核）、H（氘核）和3H（氚核）即可。
物质基础
一、物质基础：自旋和核磁共振 原子核具有一定大小和质量，可以视作一个球体，所有磁性原子核都有一个特性，就
弛豫
六、核磁弛豫
A.在激发前平衡状态下，组织中只有宏观纵向磁化矢量（向上空白 粗箭）； B.90°脉冲激发后即刻，组织中宏观纵向磁化矢量消失，产生一 个旋转（带箭头圆圈）的宏观横向磁化矢量（水平空白粗箭）； C.等待一段时间后，组织中的宏观横向磁化矢量有所缩小，宏观纵 向磁化矢量有所恢复； D.再等待一段时间后，组织中的宏观横向磁化矢量进一步缩小，宏 观纵向磁化矢量恢复更多； E.再过一段时间，组织中的宏观横向磁化矢量已经完全衰减，而宏 观纵向磁化矢量进一步恢复； F.到最后，组织中的宏观纵向磁化矢量已经完全恢复到平衡状态。
磁共振成像(MRI)诊断学
第四章 消化系统MRI诊断
第一节 概 述 三 正常腹部MRI表现 1 肝实质：T1WI均匀等信号，略高于脾脏； T2WI均匀低信号，明显低于脾脏 2 肝内血管：条状或点状无信号，分布均匀，走行 规则 3 胆管：不显示 4 胆囊：T2WI呈均匀高信号；T1WI信号强度与内 部成分有关，可为低.等.高信号 5 胰腺: T1WI均匀中等信号，与肝脏相近 T2WI均匀低信号，等于或略高于肝脏
线圈选择：脊椎表面线圈；阵列线 圈可全脊椎成像
扫描层面：矢状. 横扫. 冠状
扫描参数：层厚/层距=5-8mm T1WI/ T2WI
增强扫描：
第二节 脊柱脊髓正常MR表现
第二节 脊柱脊髓正常MR表现
第二节 脊柱脊髓正常MR表现
第二节 脊柱脊髓正常MR表现
脊椎序列 生理曲度 椎体信号 T1WI 等信号 T2WI 低信号
反转恢复序列 Inversion Recovery Sequence, IR
5
第一章 总 论
磁共振成像参数
TR值—重复时间 Repetition Time, TR
TE值—回波时间 Echo Time, TE
1
2
3
第一章 总 论
磁共振成像参数 T1值：纵向弛豫时间 T1WI: 重点显示组织T1值
长TR(TR>2000ms)
长TE(TE>90ms )
第一章 总 论
第一章 总 论
第四节 组织信号特点 T1WI T2WI 水 低信号 高信号 脂肪 高信号 高信号 软组织（脑肌肉） 等信号 等偏低 骨皮质 低信号 低信号 骨松质 等偏高 等偏低 流动血液 SE 低（无） 低（无） GRE（MRA）高 高 新鲜出血 等或低 高 陈旧出血 高 高
第一节 概 述 三 正常腹部MRI表现 1 肝实质：T1WI均匀等信号，略高于脾脏； T2WI均匀低信号，明显低于脾脏 2 肝内血管：条状或点状无信号，分布均匀，走行 规则 3 胆管：不显示 4 胆囊：T2WI呈均匀高信号；T1WI信号强度与内 部成分有关，可为低.等.高信号 5 胰腺: T1WI均匀中等信号，与肝脏相近 T2WI均匀低信号，等于或略高于肝脏
线圈选择：脊椎表面线圈；阵列线 圈可全脊椎成像
扫描层面：矢状. 横扫. 冠状
扫描参数：层厚/层距=5-8mm T1WI/ T2WI
增强扫描：
第二节 脊柱脊髓正常MR表现
第二节 脊柱脊髓正常MR表现
第二节 脊柱脊髓正常MR表现
第二节 脊柱脊髓正常MR表现
脊椎序列 生理曲度 椎体信号 T1WI 等信号 T2WI 低信号
反转恢复序列 Inversion Recovery Sequence, IR
5
第一章 总 论
磁共振成像参数
TR值—重复时间 Repetition Time, TR
TE值—回波时间 Echo Time, TE
1
2
3
第一章 总 论
磁共振成像参数 T1值：纵向弛豫时间 T1WI: 重点显示组织T1值
长TR(TR>2000ms)
长TE(TE>90ms )
第一章 总 论
第一章 总 论
第四节 组织信号特点 T1WI T2WI 水 低信号 高信号 脂肪 高信号 高信号 软组织（脑肌肉） 等信号 等偏低 骨皮质 低信号 低信号 骨松质 等偏高 等偏低 流动血液 SE 低（无） 低（无） GRE（MRA）高 高 新鲜出血 等或低 高 陈旧出血 高 高
磁共振成像(MRI)
射频发射器与MR信号接收器为射频系统， 主要由线圈组成。射频发射器是为了产生 不同的脉冲序列，以激发体内氢原子核， 产生MR信号。射频发射器很像一个短波发 射台及发射天线，向人体发射脉冲，人体 内氢原子核相当一台收音机接收脉冲。脉 冲停止发射后，人体氢原子核变成一个短 波发射台而MR信号接受器则成为一台收音 机接收MR信号。
质子吸收RF脉冲的能量，由低能级(指向上) 跃迁到高能级(指向下)。指向下质子抵消了 指向上质子的磁力，于是纵向磁化减小。 与此同时，RF脉冲还使进动的质子不再 处于不同的相位，而作同步、同速运动，即 处于同相位(inphase)。这样，质子在同一时 间指向同一方向，其磁矢量也在该方向叠
加起来，于是出现横向磁化
附：名词解释
晶格： MRI中原子核周围的 环境称为晶格。
平衡态：质子在温度 与磁场强度不变的情 况下充分磁化后，磁 化矢量保持衡定，这 种稳定状态为平衡态。 激发态：质子吸收能 量(RF)后的不稳定状 态为激发态。
四、病人（质子）进入外加磁场时 会发生什么情况
1、质子在正常情况下是 随意排列的 （杂乱无章），宏观磁化 矢量和为零. “自由态” 2、质子进入外加磁场时 会发生二种情况：顺、 逆外加磁场的方向。(磁
脉冲序列
如何获得选定层面中各种组织的T1、T2或 Pd的差别，从而得到不同的MRI图像，首先 要了解脉冲序列。
施加RF脉冲后，纵向磁化减小、消失， 横向磁化出现。使纵向磁化倾斜900脉冲为 900脉冲，而倾斜1800的脉冲则为1800脉冲。 施加900脉冲，等待一定时间，施加第二个 900脉冲或1800脉冲，这种连续施加脉冲为脉 冲序列。
原子核由中子与质子组成，但氢核只有一个质 子，没有中子。在人体内氢核丰富，而且用它进 行MRI的成像效果最好。因此，当前MRI都用氢核 或质子来成像。质子有自己的磁场，是一个小磁 体。 人体进入外磁场前，质子排列杂乱无章， 放人外磁场中，则呈有序排列。质子作为小磁体， 同外磁场磁力线呈平行和反平行的方向排列。平 行于外磁场磁力线的质子处于低能级状态，数目 略多。反平行于外磁场的质子则处于高能级状态。
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磁共振定域谱
（Magnetic Resonance Spectroscopy，MRS）
Localized MRS
磁共振定域谱MRS: 使用梯度场和脉冲选择性激发一小块组织（体素Voxel）， 然后观察FID信号，并利用来自于所选择体素的FID信号产 生谱图。
Why MRS
MRS能够在活体上选择性地、无创地定量测量组织内 化学成分与结构、化学环境变化、分子的存在状态， 这是以往任何成像技术所无法实现的。 代谢物在正常的组织中以特定的浓度存在，当发生病 变，浓度发生变化，MRS可以观察这种浓度的变化。 疾病的早期诊断（检测），功能的研究。
Why 2D MRS
活体1D 1H MRS通常存在代谢物谱峰拥挤、分辨率较 低和归属难等问题。引入2D MRS可在较大程度上解决 1H MRS谱峰重叠和谱峰归属难的问题。
定域二维相干谱 (2D Localized Correlated SpectroscopY，L-COSY)
小鼠大脑9.4 T下活体二维定域谱图
肌酸（Cr）：化学位移3.03，3.94ppm，细胞能量的标志
胆碱（Choline）：化学位移3.2ppm，细胞膜磷脂代谢的一个组成成分 并反映膜的更新。 肌醇（MI）：化学位移3.56ppm，MI升高见于Alzheimer病。 脂质（Lip）：弛豫时间非常短，一般看不到。
磁共振谱（MRS）与磁共振成像（MRI）的异同点
水峰压制（Water Suppression, WS）
Why WS?
In MRS, the metabolites under observation are as much as 10,000 times less concentrated than water, which makes their detection in the presence of tissue water difficult.
其他脉冲序列
Image-selected in vivo spectroscopy (ISIS)活体成像选择谱
(E) = (A) − (B) − (C) + (D)
LASER (Localization by Adiabatic SElective Refocusing)
hyperbolic secant (HS) pulses
Why MRSI
单体素（Single-voxel）MRS 没有空间分布信息
Probably their greatest single limitation is the lack of ability to determine spatial heterogeneity of spectral patterns(often very important in brain tumors, for instance)
基本原理：引入相位编码梯度（phase-encoding
gradient）实现空间定位
2D-PRESS-MRSI pulse sequence
PRESS序列用来激发一块大体积的脑组织 gX，gY相位编码梯度实现激发区域内的空间定位 CHESS用于水压制
What we can get from MRSI
二维J分解定域谱 (Localized 2D J-resolved spectroscopy, JPRESS)
3 T下健康志愿者前列腺2D MRS定域谱
检测的谱：1H和31P, 13C, 15N, 19F and 23Na谱
1H谱信号强，信噪比高，灵敏度高，但需要水峰抑制
对于1.5T的仪器，1H的MRS体素体积1～8 mm3, 31P>30 mm3 13C比31P、1H的灵敏度更低，只是一种研究手段，但在中 枢神经系统的研究中有很好的应用 1H所需的硬件和常规的MRI基本相同 31P能检测和能量相关的代谢物 化学位移范围： 31P～40ppm，1H～10ppm，13C～ 200ppm
single voxel
multiple voxel
MRS在医学诊断中：
单体素
广泛使用 比较短的扫描时间 通常比较好的场的均匀性 短的回波时间 相对容易处理和解释
多体素（谱成像）
物质空间分布 大范围的脑区域可被检测
二维（2D）磁共振定域谱 （two spectral dimension） two spatial dimension
common approach: chemical shift selective (CHESS) In essence, the selective RF pulse excites the water onto the transverse plane after which all coherences are dephased by the following magnetic field gradient.
质子波谱均表现为不同程度的NAA减低，Cho和MI升高。 乳酸升高。
10. 新生儿缺血缺氧性脑病（HIE）
HIE患儿的1HMRS表现为：出现双峰状的Lac波，NAA降 低，Cr降低，Glu－Gln波峰呈多个增高的锯齿状波，MI 增高。
检测的主要代谢物：
N－乙酰天门冬氨酸（NAA）：化学位移2.02ppm，NAA存在于神经元 中，是公认的神经元的标志。 谷氨酸（Glu）和谷氨酰胺（Gln）： Glu是一种兴奋性神经递质， Gln 对神经递质的灭活和调节发挥作用。 乳酸（Lac）：存在提示正常细胞内氧化呼吸抑制而糖酵解加强，是早期 脑梗死的敏感标志。
MRS、MRI提供的信息不一样
MRI：组织的物理化学状态、流动扩散、运动 MRS：组织的化学组成
MRS不需要频率编码 在单体素（single-voxel）MRS不需要相位编码
1H
MRS在脑部疾病中的应用
1. 脑部肿瘤
MRS和MRI 相结合不仅能提高诊断的准确性，而且有利于分辨良恶性， 能检测治疗效果和估计预后。 肿瘤质子磁共振波谱多表现为NAA、Cr、Cho、Lac、Lip等5种主要 代谢物的变化。一般情况下，Cho的浓度越高，肿瘤的恶性程度就越高。
相同点：
MRS、MRI可以相同的仪器 相同的物理原理 广泛使用梯度场来实现空间定 位 MRI、多体素（multiple-voxel） MRS都需要用到相位编码
不同点： MRI是基于组织的水信号成像 MRS所成的是一张包含各种峰的图
MRS比MRI灵敏度低
MRI：水中的质子的浓度 MRS：代谢物（metabolites）核的浓度
在1.5T仪器上，正常人的侧脑室 常规的MRI图
胆碱、肌酸、 N－乙酰天门冬氨酸和乳酸的谱成像
在1.5T成像仪上， 2D-PRESS-MRSI 序列应用于左“海马体”受到 伤害的病人的结果 (由 T2 MRI获得) Metabolic maps： images of spatial distribution of individual metabolic NAA信号下降 Cho and Cr 信号上升
4. 多发性硬化（MS）
MS急性期，NAA显著下降，Cho显著升高，Lac中等升 高，Cr暂时显著性降低。
5. 癫痫
颞叶癫痫是临床最常见的类型，病理改变为海马硬化、神 经元减少和胶质细胞增生。 MRS研究普遍认为NAA峰值降低，Cho和Cr增加。
6脑坏死是放射性脑损伤 的晚期阶段。放射性脑坏死的 组织特点是血管内皮的损害导 致缺血坏死。 质子波谱的表现为：NAA、 Cho、Cr下降或消失，出现 Lip峰，NAA/Cr比值下降。
7. 脑外伤
质子波谱的表现为：Cr、Cho、Cho/Cr、Cho/NAA明显 下降，NAA下降。
8. 艾滋病（AIDS）
在临床和MRI表现异常之前既可有MRS的异常变化，早期 表现为NAA水平下降和Cho升高，以后出现非特异性脑白 质托髓鞘，NAA进一步下降，Cho继续上升。
9. 儿童脑白质营养不良
In practice, the CHESS element is repeated two to six times to improve the water suppression. less sensitive towards frequency offsets caused by B0 magnetic field inhomogeneity reduce the sensitivity towards B1 magnetic field inhomogeneity
3. 老年退行性疾病
阿尔茨海默 病（Alzheimei）（AD）是常见的变性性疾 病，占老年性痴呆的40％以上。 1H MRS表现为NAA减低而MI升高。NAA降低反映了神经 元的减少和缺失以及功能的异常。MI升高的可能机制是肌 醇转换为磷脂酰肌醇的酶受到了抑制，从而影响磷脂酰肌 醇的第二信使作用。
PRESS
消除由 1800脉 冲不准 而引起 的磁化 矢量
片选 梯度
CHEmical Shift Selective (CHESS)：用于压制水峰
STEAM
PRESS与STEAM序列的差异点：
PRESS序列的灵敏度比STEAM序列高。 STEAM序列对T2弛豫效应较不敏感。 对于相同的硬件条件，STEAM可以采用更短的 TE STEAM压制水峰的效果更好。 PRESS的特异性吸收率（specific absorption rate, SAR ）大约是STEAM的两倍。 片选形状，STEAM较好的体素的边缘尖锐性 （对于高场MRS特别有用）。
Spectra are shown for Control and AD brain in the posterior cingulate region. AD: Alzheimer’s Disease
（Magnetic Resonance Spectroscopy，MRS）
Localized MRS
磁共振定域谱MRS: 使用梯度场和脉冲选择性激发一小块组织（体素Voxel）， 然后观察FID信号，并利用来自于所选择体素的FID信号产 生谱图。
Why MRS
MRS能够在活体上选择性地、无创地定量测量组织内 化学成分与结构、化学环境变化、分子的存在状态， 这是以往任何成像技术所无法实现的。 代谢物在正常的组织中以特定的浓度存在，当发生病 变，浓度发生变化，MRS可以观察这种浓度的变化。 疾病的早期诊断（检测），功能的研究。
Why 2D MRS
活体1D 1H MRS通常存在代谢物谱峰拥挤、分辨率较 低和归属难等问题。引入2D MRS可在较大程度上解决 1H MRS谱峰重叠和谱峰归属难的问题。
定域二维相干谱 (2D Localized Correlated SpectroscopY，L-COSY)
小鼠大脑9.4 T下活体二维定域谱图
肌酸（Cr）：化学位移3.03，3.94ppm，细胞能量的标志
胆碱（Choline）：化学位移3.2ppm，细胞膜磷脂代谢的一个组成成分 并反映膜的更新。 肌醇（MI）：化学位移3.56ppm，MI升高见于Alzheimer病。 脂质（Lip）：弛豫时间非常短，一般看不到。
磁共振谱（MRS）与磁共振成像（MRI）的异同点
水峰压制（Water Suppression, WS）
Why WS?
In MRS, the metabolites under observation are as much as 10,000 times less concentrated than water, which makes their detection in the presence of tissue water difficult.
其他脉冲序列
Image-selected in vivo spectroscopy (ISIS)活体成像选择谱
(E) = (A) − (B) − (C) + (D)
LASER (Localization by Adiabatic SElective Refocusing)
hyperbolic secant (HS) pulses
Why MRSI
单体素（Single-voxel）MRS 没有空间分布信息
Probably their greatest single limitation is the lack of ability to determine spatial heterogeneity of spectral patterns(often very important in brain tumors, for instance)
基本原理：引入相位编码梯度（phase-encoding
gradient）实现空间定位
2D-PRESS-MRSI pulse sequence
PRESS序列用来激发一块大体积的脑组织 gX，gY相位编码梯度实现激发区域内的空间定位 CHESS用于水压制
What we can get from MRSI
二维J分解定域谱 (Localized 2D J-resolved spectroscopy, JPRESS)
3 T下健康志愿者前列腺2D MRS定域谱
检测的谱：1H和31P, 13C, 15N, 19F and 23Na谱
1H谱信号强，信噪比高，灵敏度高，但需要水峰抑制
对于1.5T的仪器，1H的MRS体素体积1～8 mm3, 31P>30 mm3 13C比31P、1H的灵敏度更低，只是一种研究手段，但在中 枢神经系统的研究中有很好的应用 1H所需的硬件和常规的MRI基本相同 31P能检测和能量相关的代谢物 化学位移范围： 31P～40ppm，1H～10ppm，13C～ 200ppm
single voxel
multiple voxel
MRS在医学诊断中：
单体素
广泛使用 比较短的扫描时间 通常比较好的场的均匀性 短的回波时间 相对容易处理和解释
多体素（谱成像）
物质空间分布 大范围的脑区域可被检测
二维（2D）磁共振定域谱 （two spectral dimension） two spatial dimension
common approach: chemical shift selective (CHESS) In essence, the selective RF pulse excites the water onto the transverse plane after which all coherences are dephased by the following magnetic field gradient.
质子波谱均表现为不同程度的NAA减低，Cho和MI升高。 乳酸升高。
10. 新生儿缺血缺氧性脑病（HIE）
HIE患儿的1HMRS表现为：出现双峰状的Lac波，NAA降 低，Cr降低，Glu－Gln波峰呈多个增高的锯齿状波，MI 增高。
检测的主要代谢物：
N－乙酰天门冬氨酸（NAA）：化学位移2.02ppm，NAA存在于神经元 中，是公认的神经元的标志。 谷氨酸（Glu）和谷氨酰胺（Gln）： Glu是一种兴奋性神经递质， Gln 对神经递质的灭活和调节发挥作用。 乳酸（Lac）：存在提示正常细胞内氧化呼吸抑制而糖酵解加强，是早期 脑梗死的敏感标志。
MRS、MRI提供的信息不一样
MRI：组织的物理化学状态、流动扩散、运动 MRS：组织的化学组成
MRS不需要频率编码 在单体素（single-voxel）MRS不需要相位编码
1H
MRS在脑部疾病中的应用
1. 脑部肿瘤
MRS和MRI 相结合不仅能提高诊断的准确性，而且有利于分辨良恶性， 能检测治疗效果和估计预后。 肿瘤质子磁共振波谱多表现为NAA、Cr、Cho、Lac、Lip等5种主要 代谢物的变化。一般情况下，Cho的浓度越高，肿瘤的恶性程度就越高。
相同点：
MRS、MRI可以相同的仪器 相同的物理原理 广泛使用梯度场来实现空间定 位 MRI、多体素（multiple-voxel） MRS都需要用到相位编码
不同点： MRI是基于组织的水信号成像 MRS所成的是一张包含各种峰的图
MRS比MRI灵敏度低
MRI：水中的质子的浓度 MRS：代谢物（metabolites）核的浓度
在1.5T仪器上，正常人的侧脑室 常规的MRI图
胆碱、肌酸、 N－乙酰天门冬氨酸和乳酸的谱成像
在1.5T成像仪上， 2D-PRESS-MRSI 序列应用于左“海马体”受到 伤害的病人的结果 (由 T2 MRI获得) Metabolic maps： images of spatial distribution of individual metabolic NAA信号下降 Cho and Cr 信号上升
4. 多发性硬化（MS）
MS急性期，NAA显著下降，Cho显著升高，Lac中等升 高，Cr暂时显著性降低。
5. 癫痫
颞叶癫痫是临床最常见的类型，病理改变为海马硬化、神 经元减少和胶质细胞增生。 MRS研究普遍认为NAA峰值降低，Cho和Cr增加。
6脑坏死是放射性脑损伤 的晚期阶段。放射性脑坏死的 组织特点是血管内皮的损害导 致缺血坏死。 质子波谱的表现为：NAA、 Cho、Cr下降或消失，出现 Lip峰，NAA/Cr比值下降。
7. 脑外伤
质子波谱的表现为：Cr、Cho、Cho/Cr、Cho/NAA明显 下降，NAA下降。
8. 艾滋病（AIDS）
在临床和MRI表现异常之前既可有MRS的异常变化，早期 表现为NAA水平下降和Cho升高，以后出现非特异性脑白 质托髓鞘，NAA进一步下降，Cho继续上升。
9. 儿童脑白质营养不良
In practice, the CHESS element is repeated two to six times to improve the water suppression. less sensitive towards frequency offsets caused by B0 magnetic field inhomogeneity reduce the sensitivity towards B1 magnetic field inhomogeneity
3. 老年退行性疾病
阿尔茨海默 病（Alzheimei）（AD）是常见的变性性疾 病，占老年性痴呆的40％以上。 1H MRS表现为NAA减低而MI升高。NAA降低反映了神经 元的减少和缺失以及功能的异常。MI升高的可能机制是肌 醇转换为磷脂酰肌醇的酶受到了抑制，从而影响磷脂酰肌 醇的第二信使作用。
PRESS
消除由 1800脉 冲不准 而引起 的磁化 矢量
片选 梯度
CHEmical Shift Selective (CHESS)：用于压制水峰
STEAM
PRESS与STEAM序列的差异点：
PRESS序列的灵敏度比STEAM序列高。 STEAM序列对T2弛豫效应较不敏感。 对于相同的硬件条件，STEAM可以采用更短的 TE STEAM压制水峰的效果更好。 PRESS的特异性吸收率（specific absorption rate, SAR ）大约是STEAM的两倍。 片选形状，STEAM较好的体素的边缘尖锐性 （对于高场MRS特别有用）。
Spectra are shown for Control and AD brain in the posterior cingulate region. AD: Alzheimer’s Disease