第四节磁共振成像
《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
医学影像物理试题第四章 磁共振成像
第四章磁共振成像习题（一）单项选择题1．核磁共振最早应用于临床是在A．1946年B．1973年C．20世纪60年代D．19世纪80年代E．18世纪2．MRI成像基础是A．组织间吸收系数的差别B．组织间密度高低的差别C．组织间形态的差别D．组织间驰豫时间的差别E．组织间大小的差别3．人体MRI最常用的成像原子核是．A．氢原子核B．钠原子核C．钙原子核D．磷原子核E．铁原子核4．自旋回波序列是指A．90°、90°B．90°、180°C．180°、180°D．90°、180°、180°5．MRI信号通常是指A．90°、90°脉冲序列信号B．纵向恢复接收信号C．自由感应衰减信号D．共振吸收信号6．巳知核的旋磁比，今欲使其发生磁共振，则外磁场B0与射频脉冲RF的的关系是A．只有当Bo=1T，才能发生磁共振B．只有当Bo=2T，才能发生磁共振C．只有当Bo=3T，才能发生磁共振D．只要Bo与满足拉莫公式，就可能发生磁共振E．只要Bo与满足拉莫公式，就一定发生磁共振7．在磁场Bo中，处于热平衡状态的核从外界吸收了能量，则其旋进角A．不变B．增大C．减小D．先增大后减小8．纵向磁化矢量恢复的规律是按随时间增加，式中是指A．恢复到原来最大值的63％时所需时间B．恢复到原来最大值的37％时所需时间C．恢复到原来最大值的33％时所需时间D．恢复到原来最大值的67％时所需时间9．长短与下列哪些因素无关A．组织成分B．组织结构C．外磁场场强D．组织形态E．磁环境10．符合拉莫尔频率的射频RF使宏观磁化矢量M偏离方向角，则这个RF是一个什么射频脉冲A．角脉冲B．角脉冲C．+90°脉冲D．+180°11．在空间位置编码时，若z轴方向为外磁场方向，选片所加的梯度磁场通常是A．x方向加梯度场B．y方向加梯度场C．z方向加梯度场D．x或y任一方向加梯度场或12．在自旋回波作用下，磁共振信号的幅值满足若要取得一帧，的加权图像，则有A．B．C．D．13．常规SE序列加权扫描参数为．ms, ms ．Ems ，ms ．Dms ．ms ．ms C ，ms ．Bms ，ms ．A．14．常规SE序列加权扫描参数为A．ms，ms B．ms，ms C．ms．ms D．ms，ms E．ms，ms 15．自旋回波（SE）序列中去相位是指A．180°脉冲激励后B．180°脉冲激励时C．90°脉冲激励后D．磁场不均匀所致的相位差别E．以上都不对16．影响图像对比度的主要成像参数是A．B．脉冲序列C．纵向磁化矢量D．磁场系统17．影响图像质量的重要因素是空间分辨力，而空间分辨力主要由A．磁场大小决定B．成像体素的大小决定C．像素的大小决定D．脉冲序列决定18．MRI设备不包括A．主磁体B．梯度线圈C．射频发生器D．高压发生器E．信号发生器19．MRI表现为高信号的组织是A．亚急性出血B．急性出血C．含铁血黄素D．骨钙铁E．流空血管20．下列哪一项不属于流空现象的范畴A．施加90°脉冲B．使用对比剂C．流空的血管呈黑色D．在某些状态下，流动液体还可表现为高信号E．流动血液的信号还与流动方向有关21．流动血液的信号与下列哪些无关A．流动方向B．流动速度c．湍流D．层流E．流动血液黏稠度22．下列哪一项不是MRI成像的优点A．有较高的软组织分辨力B．不受骨伪影干扰C．可多参数成像D．能多方位成像E．对钙化灶显示敏感23．下列选项中，哪—项不是影响信噪比的因素A．磁场强度B．梯度场强度C．像素大小D．重复时间E．矩阵大小24．MRI检查中如何减薄断层的厚度A．增加B．减低C．改变频率编码D．改变相位编码E．增加梯度磁场的强度25．流动血液的MRI信号为A．极低信号或极高信号B．略高信号C．高低混杂信号D．略低信号26．飞跃时间法（TOF）MEA成像是用A．饱和的质子流入层面B．不饱和的质子流入层面C．血液中的血红蛋白D．被射频激励的血液中质子E．流空效应27．梯度磁场的目的是A．增强磁场的均匀性B．减少磁场强度C．帮助空间定位D．增加磁场强度E．减小伪像28．相位编码将导致Y轴上的像素A．相位不同，频率不同B．相位不同，频率相同C．相位相同，频率不同D．相位相同，频率相同E．与频率无关29梯度回波序列的主要优点是A．减低噪音B．提高对比分辨率C．提高图像信噪比D·提高空间分辨力E·缩短检查时间30．下列哪项是MRI检查的缺点A．高对比度B．多方位成像C．骨伪像D．运动伪像E·多参数成像31．目前哪项技术是胰腺疾病的首选检查方法．核素显像E 射线X．DB-US ．CCT ．BMRI ．A．32．纵向磁化矢量的恢复正比于A．B．C．D．E．以上各项都不是33．横向磁化矢量的衰减正比于A．B．C．D．E．以上各项都不是34．下列哪项正确A．B．C．D．35．较长的A．增加权重B．减少权重C．增加权重D．减少权重36．较长的A．增加权重B．减少权重C．增加权重D．减少权重37．部分饱和脉冲序列产生A．加权图像B．加权图像C．加权图像D．减少权重（二）多项选择题38．处于外磁场中，当处于热平衡状态时，则其宏观总磁矩A．沿主磁场方向B．纵向分量最大C．只有纵向分量D．水平分量为零E．纵向分量为零F．沿水平方向39．核磁共振成像物理原理A．原子核绕外磁场的旋进B．加入RF就会发生共振吸收c．原子核能级劈裂D·加入射频能量等于劈裂能级间距时，出现能级跃迁E．自旋核在磁场中与射频电磁波共振‘40．宏观磁化强度矢量M与外磁场Bo的关系是A．强，M大B．弱，M大C．强，M小D．弱，M小41．在磁共振中，加权图像是指A．加权B．加权C．加权D．主磁场加权42．MRI系统主要由哪几部分组成A．主磁场系统B．射频系统c．图像重建系统D．信号接收系统43．MRI组织参数，包括下列哪几项A．质子密度B．回波时间C．流空效应D．值E．值44．相对CT而言，MRI优点包括下列哪几项A．直接多轴面成像B．化学成像，信息量大c．密度分辨率高D．空间分辨率高E．无碘过敏危险45．关于MRI中射频脉冲，下列说法正确的是A．磁化质子B．使质子同相进动C．具有磁场成分D．是无线电频率脉冲，电磁波的一种E．以上都不正确46造成自旋的失相位原因有A．自旋—自旋相互作用（内在的不均匀性）B．外磁场的不均匀性C．横向驰豫时间增长D．纵向驰豫时间缩短E．环境温度过高47．下列哪些说法正确A．受外磁场的不均匀性的影响B．受的影响C．受外磁场的不均匀性的影响D．受的影响E．受影响48．为了达到更薄的层厚，可以A．降低发射RF带宽B．降低接收RF带宽C．增大层面选择梯度的强度选项都正确．以上D．49．MRI中图像重建的过程A．选择层面B．相位编码C．频率编码D．以上选项都正确50．MRI中的图像处理伪影A．混叠B．截断C．化学位移D．部分容积（三）名词解释51．核磁矩52．纯旋进（核）53．磁化强度矢量54．拉莫尔频率55．自由感应衰减信号56．共振吸收和共振发射57．自旋回波序列SE。
第四章磁共振成像
TR要充分长(>2000ms)。
（1）质子密度加权图像( - WI ) （2）T1加权图像( T1 – WI) （3）短时反转恢复成像(STIR ) （4）流动衰减反转恢复图像 (FLAIR)
第四章
磁共振成像
43
三、反转恢复信号与加权图像
3.IR ( IRSE ) 序列的加权图像与对比度 （1）质子密度加权图像 扫描参数：
3 .SE序列加权与图像对比度 （2）T2加权图像（T2-WI）与对比度的获得 图像灰度主要由、T2决定 长TE (≥T2约75ms以上 )长TR(>> T1约2000ms以上 ) TR>>T1，e-TR/T10
I KB0 e TE / T2
不考虑 T2大的地方I 值较大，图像呈现强信号 T2小的地方I 值较小，图像呈现弱信号
dM z ' 1 (M 0 M z ' ) dt T1
在IRSE中，设t=0时， M Z ' M 0 ，则上式的解为：
M z ' M 0 (1 2 e
t / T1
)
第四章
磁共振成像
38
三、反转恢复信号与加权图像
2.反转恢复信号的幅值 纵向磁化矢量 M z ' M 0 (1 2 e
TR要充分长(>2000ms)。
第四章
磁共振成像
41
三、反转恢复信号与加权图像
3.IR ( IRSE ) 序列的加权图像与对比度 TI长度决定图像T1对比度，TE 长度决定图像T2对比度，
TR要充分长(>2000ms)。
第四章
磁共振成像
42
三、反转恢复信号与加权图像
3.IR ( IRSE ) 序列的加权图像与对比度 TI长度决定图像T1对比度，TE 长度决定图像T2对比度，
磁共振成像原理课件
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THANKS
磁场均匀性
为了获得高质量的图像， 磁体系统需要提供高均匀 性的磁场环境。
射频系统
发射器
射频系统中的发射器负责 产生射频脉冲，激发人体 内的氢原子核。
接收器
接收器负责接收来自人体 内的射频信号，并将其传 输给计算机系统进行处理 。
射频脉冲序列
射频脉冲序列是影响成像 质量的关键因素之一，不 同的脉冲序列对应不同的 成像效果和应用范围。
超高场强磁共振成像
总结词
超高场强磁共振成像技术能够进一步提高图像的分辨 率和信噪比，为医学影像诊断提供更加精准的信息。
详细描述
随着医学影像技术的不断发展，超高场强磁共振成像技 术逐渐成为研究的热点。与高场强磁共振成像技术相比 ，超高场强磁共振成像具有更高的分辨率和信噪比，能 够提供更加清晰、准确的影像信息。这使得医生能够更 加准确地判断疾病的性质、程度和范围，为医学影像诊 断提供更加精准的信息。未来，超高场强磁共振成像技 术有望在神经、心血管、肿瘤等多个领域发挥更大的作 用，推动医学影像技术的不断进步。
磁共振成像原理课件
目录
• 磁共振成像原理简介 • 磁共振成像系统组成 • 磁共振成像技术 • 磁共振成像应用 • 磁共振成像的未来发展
01
磁共振成像原理简介
磁共振成像的基本概念
磁共振成像是一种基于原子核 磁矩的生物医学影像技术。
它利用外加磁场和射频脉冲使 人体内的氢原子核发生共振， 并测量共振信号以重建图像。
磁共振成像的优点与限制
优点
高分辨率、高对比度、无创、无 辐射、多参数成像等。
限制
检查时间长、对金属植入物敏感 、对磁场稳定性要求高等。
02
磁共振成像系统组成
第八章磁共振检查技术第四节MRI检查操作步骤及临床应用
优点：安全、无创、速度快、适应症广、成功率高； 胆管扩张、 狭窄、梗阻定位准确率100%，定性诊断准确率80%以上。局限： 无法进行治疗或取得组织活检。
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
MRCP
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
MRU MR Urography
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
盆腔MR检查
线圈选择：表面线圈或体线圈 体位：患者仰卧，正中矢状面与床面中线一致， 将双侧髂前上脊连线置于线圈横向中线。 扫描方法：嘱咐患者于扫描前1～2小时储尿， 使膀胱处于半充盈状态，膀胱、子宫常规采用 6～8mm层厚矢面和横断面的T1WI、T2WI，必要时 使用冠状面扫描，矢状面和横断面的相位编码 均取前后方向。观察前列腺应采用脂肪抑制 脉冲序列及扫描参数
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
fMRI
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
膝 关 节 动 态 成 像
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
MR血管成像的临床应用
MRA（MR Angiography）利用血液的流动性对血管 进行成像。 1、TOF ——Time of Flight 时间飞跃法
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
颈椎扫描
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
颈椎椎间盘横断面扫描
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
脊椎与脊髓的MR检查
2、胸椎及胸髓 线圈：相控阵表面线圈。 体位：患者仰卧，正中矢状面与床面中线一致 并垂直于床面， 将全部胸椎置于线圈内。 扫描方法：同颈椎和颈髓的MR检查。
最全的医学成像原理磁共振成像PPT课件
• （三）横向驰豫 • 1．横向驰豫机制 • MXY 的形成是由于射频脉冲激发后，自旋质子处于激发态并在XY 平面继续绕Z
轴进动，其相位趋于一致而叠加形成宏观磁化矢量。在磁场中，每个自旋都受到 静磁场B0 和临近自旋磁矩产生的局部磁场的影响。 • （三）横向驰豫 • 1．横向驰豫机制 MXY 的形成是由于射频脉冲激发后，自旋质子处于激发态并在 XY 平面继续绕Z 轴进动，其相位趋于一致而叠加形成宏观磁化矢量。在磁场中， 每个自旋都受到静磁场B0 和临近自旋磁矩产生的局部磁场的影响。
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• 2．横向驰豫时间 90°RF 脉冲关闭后，在XY 平面内的MXY 以T2速率特征进行 驰豫，呈指数衰减曲线形式，如下图所示。
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• T2驰豫过程符合： • 式中：MXY（t）为t 时刻的横向磁化矢量值，M0为平衡态的磁化矢量值，t 为
驰豫时间，T2 为驰豫时间常数。 • 上式中当t＝T2时，MXY＝M0e-1=37% M0，即MXY 衰减至最大值的37％时所
• 1．空间分辨力低 与X 线摄影、CT 等成像技术相比，MR 图像的空间分辨 力较低。
• 2．成像速度慢 不利于为危重病人及不合作病人的检查。 • 3．禁忌证多 装有心脏起搏器、动脉瘤夹、金属假肢等病人不宜进行MRI
检查。 • 4．不能进行定量分析 因MRI 不能对成像参数值进行有效测定，所以不能
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二、自旋质子弛豫
• （一）驰豫的概念 • 驰豫（relaxation）：是指自旋质子
的能级由激发态恢复到它们稳定态 （平衡态）的过程。 • 驰豫过程包含着同步发生但彼此独立 的两个过程：①纵向驰豫 （longitudinal relaxation）；②横 向驰豫（transverse relaxation）
磁共振成像原理 ppt
T2 Weighted slice
原子核及其磁特性
一. 原子核的一般特性
• 同位素：质子数相同，中子数不
同的核构成的元素
H有三种同位素：11H,12H,13H
•
1 1
H
只有质子，没有中子
• 临床MRI主要原子核 1 H
自旋（spin)——MRI基础
自旋角动量 I
大小—原子核、 质子、中子数
（1）弛豫过程（relaxation process)：磁矩在射频场结束后，在 主磁场的作用下，进行“自由旋转”，由于粒子之间的能量交 换，所有磁矩将从不平衡态逐渐过渡到平衡态，这一过程称为 弛豫过程。这一过程将发生相对独立的纵向弛豫和横向弛豫。 下面以90度脉冲后弛豫过程加以说明。
a.横向弛豫：在垂直于主磁场的横向磁化矢量由初始值 逐渐复零的过程。满足下式，T2称为横向弛豫时间，经 过T2，Mxy减少63%。由于磁矩之间的相互作用，各磁 矩的旋进速度不一样，从而使基本一致的取向逐渐消失， 变为在横向杂乱无章的排列，从而使横向磁化矢量减小 至最后为零。又称自旋——自旋弛豫。主要反应样品磁 环境的不均匀性。
hRF BgB N
核磁共振NMR的条件
原子核在进动中吸收外界能量产生能 级跃迁现象
外界能量 短射频脉冲激发源 射频磁场RF
自旋磁矩在主磁场中进动.
核磁共振NMR的条件
• 射频脉冲频率必须与磁场中自旋磁矩 的旋进频率相同，与宏观磁化M的固 有频率相同，与质子的拉莫频率相同。
• 射频对自旋系统做功，系统内能增加， 在RF激发下，宏观磁化矢量产生共 振—NMR。
T2′弛豫效应——由于磁场不均匀性所 致横向弛豫效应
T2*弛豫——由T2弛豫效应和T2′弛豫效 应共同作用所产生的横向弛豫
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同相位T1WI
反相位T1WI 脂肪肝
多期增强检查 （肝转移瘤）
水抑制T2WI 普通增强检查 （左额叶胶质母细胞瘤）
医学影像学（第8版）
四、MRI检查的安全性
MRI检查禁忌证
置有心脏起搏器者 体内有金属性（铁磁性）内植物，如手术夹、支架等 孕三个月以内者
幽闭恐惧症者
医学影像学（第8版）
SWI
1H-MRS
DWI
PWI
fMRI
检测组织 显示组织 生化成分 磁敏感性差异 （左侧颞叶血肿） （右侧额叶胶质母细胞瘤）
显示水分子 扩散运动 （右侧额颞岛叶 及基底节区梗死）
显示组织血流 灌注状态
显示和量化脑区 功能连接 （默认网络）
医学影像学（第82WI
T1WI 脂肪抑制T1WI 右侧肾上腺髓样脂肪瘤
五、MRI图像特点
图像上的黑白灰度即信号强度，反映的是组织结构的弛豫时间 通常为多序列、多幅断层且常为横断层图像，组织结构影像无重叠 图像上组织结构的信号强度与成像序列和技术相关 ，例如脑脊液在 T1WI上呈低信号，在T2WI上则呈高信号 图像上的组织对比受窗设置影响 增强检查改变了T1WI或T2WI上组织结构的信号强度
2. 发射特定的RF脉冲引起磁共振现象
3. 停止RF脉冲后1H恢复至原有状态
并产生MR信号
4. 采集、处理MR信号并重建为MRI
图像
磁共振现象
医学影像学（第8版）
二、MRI设备与MRI成像性能
MRI成像的主要优势
MRCP MRA
成像参数多、序列多、方位多、软组织分辨力高
直接进行水成像
直接进行血管成像
谢谢观看
目录
第一章
影像诊断学总论
作者 : 于春水 单位 : 天津医科大学总医院
第四节
磁共振成像
目录
一、MRI成像的基本原理 二、MRI设备与MRI成像性能
三、MRI检查方法
四、MRI检查的安全性
五、MRI图像特点
医学影像学（第8版）
一、MRI成像的基本原理
1. 人体1H在强外磁场内产生纵向磁矢 量和1H进动