磁共振基础知识
磁共振成像基础知识

IR序列M的变化过程
IR序列特点
IR序列具有强T1对比特性; • 可设定TI,饱和特定组织产生具有特征
性对 比图像(STIR、FLAIR); • 短 TI 对比常用于新生儿脑部成像; • 采集时间长,层面相对较少。
STIR序列(Short TI Inversion Recovery)
在IR恢复过程中,组织的MZ都要过0点,但时间不 同。利用这一特点,对某一组织进行抑制。
超导型
优点:1.场强高(0.5-3.0T) ;2.磁场稳 定均匀;3.成像速度快,图象质量好。
缺点:1.造价高;2.需要补充液氦和 液氮;日常维护费用高。
梯度线圈
梯度线圈性能的提高 磁共振成像速度加 快
梯度线圈性能指标 梯度场强 20mT/m 切换率 50mT/m.s
脉冲线圈
作用:激发人体产 生共振;采集MR信 号
质子密度加权像
长TR、短TE——质子密度加权像,图像特点:
组织的 H 越大,信号就越强; H 越小,信号 就越弱。
脑白质:65 % 脑灰质:75 % CSF: 97 %
常规SE序列的特点
最基本、最常用的脉冲序列。 得到标准T1 WI 、 T2 WI图像。 T1 WI观察解剖好。 T2 WI有利于观察病变,对出血较敏感。 伪影相对少(但由于成像时间长,病人易
180- 90-{180-Echo}n
180°脉冲反转脉冲结束后,无MXY的存在,MZ开 始恢复,等MZ过了0点后,在时刻 t=TI (Time of In version反转时间),再施加一个 90°脉冲(此后的脉 冲方式同SE),再施加180°脉冲,就可以得到回波信 号。IR序列的TR一般为1800~2500ms,而TI=400~60 0ms。
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
磁共振的基础知识

磁共振的基础知识1、核磁共振核,不是核辐射,而是原子核,用得最多的是氢(人体最多)。
磁,磁场也。
共振,一定频率的射频脉冲激发原子核,使之共振,从而产生信号,转换成图像。
2、磁共振成像简单过程如果给人体施加一个外来的静磁场,再给予一个短暂的、与质子共振相同频率的旋转磁场(即射频脉冲),之后采集电磁波信号,就可以获得人体的磁共振信号。
对磁共振信号的采集过程给予一个形象的比喻,可以把质子比喻成卫星,我们从发射电台发送信号,卫星获得信号,再重新发射出来,地面的收音机就可以收听到节目了。
通过对接受到的磁共振信号进行空间编码和图像重建等处理,即产生MR图像。
3.磁共振检查的特点1)磁共振没有X线、CT检查的辐射,对身体不产生辐射危害。
2)磁共振采用空间三维梯度场,在不移动患者和扫描床的情况下实现任何角度扫描和图像重建。
3)无骨质伪影。
4)软组织对比度良好。
5)对病变显示更加敏感,可使病灶显示更早更清楚。
6)磁共振的DWI(扩散加权成像)序列,是唯一能够无创检测活体组织内水分子扩散运动的成像方法。
7)磁共振的PWI(灌注加权成像)序列,能够显示脑组织血流动力学信息。
8)磁共振的MRS(波谱分析)序列,是唯一能够无创检测活体组织内化学物质、反应组织代谢的方法。
4、图像分析过程中,有个非常重要的概念必须了解——部分容积效应。
在CT扫描,凡小于层厚或该层仅包含部分的病灶,其CT值受层厚内其它组织的影响,所测出的CT值不能代表该病变的真正的CT值。
MRI也一样,凡小于层厚或该层仅包含部分的病灶,图像表现出来的,不仅仅是病灶的影像,而是重叠了层厚内部分病变外结构的影像。
5、部分容积效应会让你看到的影像变得“不真实”,从而可能会使你做出错误的判断。
6、宽窗位技术,更是数字影像时代,每一名影像医生必须掌握的、最基本的技能!窗宽窗位技术源于CT,磁共振可能用对比度更合适。
不同器官、不同部位,有着不同的合适的窗宽窗位。
同一区域,由于观察的内容不同,合适的窗宽窗位也不同。
MRI的基本原理和概念

磁场均匀性好;
冷头消耗;1 万/月
稳定性好.
维修,维护困难,需要
稳定的低温技术.
•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
•MR按主磁场的场强分类
–MRI图像信噪比与主磁场场强成正比
–低场: 小于0.5T –中场:0.5T-1.0T –高场: 1.0T-2.0T(1.0T、1.5T、2.0T) –超高场强:大于2.0T(3.0T、4.7T、7T)
磁共振基础知识 MRI = Magnetic Resonance Imaging
MRI = 磁-共振-成像(装置)
旧称 NMRI(核磁共振成像装置), 其中N=Nuclear(核)
MRI的历史
➢ 1946年由美国斯坦福大学的Felix Bloch和哈 佛大学的Edward Purcell发现核磁共振现象, 为此获得1952年诺贝尔奖。
梯度线圈性能的提高 磁共振成像速度加快
没有梯度磁场的进步就 没有快速、超快速成像 技术
加快信号采集速度 提高图像的SNR
梯度、梯度磁场
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
•梯度线圈性能指标
–梯度场强 25-60mT/m –切换率 120-200mT/m.s
OPER-0.35T
高斯(gauss, G)。 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(Tesla,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。
核磁共振专题知识

➢ 陀螺存在自旋 ➢ 陀螺处于重力场中 ➢ 重力力矩垂直于自转轴
(角动量)方向
结果
陀螺旋进 力矩越大旋进角速度越大
核磁共振专题知识
图 14-2 陀螺旋进
T L
第17页
旋进也称进动,描述是含 有角动量物体或体系在外力矩 作用下,其角动量方向发生连 续改变现象。
核磁共振专题知识
第18页
原子核在磁场中旋进
核磁共振专题知识
图 磁共振成像原理图
第36页
1.层面选择
利用梯度磁场 依据拉莫尔方程理 论,实现选层定片
核磁共振专题知识
图 选层定片
第37页
核磁共振专题知识
层面选择
第38页
层面选择
核磁共振专题知识
第39页
2.编码 (1)相位编码 如图1
图1 磁矩旋进相位差异
图2 磁矩旋进频率差异
(2)频率编码 核磁共振专题知识 如图2
核磁共振专题知识
第42页
核磁共振专题知识
Proton
质子
氢原子核1H
Electron
电子
第43页
2. 人体各种组织含水百分比不一样
3.人体不一样正常组织和病变组织 、
核磁共振专题知识
第44页
三、怎样产生氢核密度 和 、 加权成像
1.自旋回波序列
核磁共振专题知识
图14-21 自旋回波序列
第45页
第12页
而且,Damadian前瞻性地预言了核磁共 振作为临床诊疗工具可能性。
Damadian工作直接启发了 Lauterbur 对 成像技术研究,Lauterbur在认识到这一发 觉医学价值同时,也敏锐地意识到假如不能 进行空间上定位,核磁共振在临床应用可能
磁共振入门基础知识

磁共振入门基础知识
磁共振入门基础知识,嘿,这可真是个有趣的领域啊!
想象一下,你身体里的秘密就像一个藏满宝藏的神秘盒子,而磁共振就是那把能打开这个盒子的神奇钥匙。
比如说,你头疼得厉害,去医院,医生可能就会让你去做个磁共振检查。
你是不是会好奇,这玩意儿到底是咋回事呢?
磁共振啊,其实就像是一个超级摄影师,它能拍下你身体内部的“照片”,而且特别清晰呢!比如说你的大脑、你的关节、你的内脏等等。
那它是怎么做到的呢?其实就跟一场奇妙的魔术一样。
磁共振机器会发出一种特殊的磁场,就好像是给身体施了个魔法,让身体里的原子都活跃起来。
然后,通过接收这些原子发出来的信号,就可以生成详细的图像啦!哎呀呀,这多神奇啊!
“嘿,那做磁共振会不会很可怕呀?”也许有人会这么问。
当然不会啦!虽然机器会发出一些声音,但也没那么恐怖啦。
就像坐过山车一样,一开始有点紧张,坐完了不就觉得挺好玩嘛!
而且哦,磁共振的用处可大了。
医生可以借助它发现好多疾病呢,就像侦探找线索一样,一下就找到问题所在啦。
“哇,那它可真是医生的好帮手啊!”可不是嘛!
总之啊,磁共振是个超级厉害的东西,能帮我们更好地了解自己的身体。
所以,下次如果你听到医生说要做磁共振,可别害怕哦,大胆地去体验一下这个神奇的技术吧!我的观点就是磁共振真的是医学领域的一个伟大发明,给人们的健康带来了很大的帮助!。
磁共振基础知识教学教材

多核磁共振(Multi-nuclear MRI):利用不同原子核的磁共 振特性,可以提供更多关于组织 成分的信息。例如,利用氢、碳 和磷的磁共振信号,可以提供关 于脂肪、蛋白质和水含量的信息。
功能和代谢成像:随着磁共振技 术的不断发展,未来将更加关注 功能和代谢成像。这包括利用磁 共振波谱(MRS)技术测量组织 代谢物,以及利用fMRI技术研究 大脑功能活动。
MRI图像的解读技巧
熟悉正常解剖结构
掌握人体各部位的正常 MRI表现,以便更好地识 别异常病变。
观察病变形态和信号
注意观察病变的形态、大 小、边缘和信号特点,与 正常结构进行对比。
结合临床病史
综合患者的临床病史、症 状和体征,对MRI图像进 行综合分析和诊断。
动态观察
对于需要观察病变演变过 程的病例,进行动态MRI 检查,以便更好地评估病 情。
感谢观看
常见病变的MRI表现
01
02
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脑部病变
脑梗塞、脑肿瘤、脑炎等 疾病的MRI图像,分析其 病变形态、信号特点和扩 散方式。
脊柱病变
椎间盘突出、椎管狭窄、 脊柱骨折等疾病的MRI图 像,描述其病变部位、程 度和对脊髓的影响。
骨关节病变
骨关节炎、骨折、骨髓炎 等疾病的MRI图像,解释 其病变信号、骨质破坏和 关节积液情况。
05
磁共振成像的伪影与校正
伪影的产生与分类
伪影的产生
磁共振成像过程中,由于多种因素影响,如磁场 不均匀、射频脉冲激发不充分等,会导致图像质 量下降,形成伪影。
伪影的分类
根据产生原因和表现形式,伪影可分为多种类型, 如运动伪影、截断伪影、化学位移伪影等。
伪影的校正方法
1 2
硬件校正
MRI基本知识

90度脉冲激发使质子发生共振,产生最大的旋转 横向磁化矢量,这种旋转的横向磁化矢量切割接 收线圈,MR 仪可以检测到。
氢 质 子 多
氢 质 子 少
此时的MR 图像仅仅区分氢质子密度不同的两种组织,所以 要在射频脉冲关闭后等待一定时间并对信号进行干预和采集
无线电波激发使磁场偏转90度,射频脉冲停 止后,在主磁场的作用下,横向宏观磁化矢量逐 渐缩小到零,纵向宏观磁化矢量从零逐渐回到平
“ ”
磁共振成像基本知识
1
核磁共振成像
• 发展历史
• 基本原理
目
• 扫描仪的基本硬件构成
录
• 脉冲序列及其临床应用
• MRI 特点以及禁忌证
• 总结
2
Nuclear Magnetic Resonance Imaging
首字母缩写:
NMRI
为了和原子核及射线的放射性危害区分开 来,临床医生建议去掉N,简称为磁共振成像
• 所谓的加权就是“重点突出”的意思
– 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
34
•在任何序列图像上,信号采集时刻旋转横 向的磁化矢量越大,MR信号越强
➢ 主磁场场强
场强越高,磁化率越高,场强几乎与磁化率成 正比
➢ 质子含量
质子含量越高,与主磁场同向的质子总数增加 (磁化率不变)
15
在主磁场中质子的磁化矢量方向与主
磁场方向不平行——进动
进动
场相互作用
核磁(小磁场)与主磁
陀螺
进动使每个质子的核磁存在方向稳 定的纵向磁化分矢量和旋转的横向
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何为加权???
所 “重 谓的加权就是 点突出”
的意思
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
T1WI T2WI
T1WI T2WI
人体不同组织的
磁共振检查技术
平扫(T1WI,T2WI,PDWI) 增强(TIWI) 动态增强(Dynamic MR) 磁共振血管造影(MRA) 脂肪抑制成像(STIR) 水抑制成像(FLAIR) 水成像(MRCP、MRU) 灌注成像(Perfusion) 弥散成像(Diffusion) 功能成像(Function MR)
进入静磁场后,H核磁矩发生规律性排列(正负方向),正负方向的磁矢量相互 抵消后,少数正向排列(低能态)的H核合成总磁化矢量M,即为MR信号基础
z M
x
按照单一核子 进动原理,质子 群在静磁场中 y 形成的宏观磁 化矢量M
Z
B0
Z
MZ
X A
Y
X
在这一过程中,产生能量
Y MXY
B
A:施加90度RF脉冲前的磁化矢量Mz B:施加90度RF脉冲后的磁化矢量 Mxy.并以Larmor频率横向施进 C:90度脉冲对磁化矢量的作用。即M 以螺旋运动的形式倾倒到横向平面
X
X
体各类组织均有特定T1 、
(4)停止后一定时间 (5)恢复到平衡状态 T2值,这些值之间的差
异形成信号对比
弛豫:Relaxation;
自然界的一种固有属性;即任何系统都有在外
MR 信 号 特 点
黑白灰度对比:X光片、CT均以密度高低为特征 MR图象是以信号高低/强弱为特征
水: 长T1(黑)、长T2(白) 骨皮质、完全性的钙化:黑(无信号) 脂肪:短T1(白)、短T2(暗灰) 血流:常规扫描为流空(黑) 肌肉:长T1(黑)、短T2(黑) 大多数肿瘤:长T1、长T2 黑色素瘤:短T1、短T2
水的T2值要比固体的T2值长。
补充说明
•组织的弛豫时间是组织的一种固有属性,与 组织的密度类似,在场强和环境确定后其时 间是一个确定不变的值;
•病变组织相对于正常组织的一个典型变化是 含水量增加;由于水具有长T2和长T1值,因 此病变组织的T2时间比正常组织的长
•如果能将上面的T2时间差别体现在图像的灰 度差别,则能够达到区分正常组织和病变组 织的目的,完成对疾病的诊断;
横向恢复时间T2是由于相位同步质子的又开始 变得不同步,所以横向磁化减小。弛豫快慢遵循指数 递减规律,把从最大下降到最大值的37%的时间定义 为横向驰豫时间(T2)。
组织T2时间的分析
➢ T2的长短取决于组织内部的局部小磁 场的均匀性对小磁化散相的有效性。
➢ T2与磁场强度无关。 ➢ 不同成分和结构的组织T2不同,例如
是弛豫过程
理解弥散成像的原理
细胞正常,水分子游动自由 细胞毒性水肿时,较多的细胞外
。
液进入细胞内,使细胞内、外水
分子游动缓慢
水
分
子细Βιβλιοθήκη 胞正常腹部脂肪抑制MRI
MR水成像 磁共振胰胆管造影(MRCP)
尿路成像(Magnetic Resonance Urography)MRU 不使用造影剂,利用尿液 进行成像。
性质;这种从激励状态回到平衡状态的过程就
肝囊肿
T2
T1
增强扫描
肝囊肿
肝癌
平扫
左肾癌
增强
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
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
核磁共振成像(MRI)基础知识
磁共振成像基本原理
定义:利用人体内固有的原子核(氢质子) ,在外加磁场作用下产生共振现象,产生 振荡磁场,并形成感应电流(电信号), 将其采集并作为成像源,经计算机处理后 ,形成人体 MR图像。
磁共振成像基本原理
基本过程: 一、自然状态下的原子核(磁矩、自旋) 二、外加磁场(主磁场和射频磁场)后的原子
界激励撤销后回到原本(原始、平衡)状态的
www.dxz
征,是高信号/低信号/等信号/混杂信号/无信号 4、通过不同方位图像观察,确定病变形态、数量、大小、位置 5、观察病变邻近器官或组织结构有无异常:受压、移位(占位
效应);扩张、增大(失空间效应);破坏或吸收;等等 6、增强扫描观察病变有无强化及强化程度;延迟扫描强化特点 7、综合MR所见,结合临床及其他影像学检查材料作出诊断
纵 向 弛 豫 过 程
a、射频结束瞬间,纵向磁化为零,横向磁化最大 b、反平行质子释放能量跃迁回平衡态,纵向磁化逐渐增大 c、最后回归原始状态,纵向磁化恢复到最大
横 向 弛 豫 过 程
a、射频结束瞬间,横向磁化达到最大,进动相位一致 b、c、内部小磁场的不均匀性使得进动相位分散,横向磁化矢 量逐渐减小 d 、最终相位完全分散,横向磁化矢量为零
MRI图像特点
主要反映组织间的信号强度 T1加权像 反映组织间T1的差别,有利于观察解剖结构 参数:短TR(TR<500ms)、短TE(TE<30ms)
T2加权像 反映组织间T2的差别,显示病变组织好 参数:长TR(TR>2000ms)、 长 TE(TE>90ms )
弥散加权成像DWI
是以MR流动效应为基础的成像方法。与 MRA不同的是:MRA观察的是宏观的血流 现象,而DWI观察的是微观的水分子流动扩 散现象
弛豫时间T
纵向恢复时间T1是由于被激发的反平行于静磁场 的质子恢复到平行状态,所以纵向磁化增大。弛豫快慢 遵循指数递增规律,把从0增大到最大值的63%的所需 时间称定义为纵向驰豫时间(T1)。
纵向驰豫时间T1
➢ T1与静磁场的强度大小有关,一般静 磁场强度越大, T1就大
➢ T1长短取决于组织进行能量传递的有 效性。
核(磁化MZ、进动、共振现象、吸收能量 磁矢量偏转产生横向磁矢量MXY、Larmor 公式) 三、射频终止后的原子核(恢复平衡态、释放 能量、产生MR信号、弛豫过程) 纵向弛豫(T1、自旋—晶格弛豫) 横向弛豫(T2、自旋—自旋弛豫)
人体内的H核子可看作
是自旋状态下的小星球。
自然状态下, H核进动 杂乱无章,磁性相互抵消
如果此时去掉RF脉冲,质子将会恢复到 原来状态,当然恢复有一个时间过程, 这个过程就叫弛豫过程。
弛豫快慢:用弛豫时间T来进行度量;
弛豫过程是激励过程的反过程,因此也包括2个 分过程:
1、放出能量,从高能级向低能级跃迁;纵向 磁化逐渐增加;纵向弛豫过程,T1弛豫过程
2、相位分散,横向磁化矢量逐渐减小;横向 弛豫过程,T2弛豫过程
正常胸部MRI表现 SE序列(黑血技术)
正常胸部MRI表现 GRE序列(亮血技术)
MR脑血管成像 (MRA)
正常肝脏增强动态MRA (DE-MRA)
怎样阅读常规检查的MR图像
1、熟悉图像上的常用标记:姓名、年龄、日期、左右、层厚以 及增强的标记等
2、仔细观察每一帧图像,目的在于发现疾病或异常的征象 3、当发现病变后,应看其病变在T1加权、T2加权上的信号特
C
Z
Z
Z
90度
Y
Y
Y
B0 X X
X
(1)静磁场中
(2)90度脉冲
(3)脉冲停止后
(3)-(5)该过程称
Z
弛 豫 (relaxation) , 即
Z
将能量 (MR 信号 )释
放 出 来 。 整个弛豫过程
实际上是磁化矢量在横
轴上缩短( 横 向 或 T2弛
Y
Y
豫),和纵轴上延长( 纵 向 或 T1弛豫)。而人