功能性磁共振原理及临床应用.ppt
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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
磁共振临床应用及进展 ppt课件
囊性肿瘤与脓肿鉴别
实性
2020/10/28
20
2020/10/28
21
2020/10/28
蛛 网 膜 囊 肿
22
表皮样囊肿术后残存
2020/10/28
23
脑脓肿
2020/10/28
24
多形胶质母细胞瘤
2020/10/28
25
磁共振全身弥散技术
（Whole Body Diffusion Weighted Imaging，WB DWI）
2020/10/28
30
2020/10/28
FA彩色编码图
31
2020/10/28
32
胼胝体张量
2020/10/28
33
PART 4
2020/10/28
良性脑膜瘤
34
PART 4
2020/10/28
良性脑膜瘤 35
PART 4
2020/10/28
恶性脑膜瘤 36
磁共振灌注加权成像（PWI）
磁共振成像新进展
2020/10/28
1
磁共振成像(MRI)
❖ 利用人体组织中氢原子核（质子）在磁 场中受到射频脉冲的激励而发生核磁共 振现象，产生磁共振信号，经过电子计 算机处理，重建断层图像的成像技术。
2020/10/28
2
精品资料
MR图像特点
1、多参数灰阶成像
❖ T1WI: MR图像主要反映的是组织间T1 值的差别
2020/10/28
5
T1WI
5
T2WI
2、多方位成像
轴位、矢状位、冠状位、 任何倾斜位
2020/10/28
6
6
3、流空效应
MRI临床应用(共81张PPT)
磁共振检查在各个科室的应 用
娄底市中医院
放射科刘育强
提要
磁共振构成分类及优势
磁共振的临床应用
磁共振检查的禁忌及注意事项
磁共振增强及对比剂
磁共振简介
磁共振构成
主磁体 (产生磁场的装置) 梯度系统 射频系统 计算机系统 其他辅助设备
磁共振简介
对比剂非常安全，副作用发生率低，按过敏反应预防、处理。
永磁型：磁体用磁性物质制成磁砖堆砌而成。 等的诊断具有无法比拟的优越性。
磁共振检查在各个科室的应用
磁共振简介
磁共振分类 依据主磁场场强分：低、中、高、超高场
磁共振
低高场磁共振区别
高场磁共振：
图像信噪比，图像清晰，提高微小病灶检出。 序列更多，层厚更薄，可进行容积扫描，明显
缩短扫描时间。 实现频率饱和脂肪抑制技术 能开展PWI、MRS、fMRI、动态增强等技术
磁共振检查的注意事项
推床、轮椅、拐杖及其他磁性金属设备禁止 进入磁共振室。
幼儿、烦躁不安和幽闭恐惧症患者需给予镇 静剂处理，病情较重的病人必须又临床医生 陪同检查。
颅脑、颈部检查的患者，检查时不要眨眼及 做吞咽动作。
磁共振检查的注意事项
腹部检查患者，检查前禁食8小时以上，需 进行憋气、呼吸训练。
结束语
完美的图像是正确诊断的基础 准确的诊断是正确治疗的第一步 努力为临床提供一流的图像、可信的诊断 发挥磁共振优势，更好的为临床服务
谢谢！
主要用于缺血性脑卒中的早期诊断、肿瘤性与 非肿瘤性病变的鉴别、肿瘤良恶性鉴别及对治 疗反应的评估及肿瘤良恶性分级等。
磁共振的临床应用
磁共振波谱（MRS）
MRS是目前唯一无创性在体研究生理病理代谢 变化的新兴技术，深入到细胞生化代谢水平。
娄底市中医院
放射科刘育强
提要
磁共振构成分类及优势
磁共振的临床应用
磁共振检查的禁忌及注意事项
磁共振增强及对比剂
磁共振简介
磁共振构成
主磁体 (产生磁场的装置) 梯度系统 射频系统 计算机系统 其他辅助设备
磁共振简介
对比剂非常安全，副作用发生率低，按过敏反应预防、处理。
永磁型：磁体用磁性物质制成磁砖堆砌而成。 等的诊断具有无法比拟的优越性。
磁共振检查在各个科室的应用
磁共振简介
磁共振分类 依据主磁场场强分：低、中、高、超高场
磁共振
低高场磁共振区别
高场磁共振：
图像信噪比，图像清晰，提高微小病灶检出。 序列更多，层厚更薄，可进行容积扫描，明显
缩短扫描时间。 实现频率饱和脂肪抑制技术 能开展PWI、MRS、fMRI、动态增强等技术
磁共振检查的注意事项
推床、轮椅、拐杖及其他磁性金属设备禁止 进入磁共振室。
幼儿、烦躁不安和幽闭恐惧症患者需给予镇 静剂处理，病情较重的病人必须又临床医生 陪同检查。
颅脑、颈部检查的患者，检查时不要眨眼及 做吞咽动作。
磁共振检查的注意事项
腹部检查患者，检查前禁食8小时以上，需 进行憋气、呼吸训练。
结束语
完美的图像是正确诊断的基础 准确的诊断是正确治疗的第一步 努力为临床提供一流的图像、可信的诊断 发挥磁共振优势，更好的为临床服务
谢谢！
主要用于缺血性脑卒中的早期诊断、肿瘤性与 非肿瘤性病变的鉴别、肿瘤良恶性鉴别及对治 疗反应的评估及肿瘤良恶性分级等。
磁共振的临床应用
磁共振波谱（MRS）
MRS是目前唯一无创性在体研究生理病理代谢 变化的新兴技术，深入到细胞生化代谢水平。
磁共振特殊成像技术课件
软组织对比度好： 磁共振成像技术 对软组织的对比 度较好，能够清 晰地显示软组织 的病变。
2
功能磁共振成像
04
局限性：对实验设计、
数据分析要求较高
03
优点：无创、安全、高
分辨率
02
应用：研究脑功能、认知
过程、神经疾病等
01
原理：利用磁共振信号的
变化来检测脑功能活动
弥散磁共振成像
01
原理：利用水分子扩散特性，检测组织内水分子扩散情况
成像质量
成像成本高：磁 共振成像设备价 格昂贵，维护成 本高，影响普及
技术瓶颈：磁共 振成像技术在分 辨率、对比度等 方面存在技术瓶 颈，需要进一步
突破
02
精确定位：提 高病变定位精 度，辅助手术 规划
04
实时成像：实 时监测病变进 展，指导治疗 方案调整
06
个性化治疗： 根据个体差异， 制定个性化治 疗方案
面临的挑战与问题
成像速度慢：磁 共振成像技术需 要较长的扫描时 间，影响临床应
用
成像质量受噪声 影响：磁共振成 像技术容易受到 噪声干扰，影响
04
磁共振成像技术可以监 测神经系统疾病的治疗 效果，如肿瘤治疗、脑 血管疾病治疗等。
肿瘤诊断与分期
磁共振成像技术可以清晰地显示肿 瘤的形态、大小和位置
磁共振成像技术可以区分肿瘤的良 恶性，为诊断提供依据
磁共振成像技术可以评估肿瘤的分 期，为治疗方案的制定提供参考
磁共振成像技术可以监测肿瘤的治 疗效果，为后续治疗提供指导
3. 工业领域：用于检测产品质量、 材料性能等
4. 考古领域：用于研究古文物、古 遗址等
5. 其他领域：如环境监测、地质勘 探等
磁共振临床应用及进展课堂PPT
❖ NAA主要存在于神经元内，所以被称为神 经元的“内标物”，它的含量多少反映 神经元的功能状况。
.
46
❖ 肌酐/磷酸肌酐（Cr/PCr）：化学位移为3.0和 3.94ppm的共振信号代表磷酸肌酐(PCr)和肌酐 (Cr)。除ATP外PCr为细胞能量代谢的主要储能 形式。
❖ 胆碱（Cho）：3.2ppm的共振信号主要源于细
4.
4
3、流空效应
❖ 定义：射频脉冲所激发的质 子在接收线圈获取MR信号时， 已流出成像层面；而此时成 像层面内原部位的质子为流 入的非激发质子，故不能产 生MRI信号，呈无信号黑影。
❖ 流空效应：不用对比剂使血 管成像
5.
5
4、MR对比增强效应
❖ 定义：顺磁性对比剂可以缩短周围质子 的弛豫时间。
❖ PdWI: MR图像主要反映的是组织间质 子密度值差别
2.
2
❖同一组织或病变在不 同的成像序列具有不 同的信号强度。
❖T1WI
– T1值长，信号低（黑） – T1值短，信号高（白）
❖ T2WI
– T2值长，信号高（白） – T2值短，信号低（黑）
3.
T1WI
3
T2WI
2、多方位成像
轴位、矢状位、冠状位、 任何倾斜位
❖ 急性脑梗死缺血半暗带和梗死核心评估； ❖ 肿瘤的组织学评价、分级； ❖ 对脑肿瘤治疗后效果的评估； ❖ 肿瘤复发和放疗坏死的鉴别。
.
37
临床应用
1. 脑梗死
MR灌注成像对脑梗死的诊断，MTT对 缺血最敏感 ，rCBV和rCBF对早期脑梗死的 诊断特异性较高。
急性脑梗塞时，MR灌注成像lh之内即 可探测到，通常，CBV多无变化，但CBF下 降，MTT延长。
.
46
❖ 肌酐/磷酸肌酐（Cr/PCr）：化学位移为3.0和 3.94ppm的共振信号代表磷酸肌酐(PCr)和肌酐 (Cr)。除ATP外PCr为细胞能量代谢的主要储能 形式。
❖ 胆碱（Cho）：3.2ppm的共振信号主要源于细
4.
4
3、流空效应
❖ 定义：射频脉冲所激发的质 子在接收线圈获取MR信号时， 已流出成像层面；而此时成 像层面内原部位的质子为流 入的非激发质子，故不能产 生MRI信号，呈无信号黑影。
❖ 流空效应：不用对比剂使血 管成像
5.
5
4、MR对比增强效应
❖ 定义：顺磁性对比剂可以缩短周围质子 的弛豫时间。
❖ PdWI: MR图像主要反映的是组织间质 子密度值差别
2.
2
❖同一组织或病变在不 同的成像序列具有不 同的信号强度。
❖T1WI
– T1值长，信号低（黑） – T1值短，信号高（白）
❖ T2WI
– T2值长，信号高（白） – T2值短，信号低（黑）
3.
T1WI
3
T2WI
2、多方位成像
轴位、矢状位、冠状位、 任何倾斜位
❖ 急性脑梗死缺血半暗带和梗死核心评估； ❖ 肿瘤的组织学评价、分级； ❖ 对脑肿瘤治疗后效果的评估； ❖ 肿瘤复发和放疗坏死的鉴别。
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37
临床应用
1. 脑梗死
MR灌注成像对脑梗死的诊断，MTT对 缺血最敏感 ，rCBV和rCBF对早期脑梗死的 诊断特异性较高。
急性脑梗塞时，MR灌注成像lh之内即 可探测到，通常，CBV多无变化，但CBF下 降，MTT延长。
功能性磁共振
功能性磁共振
功能性磁共振（fMRI）是一种非侵入性的神经影像学技术，
它结合了磁共振成像和任务激活技术，用于测量和研究大脑活动和功能。
fMRI的原理是基于血氧水平依赖性（BOLD）信号。
当某个
脑区活跃时，其氧代谢和血流量增加，因此在这个区域的血液中富含氧气。
这会导致磁共振信号的强度发生变化，fMRI可
以通过测量这种信号的变化来推断出哪些脑区在特定任务中被激活。
fMRI可以用于研究大脑的许多功能，包括感觉、运动、记忆、情绪和认知等。
它可以帮助研究人员了解不同任务对大脑的影响，以及不同个体之间的差异。
fMRI还可以用于研究神经系
统的各个方面，包括脑区之间的连接、神经网络的形成和调节、大脑的发育和老化等。
fMRI在临床上也有广泛的应用。
它可以帮助医生诊断和治疗
一些神经系统疾病，如脑肿瘤、中风、癫痫等。
通过观察大脑活动的变化，医生可以更好地了解疾病的发展过程和效果，并制定更精确的治疗方案。
尽管fMRI作为一种功能性神经影像学技术在研究和临床上有
许多优势，但也存在一些局限性。
首先，fMRI的分辨率相对
较低，无法提供非常精确的空间信息。
其次，由于复杂脑活动和血液供应的关系，fMRI只能提供粗略的时间信息。
另外，fMRI还受到一些伪影的干扰，如运动伪影和呼吸伪影等。
总之，功能性磁共振作为一种神经影像学技术，在研究和临床上发挥着重要的作用。
它可以帮助我们了解大脑的工作原理，诊断和治疗神经系统疾病，并为神经科学研究提供重要的工具。
然而，需要进一步的技术改进和研究才能更好地发挥fMRI的
潜力。
fMRI技术原理,基础研究与临床应用
fMRI技术原理,基础研究与临床应用fMRI技术原理概述fMRI（功能性磁共振成像）是一种基于磁共振成像原理的非侵入性脑成像技术，能够实时观察脑区在特定功能任务下的活动变化。
本章节将详细介绍fMRI技术的原理、基础研究以及临床应用。
1、fMRI技术原理1.1、磁共振成像基本原理1.1.1、核磁共振现象1.1.2、磁共振成像的工作原理1.2、功能性磁共振成像原理1.2.1、血氧水平依赖（BOLD）对比成像1.2.2、基于BOLD信号的脑活动定位1.2.3、常用脑活动指标2、fMRI技术基础研究2.1、名词解释2.1.1、激活与去激活2.1.2、网络分析2.1.3、功能连接2.2、脑活动模型的构建2.2.1、神经元活动传导模型 2.2.2、神经网络模型2.3、数据分析方法2.3.1、连通性分析2.3.2、刺激事件设计与分析2.3.3、结构与功能融合分析3、fMRI技术临床应用3.1、精神疾病研究3.1.1、焦虑障碍3.1.2、抑郁症3.1.3、精神分裂症3.2、脑功能定位与导航3.2.1、癫痫手术前定位3.2.2、脑肿瘤手术导航3.3、疼痛研究3.3.1、疼痛的神经机制3.3.2、长期疼痛的中枢代偿机制本文档涉及附件：- 附件1、fMRI原理图示- 附件2、脑活动模型构建流程图- 附件3、功能性连接分析示例结果本文所涉及的法律名词及注释：1、脑活动定位与导航：使用fMRI技术定位脑功能区域并帮助神经外科手术的术前和术中导航。
2、连通性分析：通过分析脑区之间的功能连接关系，了解脑内各区域的相互作用。
3、功能性连接：指脑内各个区域之间在特定功能任务下的协同活动。
MRI临床应用安全专家共识解读PPT课件
和更新。
标准化与规范化问题
MRI技术操作和诊断标准需要进一步 完善和统一，以提高诊断质量和效率
。
人才短缺
专业MRI技术人员和跨学科合作人才 相对缺乏，需要加强人才培养和引进 。
伦理与法律问题
随着MRI技术在临床应用的不断深入 ，需要关注相关伦理和法律问题，保 障患者权益和安全。
THANKS
MRI工作的氢质子发生磁共振现象，产生
磁共振信号。
通过接收和处理这些信号，MRI 设备能够重建出人体内部的图像
。
MRI成像具有多参数、多序列、 多方位成像等优点，能够提供丰
富的诊断信息。
MRI设备主要构成部分
梯度系统
产生梯度磁场，用 于空间定位和信号 编码。
01
02
03
骨折
MRI可清晰显示骨折的部 位、类型及周围软组织损 伤情况，对骨折的诊断和 治疗有重要作用。
关节病变
MRI对关节炎、关节积液 、关节软骨损伤等关节病 变的诊断和鉴别诊断有较 高价值。
脊柱病变
MRI可准确显示脊柱骨折 、椎间盘突出、脊柱肿瘤 等病变，对脊柱疾病的诊 断和治疗有重要作用。
心血管系统检查适应症
03
04
询问病史和过敏史
了解患者是否有MRI禁忌症， 如心脏起搏器、金属植入物等
。
去除金属物品
指导患者去除身上所有金属物 品，包括首饰、硬币、钥匙、
手机等。
心理疏导
对于紧张、焦虑的患者，进行 适当的心理疏导，缓解其紧张
情绪。
告知注意事项
向患者说明MRI检查的过程和 注意事项，取得患者的配合。
扫描序列选择原则
听力保护措施
为工作人员和患者提供听力保护设备，如耳塞、耳罩等，以减少噪 声对听力的潜在损害。
标准化与规范化问题
MRI技术操作和诊断标准需要进一步 完善和统一，以提高诊断质量和效率
。
人才短缺
专业MRI技术人员和跨学科合作人才 相对缺乏，需要加强人才培养和引进 。
伦理与法律问题
随着MRI技术在临床应用的不断深入 ，需要关注相关伦理和法律问题，保 障患者权益和安全。
THANKS
MRI工作的氢质子发生磁共振现象，产生
磁共振信号。
通过接收和处理这些信号，MRI 设备能够重建出人体内部的图像
。
MRI成像具有多参数、多序列、 多方位成像等优点，能够提供丰
富的诊断信息。
MRI设备主要构成部分
梯度系统
产生梯度磁场，用 于空间定位和信号 编码。
01
02
03
骨折
MRI可清晰显示骨折的部 位、类型及周围软组织损 伤情况，对骨折的诊断和 治疗有重要作用。
关节病变
MRI对关节炎、关节积液 、关节软骨损伤等关节病 变的诊断和鉴别诊断有较 高价值。
脊柱病变
MRI可准确显示脊柱骨折 、椎间盘突出、脊柱肿瘤 等病变，对脊柱疾病的诊 断和治疗有重要作用。
心血管系统检查适应症
03
04
询问病史和过敏史
了解患者是否有MRI禁忌症， 如心脏起搏器、金属植入物等
。
去除金属物品
指导患者去除身上所有金属物 品，包括首饰、硬币、钥匙、
手机等。
心理疏导
对于紧张、焦虑的患者，进行 适当的心理疏导，缓解其紧张
情绪。
告知注意事项
向患者说明MRI检查的过程和 注意事项，取得患者的配合。
扫描序列选择原则
听力保护措施
为工作人员和患者提供听力保护设备，如耳塞、耳罩等，以减少噪 声对听力的潜在损害。
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fMRI的基本原理
功能核磁共振成像（Functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI）的基本原理是 血红蛋白包括含氧血红蛋白和去氧血红蛋白,两种 血红蛋白对磁场有完全不同的影响,可产生横向磁 化磁豫缩短效应。因此,当去氧血红蛋白含量增加 时,T2加权像信号减低。当神经元活动增强时,脑 功能区皮质的血流显著增加,去氧血红蛋白的含量 降低, 导致T2加权像信号增强,即T2加权像信号 能反映局部神经元活动,这就是所谓血氧水平依赖 BOLD效应,它是FMRI基础 .
那什么又是功能性磁共振图像？
• 功能性磁共振成像（functional Magnetic Resonance Imaging ，fMRI）技术已广泛 应用于脑功能的临床和基础研究。fMRI结合了 功能、解剖和影像三方面的因素，为临床磁共振 诊断从单一形态学研究到与功能相结合的系统研 究提供了强有力的技术支持。该技术具有无创伤 性、无放射性、可重复性、较高的时间和空间分 辨率、可准确定位脑功能区等特点，为脑神经科 学提供了广阔的应用前景。
BOLD成像
• 左图表示 BOLD信号改 变与脑血流 (Cerebral Blood Flow， CBF)变化间 的关系
广义的功能磁共振成像技术
• （1）脑血流测定技术，包括注射造影剂、 灌注加权和目前的BOLD效应成像。 • （2）脑代谢测定技术，包括1H和31P的 化学位移成像。 • （3）神经纤维示踪技术，包括扩散张量和 磁化学转移成像。从时空分辨率、无侵入 性和实用性等方面考虑，目前应用最广泛 的是BOLD效应的fMRI，也即通常的 fMRI。
功能性磁共振成像的 原理及临床应用
杨青霜 091514
纲要
• 磁共振成像原理 • 功能性磁共振成像原理 • 功能性磁共振成像的应用
什么是核磁共振？
常用的核磁共振设备
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
X光机
X-CT
MRI
ECT
磁共振成像的原理及临床应用
• 磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging ,MRI)，又称核磁共振成像 （Nuclear MagneticResonance ,NMR），是 一种新的、非创伤性的成像方法，它不用电离辐 射而可以显示出人体内部解剖结构。 • 利用一定频率的射频信号（radio frequency， RF）在一外加静磁场内，对人体的任何平面，产 生高质量的切面成像（cross sectional imaging）。
• 狭义的功能性磁共振成像技术专指BOLD 成像
功能磁共振脑成 像(FMRI)。
• fMRI优点：较好的时间和空间分辨率 毋需注射放射性核素 相对便宜 • fMRI缺点：成像时间长﹑对钙化显示不敏感 有禁忌症
功能性磁共振成像原理的临床应用
图片说明：功 能性磁共振成 像资料(黄到橘 色)叠在数人平 均而得的脑部 解剖影像(灰阶) 上方，显示出 受外界刺激时 的脑部活化区 域。
视觉感知研究
在听觉诱发 实验中， 回波平面 成像中的 梯度切换 可能产生 听觉噪声。
中国fMRI研究及应用领域
• fMRI应用领域涉及到脑科学研究的许多领 域：如认知科学﹑神经科学﹑针灸﹑药物 滥用﹑fMRI数据分析与临床应用等。 • 认知fMRI数据分析研究是这几年的研究重 点 • 针灸运动 视听觉及手术计划的fMRI研究， 近年来就有良好的趋势，现已在国内fMRI 研究中占有一定的位置