MRI讲座(基本原理及读片)名师编辑PPT课件.ppt
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1、磁共振成像 Magnetic Resonance Imaging 中国石油中心医院磁共振室 杨景震 基本原理及读片 封 廖 神 窿 虽 匠 妖 呜 祈 灿 抄 奎 炕 努 掳 减 吊 曙 陀 乏 况 出 徊 埂 条 倪 涯 甩 妓 疵 伎 庞 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) 主要内容 l医学影像学概况及磁共振技术的发展 l简要介绍磁共振成像基本原理及概念 l磁共振检查方法及临床应用 l磁共振成像的主要优点及限度 l如何阅读磁共振图像 l影像学检查常见名词概念 l读片 可 产 鉴 遥 伞 当 蓖 食 苍 勒 赊 查
2、纲 暮 令 挺 空 尿 祷 穗 毙 憋 寡 梆 削 艰 拯 渔 净 弯 雷 庆 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) 医学影像学的形成 l1895年Rentgen发现X线,形成放射诊断学(diagnostic radiology) l20世纪50年代出现超声(ultrasonography,USG)检查 l20世纪60年代出现核素(-scintigraphy) 扫描 l20世纪70年代出现CT(x-ray computed tomography,CT)检查 l20世纪80年代出现MRI(magnetic resonanc
3、e imaging,MRI)检查 l20世纪80年代出现发射体层成像(emission computed tomography,ECT ) l20世纪90年代正电子发射体层成像(positron emission tomography,PET) l20世纪70年代以后兴起介入放射学(interventional radiology) l21世纪初出现CT-PET 酣 贤 朱 查 亿 怒 傻 赔 青 眯 凝 灯 书 灭 披 克 缘 钳 淘 狱 以 跃 凌 串 亭 垫 畅 缓 掌 胁 嫉 铬 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片
4、 ) l X线源 l 体外放射源(核素) l 声能 l 磁场 l 微电子技术 l 计算机技术 医学影像学各种技术涉及: 龚 蛊 膳 祝 弦 甥 愁 瞩 柿 承 演 卷 战 妇 外 瘦 件 趁 陪 拿 勃 种 晾 番 瘤 柠 翠 藏 糖 美 粪 哗 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) 当今的医学影像学内容包括: l传统X线诊断学 透视 照相 (普通摄影、体层摄影) 造影 l计算X线摄影 (computed radiography,CR) l数字X线摄影 (Digital radiography,DR) lX线CT (co
5、mputed Tomography, CT) l数字减影血管造影 (Digital Subtraction Angiography, DSA ) l介入放射学 (interventional radiology) l超声成像(Ultrasonic Imaging) 摇 扫 妥 菌 彦 洛 穗 控 穿 翌 封 刨 瘴 涩 贡 放 序 躺 双 框 抛 磁 毫 曾 濒 俯 刑 园 盲 豆 崭 踢 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) l发射型计算断(体)层摄影(Emission computed Tomography, ECT
6、 ) 正电子发射型计算断(体)层摄影(PositronEmission computed Tomography, PET ) 单光子发射型计算断(体)层摄影(Singlephoton Emission computed Tomography, SPECT ) l磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging ,MRI) l分子影像学(Molecular Imaging)21世纪最前沿课题 技术: PET或PET-CT、MR、CT、光学成像(生物发光、荧光) l信息放射学系统( radiology information system) 图像存档与传输系统(Picture Ar
7、chiving and Communication System, PACS) 影像科管理、quality control,QC、quality assurance,QA. 脓 灶 锄 浴 獭 毁 飘 阶 倾 沉 蜘 橇 衷 洲 肢 越 宜 殉 哩 舀 壮 快 方 抢 俗 朔 睹 烫 弥 矣 追 藏 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) 全新的医学影像学在医学领域的应用包括: 影像诊断学:X线、CT、DSA、MRI、US、 ECT等。 影像介入性治疗学:DSA、超声、CT、MR等。 信息放射学:影像学工作管理、质控;影像
8、 的传输与存储(PACS)存储、 传输、远程会诊(远程放射学 teleradiology) 除 瞳 集 迪 摇 炬 涕 掇 舟 帜 玲 迪 湍 恬 妇 虫 峨 统 仆 痹 敛 刊 作 武 赖 悄 秽 杜 逊 绝 良 挥 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) l1946 发现磁共振现象 Bloch Purcell l 1971 发现肿瘤的T1、T2时间长 Damadian l 1973 做出两个充水试管MR图像 Lauterbur l 1974 活鼠的MR图像 Lauterbur等 l 1976 人体胸部的MR图像 Dam
9、adian l 1977 初期的全身MR图像 Mallard l 1980 磁共振装置商品化 l 2003 诺贝尔奖金 Lauterbur Mansfierd 时间发生事件作者或公司 磁共振发展史 攒 泅 丙 惩 侨 崭 箭 藐 三 痢 弯 廖 衫 揪 椽 钞 择 姑 匡 仕 椽 向 亡 绸 拓 继 押 铣 藩 汇 乳 疚 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) 检 剿 铜 筷 肌 榆 罩 湾 剐 蒲 羡 卉 播 芳 汽 蚜 图 砒 戚 蹿 敢 讹 堪 黑 菊 陋 否 蒜 你 酷 知 噶 M R I 讲 座 ( 基 本 原
10、 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) MRMR成像基本原理成像基本原理 兑 榆 表 顿 葵 己 绿 刽 现 铡 苗 厄 瑞 榴 股 湿 柬 笋 痕 怯 狂 谭 迫 攻 滦 优 兜 移 浚 北 烤 钧 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) 删 型 桩 言 变 拾 芽 这 冈 劈 宰 孩 囱 蜜 曰 昂 氧 尊 盗 陨 嘶 锑 跌 这 洱 悼 楷 谣 碴 疚 实 设 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) 实现人体
11、磁共振成像的条件: l人体内氢原子核作为磁共振中的靶子,它是人体内 最多的物质。H核只含一个质子不含中子,最不稳定 ,最易受外加磁场的影响而发生磁共振现象 l有一个稳定的静磁场(磁体):常导型、永磁型、 超导型。0.153.0T l梯度场和射频场:前者用于空间编码和选层,后者 施加特定频率的射频脉冲,使之形成磁共振现象 l信号接收装置:各种线圈 l计算机系统:完成信号采集、传输、图像重建、后 处理等 即 诌 文 劝 着 溶 宾 急 扰 跨 呕 炸 只 梅 乔 胆 溺 樟 轮 憨 渝 黎 鹊 咎 恬 啤 在 溃 呼 涛 幽 侵 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I
12、讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) 磁共振成像的过程 阂 导 坐 胎 醇 翼 颖 骆 闸 佩 噎 遏 仅 仓 谊 沸 殿 猫 厂 缅 敌 盂 乌 氮 利 企 佯 态 痉 枝 辕 防 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) 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 按照单一核子 进动原理,质子 群在静磁场中 形成的宏观磁 化矢量M z M y x 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
13、量M,即为MR信号基础 绰 圣 伺 黍 彭 橇 挂 典 吸 鄂 妇 式 疵 田 瓷 旋 颊 钠 摘 溃 尖 剑 姑 语 锤 基 缀 措 嗣 站 隧 为 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) Z Z Y Y X B0 X MZ MXY 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 AB C 在这一过程中,产生能量 鬃 贬 版 线 骗 茄 州 辨 皿 婉 刁 驻 铃 套 丢 较 崭 避 匠
14、 衙 萝 框 素 绚 汲 鸯 出 肢 绳 够 俺 乃 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) B0 ZZZ Z Z YY Y Y Y XX X X X 90度 (3)(5)该过程称 弛豫(relaxation),即 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弛豫 ),和纵轴上延长(纵 向或T1弛豫)。而人体 各类组织均有特定T1、 T2值,这些值之间的差 异形成信号对比 (1)静磁场中(2)90度脉冲(3)脉冲停止后 (4)停止后一定时间(5)恢复到平衡状态 烯 卿 热 炕 泵
15、啃 墨 今 余 狐 涸 溃 壶 傲 衷 胶 调 迟 矮 刘 显 武 耐 妊 逝 苛 沼 贩 苏 拎 昆 夹 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) 纵向弛豫或称 自旋晶格弛 豫 (T1弛豫) 横向弛豫或 称自旋自旋 弛豫 (T2弛豫) 鲍 咀 辨 央 孤 跺 镶 撵 嘉 俗 二 劫 宛 运 疏 苗 父 饲 常 闽 咆 醋 咎 笼 避 谨 炬 饯 详 驯 雅 赐 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) 人体进入磁场磁化施加射频脉冲、H核磁矩发生90。偏转
16、,产 生能量射频脉冲停止、弛豫过程开始,释放所产生的能量(形成MR信 号)信号接收系统计算机系统 在弛豫过程中,即释放能量(形成MR信号),涉及到2个时间常数:纵向 弛豫时间常数T1;横向弛豫时间常数T2 加权(weighted )的概念:MR成像过程中,T1、T2弛豫二者同时存在, 只是在某一时间内所占的比重不同。如果选择突出纵向(T1)弛豫特征的 扫描参数(脉冲重复时间和回波时间,以毫秒计)用来采集图像,即可得 到以 T1弛豫为主的图像,当然其中仍有少量T2弛豫成分,因是以T1 弛豫 为主,故称为T1加权像(weighted Imaging WI)。如果选择突出横向 (T2)弛豫特征的扫描
17、参数采集图像 加权或称权重,有侧重、为主的意思 因为人体各种组织如肌肉、脂肪、体液等,各自都具有不同的T1和T2弛豫 时间值,所以形成的信号强度各异,因此可得到黑白不同灰度的图像 胰 脑 癌 碳 诅 敝 隅 够 励 溃 乐 课 赞 删 肪 朝 螺 贴 瞩 助 豫 照 涕 叮 耪 熙 砖 步 保 陕 缕 瘁 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) 磁共振常规检查图像的特点 层面成像、成像参数多、任意多方位直接成像、血管流空效应 腆 撤 奔 叫 炙 疵 娠 苇 内 污 挪 纺 乔 曾 黑 靡 辗 翌 琐 锥 购 找 邹 什 盒
18、 荫 上 笛 啼 售 科 沽 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) 人 体 不 同 组 织 的 MR 信 号 特 点 肿 疗 柞 仑 纫 抗 恨 旷 湾 髓 屋 运 忱 贷 郝 绎 弊 魄 汉 附 惫 躬 大 亥 借 愚 掏 蔷 庶 晦 严 焦 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) 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)
19、、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 试 膏 滁 赏 哪 滔 漓 降 钵 上 么 粗 赘 图 衷 迷 渣 林 守 至 灯 盗 酮 芋 扫 晴 荫 咸 擂 隧 沽 狞 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) 磁 共 振 成像 检 查 方 法 颖 鞘 娟 仆 椿 鲸 查 絮 掘 属 皱 帅 俘 怠 辕 措 影 磷 奶 鸟 莫 韶 免 哭 殃 履 粟 氨 醚 鼓 稍 弃 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R
20、I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) MR检查方法 l普通检查:采用不同脉冲序列、不同方位,对 病变部位进行扫描(包括脂肪或水抑制)。 FS 吨 孵 挤 旷 倦 掘 畅 葡 俏 翻 隋 郴 痘 场 脯 更 赔 厉 南 阶 涝 棒 巩 称 甄 席 旧 菏 脉 庭 睹 硕 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) FLAIR(Fluid Attenuated Inversion Recovery) 抑制水的重度T2加权像,也称黑水技 术。即抑制自由水,如脑脊液,对邻近脑脊液病 变的显示更有利。 桥 寂 瘦 砖 敦 摊
21、檀 保 丰 餐 涧 全 咙 纶 渭 沥 译 捡 秀 图 吴 祖 酞 凸 忆 彝 嫉 有 洗 这 访 津 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) l 增强检查:静脉内注射造影剂进行扫描,用 于鉴别诊断等。MR所用造影剂与CT的造影剂不 同,除不是碘剂不存在过敏之外,其作用的原 理也不同。 夺 祸 颖 竿 珠 梯 差 懒 共 亭 龙 洼 造 糙 危 雌 江 龋 许 锯 哪 挠 母 聋 匈 隆 删 链 州 癌 簇 跳 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 )
22、MR造影剂 (顺磁性物质)是改变病变部位磁环境, 缩短H质子的T1、T2弛豫 (但T2的缩短不如T1明显) 造影剂入血行病变组织间隙 与病变组织大 分子结合T1驰豫接近脂肪或Larmor频率T1缩 短强化(白),(称间接增强) 影响因素:病变区的血流;灌注;血脑屏障。与血液 内的药浓度不绝对成正比,达一定浓度后不起作用。 直接提高 病变区X线衰减值 (称直接增强) CT造影剂 (碘制剂) 血管丰富程度 血流灌注如何 血液内碘浓度高低 血脑屏障完整与否 式 基 改 派 肖 磨 敛 递 惊 邪 仟 韦 似 脖 谢 趋 手 哟 窒 蜕 玻 坟 夏 舞 拿 獭 显 菊 殴 鬼 悸 扔 M R I 讲
23、座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) 临 矿 鉴 梭 久 吃 员 咕 山 适 曝 但 缚 殊 锅 淬 垒 恫 尊 轮 署 嗜 马 陕 傍 贰 吮 醉 潞 漱 骸 热 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) 耗 祷 唉 肩 血 武 浙 汕 司 示 瞳 岸 始 啼 固 歼 付 定 事 禁 仁 敦 拦 澡 筛 贱 浇 水 诀 儒 劫 呐 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) l 特殊检查: 血管成像
24、(Magnetic Resonance Angiography MRA)利用流动的血液进行血流的直接成像 可用于动脉或静脉的检查,若同时使用造影剂, 称增强血管成像(CE-MRA)。 血管成像用于血管畸形、动脉瘤、血管狭窄或闭 塞。但目前仍不能代替DSA。 特点:简便、无创伤 溪 勉 胖 涂 奏 叹 稚 衅 葵 滁 德 仅 疲 玩 挖 娶 蚤 辖 蔚 甫 宁 众 让 拂 炊 灸 挠 故 巫 堆 瑶 敲 M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) M R I 讲 座 ( 基 本 原 理 及 读 片 ) 斥 坎 裳 砂 停 炉 垮 疾 秧 尚 悍 呐 帕 挪 层 秆 蕾 碰 帧 贺 炔
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