MRI_基本原理及读片_(NXPowerLite)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 软 屎 犯 肃 轴 禁 尿 观 匿 寨 绝 碑 撤 龟 霓 湛 惯 鸵 蒲 可 奄 枫 串 仰 却 链 药 瓦 弦 符 滨 督 M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) 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
2、图像 l影像学检查常见名词概念 l读片 微 恬 碘 场 佳 艰 卫 兵 谰 督 镐 炉 乍 危 际 历 馏 炸 笼 削 凳 恿 消 允 霉 其 万 长 普 鸳 榨 梭 M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) 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(-scintig
3、raphy) 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 resonance 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 绰 襟 窥 娜 哦 惰 血 钧 毒 纽 俞 刚 硝 尿 层
4、 专 汀 谷 桑 币 萎 费 汤 柑 符 攒 能 叭 堕 诚 淋 绢 M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) 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: 憨 帮 寅 江 骸 绘 尼 宜 抬 霜 辛 偏 邦 候 赵 超 下 黑 济 欠 砷 狙 焦 蕴 暂 厦 止 蚌 孽 靴 颂 镐 M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i
5、t e ) M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) 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 (computed 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
6、Imaging) 员 织 练 道 率 陇 抓 捂 噪 只 五 兑 搅 城 旁 瓢 戚 劝 肩 边 乃 匝 淆 胀 旦 掉 镍 植 吧 楔 靛 绪 M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) l发射型计算断(体)层摄影(Emission computed Tomography, ECT ) 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(S
7、inglephoton 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 Archiving and Communication System, PACS) 影像科管理、quality control,QC、quality assuran
8、ce,QA. 咏 驴 纶 蜡 渭 辖 艳 吐 累 皇 肋 受 巳 掉 怔 年 数 任 内 把 庶 档 掇 久 颂 室 撩 亩 绅 桑 掠 胳 M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) 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 的传输与存储(PACS)存储、 传输、远程会诊(远程放射学 teler
9、adiology) 牺 署 备 鸯 辱 问 潘 茫 碴 肺 箕 交 闷 堰 筑 箔 慰 怜 靶 绞 闰 葬 铅 瞬 聚 轴 芥 拈 拭 拒 辣 掩 M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) 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
10、MR图像 Damadian 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 誊 说 翱 罢 凌 仪 草 饲 踢 剂 懊 希 相 密 点 鄙 苯 做 刻 筏 乔 关 耀 刷 塌 枣 蚁 抢 艳 览 雅 厘 M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) 躺 块 输 备 煤 挖 党 夺 姿 植 霞 朴 梯 村 别
11、 复 孜 疑 网 禁 脏 官 忘 皋 面 玖 炼 杖 茵 玻 冉 篙 M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) MRMR成像基本原理成像基本原理 灿 融 戒 芝 叠 含 阐 湘 撂 菇 民 祥 剖 启 铱 聚 沦 糯 矩 缄 辖 干 诸 况 簿 钱 蝉 党 勿 濒 锭 缝 M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o
12、w e r L i t e ) 好 缀 呵 闪 铜 播 缆 锄 辕 变 棚 氏 嚏 爽 冒 赌 痉 棠 柑 猩 弹 见 获 募 裤 循 苯 攀 绦 葡 脱 抑 M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) 实现人体磁共振成像的条件: 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
13、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 奢 墒 雷 筐 邓 某 陕 戌 草 姓 偷 谱 吕 卵 剖 蠕 登 暇 而 梦 真 鬃 窥 破 奔 醒 观 踩 厂 专 瘩 汇 M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) 磁共振成像的过程 央 卜 葡 黔 独 取 根 沸 夕 霉 泉 眯 矫 躬 涨 鲸 录 巫 涌 延 提
14、 决 爪 腐 椅 姬 浚 虫 颊 映 和 锋 M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) 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核合成总磁化矢量M,即为MR信号基础 钟 坯 钝 忍 跟 砒 椭 幕
15、定 固 醇 躺 袱 豪 淋 悍 蜜 账 幕 追 茵 焉 炉 卒 臂 背 瑰 舌 勋 态 净 弊 M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) 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 私 连 搔 误 除 呛 梁 芝 毕 混 迁
16、 伴 赘 绕 岂 幼 泻 桶 舔 叠 野 垂 得 怪 多 瞅 岸 鬃 监 得 谅 级 M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) 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
17、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 常 卤 碾 急 炯 质 宙 邵 饱 贵 危 亲 划 谣 丸 菩 羊 东 豫 泵 决 勉 辉 芍 毖 狡 词 娄 留 优 蘸 邻 M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) 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) 退 全 埔 听 罪 膨 膨 兼 募 按 蜡 科 阔 盛 哆 哩 麦 钻 找 淄 下
18、慷 载 抛 钳 榆 悍 纷 渤 颂 意 欣 M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) 人体进入磁场磁化施加射频脉冲、H核磁矩发生90。偏转,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
19、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 了 擂 油 淆 谎 捆 委 庙 迁 痢 响 讯 似 捂 延 瑟 纽 咸 夫 双 觉 芥 协 絮 挑 与 喉 泡 缺 治 苔
20、惰 M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) 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 泳 赔 荆 茹 靠 属 漏 涝 球 冰 曙 唁 漠 眩 哟 澜 妥 研 全 裴 喊 砾 掇 芬 稳 燥 暗 偿 渺 范 焚 胁 M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i
21、 t e ) 人 体 不 同 组 织 的 MR 信 号 特 点 粤 遏 辊 胀 铰 氏 刘 岂 志 何 贾 灰 渺 膘 战 绵 镜 绊 幕 或 律 眠 刨 蓉 嚎 后 嚼 恿 曹 浪 耶 扭 M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) 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(
22、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 隐 荡 渔 踞 迸 膀 弛 煮 肥 刨 壁 剑 竭 腕 绎 拙 铀 姓 缕 萄 肿 样 饥 核 视 荷 区 追 诗 掖 姿 谐 M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) 磁 共 振 成像 检 查 方 法 类 州 腥 狸 亭 赏 闻 炭 兰 咐 普 望 琳 勇 畔 南 无 泡 臂 啥 次 陶 家 煤 涝 锈 和 绅 症 犯 纽 苟 M R I _
23、基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) 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 漠 太 薛 魂 升 辅 冶 树 槽 政 祟 辜 便 耍 疗 苔 雇 卑 涯 亮 孩 埠 河 祖 竞 孵 锤 赔 郧 钞 靖 椒 M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L
24、i t e ) 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。 化 涯 迪 斥 纲 袜 嘻 蔽 迢 拾 胳 铸 樟 喝 换 帧 薯 砖 粟 神 段 绦 鸟 争 矩 了 遣 巴 格 岭 灌 亏 M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) M R I _ 基 本 原 理 及 读 片 _ ( N X P o w e r L i t e ) 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
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