41
磁磁磁磁磁 Magnetic Resonance Imaging MRI
磁共振成像
Magnetic Resonance Imaging
MRI
核磁共振成像技术发展简史• 核磁共振现象发现 Purcell 等 , Bloch 等（ 1945 ） ; Physical Review:• 核磁共振现象引入医学界 Damadian （ 1971 ） ; Science, 171: 1151 -1153• 核磁共振成像 Lauterbur （ 1973 ） ; Nature, 242: 190 -191 是利用原子核在磁场内所产生的信号经重建成像 的一种影像技术
第一节 磁共振成像原理和设备 磁共振现象与 MRI MRI 设备第二节 MRI 图像特点 灰阶成像 流空成像 三维成像 运动器官成像第三节 MRI 检查技术第四节 MRI 诊断的临床应用
MRI MRI 成像基本原理成像基本原理含奇数质子的原子核均在其自旋过程中
产生自旋磁动量，即磁矩以矢量描述核磁矩的大小是原子核的固有特性，它
决定 MRI 信号的敏感性氢原子核只有单一质子具有最强的磁矩氢质子在人体内分布广，数量多， MRI
均选用氢为靶原子核
核磁共振 = 磁共振 NMR = MR
核磁共振 = 磁共振 NMR = MR
人体组织内的质子存在状态人体组织内的质子存在状态
质子的运动：进动频率 0 = 0质子的运动：进动频率 0 = 0
人体质子在磁场中人体质子在磁场中
共振现象共振现象
90 射频脉冲90 射频脉冲
磁共振信号的产生o 外来射频脉冲停止后，由 M0 产生的横向
磁化矢量在晶格磁场作用下由 XY 平面逐渐回复到 Z 轴
o 同时以射频信号的形式放出能量o 发出的射频信号被体外线圈接受o 经计算机处理后重建成图像
MRIMRI 应用中常用概念应用中常用概念
驰豫：指磁化矢量恢复到平衡态的过程磁化矢量越大， MRI 探测到的信号越强
纵向弛预自旋 - 晶格弛预
T1 弛预
纵向弛预自旋 - 晶格弛预
T1 弛预
MRIMRI 应用中常用概念应用中常用概念T1 时间：测量纵向驰豫的时间定义：纵向磁化矢量从最小恢复至平
衡态的 63% 所经历的驰豫时间不同的组织 T1 时间不同产生 MR 信号强度上的差别图像上为灰阶的差别
横向弛预自旋 - 自旋弛预
T2 弛预
横向弛预自旋 - 自旋弛预
T2 弛预
MRIMRI 应用中常用概念应用中常用概念T2 时间：测量横向驰豫的时间定义：横向磁化矢量从由最大衰减 至 37% 所经历的驰豫时间不同的组织 T2 时间不同产生 MR 信号强度上的差别图像上为灰阶的差别
T1 、 T2 弛预过程同时进行T1 、 T2 弛预过程同时进行
MR 信号MR 信号
人体正常脑组织的 T1 、 T2 驰预时间人体正常脑组织的 T1 、 T2 驰预时间驰预时间 (ms) 脑白质 脑灰质 脑脊液 颅板 板障驰预时间 (ms) 脑白质 脑灰质 脑脊液 颅板 板障
T1 780 920 3000 - 260 T2 90 100 300 - 84T1 780 920 3000 - 260 T2 90 100 300 - 84
T1WI PDWI T2WI
PDWI T2WI T1WI
SE 序列 FSTIR 序列
PDWI T2WI T1WI
SE 序列 FSTIR 序列
磁共振成像设备磁体梯度线圈射频发射器MR 信号接受器计算机图像显示和储存装置
磁共振成像设备磁体梯度线圈射频发射器MR 信号接受器计算机图像显示和储存装置
MRI 图像特点
灰阶成像（组织分辨率）流动效应（流空和流动增强）三维成像运动器官成像
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T2 加权像反映组织间 T2 的差别，显示病变组织好
MRI 成像技术采用不同的扫描序列和成像参数
T1 加权像、 T2 加权像、 质子加权像
自旋回波（ SE ）、梯度回波、平面回波等
自旋回波（ SE ）：重复时间（ TR ）
回波时间（ TE ）
加权成像 TR （ ms ）TE （ ms ）
T1WI 短 = <500 短 = <30
T2WI 长 = >2000 长 = >60
PdWI 长 = >2000 短 = <30
磁共振检查技术平扫（ T1WI 、 T2WI 、 PDWI ）增强（ T1WI ）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 、 MRM ）灌注成像（ Perfusion ）弥散成像（ Diffusion ）功能成像（ function MR ）
磁共振检查技术平扫（ T1WI 、 T2WI 、 PDWI ）增强（ T1WI ）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 、 MRM ）灌注成像（ Perfusion ）弥散成像（ Diffusion ）功能成像（ function MR ）
存在性诊断？存在性诊断？可能性诊断？可能性诊断？定性诊断？定性诊断？
SE 序列
FGR 序列
垂体微腺瘤动态增强扫描
SE 序列
FGR 序列
垂体微腺瘤动态增强扫描
后交通支动脉瘤后交通支动脉瘤
3D - MRA3D - MRA
3D-CEMRA 的时间分辨率（胸腹部）3D-CEMRA 的时间分辨率（胸腹部）
FLAIR序列
FLAIR序列
磁共振胰胆管造影（ MRCP ）
3D- 重 T2WI（水成像）
磁共振胰胆管造影（ MRCP ）
3D- 重 T2WI（水成像）
80
岁女性
发病6
小时内
80
岁女性
发病6
小时内
80岁，女性。发病 3天后80岁，女性。发病 3天后
灌注成像技术原理灌注成像技术原理
PWI SS EPIPWI SS EPI Delta R2* curveDelta R2* curve
灌注成像临床应用 脑神经（ SS EPI ）灌注成像临床应用 脑神经（ SS EPI ）
1&2: Tumor (increased blood flow), 3: Normal1&2: Tumor (increased blood flow), 3: Normal
脑功能成像技术脑功能成像技术
脑功能成像脑功能成像
Finger tapping Activate/Rest curve of 40 ms each Glioma patient, before surgical operation
Finger tapping Activate/Rest curve of 40 ms each Glioma patient, before surgical operation
BOLD&T1WBOLD&T1W BOLD&SAS&MRABOLD&SAS&MRA
脑功能成像的临床应用脑功能成像的临床应用
H = （ 1/2 ） BH = （ 1/2 ） B
波谱技术利用 MR 中的化学位移现象来测定分子组成及空间分布的一种检测方法。
MRI 的分析与诊断
机器类型磁场强度扫描技术条件
全面观察、建立立体定位概念具体分析正常、异常和特殊所见推测病理生理状态结合临床资料作出诊断
MRI 的分析与诊断
机器类型磁场强度扫描技术条件
全面观察、建立立体定位概念具体分析正常、异常和特殊所见推测病理生理状态结合临床资料作出诊断
