MRI成像基本原理.ppt

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1、MRI：TheBasics安徽医科大学第一附属医院放射科钱银锋影像学发展趋势形态成像功能成像宏观成像分子影像影像诊断介入影像概述最初称为NMR。1946年哈佛大学的Purcell和斯坦福大学的Bloch各自独立地发现了核磁共振现象，并于1952年获得诺贝尔物理学奖。1971年Damadian发现肿瘤的T1、T2值比正常组织长。1978年获得了第一幅人体NMR图像。1980年商品MRI机开始用于临床。MRI的优点：无放射性；可任意方向成像；软组织分辨率高；无骨硬化伪影。概述概述MRI的缺点：空间分辨率低；成像时间长；体内有铁磁性物体者禁忌检查；对钙化和骨皮质改变不敏感；费

2、用较贵。MRI组成及作用磁体—提供强大的静磁场，使体内质子发生定向排列射频脉冲—提供电磁能量传递给低能质子使之发生能级跃迁；使不同进动的质子同步进动梯度线圈—对体内质子进行空间定位计算机—图象重建和后处理磁体超低场：＜0.2T低场：0.2~0.4T中场：0.5~1.4T高场：1.5~3.0T超高场：＞3.0T永磁型常导型超导型磁体将病人放入磁体内发射射频脉冲关闭射频脉冲病人发出信号，该信号被接受线圈接收并用于图像重建磁共振成像步骤磁共振成像步骤1把病人放入磁体内纵向磁化正常情况下，质子处于杂乱无章的排列状态，当放入强磁场中，就会发生定向排列让我们仔细观察质子运动质子自旋

3、选用1H的原因含量丰富灵敏度高纵向磁化进动（Procession）ω=γB0γ=42.6MHZ/T坐标系坐标系坐标系纵向磁化为何要发射射频脉冲(radiofrequency,RF)？步骤2：施加特定频率的射频脉冲何谓射频脉冲？施加射频脉冲后，质子会发生什么变化？——横向磁化（Transversemagnetization）为什么要发射特定频率的射频脉冲？特定频率为什么RF要特定频率？RF作用1RF作用2射频激励激励施加RF后质子的进动ZyXω0ω1ω0远大于ω1施加RF后质子的章动旋转坐标系步骤3：关闭射频脉冲弛豫（relaxiation）纵向弛豫（T1弛豫）—纵向磁

4、化矢量恢复到原来大小的过程。恢复到最大值63%所需的时间为T1时间横向弛豫（T2弛豫）—新建立起来的横向磁化矢量逐渐消失的过程。降低到最大值37%所需的时间为T2时间。T1弛豫过程T1弛豫过程T2弛豫过程T2弛豫过程T1受什么影响—组织的成分、结构和环境什么影响T2—外磁场的不均匀性、单个自旋间的相互作用T2和T2*1.5T下脑组织的T1、T2和N（H）T1(ms)T2(ms)N（H）白质510670.61灰质760770.69水肿9001260.86CSF26501801.00代表性组织液体/水——长T1（低信号）长T2（高信号）脂肪——短T1（高信号）中等

5、T2（中等信号）水/液体脂肪接受到的信号(理想状态)接受到的信号(实际状态)数据空间TETRT1恢复与T2衰减组织对比SI=N(H)(e-TE/T2*)(1-e-TR/T1)长TR减少T1作用短TR增加T1作用短TE降低T2*作用长TE增加T2*作用短TR—T1WI长TE—T2WIT1WITR/TE=340/9msT2WITR/TE=4200/98msT1WIT2WI步骤4身体区域内的图象如何重建？如何选择层厚？RF带宽、梯度信号来自何处？频率编码梯度与相位编码梯度层面选择层面选择频率编码梯度相位编码梯度脉冲序列SE（Spinecho,自旋回波）FSEIR（Inv

6、ersionrecovery，反转回复）—STIR、FLAIRGRE/GE(gradientecho)EPI(plainechoimaging)SESEFSE/TSEFSE/TSEFSE/TSE优点：缩短扫描时间减轻运动伪影金属伪影减轻对磁场均匀性要求低IRSTIRFLAIRGE/GRE优点：提高扫描速度增加对出血的敏感性3D成像MRAGE/GRE缺点：降低了SNR增大了磁化率伪影增加了对外磁场不均匀的敏感性第二种化学位移效应GE/GREEPIK空间填充方式优点：扫描时间约100ms或更短心脏和呼吸的运动不再成为问题能够实现无运动伪影的图像可研究组织和器官的功能EPI临

7、床应用：DWIPWI心脏和腹部的无运动伪影成像冠脉成像心脏电影成像EPI不同组织的信号特征脂肪—短T1中等T2肌肉—稍长T1短T2韧带—长T1短T2骨髓—短T1等T2血管—流空骨皮质—长T1短T2纤维软骨—长T1短T2透明软骨—短T1长T2变性—长T1长T2水肿—长T1长T2血肿—随Hb衍变而不同囊肿—随囊内容物不同而不同肿瘤—绝大多数长T1长T2，脂肪瘤、黑色素瘤例外流空效应MRATOF法PC法CE法MRAMRhydragraphyMRCPMRUMRMMR迷路成像MR鼻泪管成像MR胃肠道成像MRhydragraphy：MRCPMRUAr