核磁共振在临床诊断中的应用.ppt

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1、磁共振成像在临床诊断中的应用ClinicalapplicationofMagneticResonanceImaging影像学教授赵国香何为磁共振成像？利用原子核在强磁场中发生共振所产生的信号,经图像重建的一种成像技术.它是利用磁共振现象与计算机断层结合起来，而建立起人体内部组织的图像。早称NMR,现在多称为MRI(MagneticReso-NanceImaging).一、发展史1946年美国哈佛大学purcell斯坦福大学Bloch(各自独立地发现核磁共振现象，并应用于生物化学、波谱学方面)19

2、52年二人因此同时获得了诺贝尔物理学奖1973年Lauterbur开发了MRI技术1980年生产MRI商用机1982年开始应用于临床领域2003年度诺贝尔生理或医学奖：美国科学家PaulLauterbur和英国科学家PeterMansfield“磁共振成像技术是医学诊断和研究的一项突破，是20世纪最重要的发现之一。”二、基本原理(BasicprinciplesofMRI)氢原子为人体内数量最多的物质，其原子核内只有一个质子，它不含中子，它最不稳定，最易受外来磁场的影响而发生核磁共振现象。磁共振图像产生过程

3、:1)氢核杂乱无章的自旋运动，磁场互相抵消。2）患者进入外磁场中，H核从新排列，产生净磁化。3）发射无线电波，称射频脉冲（RadiofrequencyPulse,RF),H核吸收能量4）外加RF停止后，H核释放能量，即产生磁共振信号。5）用计算机接收这些信号,并进行一系列数据处理,重建出图像。人体内H核共振条件：一是发射RF脉冲激励，二是RF脉冲频率与H核的进动频率相同。此时H核能吸收能量，由低能态跃迁到高能态。RF停止后，激励的H质子释放能量并回到其原先排列的方位，这个过程称为驰豫。所需要的时间称为驰豫时

4、间(Relaxationtime)。A.T1弛豫时间：也称纵向驰豫时间或T1值是指纵向磁化矢量由零恢复到原来数值的63%所需的时间。B.T2弛豫时间：又称横向驰豫时间或T2值是指横向磁化矢量由最大减小到最大值的37%所需的时间。T1和T2值：是时间常数,是组织固有参数.生物组织T1为300-2000ms,T2为30-150ms.水的T1和T2值都长,脂肪T1和T2值短.人体正常组织和病理组织T1值和T2值是相对恒定的,并且它们之间有一定差别,这种组织间驰豫时间上的差别,是MRI的成像基础.MRI成像

5、有多个参数,T1、T2和质子密度(Protondensity)，即给定的组织区域中发生共振的质子数目。三、脉冲序列与加权像连续施加射频脉冲的组合方式为脉冲序列。它决定着将从组织获得何种信号。MRI最常使用自旋回波(spinecho,SE)序列：采用90°—180°脉冲组合形式构成。T1加权像：主要反映组织间T1信号强度差别形成的图像。对解剖结构显示好。T2加权像：主要反映组织间T2信号强度差别形成的图像。它对病变显示敏感。质子密度像：由质子密度差别形成的图像。所谓的加权就是“突出”的意思T1加权成像（T1W

6、I）----突出组织T1弛豫（纵向弛豫）差别T2加权成像（T2WI）----突出组织T2弛豫（横向弛豫）差别。在任何序列图像上，信号采集时横向的磁化矢量越大，MR信号越强。T1加权成像、T2加权成像短TR、短TE——T1加权像。T1像特点：组织的T1越短，恢复越快，信号就越强；组织的T1越长，恢复越慢，信号就越弱。T1加权像T2加权像长TR、长TE——T2加权像。T2像特点：组织的T2越长，恢复越慢，信号就越强；组织的T2越短，恢复越快，信号就越弱。长TR、短TE——质子密度加权像，图像特点：组织的d越大

7、，信号就越强；d越小，信号就越弱。脑白质：65%脑灰质：75%质子密度加权像常规SE序列的特点最基本、最常用的脉冲序列。得到标准T1WI、T2WI图像。T1WI观察解剖好。T2WI有利于观察病变，对病变较敏感。伪影相对少（但由于成像时间长，病人易产生运动）。成像速度慢。流空效应：应用SE序列时，心脏血管内的血液由于迅速流动，使发射MR信号的氢原子核居于接受范围之外，所以测不到MR信号，在T1加权像或T2加权像中均呈黑影，称之为流空效应。四、MRI设备构成1.磁体magnet：根据其结构分永磁型、常导型和超

8、导型。①超导（最好）：不受室温影响，使用液氦液氮使磁体降至-273℃此时电阻为0，但液氦氮较贵。②永磁：安装维修简单，但受温变影响大，不易调正磁场。③常导：通过电流大，耗电水太多2.梯度系统gradientsystem：梯度放大器及三组梯度线圈组成，修改主磁场，产生梯度磁场。用于层面选择和空间定位。3.射频系统RFsystem:由发射与接受两部分组成。发射射频脉冲使磁化的氢核吸收能量产生共振和接收MR信号。