转 核磁共振成像 MRI 的基本原理.doc

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1、转核磁共振成像MRI的基本原理A.第七节一、核磁共振成像(MRI)的基本原理(一)原理11、将人体被检部位置于强磁场内，在外加强磁场的作用下，该部位特定层面组织内的H原子核改变原来的无序状态而沿磁场方向作定向排列。此时H原子核排列与静磁场方向平行，呈低能态，称为组织的纵向磁化。2、然后施加一个与H原子核自旋运动频率相匹配的射频脉冲，使低能态的H吸收能量，从而改变H在静磁场中平行排列转为垂直排列且呈高能态，称为组织的横向磁化。即产生磁共振现象。3、当停止射频脉冲(RF)，H原子核排列由横向磁化(高能态)恢复到原来的纵向磁化(低能态)。当恢复达63%程度所需时间

2、，为纵向磁豫时间T?；与此同时，横向磁化则逐步减弱，其减弱到最大值的37%所需时间，为横向磁豫时间T2。4、组织纵向磁化的恢复和横向磁化的减弱称为磁豫过程。(此过程所需时间为T1和T2)这一过程伴随着能量的释放。能量吸收与释放的多少，与组织内H原子核的密度大小有关。但在成像意义上更大的则是T1和T2，T1和T2的长短主要取决于H原子核周围的理化环境。5、由于各种组织，尤其是软组织H原子核的密度差异不如理化环境差异大。因此，T1和T2的差异作为有诊断价值的信息，在成像意义上更大。当这些信息被探测器检测转为不同强度的信号，经计算机处理而获得所需的磁共振图像。综上

3、所述：1、被检组织?强磁场内H与静磁场方向平行，呈低能态。(称组织的纵向磁化)2、施加与H自旋运动频率相匹配的射频脉冲?H与静磁场方向相垂直。呈高能态。(称组织的横向磁化，即产生磁共振现象)3、当停止射频脉冲?H由横向磁化?纵向磁化，当恢复达63%程度所需时间T1，与此同时横向磁化逐步减弱到最大值的37%所需时间T2。4、T1和T2是MR成像的主要物质基础，其次是质子的密度等。这些因素提供的信息经探测器探测?不同强度的信号?计算机处理?获得每个象素的信号强度值?数/模?MRI图像。(二)MR信号与MR图像质子在磁豫过程中感应出MR信号。人体正常组织之间，正常

4、组织与病理组织之间在磁豫时间以及在质子密度上的差别，是MR形成影像对比的基础。MRI是多参数成像，包括T1、T2、质子密度及周围的理化环境。(三)脉冲序列与信号加权MRI是通过一定的脉冲序列实现的：(1)在脉冲序列中，两次射频脉冲之间的间隔时间称重复时间，简称TR。TR的长短决定着在MR图像上能否显示出组织间在T1上的差别，即TR决定T1信号加权。使用短TR，可获得T1信号对比；反之不能获得信号对比。(2)在脉冲序列中，从射频激励脉冲开始到获得回波的时间间隔称回波时间，简称TE。TE的长短决定着在MR图像上能否显示出组织间在T2上的差别，即TE决定T2信号加

5、权。使用长TE可获得T2信号对比，反之不能获得。(3)自旋回波(SE)脉冲序列是临床最常用的脉冲之一。在SE序列中；①选用短TR(500ms)、短TE(30ms)所获得图像的影像对比主要由T1信号对比决定。此种图像称为T1加权像(T1WI)。②选用长TR(1500ms)、长TE(80ms)所获得图像的影像对比主要由T2信号对比决定，此种图像称为T2加权像(T2WI)。③选用长TR，短TE所获得图像的影像对比，具不由T1,也不由T2信号决定，而主要由组织密度差别所决定，此图像称为质子密度加权(PDWI)。二、MR图像的特点：(一)多参数成像：主要包括T1、T2

6、和质子密度等。在MRI检查中，可获取同一解剖部位或层面的T1WI、T2WI、PDWI等多种图像，从而有利用显示正常组织与病变组织。在MRI中T1WI、T2WI、PDWI分别反应组织间T1，T2和质子密度的差别。(二)多方位成像MRI可获得任何倾斜面的图像，有利用解剖结构和病变的三维显示和定位。(三)流动效应：体内流动液体中的质子与周围处于静止状态的质子相比，在MR图像上表现出不同的信号特征，称流动效应。在血管内快速流动的血液，在MR成像过程中虽受到射频脉冲激励，但在终止脉冲后采集MR信号时已流出成像层面，因而接收不到该部分血液的信号，这一现象称流空现象。(四

7、)MRI的主要优点：①无电力损伤②软组织分辨力高③多方位成像④多参数成像⑤可行生物化学和代谢功能方面的研究(五)MRI的主要限度：①带有心脏起搏器或体内有铁磁性物质的患者不能检查②在进行生命监护的危重病人不能检查③对钙化灶显示差，以病理性钙化为特征的病变诊断困难④对质子密度低的结构如：肺、骨皮质显示差⑤MRI成像快速，但信号采集时间较长(危重急诊病人不能选用)⑥检查费用高C.第二章中枢神经系统一、正常CT表现(一)头颅1、平扫(以听眦线为基线横断向上1-10层)(1)颅骨及含气空腔：(2)脑实质：皮质CT值32-40HU；髓质CT值28-32HU(二者均差7

8、.0±1.3HU)(3)含脑脊液的间隙：在脑室系统、