MRI结构与临床应用课件.ppt

1、.复习磁共振成像定义（磁共振成像定义（6要素）要素）核磁共振产生条件核磁共振产生条件.GE公司的磁共振成像系统公司的磁共振成像系统.西门子1.5T磁共振系统.飞利浦Achieva 3.0T核磁共振系统.国产的低端磁共振设备国产的低端磁共振设备.主要内容主要内容 MRI设备分类设备分类 MRI设备结构组成设备结构组成 MRI的临床应用的临床应用.MRI设备的分类按场强大小可分为：按场强大小可分为：高场高场 中场中场 低场低场按主磁场产生可分为：按主磁场产生可分为：永磁型、常导型、超导型。永磁型、常导型、超导型。目前市面上以目前市面上以高场高场和和低场低场为主，高场为主，高场一般为超导型，低场一般

2、为永磁型。一般为超导型，低场一般为永磁型。.磁共振成像设备的系统组成磁共振成像设备的系统组成磁共振一般是由以下系统组成：磁共振一般是由以下系统组成：磁体子系统磁体子系统 梯度场子系统梯度场子系统 射频场子系统射频场子系统 数据采集和图像重建子系统数据采集和图像重建子系统 主计算机和图像显示子系统主计算机和图像显示子系统 射频屏蔽与磁屏蔽射频屏蔽与磁屏蔽 MRI软件软件磁体系统磁体系统梯度场系统梯度场系统射频发射与接收系统射频发射与接收系统计算机系统计算机系统.PatienttableRF shieldRF coilRF coilRF transmitterRF receivermagnetma

3、gnetcoolinggradient coilsgradient coilsX-gradientY-gradientZ-gradientcomputer.System Overview Magnet system magnet type 磁体磁体 magnet shielding homogeneity Gradient system RF system Computer system.磁体变化磁体变化.Helium containerLiquid Helium at 4.2K内部结构内部结构Main Magnet CoilsSuperconductor NbTiOuter vacuum c

4、an.体长体长:157 cm重量重量:2500-2900 kg氦蒸发率氦蒸发率:0.03 l/h typical 0 for Rex Magnet.磁体失超磁体失超.紧急处理紧急处理 安装时预留失超安全区安装时预留失超安全区 人员紧急撤离人员紧急撤离 气体消散后及时更换爆破膜气体消散后及时更换爆破膜.Contents System Overview Magnet systemmagnet typemagnet shielding磁屏蔽磁屏蔽homogeneity Gradient system RF system.被动屏蔽被动屏蔽.被动屏蔽.Helium containerLiquid Hel

5、ium at 4.2K主动屏蔽Counter CoilsMain Magnet CoilsSuperconductor NbTiOuter vacuum can.ComputersDisk drivesOperators consoleshielded colourmonitorWatchesMagnetic data carriers-diskettes-tapes-disks-credit cardsNeurostimulationand biostimulationdevicesNormal unshieldedcolour monitorCT scannerCT scannerPhot

6、omultipliertube,unshieldedPhotomultipliertubeImageintensifierNuclearcameraNuclearcameraShielded1 gauss5 gauss1020为什么要屏蔽？为什么要屏蔽？Earth magnetic field:0.5 G.磁屏蔽的有效区磁屏蔽的有效区 Magnet foot print 5 Gauss line Cardiac pacemaker0.5 T1.0 T1.5 TRadial(x and y)2.1 m2.3 m2.4 mAxial(z)2.8 m3.3 m3.8 m.危险.危险万万磁磁王王.Co

7、ntents System Overview Magnet systemmagnet typemagnet shieldingHomogeneity均匀 Gradient system RF system Computer system.匀场Homogeneous Sphere(DSV 50 cm)Shim iron.System Overview Magnet system Gradient system 梯度系统 RF system Computer system系统结构系统结构.magnetmagnetcoolinggradient coilsgradient coilsX-gradie

8、ntY-gradientZ-gradient.线圈Z gradient coil.X-Y gradient coil.trapezoid gradient waveformRise time最大强度最大强度(mT/m)爬升率爬升率(T/m/s)Fall time梯度的参数.System Overview Magnet system Gradient system RF system 射频系统射频系统 Computer system 系统结构系统结构.射频RF coilRF coilRF transmitterRF receivermagnetmagnetcoolinggradient coil

9、sgradient coilsX-gradientY-gradientZ-gradient.Linear RF coil线性线性RF线圈线圈 射频线圈.射频线圈.Quadrature RF coil正交正交RF线圈线圈.RF coils.RF shieldRF coilRF coilRF transmitterRF receivermagnetmagnetcoolinggradient coilsgradient coilsX-gradientY-gradientZ-gradient.屏蔽房.System Overview Magnet system Gradient system RF sy

10、stem Computer system 计算机系统.PatienttableRF shieldRF coilRF coilRF transmitterRF receivermagnetmagnetcoolinggradient coilsgradient coilsX-gradientY-gradientZ-gradientcomputer计算机系统.MRI的临床应用的临床应用.1MRI检查在脑和头颅疾病中应用检查在脑和头颅疾病中应用 对脑肿瘤、脑炎性病变、脑白质病变、脑梗塞、对脑肿瘤、脑炎性病变、脑白质病变、脑梗塞、脑先天性异常等的诊断比脑先天性异常等的诊断比CT更为敏感，可发现早更为敏感

11、，可发现早期病变，定位也更加准确。期病变，定位也更加准确。对颅底及脑干的病变因无伪影可显示得更清楚。对颅底及脑干的病变因无伪影可显示得更清楚。MRI可不用造影剂显示脑血管，发现有无动脉瘤可不用造影剂显示脑血管，发现有无动脉瘤和动静脉畸形。和动静脉畸形。MRI还可直接显示一些颅神经，可发现发生在还可直接显示一些颅神经，可发现发生在这些神经上的早期病变。这些神经上的早期病变。.对于中枢神经系统的先天性病变对于中枢神经系统的先天性病变MRI是最好的影像学是最好的影像学检查方法。检查方法。.脑膜瘤破坏颅骨脑膜瘤破坏颅骨左侧听神经瘤左侧听神经瘤.AB为左顶动静脉畸形；为左顶动静脉畸形；CD为左大脑后动脉

12、动脉瘤；为左大脑后动脉动脉瘤；ABCD.2MRI检查在脊柱和脊髓中应用检查在脊柱和脊髓中应用 MRI没有骨骼伪影，显示脊髓、椎管效果特别好；没有骨骼伪影，显示脊髓、椎管效果特别好；MRI的直接矢状位和冠状位成像，对于脊髓和椎管的直接矢状位和冠状位成像，对于脊髓和椎管的整体显示有优势；的整体显示有优势；MRI可以多种成像方法同时使用，对于脊髓变性、可以多种成像方法同时使用，对于脊髓变性、肿瘤等病变的显示敏感。扫描平面一般为矢状面和肿瘤等病变的显示敏感。扫描平面一般为矢状面和横断面，必要时可以加做冠状面，层厚一般采用横断面，必要时可以加做冠状面，层厚一般采用45mm或更薄。或更薄。.脊髓星形细胞瘤

13、。脊髓星形细胞瘤。A为为T1WI，B为为T2WI，C为为Gd-DTPA增强增强T1WI示肿瘤强化示肿瘤强化ABC.MRI对眼耳鼻咽喉部的肿瘤性病变显示好，如鼻对眼耳鼻咽喉部的肿瘤性病变显示好，如鼻咽癌对颅底、颅神经的侵犯，咽癌对颅底、颅神经的侵犯，MRI显示比显示比CT更清晰更清晰更准确。更准确。MRI还可做颈部的血管造影，显示血管异常。对还可做颈部的血管造影，显示血管异常。对颈部的肿块，颈部的肿块，MRI也可显示其范围及其特征，以帮也可显示其范围及其特征，以帮助定性。助定性。颈部检查颈部检查.胸部检查胸部检查 肺脏的肺脏的MRI图像均呈黑色低信号，因此在显示图像均呈黑色低信号，因此在显示肺内

14、微细结构以及肺内病灶的细节等方面明显劣肺内微细结构以及肺内病灶的细节等方面明显劣于于CT，故多，故多不用于肺脏疾病的诊断不用于肺脏疾病的诊断。但。但MRI在显在显示纵隔和肺门的病变、胸壁的病变、臂丛神经病示纵隔和肺门的病变、胸壁的病变、臂丛神经病变以及肺动脉栓塞的诊断方面也具有较重要的价变以及肺动脉栓塞的诊断方面也具有较重要的价值。由于纵隔内血管的流空效应及脂肪的高信号值。由于纵隔内血管的流空效应及脂肪的高信号特点，因此不必注射对比剂即可清晰显示纵隔内特点，因此不必注射对比剂即可清晰显示纵隔内肿瘤的位置及与周围结构的关系或增大的淋巴结，肿瘤的位置及与周围结构的关系或增大的淋巴结，如图。如图。.

15、左上肺鳞癌左上肺鳞癌主动脉夹层主动脉夹层.MRI检查已经成为肝脏局灶性病变最好的影像方法，明显提高了术前诊断的正确率，例如肝癌、肝血管瘤、转移瘤、结节状增生及肝腺瘤等均有相应的MRI表现特征。常规MRI检查并不适于胆道病变的诊断，目前主要是利用MRCP（磁共振胰胆管成像）无创地显示肝内外胆管扩张以及梗阻的部位与形态，对胆道梗阻的良、恶性病变的鉴别诊断提供必要的证据。胆囊癌表现为正常胆囊形态消失，胆囊区出现肿块影，T1WI呈低信号、T2WI呈高信号，肿瘤常直接侵犯周围肝脏组织及肝门区域。6.2.4 腹部检查腹部检查.A为胆总管内多发结石呈低信号影；为胆总管内多发结石呈低信号影；B为肝门区胆管癌引

16、起胆道高位梗阻。为肝门区胆管癌引起胆道高位梗阻。AB.盆腔检查盆腔检查 MRI可显示子宫、卵巢、膀胱、前列腺、精囊等可显示子宫、卵巢、膀胱、前列腺、精囊等器官的病变。可直接看到子宫内膜、肌层，对早器官的病变。可直接看到子宫内膜、肌层，对早期诊断子宫肿瘤性病变有很大的帮助。对卵巢、期诊断子宫肿瘤性病变有很大的帮助。对卵巢、膀胱、前列腺等处病变的定位定性诊断也有很大膀胱、前列腺等处病变的定位定性诊断也有很大价值。价值。.A BA显示双侧肾盂输尿管扩张积水；显示双侧肾盂输尿管扩张积水；B显示左输尿管下段肿瘤显示左输尿管下段肿瘤（）。）。.骨骼肌肉与关节检查骨骼肌肉与关节检查 MRI对关节内的软骨盘、

17、肌腱、韧带的损伤，显对关节内的软骨盘、肌腱、韧带的损伤，显示率比示率比CT高。由于对骨髓的变化较敏感，能早期高。由于对骨髓的变化较敏感，能早期发现骨转移、骨髓炎、无菌性坏死、白血病骨髓发现骨转移、骨髓炎、无菌性坏死、白血病骨髓浸润等。对骨肿瘤的软组织块显示清楚。对软组浸润等。对骨肿瘤的软组织块显示清楚。对软组织损伤也有一定的诊断价值。织损伤也有一定的诊断价值。.A为正常膝关节为正常膝关节T1WI显示韧带（显示韧带（）；）；B为胫骨上段骨肉瘤破坏骨质。为胫骨上段骨肉瘤破坏骨质。A B.MRI的特点 1、优点：、优点：无电离辐射危害，是一种安全的检查方法。无电离辐射危害，是一种安全的检查方法。多参

18、数成像，诊断信息丰富多参数成像，诊断信息丰富。图像对比度高，对软组织的对比分辨率高。图像对比度高，对软组织的对比分辨率高。具有任意方向截面（断层）成像的能力。具有任意方向截面（断层）成像的能力。无需使用对比剂就可实现血管等的成像。无需使用对比剂就可实现血管等的成像。无骨伪影干扰无骨伪影干扰 可以进行功能、组织化学和生物化学方面可以进行功能、组织化学和生物化学方面的研究。的研究。.无电离辐射 MRI设备的激励源是短波或超短波段的电磁设备的激励源是短波或超短波段的电磁波。波长大，能量小，对人体不会造成电波。波长大，能量小，对人体不会造成电离作用。离作用。磁场的变化率也在人体安全范围之内，不磁场的变

19、化率也在人体安全范围之内，不会引起机体的异常和痛苦。会引起机体的异常和痛苦。.多参数成像 图像的信息载体有：纵向弛豫时间图像的信息载体有：纵向弛豫时间T1、横、横向弛豫时间向弛豫时间T2、核子密度、液体流速等。、核子密度、液体流速等。这些参数可以独立成像，也可以结合成像。这些参数可以独立成像，也可以结合成像。例如核子密度例如核子密度N（H）与）与MR信号的强度成信号的强度成正比，可以反映组织脏器的大小、范围和正比，可以反映组织脏器的大小、范围和位置。位置。.高的软组织对比度 成像介质主要是成像介质主要是H元素，在人体中它广存在元素，在人体中它广存在于水、脂肪、蛋白质和其它化合物里。于水、脂肪、

20、蛋白质和其它化合物里。H质子在不同组织里的质子在不同组织里的MR信号强度不同，信号强度不同，从而在软组织中虽然从而在软组织中虽然CT值很相近的两个部值很相近的两个部份它们的份它们的MR信号强度却很大不同，所以信号强度却很大不同，所以MRI对软组织对区分力远胜于对软组织对区分力远胜于X线线CT。.任意截面成像 MRI可以方便的作横断面、冠状面、矢状面可以方便的作横断面、冠状面、矢状面或任意斜位的成像，达到三维立体空间观或任意斜位的成像，达到三维立体空间观察人体的效果。察人体的效果。扫描层面的选择和改变不需要通过移动人扫描层面的选择和改变不需要通过移动人体来实现，而是通过调节体来实现，而是通过调节

21、Gx、Gy、Gz三三个梯度磁场来获得，从而降低对机器机械个梯度磁场来获得，从而降低对机器机械运动的要求。运动的要求。.多种特殊成像 血管成像、水、脂成像、脑功能成像等血管成像、水、脂成像、脑功能成像等 不用使用对比剂就可以显示心脏和血管的不用使用对比剂就可以显示心脏和血管的结构。结构。现代现代MRI设备由于成像速度快，可以用于动设备由于成像速度快，可以用于动态成像，形成磁共振电影。态成像，形成磁共振电影。.高的组织学、分子学特征 磁共振波谱分析提供了分子水平的诊断信磁共振波谱分析提供了分子水平的诊断信息，对于疾病的早期诊断很有帮助。息，对于疾病的早期诊断很有帮助。MRS（磁共振波谱（磁共振波谱

22、）还可以对组织器官的）还可以对组织器官的新陈代谢情况进行洞察。新陈代谢情况进行洞察。使疾病的诊断深入到分子生物学和组织学使疾病的诊断深入到分子生物学和组织学的水平。的水平。.MRI的特点 MRI不适用情况（极限性）不适用情况（极限性）装有心脏起搏器者装有心脏起搏器者 体内有铁磁性金属植入物者体内有铁磁性金属植入物者 铁磁性夹用于动脉瘤夹闭术后的患者铁磁性夹用于动脉瘤夹闭术后的患者 重症监护者（自屏蔽较好的设备除外）重症监护者（自屏蔽较好的设备除外）.多种伪影成像多种伪影成像 伪影来自设备、运动、金属异物三个方面。伪影来自设备、运动、金属异物三个方面。运行、检查的费用较高运行、检查的费用较高.M

23、RI成像检查的优缺点成像检查的优缺点磁共振成像术的主要不足磁共振成像术的主要不足:在于它扫描所需的时间较长，因而对一些不配合在于它扫描所需的时间较长，因而对一些不配合的病人的检查常感困难，对运动性器官，例如胃肠的病人的检查常感困难，对运动性器官，例如胃肠道因缺乏合适的对比剂，常常显示不清楚；对于肺道因缺乏合适的对比剂，常常显示不清楚；对于肺部，由于呼吸运动以及肺泡内氢质子密度很低等原部，由于呼吸运动以及肺泡内氢质子密度很低等原因，成像效果也不满意。磁共振成像对钙化灶和骨因，成像效果也不满意。磁共振成像对钙化灶和骨骼病灶的显示，也不如骼病灶的显示，也不如CT准确和敏感。磁共振成准确和敏感。磁共振成像术的空间分辨力，也有待进一步提高。像术的空间分辨力，也有待进一步提高。.MRI设备的使用 开机开机 扫描前准备扫描前准备 登记病人信息和摆位登记病人信息和摆位 调谐（低场强设备）调谐（低场强设备）扫描：选择扫描参数（解剖部位、相应扫描：选择扫描参数（解剖部位、相应线圈及扫描序列）线圈及扫描序列）影像处理影像处理 关机关机