研究生医学影像学总论3磁共振成像课件.ppt
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- 研究生 医学影像 总论 磁共振 成像 课件
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1、第三章第三章 磁共振成像磁共振成像 核磁共振(核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)是一种核物理现象。)是一种核物理现象。1946年年人们发现了物质的核磁共振现象。人们发现了物质的核磁共振现象。1973年年应用于临床医学领域。近些年来得到应用于临床医学领域。近些年来得到普及,成为医学影像学前沿学科的一个重要组普及,成为医学影像学前沿学科的一个重要组成部分。成部分。为了区分核磁共振中的为了区分核磁共振中的“核核”与与“放射性核放射性核原子原子”、“核素核素”。现已将核磁共振(。现已将核磁共振(NMR)改称为磁共振成像(改称为磁共振成像(MRI)。)。第三章第三章
2、 磁共振成像磁共振成像一、一、MRI成像基本原理与设备成像基本原理与设备二、二、MRI图像特点图像特点三、三、MRI检查技术检查技术四、四、MRI检查新进展检查新进展五、五、MRI诊断的临床应用诊断的临床应用一、磁共振成像基本原理与一、磁共振成像基本原理与 设备设备(一)(一)磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理 磁共振磁共振 成像(成像(magnetic resonance image MRI)是利用原子)是利用原子核核在在磁磁场内经场内经共振共振所产生的射频信号经计所产生的射频信号经计算机重建形成图像的一种成像技术。算机重建形成图像的一种成像技术。(一)(一)磁共振成像基本原理磁共振成像基
3、本原理物质 分子原子原子核+电 子-质子+中子(不带电荷)氢原子核(氢原子核(H+)不含中子,只有一个质子。)不含中子,只有一个质子。氢原子核氢原子核作为磁共振成像的靶原子核是因为:作为磁共振成像的靶原子核是因为:1.氢原子在人体内分布最广含量最高。(水含量高)氢原子在人体内分布最广含量最高。(水含量高)2.氢原子核具有最强的磁矩。氢原子核具有最强的磁矩。(磁化率最高)磁化率最高)(一)磁共振成像基本原理(一)磁共振成像基本原理磁共振信号的产生:将人体置于外强磁场中,外加射频将人体置于外强磁场中,外加射频脉冲后,质子释放能量并产生射频信号。脉冲后,质子释放能量并产生射频信号。采集射频信号,通过
4、调节成像参数重复采集射频信号,通过调节成像参数重复时间时间TR和回波时间和回波时间TE,分别以,分别以T1、T2和质子密度的参数成像,即可获得和质子密度的参数成像,即可获得T1WI、T2WI或或PDWI图像。图像。TE:回波时间:指回波时间:指90度脉冲与产生回度脉冲与产生回波之间的时间。波之间的时间。TR:重复时间:指相邻两个重复时间:指相邻两个90度脉冲度脉冲之间的时间。之间的时间。选用不同的选用不同的TETE和和TRTR,就可组成,就可组成T T1 1WIWI、T T2 2WIWI和质子加权像。和质子加权像。(一)(一)磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理(一)(一)MRIMRI成像基本
5、原理成像基本原理MR信号接收器光/电转换器模/数转换器计算机数/模转换器 (二)二)MRI 设备设备MRI设备:设备:主磁体、主磁体、梯度系统、梯度系统、射频系统、射频系统、计算机及数据处理系统、计算机及数据处理系统、辅助设备。辅助设备。主磁体主磁体是产生磁场的装置是产生磁场的装置 永磁永磁 主磁体主磁体 常导常导 电磁电磁 超导超导磁场场强用磁场场强用“T”特斯拉或特斯拉或“G”高斯表示高斯表示 1T=10000GMR机磁场场强分为:机磁场场强分为:低场机低场机 0.1T0.4T 中场机中场机 0.5T1.0T 高场机高场机 1.5T2.0T 超高场机超高场机 2.0T以上以上梯度系统:梯度
6、系统:由梯度放大器及由梯度放大器及X.Y.ZX.Y.Z三组三组梯度梯度 线圈组成线圈组成射频系统:射频系统:用来发射射频脉冲和接收用来发射射频脉冲和接收MRMR信号信号计算机系统:计算机系统:控制着磁共振脉冲激发,控制着磁共振脉冲激发,信号采集,数据运算和图像显示。信号采集,数据运算和图像显示。其他辅助设备:其他辅助设备:检查床,液氮及水冷却检查床,液氮及水冷却系统,空调,胶片处理等。系统,空调,胶片处理等。二、二、MRI图像特点图像特点 1、多参数灰阶图像、多参数灰阶图像 2、多方位断层图像、多方位断层图像 3、流空效应、流空效应 1、多参数灰阶图像、多参数灰阶图像 MRIMRI成像也是以不
7、同灰度显示图成像也是以不同灰度显示图像,但反映的是像,但反映的是MRIMRI信号强度的不同。信号强度的不同。无论那一种加权像,白影都表述无论那一种加权像,白影都表述为高信号,黒影都表述为低信号。为高信号,黒影都表述为低信号。同一组织的信号在不同加权像上,同一组织的信号在不同加权像上,其信号强度可以不同。其信号强度可以不同。1、多参数灰阶图像、多参数灰阶图像加权加权即即“突出重点突出重点”,即重点突出某一,即重点突出某一参数参数图象图象特性。特性。T T1 1WI:WI:(T T1 1加权像加权像)这种成像方法重点突出组织这种成像方法重点突出组织T1T1参数参数图象特性。图象特性。短短TR(TR
8、500ms)TR(TR500ms)短短TE(TE30ms)TE(TE2000ms)TR(TR2000ms)长长TE(TE90ms)TE(TE90ms)T2 T2长的组织:长的组织:MRIMRI信号高(水)信号高(水)T2 T2短的组织:短的组织:MRIMRI信号低(肌肉)信号低(肌肉)1.5T场强下正常人体组织场强下正常人体组织T1T2值值(mu)组织 T1 T2 水 3000 1200 肌肉 500 70 脑灰质 400 100 脑白质 350 90 脂肪 220 90 MRIMRI可获得人体横断面、冠状面可获得人体横断面、冠状面及任何方向断面的图像,图像的分及任何方向断面的图像,图像的分辨
9、力高,清晰逼真,有利于病变的辨力高,清晰逼真,有利于病变的三维定位。三维定位。2、多方位断层图像、多方位断层图像 3 3、流、流 空空 效效 应应 心血管内的血液由于流动迅速,心血管内的血液由于流动迅速,在在MRI采集该层面的信号时,血管内被激采集该层面的信号时,血管内被激发的血液质子已流动离开受检层面,接发的血液质子已流动离开受检层面,接收不到信号,血管在收不到信号,血管在T1WI、T2WI图像图像上均呈黑色。上均呈黑色。这就是流空效应。这就是流空效应。流空效应使心腔和血管不需造影剂流空效应使心腔和血管不需造影剂就可显影,是就可显影,是CTCT所不能比拟的。所不能比拟的。三、三、MRI检查技
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