《MRI 基本知識》PPT課件

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1、磁共振成像Magnetic Resonance Imaging l 1946 發(fā) 現(xiàn) 磁 共 振 現(xiàn) 象 Bloch Purcelll 1971 發(fā) 現(xiàn) 腫 瘤 的 T1、 T2時 間 長 Damadianl 1973 做 出 兩 個 充 水 試 管 MR圖 像 Lauterburl 1974 活 鼠 的 MR圖 像 Lauterbur等l 1976 人 體 胸 部 的 MR圖 像 Damadianl 1977 初 期 的 全 身 MR圖 像 Mallardl 1980 磁 共 振 裝 置 商 品 化l 1989 0.15T永 磁 商 用 磁 共 振 設(shè) 備 中 國 安 科 l 2003 諾

2、貝 爾 獎 金 Lauterbur Mansfierd發(fā) 生 事 件 作 者 或 公 司磁 共 振 發(fā) 展 史 l人 體 內(nèi) 氫 原 子 核 是 人 體 內(nèi) 最 多 的 物 質(zhì) 。 最 易 受 外 加 磁場 的 影 響 而 發(fā) 生 磁 共 振 現(xiàn) 象 (沒 有 核 輻 射 )l有 一 個 穩(wěn) 定 的 靜 磁 場 （ 磁 體 ）l梯 度 場 和 射 頻 場 ： 前 者 用 于 空 間 編 碼 和 選 層 ， 后 者 施加 特 定 頻 率 的 射 頻 脈 沖 ， 使 之 形 成 磁 共 振 現(xiàn) 象l信 號 接 收 裝 置 ： 各 種 線 圈l計 算 機 系 統(tǒng) ： 完 成 信 號 采 集 、 傳

3、輸 、 圖 像 重 建 、 后 處理 等 人 體 內(nèi) 的 H核 子 可 看 作 是自 旋 狀 態(tài) 下 的 小 星 球 。 自 然 狀 態(tài) 下 ， H核 進 動雜 亂 無 章 ， 磁 性 相 互 抵 消z M yx進 入 靜 磁 場 后 ， H核 磁 矩 發(fā) 生 規(guī) 律 性 排 列 （ 正 負 方 向 ） ， 正 負 方 向 的 磁 矢 量 相 互抵 消 后 ， 少 數(shù) 正 向 排 列 （ 低 能 態(tài) ） 的 H核 合 成 總 磁 化 矢 量 M， 即 為 MR信 號 基 礎(chǔ) Z ZY YXB0 X MZ MXYA:施 加 90度 RF脈 沖 前 的 磁 化 矢 量 MzB:施 加 90度 RF

4、脈 沖 后 的 磁 化 矢 量 Mxy.并 以 Larmor頻 率 橫 向 施 進C:90度 脈 沖 對 磁 化 矢 量 的 作 用 。 即 M以螺 旋 運 動 的 形 式 傾 倒 到 橫 向 平 面A B C在這一過程中，產(chǎn)生能量 三 、 弛 豫 （ Relaxation） 回 復 “ 自 由 ” 的 過程 1. 縱 向 弛 豫 （ T1弛 豫 ） ： M0（ MZ） 的 恢 復 ，“ 量 變 ” 高 能 態(tài) 1 H 低 能 態(tài) 1 H 自 旋 晶 格 弛 豫 、 熱 弛 豫 吸 收 RF光 子 能 量 （ 共 振 ） 低 能 態(tài) 1 H 高 能 態(tài) 1 H 放 出 能 量 （ 光 子 ，

5、MRS） T1弛 豫 時 間 ： MZ恢 復 到 M0的 2/3所 需 的時 間 T1愈 小 、 M0恢 復 愈 快 T2弛 豫 時 間 ：MXY 喪 失 2/3所 需 的 時 間 ；T2愈 大 、 同 相 位 時 間 長MXY持 續(xù) 時 間 愈 長 與 S l T1加 權(quán) 成 像 、 T2加 權(quán) 成 像 l 所 謂 的 加 權(quán) 就 是 “ 突 出 ” 的 意 思 l T1加 權(quán) 成 像 （ T1WI） -突 出 組 織 T1弛豫 （ 縱 向 弛 豫 ） 差 別 l T2加 權(quán) 成 像 （ T2WI） -突 出 組 織 T2弛豫 （ 橫 向 弛 豫 ） 差 別 。 磁 共 振 診 斷 基 于

6、此 兩 種 標 準 圖 像磁 共 振 常 規(guī) h檢 查 必 掃 這 兩 種 標 準 圖 像 .T1的 長 度 在 數(shù) 百 至 數(shù) 千 毫 秒 （ ms） 范 圍 T2值 的 長 度 在 數(shù) 十 至 數(shù) 千 毫 秒 （ ms） 范 圍 在 同 一 個 馳 豫 過 程 中 ,T2比 T1短 得 多 l 如 何 觀 看 MR圖 像 ：l 首 先 我 們 要 分 清 圖 像 上 的 各 種 標 示 。 分 清 掃 描序 列 、 掃 描 部 位 、 掃 描 層 面 。l 正 常 或 異 常 的 所 在 部 位 -即 在 同 一 層 面 觀 察 、分 析 T1、 T2加 權(quán) 像 上 信 號 改 變 。l

7、絕 大 部 分 病 變 T1WI是 低 信 號 、 T2WI是 高 信 號改 變 。 只 要 熟 悉 掃 描 部 位 正 常 組 織 結(jié) 構(gòu) 的 信 號表 現(xiàn) ， 通 常 病 變 與 正 常 組 織 不 會 混 淆 。l 一 般 的 規(guī) 律 是 T1WI看 解 剖 ,T2WI看 病 變 。 圖 像 空 間 分 辨 力 ， 對 比 分 辨 力一 、 如 何 確 定 MRI的 來 源（ 一 ） 層 面 的 選 擇1. MXY產(chǎn) 生 （ 1H共 振 ） 條 件 RF = =B02. 梯 度 磁 場 Z（ GZ） G ZB0 不 同 頻 率 的 RF 特 定 層 面 1H激 勵 、 共 振 3. 層

8、厚 的 影 響 因 素 RF的 帶 寬 GZ的 強 度 層 厚 二 體 素 信 號 的 確 定1、 頻 率 編 碼 2、 相 位 編 碼 M0-GZ、 RF 相 應 層 面 MXY - GY沿 Y方 向 1H有 不 同 各 1H同 相 位 MXY旋 進 速 度 不 同 同 頻 率 一 定 時 間 后 GX 沿 X方 向 1H有 不 同 沿 Y方 向 不 同 1H 的 MXY MXY旋 進 頻 率 不 同 位 置 不 同 （ 相 位 不 同 ） 三 空 間 定 位 及 傅 立 葉 轉(zhuǎn) 換 GZ-某 一 層 面 產(chǎn) 生 MXY GX-MXY旋 進 頻 率 不 同 GY-MXY旋 進 相 位 不 同

9、 （ 不 影 響 MXY大 小 ） 某 一 層 面 不 同 的 體 素 ， 有 不 同 頻 率 、 相 位 MRS（ FID） 檢 查 技 術(shù)產(chǎn) 生 圖 像 的 序 列 名 產(chǎn) 生 圖 像 的 脈 沖 序 列 技 術(shù) 名TRA、 COR、 SAGT1WT2W SE TR、 TE. 梯 度 回 波 FFE快 速 自 旋 回 波 FSE壓 脂壓 水MRA 短 TR短 TE T1W長 TR長 TE T2W增 強MR最 常 用 的 技 術(shù) 是 ： 多 層 、 多 回 波 的 SE （ spin echo， 自旋 回 波 ） 技 術(shù)磁 共 振 掃 描 時 間 參 數(shù) ： TR、 TE磁 共 振 掃 描

10、還 有 許 多 其 他 參 數(shù) ： 層 厚 、 層 距 、 層 數(shù) 、 矩 陣等 l 常 規(guī) 序 列 自 旋 回 波 （ SE） ,快 速 自 旋 回 波 （ FSE） 梯 度 回 波 （ FE） 反 轉(zhuǎn) 恢 復 （ IR） ， 脂 肪 抑 制 （ STIR） 、 水 抑 制 （ FLAIR）l 高 級 序 列 水 成 像 （ MRCP,MRU,MRM） 血 管 造 影 （ MRA,TOF2D/3D） 三 維 成 像 （ SPGR） 彌 散 成 像 （ DWI）l 關(guān) 節(jié) 運 動 分 析 是 一 種 成 像 技 術(shù) 而 非 掃 描 序 列 l 必 掃 序 列l(wèi) 圖 像 清 晰l 顯 示 解 剖

11、 結(jié) 構(gòu)l 目 前 只 用 于 T1加 權(quán) 像 l 必 掃 序 列l(wèi) 成 像 速 度 快l 多 用 于 T2加 權(quán) 像 l 成 像 速 度 快l 對 出 血 敏 感 T2加 權(quán) 像 水 抑 制l 抑 制 自 由 水l 梗 塞 灶 顯 示 清 晰l 判 斷 病 灶 成 份 l 抑 制 脂 肪 信 號l 判 斷 病 灶 成 分l 其 它 組 織 顯 示 更 清 晰 脂 肪 抑 制 l 無 需 造 影 劑l TOF法l PC法l MIP投 影l(fā) 動 靜 脈 分 開 顯 示 l 含 水 管 道 系 統(tǒng) 成 像 膽 道 MRCP 泌 尿 路 MRU 椎 管 MRMl 主 要 用 于 診 斷 梗 阻 擴

12、張 l 超 高 空 間 分 辨 率 掃 描l 任 意 方 位 重 建l 窄 間 距 重 建 技 術(shù)l 大 大 提 高 對 小 器 官 、 小 病 灶 的 診 斷 能 力 早期診斷腦梗塞 MRI的 設(shè) 備一 、 信 號 的 產(chǎn) 生 、 探 測 接 受1. 磁 體 （ Magnet） : 靜 磁 場 B0 （ Tesla, T ） 組 織 凈 磁 矩 M0 永 磁 型 （ permanent magnet） 常 導 型 （ resistive magnet） 超 導 型 （ superconducting magnet） 磁 體 屏 蔽 （ magnet shielding）2. 梯 度 線 圈

13、（ gradient coil） : 形 成 X、 Y、 Z軸 的 磁 場 梯 度 功 率 、 切 換 率3. 射 頻 系 統(tǒng) （ radio-frequence system， RF ） MR信 號 接 收二 、 信 號 的 處 理 和 圖 象 顯 示 數(shù) 模 轉(zhuǎn) 換 、 計 算 機 ， 等 等 ； MRI技 術(shù) 的 優(yōu) 勢1、 軟 組 織 分 辨 力 強 （ 判 斷 組 織 特 性 ）2、 多 方 位 成 像3、 流 空 效 應 （ 顯 示 血 管 ）4、 無 骨 骼 偽 影 5、 無 電 離 輻 射 ， 無 碘 過 敏 6、 不 斷 有 新 的 成 像 技 術(shù) MRI技 術(shù) 的 禁 忌

14、證 和 限 度1.禁 忌 證 體 內(nèi) 彈 片 、 金 屬 異 物 各 種 金 屬 置 入 ： 固 定 假 牙 、 起 搏 器 、 血 管 夾 、 人 造 關(guān) 節(jié) 、支 架 等 危 重 病 人 的 生 命 監(jiān) 護 系 統(tǒng) 、 維 持 系 統(tǒng) 不 能 合 作 病 人 ， 早 期 妊 娠 ， 高 熱 及 散 熱 障 礙 2. 其 他 鈣 化 顯 示 相 對 較 差 空 間 分 辨 較 差 （ 體 部 ， 較 同 等 CT） 費 用 昂 貴 多 數(shù) MR機 檢 查 時 間 較 長 掃 描 注 意 事 項l 1. 病 人 必 須 去 除 一 切 金 屬 物 品 ， 最 好 更 衣 ， 以 免 金 屬物

15、被 吸 入 磁 體 而 影 響 磁 場 均 勻 度 ， 甚 或 傷 及 病 人 。l 2. 掃 描 過 程 中 病 人 身 體 （ 皮 膚 ） 不 要 直 接 觸 碰 磁 體 內(nèi)壁 及 各 種 導 線 ， 防 止 病 人 灼 傷 。l 3. 紋 身 （ 紋 眉 ） 、 化 妝 品 、 染 發(fā) 等 應 事 先 去 掉 ， 因 其可 能 會 引 起 灼 傷 。l 4. 病 人 應 帶 耳 塞 ， 以 防 聽 力 損 傷 。 1. 顱 內(nèi) 良 惡 性 占 位 病 變2. 腦 血 管 性 疾 病 梗 死 、 出 血 、 動 脈 瘤 、 動 靜 脈 畸 形 （ AVM） 等3. 顱 腦 外 傷 性 疾

16、病 腦 挫 裂 傷 、 外 傷 性 顱 內(nèi) 血 腫 等4. 感 染 性 疾 病 腦 膿 腫 、 化 膿 性 腦 膜 炎 、 病 毒 性 腦 炎 、 結(jié) 核 等5. 脫 髓 鞘 性 或 變 性 類 疾 病 多 發(fā) 性 硬 化 （ MS） 等6. 先 天 性 畸 形 胼 胝 體 發(fā) 育 不 良 、 小 腦 扁 桃 體 下 疝 畸 形 等 1. 腫 瘤 性 病 變 椎 管 類 腫 瘤 （ 髓 內(nèi) 、 髓 外 硬 膜 內(nèi) 、 硬 膜 外 ） ， 椎 骨 腫 瘤 （ 轉(zhuǎn) 移 性 、 原 發(fā) 性 ） 2. 炎 癥 性 疾 病 脊 椎 結(jié) 核 、 骨 髓 炎 、 椎 間 盤 感 染 、 硬 膜 外 膿 腫

17、、 蛛 網(wǎng) 膜 炎 、 脊 髓 炎 等3. 外 傷 骨 折 、 脫 位 、 椎 間 盤 突 出 、 椎 管 內(nèi) 血 腫 、 脊 髓 損 傷 等4. 脊 柱 退 行 性 變 和 椎 管 狹 窄 癥 椎 間 盤 變 性 、 膨 隆 、 突 出 、 游 離 ， 各 種 原 因 椎 管 狹 窄 ， 術(shù) 后 改 變 ，5. 脊 髓 血 管 畸 形 和 血 管 瘤6. 脊 髓 脫 髓 鞘 疾 病 （ 如 MS） ， 脊 髓 萎 縮 7. 先 天 性 畸 形 對 縱 隔 及 肺 門 區(qū) 病 變 顯 示 良 好 ， 對 肺 部 結(jié) 構(gòu) 顯 示 不 如 CT。1. 胸 廓 入 口 病 變 及 其 上 下 比 鄰

18、 關(guān) 系2. 縱 隔 腫 瘤 和 囊 腫 及 其 與 大 血 管 的 關(guān) 系3. 其 他 較 CT無 明 顯 優(yōu) 越 性1. 大 血 管 病 變 各 類 動 脈 瘤 、 腔 靜 脈 血 栓 等2. 心 臟 及 心 包 腫 瘤 ， 心 包 其 他 病 變3. 其 他 （ 如 先 心 、 各 種 心 肌 病 等 ） 較 超 聲 心 動 圖 無 優(yōu) 勢 ， 應用 不 廣 主 要 用 于 部 分 實 質(zhì) 性 器 官 的 腫 瘤 性 病 變1. 肝 腫 瘤 性 病 變 ， 提 供 鑒 別 信 息2. 胰 腺 腫 瘤 ， 有 利 小 胰 癌 、 胰 島 細 胞 癌 顯 示3. 宮 頸 、 宮 體 良 惡

19、性 腫 瘤 及 分 期 等 ， 先 天 畸形4. 腫 瘤 的 定 位 （ 臟 器 上 下 緣 附 近 ） 、 分 期5. 膽 道 、 尿 路 梗 阻 和 腫 瘤 ， MRCP， MRU6. 直 腸 腫 瘤 X線 及 CT的 后 續(xù) 檢 查 手 段 鈣 質(zhì) 顯 示 差 和 空 間 分 辨 力部 分 情 況 可 作 首 選 ：1. 累 及 骨 髓 改 變 的 骨 病 （ 早 期 骨 缺 血 性 壞 死 ， 早 期 骨 髓 炎 、 骨 髓 腫 瘤 或 侵 犯 骨 髓 的 腫 瘤 ）2. 結(jié) 構(gòu) 復 雜 關(guān) 節(jié) 的 損 傷 （ 膝 、 髖 關(guān) 節(jié) ）3. 形 狀 復 雜 部 位 的 檢 查 （ 脊 柱 、 骨 盆 等 ）