胡春洪——磁共振成像(MRI)的基本原理和应用

MRI原理与临床应用•利用人体内某一层面组织（器官）中氢原子核在强磁场内发生共振所产生的信号差异，经计算机处理进行成像1973年发明，1980s应用于临床不同于X线、CT，无电离辐射损害PaulLauterburPeterMansfield•含有单数质子的原子核均在其自旋过程中产生自旋磁动量•氢质子（1H）在人体内分布最广•带电，自旋----磁性•质子排列无序，宏观矢量为0（一）基本原理在强大外加磁场的作用下，质子重排。此时，人体带有磁性，称为磁化但是，强度微弱，不足以成像纵向磁化90°射频脉冲激发，质子吸收能量后•发生能态跃迁，其方向转为逆外加磁场方向。并在某一时刻，顺、逆方向的质子数目相等，互相抵消。Z轴上的磁化量（纵向磁化）变为零•此时，磁矩在X-Y平面上叠加，出现横向磁化矢量，直至最大•作同步同速运动RF停止后：1.原来吸收能量的质子把能量释放出来，回到低能态，其方向变为顺外加磁场方向。如此就恢复到激发前状态。称为T1弛豫。所需时间为T1时间。Z轴上的磁化量由0变为最大T1时间：恢复到原来的63%所需时间T1驰豫曲线及T1时间Z轴上的磁化量由0变为最大RF停止后：2.与T1弛豫同时发生T2弛豫，质子由同步同速，变为异相位。横向磁化局部丧失，最终由最大归零，此过程中产生信号，用于成像T2时间，剩37%的时间T2驰豫曲线与T2时间磁化局部丧失，最终由最大归零，此过程中产生信号，用于成像T2弛豫与能量无关，与质子的相位有关•T1和T2为组织固有，由于质子所处物理、化学环境的差异，因此不同组织间T1、T2时间有差异-----成像的基础和前提•T1远大于T2质子在弛豫过程中产生信号，但一次产生的信号偏弱，常须两次或多次激发两次激发之间的时间间隔称为TR，而测量回波信号的时间称为TESE序列为机器参数可任意选择TR2000msTE80ms为长TR500msTE40ms为短TR和TE•选择短TR,易反映T1的差别。以此得到的图像称为T1加权成像(T1WI)•选择长TE,易反映T2的差别。以此得到的图像称为称为T2加权成像(T2WI）三、MRI检查方法（一）普通检查MR平扫（主要T1WI、T2WI）MR增强检查Gd-DTPAT1WI静脉注射对比剂Gd-DTPA，行T1WI三、MRI检查方法（二）特殊检查MRI水成像MRI血管成像MRI血管成像MR波谱成像MRSMR扩散成像DWIMR灌注成像PWIBOLD脑功能成像三、MRI检查方法（二）特殊检查MRI水成像MRI血管成像MRI血管成像MR波谱成像MRSMR扩散成像DWIMR灌注成像PWIBOLD脑功能成像三、MRI检查方法（二）特殊检查MRI水成像MRI血管成像MRI血管成像MR波谱成像MRSMR扩散成像DWIMR灌注成像PWIBOLD脑功能成像（二）特殊检查MRI水成像MRI血管成像CT急性期或者超急性期脑梗死—DWI有优势MRI血管成像MR波谱成像MRSMR扩散成像DWIMR灌注成像PWIBOLD脑功能成像MRT1MRT2DWI三、MRI检查方法（二）特殊检查MRI水成像MRI血管成像MRI血管成像MR波谱成像MRSMR扩散成像DWIMR灌注成像PWIBOLD脑功能成像三、MRI检查方法（二）特殊检查MRI水成像MRI血管成像MRI血管成像MR波谱成像MRSMR扩散成像DWIMR灌注成像PWIBOLD脑功能成像四、MRI图象特点T1加权成像（T1WI）T1时间长的组织，T1WI呈低信号。代表组织：水T1时间短的组织，T1WI呈高信号。代表组织：脂肪1.多序列多参数灰阶成像T1WIT2加权成像（T2WI）T2时间长的组织，T2WI呈高信号。代表组织：水T2时间短的组织，T2WI呈低信号。代表组织：新鲜血肿、含铁组织质子密度加权像（PDWI）质子密度低的组织，PDWI呈低信号。代表组织：脂肪、肌肉质子密度高的组织，PDWI呈高信号。代表组织：骨皮质、韧带T2WI脑白质脑灰质水（体液）脂肪骨皮质骨髓质纤维组织亚急性血肿肿瘤T1WIT2WI白灰灰灰白灰黑白白白灰黑黑白灰黑黑白白灰白灰2.多方位成像SAGSAGAxialAxialCORCOR3.流动效应(流空效应)MRA--动脉瘤五、MRI诊断的临床应用重点1.中枢神经系统2.骨关节、软组织3.大血管成像3.大血管成像不足1.禁忌证2.钙化显示不佳3.检查时间长4.设备昂贵