磁共振基本原理及讀片

關于磁共振基本原理及讀片第1頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五第2頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五MR成像基本原理

第3頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五第4頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五實現(xiàn)人體磁共振成像的條件:人體內(nèi)氫原子核作為磁共振中的靶子，它是人體內(nèi)最多的物質(zhì)。H核只含一個質(zhì)子不含中子，最不穩(wěn)定，最易受外加磁場的影響而發(fā)生磁共振現(xiàn)象有一個穩(wěn)定的靜磁場（磁體）：常導型、永磁型、超導型。0.15－3.0T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)象信號接收裝置：各種線圈計算機系統(tǒng)：完成信號采集、傳輸、圖像重建、后處理等第5頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五

磁共振成像的過程

第6頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五

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

按照單一核子進動原理,質(zhì)子群在靜磁場中形成的宏觀磁化矢量MzMyx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信號基礎第7頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脈沖前的磁化矢量MzB:施加90度RF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ABC在這一過程中，產(chǎn)生能量第8頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五B0ZZZZZYYYYYXXXXX90度（3）－（5）該過程稱弛豫(relaxation)，即將能量（MR信號）釋放出來。整個弛豫過程實際上是磁化矢量在橫軸上縮短（橫向或T2弛豫），和縱軸上延長（縱向或T1弛豫）。而人體各類組織均有特定T1、T2值，這些值之間的差異形成信號對比（1）靜磁場中（2）90度脈沖（3）脈沖停止后（4）停止后一定時間（5）恢復到平衡狀態(tài)第9頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五縱向弛豫或稱自旋－晶格弛豫(T1弛豫)橫向弛豫或稱自旋自旋弛豫(T2弛豫)第10頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五●

人體——進入磁場——磁化——施加射頻脈沖、H核磁矩發(fā)生90。偏轉(zhuǎn)，產(chǎn)生能量——射頻脈沖停止、弛豫過程開始，釋放所產(chǎn)生的能量（形成MR信號）——信號接收系統(tǒng)——計算機系統(tǒng)●在弛豫過程中，即釋放能量（形成MR信號），涉及到2個時間常數(shù)：縱向弛豫時間常數(shù)—T1；橫向弛豫時間常數(shù)—T2●加權(quán)（weighted）的概念：MR成像過程中，T1、T2弛豫二者同時存在，只是在某一時間內(nèi)所占的比重不同。如果選擇突出縱向（T1）弛豫特征的掃描參數(shù)（脈沖重復時間和回波時間，以毫秒計）用來采集圖像，即可得到以T1弛豫為主的圖像，當然其中仍有少量T2弛豫成分，因是以T1弛豫為主，故稱為T1加權(quán)像（weightedImagingWI）。如果選擇突出橫向（T2）弛豫特征的掃描參數(shù)采集圖像………

加權(quán)或稱權(quán)重，有側(cè)重、為主的意思●

因為人體各種組織如肌肉、脂肪、體液等，各自都具有不同的T1和T2弛豫時間值，所以形成的信號強度各異，因此可得到黑白不同灰度的圖像第11頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五磁共振常規(guī)檢查圖像的特點層面成像、成像參數(shù)多、任意多方位直接成像、血管流空效應第12頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五人體不同組織的

MR信號特點第13頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五黑白灰度對比：X光片、CT均以密度高低為特征MR圖象是以信號高低/強弱為特征水：

長T1（黑）、長T2（白）

骨皮質(zhì)、完全性的鈣化：黑（無信號）脂肪：短T1（白）、短T2（暗灰）

血流：常規(guī)掃描為流空（黑）肌肉：長T1（黑）、短T2（黑）

大多數(shù)腫瘤：長T1、長T2

黑色素瘤：短T1、短T2第14頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五

磁共振成像檢查方法第15頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五MR檢查方法普通檢查：采用不同脈沖序列、不同方位，對病變部位進行掃描（包括脂肪或水抑制）。FS第16頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五FLAIR（FluidAttenuatedInversionRecovery)

抑制水的重度T2加權(quán)像,也稱黑水技術。即抑制自由水，如腦脊液，對鄰近腦脊液病變的顯示更有利。第17頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五增強檢查：靜脈內(nèi)注射造影劑進行掃描，用于鑒別診斷等。MR所用造影劑與CT的造影劑不同，除不是碘劑不存在過敏之外，其作用的原理也不同。第18頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五

MR造影劑（順磁性物質(zhì)）是改變病變部位磁環(huán)境，縮短H質(zhì)子的T1、T2弛豫（但T2的縮短不如T1明顯）

造影劑入血行——病變組織間隙——與病變組織大分子結(jié)合——T1馳豫接近脂肪或Larmor頻率———T1縮短——強化（白），（稱間接增強）

影響因素：病變區(qū)的血流；灌注；血腦屏障。與血液內(nèi)的藥濃度不絕對成正比，達一定濃度后不起作用。直接提高病變區(qū)X線衰減值（稱直接增強）

CT造影劑（碘制劑）血管豐富程度血流灌注如何

血液內(nèi)碘濃度高低

血腦屏障完整與否第19頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五第20頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五第21頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五

特殊檢查：血管成像（MagneticResonanceAngiographyMRA）利用流動的血液進行血流的直接成像可用于動脈或靜脈的檢查，若同時使用造影劑，稱增強血管成像（CE-MRA)。

血管成像用于血管畸形、動脈瘤、血管狹窄或閉塞。但目前仍不能代替DSA。特點：簡便、無創(chuàng)傷第22頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五第23頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五水成像

膽道成像（MagneticResonanceCholangio-pancreatography）MRCP不使用造影劑，利用膽汁（水）進行成像。用于膽道梗阻檢查。第24頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五尿路成像（MagneticResonanceUrography）MRU不使用造影劑，利用尿液進行成像。第25頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五硬膜囊成像（MagneticResonanceMyelography）MRM不使用造影劑，利用腦脊液進行成像。第26頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五內(nèi)耳膜迷路成像（MagneticResonanceLabyrinthography)MRL不使用造影劑利用迷路內(nèi)的淋巴液進行成像。第27頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五結(jié)腸水成像:向結(jié)腸內(nèi)注入水后，進行結(jié)腸人工水造影。胃、小腸也同樣可進行此項檢查。第28頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五

仿真內(nèi)窺鏡：同CT一樣，利用計算機所作的圖像的后處理技術之一第29頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五MRI三維重建第30頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五

MR電影成像（MagneticResonancecineMRC）:對運動的臟器實施快速成像。采集臟器運動中的不同時段（時相）的“靜態(tài)”圖像，再利用計算機技術快速、連續(xù)顯示。例如：關節(jié)、心臟等。第31頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五正常心臟電影（靜態(tài)圖）第32頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五

功能MR成像(fMRI):從范圍上有

1、灌注加權(quán)成像(Perfusion-WeightedImaging)PWI

包括外源性和內(nèi)源性。

2、彌散加權(quán)成像(Diffusion-WeightedImaging)DWI

3、MR波譜分析(MagneticResonancespectroscopy)MRS

第33頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五神經(jīng)元興奮區(qū)興奮性興奮區(qū)靜脈血中氧和血紅蛋白相對去氧血紅蛋白相對去氧血紅蛋白的順磁作用，可使T2*信號由于去氧血紅蛋白的減少神經(jīng)元興奮區(qū)信號相對內(nèi)源性PWI稱血氧水平依賴法（BOLD）簡單原理第34頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五

外源性灌注加權(quán)成像PWI：用超快速MR掃描技術，進行造影劑跟蹤，顯示造影劑首次通過的組織血流灌注情況并依需要作延遲增強（常用于腦、心肌的檢查）彌散加權(quán)成像DWI：是以MR流動效應為基礎的成像方法。與MRA不同的是：MRA觀察的是宏觀的血流現(xiàn)象，而DWI觀察的是微觀的水分子流動擴散現(xiàn)象

腦發(fā)生缺血時,PWI先有異常,出在6小時內(nèi)(超急期),此時溶栓治療,療效最佳；若出現(xiàn)DWI異常時,則易出血；若T2WI出現(xiàn)病灶時,則為不可逆的。PWI-DWI-T2WI第35頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五

腦彌散加權(quán)成像（DWI）是使用一對大小相等、方向相反的擴散敏感梯度場。該梯度場對靜止組織作用的總和為零，但水分子在不斷擴散，受該梯度場影響而產(chǎn)生相位變化。梗死區(qū)域水含量增加，其早期細胞毒性水腫使水分子擴散下降，而在產(chǎn)生T2信號改變之前，在DWI顯示出早期的腦梗死。第36頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五右側(cè)急性輕癱，癥狀4小時

T2加權(quán)像無異常同一時間，彌散加權(quán)像（4秒）見大片高信號

C-E同一時間，團注對比劑5-10秒內(nèi)的灌注成像。缺血區(qū)顯示對比劑到達延遲（C）。D為病變區(qū)對比劑消散延遲。E為45秒后灌注基本趨于正常第37頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五彌散張量成像(DTI)是一種描述大腦結(jié)構(gòu)的新方法，是核磁共振成像(MRI)的特殊形式。彌散張量成像便是依據(jù)水分子移動方向制圖。彌散張量成像圖(呈現(xiàn)方式與以前的圖像不同)可以揭示腦瘤如何影響神經(jīng)細胞連接，引導醫(yī)療人員進行大腦手術。它還可以揭示同中風、多發(fā)性硬化癥、精神分裂癥、閱讀障礙有關的細微反常變化。第38頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五理解彌散成像的原理細胞正常，水分子游動自由。細胞毒性水腫時，較多的細胞外液進入細胞內(nèi)，使細胞內(nèi)、外水分子游動緩慢胞細水子分第39頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五

DTI的物理神經(jīng)束對MR機的三個軸(X,Y,Z,)的關系形成其在MR成像中的方向性,并導致與方向有關的彌散測量(各向異性)3-D彌散呈橢圓形,三個本征矢量代表其彌散方向,本征值確定其形態(tài)本征矢量本征值

本征值三個本征矢量的矩陣源于彌散方向性的張量(ADC’)第40頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五弓形纖維的神經(jīng)束圖

弓形纖維短聯(lián)合纖維束第41頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五a胼胝體的神經(jīng)束圖冠狀面

(與彩色編碼的FA圖融合）橫斷面

矢狀面

第42頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五胼胝體上縱束下縱束皮質(zhì)脊髓束多神經(jīng)束的神經(jīng)束圖矢狀面橫斷面各神經(jīng)束可隨意標示為各種不同顏色第43頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五FLAIRT2WIT1WIC+T1WIC-腦膜上皮型腦膜瘤常規(guī)MRI顯示腦膜瘤的典型表現(xiàn)何神經(jīng)束受犯？良性腦膜瘤瘤？較大量瘤細胞浸潤？第44頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五上縱束向下移位

腦膜上皮型腦膜瘤彩色編碼的FA圖神經(jīng)束成像圖彩色編碼的FA圖在彩色編碼的FA圖和神經(jīng)束成像圖上顯示一良性腫瘤所造成的神經(jīng)束推移征，即上縱束和放射冠被推移，但仍保持原來色彩，符合腦膜瘤的診斷。顯示膠元纖維所構(gòu)成之腫瘤包膜（箭）腫瘤呈神經(jīng)束推移型表現(xiàn)，提示瘤周無腫瘤細胞浸潤，為良性腫瘤，符合腦膜瘤診斷。放射冠膠元纖維構(gòu)成的包膜。第45頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五MR心肌灌注成像造影劑首次通過相造影劑延遲增強相診斷

1、正常的心肌

2、缺血的心肌

3、心肌梗死后心肌存活狀況（頓抑心肌及冬眠心?。?/p>

4、死亡心肌

心肌缺血發(fā)現(xiàn)的敏感性和特異性：MR灌注成像：敏感性92％－94％，特異性87％－96％。ECT：敏感性65％，特異性82％第46頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五

磁共振波譜（MRS）：研究人體能量代謝病生理改變。通過顯示組織生化學波譜，發(fā)現(xiàn)病變，這種生化代謝異常更早于病理形態(tài)學異常。MRI+MRS=診斷，更敏感、更早期、更特異MRS是一種化學位移技術。均勻磁場中，同種元素的同一種原子由于其化學結(jié)構(gòu)差異，拉莫爾頻率也不相同，這種頻率差異稱化學位移MRS實際是某種原子的化學位移分布圖。橫軸：化學位移，縱軸：各種具有不同化學位移原子的相對含量第47頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五MR全身一次成像第48頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五

磁共振成像主要優(yōu)點與限度第49頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五MR檢查的主要優(yōu)點

無射線、成像參數(shù)多、直接多方位成像不使用造影劑可進行血管或流體成像，無創(chuàng)性腦、脊髓、椎間盤檢查中具有其他任何影象檢查不能取代的優(yōu)勢骨關節(jié)系統(tǒng)顯示病變敏感，軟骨及軟組織分辨好

MR的生理、功能成像突破了影象學以大體病理形為診斷依據(jù)的傳統(tǒng)模式數(shù)據(jù)重建技術做三維立體重建或仿真內(nèi)窺鏡顯示第50頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五MR檢查的限度及存在的問題

某些病變定性困難

MR成像仍相對較長（主要是限于信號采集）

運動偽影某些部位的血管成像尚需DSA、如冠脈，某些血管性病變術前的金標準仍借助DSA

引進和檢查費用相對昂貴禁忌癥：帶心臟起搏器、胰島素泵、體內(nèi)金屬假肢、眼球內(nèi)金屬異物，顱內(nèi)動脈瘤銀夾術后時間較短者

嚴重不合作者，精神病，危重病人，幽閉恐怖癥第51頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五怎樣閱讀常規(guī)檢查的MR圖像1、熟悉圖像上的常用標記：姓名、年齡、日期、左右、層厚以及增強的標記等2、仔細觀察每一幀圖像，目的在于發(fā)現(xiàn)疾病或異常的征象3、當發(fā)現(xiàn)病變后，應看其病變在T1加權(quán)、T2加權(quán)上的信號特征，是高信號／低信號／等信號／混雜信號／無信號4、通過不同方位圖像觀察，確定病變形態(tài)、數(shù)量、大小、位置5、觀察病變鄰近器官或組織結(jié)構(gòu)有無異常：受壓、移位（占位效應）；擴張、增大（失空間效應）；破壞或吸收；等等6、增強掃描觀察病變有無強化及強化程度；延遲掃描強化特點7、綜合MR所見，結(jié)合臨床及其他影像學檢查材料作出診斷第52頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五常用術語陰影、密度、回聲、信號增強掃描強化高密度、低密度、等密度、混雜密度高信號、低信號、等信號、混雜信號

占位效應、失空間效應窗技術第53頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五

影像學中常見的名詞概念的一般性了解陰影、回聲、信號密度：影像學術語。密度有雙重含義，即物質(zhì)密度與影像密度二

種。物質(zhì)密度系指單位體積內(nèi)的物質(zhì)質(zhì)量，由物質(zhì)的組成

成分和空間排布情況決定。影像密度則指照片上模擬影像

的黑化程度，即對光的吸收程度高密度、低密度、等密度、混雜密度：影像學術語

在CT或X線檢查中，以相鄰結(jié)構(gòu)作參照，進行興趣區(qū)

密度的判定。傳統(tǒng)的X線技術僅以肉眼作大致的分辨，而

CT則可獲得標定的密度值，即CT值，獲得病變密度的定量。CT值：影像學術語。在CT掃描中，X線衰減系數(shù)的單位。（CT

圖像中興趣區(qū)組織的密度單位）第54頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五層面成像的部分容積效應第55頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五占位效應與失空間效應第56頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五窗技術第57頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五肺窗縱隔窗第58頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五平掃與增強第59頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五大家一起讀片第60頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五一、顱腦正常MR表現(xiàn)第61頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五第62頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五2131.額葉2.中央溝3.頂葉第63頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五1.額葉2.半卵圓中心3.中央溝4.頂葉1234第64頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五1.額葉2.中央溝3.頂葉4.距狀裂5.枕葉12345第65頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五1.前縱裂2.透明隔3.側(cè)腦室4.后縱裂1234第66頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五1.額葉2.胼胝體膝部3.顳葉4.胼胝體壓部5.枕葉6.尾狀核頭部7.蒼白球8.殼核9.丘腦10.島葉11.穹窿柱12.室間孔13.內(nèi)囊14.脈絡叢15.視輻射16.上矢狀竇12345678911121314101516第67頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五1.內(nèi)囊前肢2.內(nèi)囊膝部3.屏狀核4.內(nèi)囊后肢5.尾狀核6.殼核7.蒼白球8.島葉9.丘腦123456789第68頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五1.尾狀核2.三腦室3.四疊體4.小腦山頂5.前聯(lián)合6.殼核7.外側(cè)裂8.四疊體池12345678第69頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五12345678910第70頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五第71頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五第72頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五第73頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五小腦梗塞與腦池第74頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五新鮮與陳舊腦梗塞1新鮮與陳舊腦梗塞2第75頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五第76頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五

血管周圍間隙（Vircho-Robinspaces)第77頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五腦出血CT腦出血MRIT2WIT1WIT2WI第78頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五第79頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五2例陳舊性血腫（外囊區(qū)）第80頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五第81頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五右側(cè)額葉星形細胞瘤

MR平掃及增強第82頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五右側(cè)頂區(qū)腦膜瘤

MR平掃及增強第83頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五垂體正常MRI表現(xiàn)第84頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五平掃增強垂體微腺瘤第85頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五垂體大腺瘤第86頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五右側(cè)聽神經(jīng)瘤MR第87頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五第88頁，共115頁，2023年，2月20日，星期五亞急性硬膜外血腫MRI第89頁，共115頁，2023年，2月20日，星