磁共振基本原理及讀片課件

1946發(fā)現(xiàn)磁共振現(xiàn)象BlochPurcell1971發(fā)現(xiàn)腫瘤的T1、T2時(shí)間長(zhǎng)Damadian1973做出兩個(gè)充水試管MR圖像Lauterbur1974活鼠的MR圖像Lauterbur等1976人體胸部的MR圖像Damadian1977初期的全身MR圖像Mallard1980磁共振裝置商品化2003諾貝爾獎(jiǎng)金LauterburMansfierd時(shí)間發(fā)生事件作者或公司磁共振發(fā)展史1可編輯課件PPT2可編輯課件PPTMR成像基本原理

3可編輯課件PPT4可編輯課件PPT實(shí)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(gè)質(zhì)子不含中子，最不穩(wěn)定，最易受外加磁場(chǎng)的影響而發(fā)生磁共振現(xiàn)象有一個(gè)穩(wěn)定的靜磁場(chǎng)（磁體）：常導(dǎo)型、永磁型、超導(dǎo)型。0.15－3.0T梯度場(chǎng)和射頻場(chǎng)：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(hào)接收裝置：各種線圈計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：完成信號(hào)采集、傳輸、圖像重建、后處理等5可編輯課件PPT

磁共振成像的過(guò)程

6可編輯課件PPT

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(jìn)動(dòng)雜亂無(wú)章，磁性相互抵消

按照單一核子進(jìn)動(dòng)原理,質(zhì)子群在靜磁場(chǎng)中形成的宏觀磁化矢量MzMyx進(jìn)入靜磁場(chǎng)后，H核磁矩發(fā)生規(guī)律性排列（正負(fù)方向），正負(fù)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(hào)基礎(chǔ)7可編輯課件PPTZZYYXB0XMZMXYA: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(jìn)C:90度脈沖對(duì)磁化矢量的作用。即M以螺旋運(yùn)動(dòng)的形式傾倒到橫向平面ABC在這一過(guò)程中，產(chǎn)生能量8可編輯課件PPTB0ZZZZZYYYYYXXXXX90度（3）－（5）該過(guò)程稱(chēng)弛豫(relaxation)，即將能量（MR信號(hào)）釋放出來(lái)。整個(gè)弛豫過(guò)程實(shí)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(zhǎng)（縱向或T1弛豫）。而人體各類(lèi)組織均有特定T1、T2值，這些值之間的差異形成信號(hào)對(duì)比（1）靜磁場(chǎng)中（2）90度脈沖（3）脈沖停止后（4）停止后一定時(shí)間（5）恢復(fù)到平衡狀態(tài)9可編輯課件PPT縱向弛豫或稱(chēng)自旋－晶格弛豫(T1弛豫)橫向弛豫或稱(chēng)自旋自旋弛豫(T2弛豫)10可編輯課件PPT●

人體——進(jìn)入磁場(chǎng)——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(guò)程開(kāi)始，釋放所產(chǎn)生的能量（形成MR信號(hào)）——信號(hào)接收系統(tǒng)——計(jì)算機(jī)系統(tǒng)●在弛豫過(guò)程中，即釋放能量（形成MR信號(hào)），涉及到2個(gè)時(shí)間常數(shù)：縱向弛豫時(shí)間常數(shù)—T1；橫向弛豫時(shí)間常數(shù)—T2●加權(quán)（weighted）的概念：MR成像過(guò)程中，T1、T2弛豫二者同時(shí)存在，只是在某一時(shí)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(fù)時(shí)間和回波時(shí)間，以毫秒計(jì)）用來(lái)采集圖像，即可得到以T1弛豫為主的圖像，當(dāng)然其中仍有少量T2弛豫成分，因是以T1弛豫為主，故稱(chēng)為T(mén)1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(chēng)權(quán)重，有側(cè)重、為主的意思●

因?yàn)槿梭w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(shí)間值，所以形成的信號(hào)強(qiáng)度各異，因此可得到黑白不同灰度的圖像11可編輯課件PPT磁共振常規(guī)檢查圖像的特點(diǎn)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(yīng)12可編輯課件PPT人體不同組織的MR信號(hào)特點(diǎn)13可編輯課件PPT黑白灰度對(duì)比：X光片、CT均以密度高低為特征MR圖象是以信號(hào)高低/強(qiáng)弱為特征水：

長(zhǎng)T1（黑）、長(zhǎng)T2（白）

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

血流：常規(guī)掃描為流空（黑）肌肉：長(zhǎng)T1（黑）、短T2（黑）

大多數(shù)腫瘤：長(zhǎng)T1、長(zhǎng)T2

黑色素瘤：短T1、短T214可編輯課件PPT

磁共振成像檢查方法15可編輯課件PPTMR檢查方法普通檢查：采用不同脈沖序列、不同方位，對(duì)病變部位進(jìn)行掃描（包括脂肪或水抑制）。FS16可編輯課件PPTFLAIR（FluidAttenuatedInversionRecovery)抑制水的重度T2加權(quán)像,也稱(chēng)黑水技術(shù)。即抑制自由水，如腦脊液，對(duì)鄰近腦脊液病變的顯示更有利。17可編輯課件PPT增強(qiáng)檢查：靜脈內(nèi)注射造影劑進(jìn)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(guò)敏之外，其作用的原理也不同。18可編輯課件PPT

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(qiáng)化（白），（稱(chēng)間接增強(qiáng)）

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(duì)成正比，達(dá)一定濃度后不起作用。直接提高病變區(qū)X線衰減值（稱(chēng)直接增強(qiáng)）

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19可編輯課件PPT20可編輯課件PPT21可編輯課件PPT

特殊檢查：

血管成像（MagneticResonanceAngiographyMRA）利用流動(dòng)的血液進(jìn)行血流的直接成像可用于動(dòng)脈或靜脈的檢查，若同時(shí)使用造影劑，稱(chēng)增強(qiáng)血管成像（CE-MRA)。

血管成像用于血管畸形、動(dòng)脈瘤、血管狹窄或閉塞。但目前仍不能代替DSA。特點(diǎn)：簡(jiǎn)便、無(wú)創(chuàng)傷22可編輯課件PPT23可編輯課件PPT

水成像

膽道成像（MagneticResonanceCholangio-pancreatography）MRCP不使用造影劑，利用膽汁（水）進(jìn)行成像。用于膽道梗阻檢查。24可編輯課件PPT尿路成像（MagneticResonanceUrography）MRU不使用造影劑，利用尿液進(jìn)行成像。25可編輯課件PPT硬膜囊成像（MagneticResonanceMyelography）MRM不使用造影劑，利用腦脊液進(jìn)行成像。26可編輯課件PPT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(jìn)行成像。27可編輯課件PPT結(jié)腸水成像:向結(jié)腸內(nèi)注入水后，進(jìn)行結(jié)腸人工水造影。胃、小腸也同樣可進(jìn)行此項(xiàng)檢查。28可編輯課件PPT

仿真內(nèi)窺鏡：同CT一樣，利用計(jì)算機(jī)所作的圖像的后處理技術(shù)之一29可編輯課件PPT

MRI三維重建30可編輯課件PPT

MR電影成像（MagneticResonancecineMRC）:對(duì)運(yùn)動(dòng)的臟器實(shí)施快速成像。采集臟器運(yùn)動(dòng)中的不同時(shí)段（時(shí)相）的“靜態(tài)”圖像，再利用計(jì)算機(jī)技術(shù)快速、連續(xù)顯示。例如：關(guān)節(jié)、心臟等。31可編輯課件PPT正常心臟電影（靜態(tài)圖）32可編輯課件PPT

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

33可編輯課件PPT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(duì)去氧血紅蛋白相對(duì)去氧血紅蛋白的順磁作用，可使T2*信號(hào)由于去氧血紅蛋白的減少神經(jīng)元興奮區(qū)信號(hào)相對(duì)內(nèi)源性PWI稱(chēng)血氧水平依賴(lài)法（BOLD）簡(jiǎn)單原理34可編輯課件PPT外源性灌注加權(quán)成像PWI：用超快速M(fèi)R掃描技術(shù)，進(jìn)行造影劑跟蹤，顯示造影劑首次通過(guò)的組織血流灌注情況并依需要作延遲增強(qiáng)（常用于腦、心肌的檢查）彌散加權(quán)成像DWI：是以MR流動(dòng)效應(yīng)為基礎(chǔ)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(dòng)擴(kuò)散現(xiàn)象

腦發(fā)生缺血時(shí),PWI先有異常,出在6小時(shí)內(nèi)(超急期),此時(shí)溶栓治療,療效最佳；若出現(xiàn)DWI異常時(shí),則易出血；若T2WI出現(xiàn)病灶時(shí),則為不可逆的。PWI-DWI-T2WI35可編輯課件PPT

腦彌散加權(quán)成像（DWI）是使用一對(duì)大小相等、方向相反的擴(kuò)散敏感梯度場(chǎng)。該梯度場(chǎng)對(duì)靜止組織作用的總和為零，但水分子在不斷擴(kuò)散，受該梯度場(chǎng)影響而產(chǎn)生相位變化。梗死區(qū)域水含量增加，其早期細(xì)胞毒性水腫使水分子擴(kuò)散下降，而在產(chǎn)生T2信號(hào)改變之前，在DWI顯示出早期的腦梗死。36可編輯課件PPT右側(cè)急性輕癱，癥狀4小時(shí)

T2加權(quán)像無(wú)異常同一時(shí)間，彌散加權(quán)像（4秒）見(jiàn)大片高信號(hào)

C-E同一時(shí)間，團(tuán)注對(duì)比劑5-10秒內(nèi)的灌注成像。缺血區(qū)顯示對(duì)比劑到達(dá)延遲（C）。D為病變區(qū)對(duì)比劑消散延遲。E為45秒后灌注基本趨于正常37可編輯課件PPT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(dòng)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(xì)胞連接，引導(dǎo)醫(yī)療人員進(jìn)行大腦手術(shù)。它還可以揭示同中風(fēng)、多發(fā)性硬化癥、精神分裂癥、閱讀障礙有關(guān)的細(xì)微反常變化。38可編輯課件PPT理解彌散成像的原理細(xì)胞正常，水分子游動(dòng)自由。細(xì)胞毒性水腫時(shí)，較多的細(xì)胞外液進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，使細(xì)胞內(nèi)、外水分子游動(dòng)緩慢胞細(xì)水子分39可編輯課件PPT

DTI的物理神經(jīng)束對(duì)MR機(jī)的三個(gè)軸(X,Y,Z,)的關(guān)系形成其在MR成像中的方向性,并導(dǎo)致與方向有關(guān)的彌散測(cè)量(各向異性)3-D彌散呈橢圓形,三個(gè)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(gè)本征矢量的矩陣源于彌散方向性的張量(ADC’)40可編輯課件PPT弓形纖維的神經(jīng)束圖

弓形纖維短聯(lián)合纖維束41可編輯課件PPTa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42可編輯課件PPT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(biāo)示為各種不同顏色43可編輯課件PPTFLAIRT2WIT1WIC+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(xì)胞浸潤(rùn)？44可編輯課件PPT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(lái)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(wú)腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)，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。45可編輯課件PPTMR心肌灌注成像造影劑首次通過(guò)相造影劑延遲增強(qiáng)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％46可編輯課件PPT

磁共振波譜（MRS）：研究人體能量代謝病生理改變。通過(guò)顯示組織生化學(xué)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(xué)異常。MRI+MRS=診斷，更敏感、更早期、更特異MRS是一種化學(xué)位移技術(shù)。均勻磁場(chǎng)中，同種元素的同一種原子由于其化學(xué)結(jié)構(gòu)差異，拉莫爾頻率也不相同，這種頻率差異稱(chēng)化學(xué)位移MRS實(shí)際是某種原子的化學(xué)位移分布圖。橫軸：化學(xué)位移，縱軸：各種具有不同化學(xué)位移原子的相對(duì)含量47可編輯課件PPTMR全身一次成像48可編輯課件PPT

磁共振成像主要優(yōu)點(diǎn)與限度49可編輯課件PPTMR檢查的主要優(yōu)點(diǎn)

無(wú)射線、成像參數(shù)多、直接多方位成像

不使用造影劑可進(jìn)行血管或流體成像，無(wú)創(chuàng)性

腦、脊髓、椎間盤(pán)檢查中具有其他任何影象檢查不能取代的優(yōu)勢(shì)

骨關(guān)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(xué)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(shù)做三維立體重建或仿真內(nèi)窺鏡顯示50可編輯課件PPTMR檢查的限度及存在的問(wèn)題

某些病變定性困難

MR成像仍相對(duì)較長(zhǎng)（主要是限于信號(hào)采集）

運(yùn)動(dòng)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(shù)前的金標(biāo)準(zhǔn)仍借助DSA

引進(jìn)和檢查費(fèi)用相對(duì)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(dòng)脈瘤銀夾術(shù)后時(shí)間較短者

嚴(yán)重不合作者，精神病，危重病人，幽閉恐怖癥51可編輯課件PPT怎樣閱讀常規(guī)檢查的MR圖像1、熟悉圖像上的常用標(biāo)記：姓名、年齡、日期、左右、層厚以及增強(qiáng)的標(biāo)記等2、仔細(xì)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(dāng)發(fā)現(xiàn)病變后，應(yīng)看其病變?cè)赥1加權(quán)、T2加權(quán)上的信號(hào)特征，是高信號(hào)／低信號(hào)／等信號(hào)／混雜信號(hào)／無(wú)信號(hào)4、通過(guò)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(wú)異常：受壓、移位（占位效應(yīng)）；擴(kuò)張、增大（失空間效應(yīng)）；破壞或吸收；等等6、增強(qiáng)掃描觀察病變有無(wú)強(qiáng)化及強(qiáng)化程度；延遲掃描強(qiáng)化特點(diǎn)7、綜合MR所見(jiàn)，結(jié)合臨床及其他影像學(xué)檢查材料作出診斷52可編輯課件PPT常用術(shù)語(yǔ)

陰影、密度、回聲、信號(hào)

增強(qiáng)掃描

強(qiáng)化

高密度、低密度、等密度、混雜密度

高信號(hào)、低信號(hào)、等信號(hào)、混雜信號(hào)

占位效應(yīng)、失空間效應(yīng)

窗技術(shù)53可編輯課件PPT

影像學(xué)中常見(jiàn)的名詞概念的一般性了解陰影、回聲、信號(hào)密度：影像學(xué)術(shù)語(yǔ)。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(duì)光的吸收程度高密度、低密度、等密度、混雜密度：影像學(xué)術(shù)語(yǔ)

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

密度的判定。傳統(tǒng)的X線技術(shù)僅以肉眼作大致的分辨，而

CT則可獲得標(biāo)定的密度值，即CT值，獲得病變密度的定量。CT值：影像學(xué)術(shù)語(yǔ)。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）54可編輯課件PPT層面成像的部分容積效應(yīng)55可編輯課件PPT占位效應(yīng)與失空間效應(yīng)56可編輯課件PPT窗技術(shù)57可編輯課件PPT肺窗縱隔窗58可編輯課件PPT平掃與增強(qiáng)59可編輯課件PPT大家一起讀片60可編輯課件PPT一、顱腦正常MR表現(xiàn)61可編輯課件PPT62可編輯課件PPT2131.額葉2.中央溝3.頂葉63可編輯課件PPT1.額葉2.半卵圓中心3.中央溝4.頂葉123464可編輯課件PPT1.額葉2.中央溝3.頂葉4.距狀裂5.枕葉1234565可編輯課件PPT1.前縱裂2.透明隔3.側(cè)腦室4.后縱裂123466可編輯課件PPT1.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(luò)叢15.視輻射16.上矢狀竇1234567891112131410151667可編輯課件PPT1.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12345678968可編輯課件PPT1.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1234567869可編輯課件PPT1234567891070可編輯課件PPT71可編輯課件PPT72可編輯課件PPT73可編輯課件PPT小腦梗塞與腦池74可編輯課件PPT新鮮與陳舊腦梗塞1新鮮與陳舊腦梗塞275可編輯課件PPT76可編輯課件PPT

血管周?chē)g隙（Vircho-Robinspaces)77可編輯課件PPT腦出血CT腦出血MRIT2WIT1WIT2WI78可編輯課件PPT79可編輯課件PPT2例陳舊性血腫（外囊區(qū)）