《MRI总论2016.1.29》.pptVIP

MRI成像 安徽医科大学第一附属医院放射科 刘 斌 1946年，Block、 Purcell报道磁共振现象 1973年，Lauterbur开发了MR成像技术 MRI成像的基本原理 MRI研究对象：质子 正常情况下体内质子排列杂乱无章 置于磁体通道后体内质子定向排列—纵向磁化 发射特定频率的射频脉冲干扰质子—横向磁化（激励） 关闭射频脉冲—弛豫（Relaxiation） 计算机A/D转换 D/A转换 图像 MRI组成及作用 磁体—提供强大的静磁场，使体内质子发生定向排列 射频脉冲—提供电磁能量传递给低能质子使之发生能级跃迁；使不同进动的质子同步进动 梯度线圈—对体内质子进行空间定位 计算机—图像重建和后处理 磁共振成像步骤 将病人放入磁体内 发射射频脉冲 关闭射频脉冲 病人发出信号，该信号被接受线圈接收并用于图像重建 磁共振成像步骤1 原子核、核外电子、自旋—电流—磁场 正常情况下，质子处于杂乱无章的排列状态，当放入强磁场中，就会发生定向排列（平行或反平行） 进动：有序排列的质子不是静止的，而是作快速的锥形旋转运动的，称进动。进动频率由Larmor 方程算出。 施加特定频率的射频脉冲 何谓射频脉冲（RF）？ 施加射频脉冲后，质子会发生什么变化？——横向磁化（Transverse magnetization） 为什么要发射特定频率的射频脉冲？ 关闭射频脉冲 弛豫（relaxiation） 终止RF脉冲后，宏观磁化矢量并不立即停止转动，而是逐渐向平衡态恢复，此过程称为驰豫，所用的时间为驰豫时间。驰豫过程即为释放能量和产生MR信号的过程 驰豫时间 纵向弛豫（T1弛豫）—纵向磁化矢量恢复到原来大小的过程。恢复到最大值63%所需的时间为T1时间 横向弛豫（T2弛豫）—新建立起来的横向磁化矢量逐渐消失的过程。降低到最大值37%所需的时间为T2时间 纵向磁化 横向磁化 脉冲序列与信号加权 脉冲系列：90 ° －90 ° （或180°）－…… 重复时间：指在脉冲系列中，两次RF激励脉冲之间的间隔时间。其长短决定着能否显示组织间T1的差别，使用短重复时间可以看的T1对比 回波时间：指从RF激励脉冲开始至获得回波的时间。其决定着T2信号加权，使用长回波时间可以获得T2信号对比 影响T1和T2的因素 T1受什么影响—组织的成分、结构和环境 什么影响T2—外磁场的不均匀性、组织内磁场的不均匀性 代表性组织 液体/水——长T1（低信号）长T2（高信号） 脂肪——短T1（高信号）等T2（中等信号） MRI图像 T1WI：短TR,短TE T2WI：长TR,长TE，很长的TE可出生重 T2加权像 PDWI：长TR,短TE MRI检查技术 脉冲序列：SE序列；梯度回波序列；平面回波序列 脂肪抑制 MRI对比增强检查 MRA 水成像 功能性MRI成像 脉冲序列 SE序列： 脉冲： 90 ° －180 ° 可以获得T1WI、T2WI、PDWI图像 优点：图像质量高用途广 缺点：扫描时间长 新开发的快速自旋回波（FSE）序列，使扫描时间明显缩短 脉冲序列 GRE脉冲序列 GRE序列是常用的快速成像脉冲序列，具有多种 由一次90 °的小角度或90 °的角度（不采用90°）激励脉冲和读出梯度的反转构成 优点：扫描速度快，成像时间短，空间分辨率和信噪比高 主要用于腹部成像、动态增强、血管成像等 脉冲序列 IR脉冲系列：（反转恢复） 180°－90 ° －180 ° IR系列主要获得重T1WI图像，以显示解剖，通过选择不同的反转时间可以获得不同质子纵向磁化的显著差异，获得较SE序列更显著的T1加权效果。 IR可以使T1增强效果更明显 优点：T1对比效果好，信噪比高 缺点：扫描时间长 IR脉冲系列 STIR脉冲序列： 是IR系列的一种类型，特征是选择特殊的TI值，恰好是脂肪质子的纵向磁化恢复到0点时施加90°脉冲，因此在90 °脉冲后脂肪质子无横向磁化而无信号产生 主要应用于T1WI重抑制脂肪的短T1高信号，即脂肪抑制（fat suppression） IR脉冲系列 液体衰减反转恢复脉冲系列（FLAIR）： 是IR脉冲系列的一种 其特征是选择特殊的TI值，使脑脊液信号被抑制 主要以用于T2WI和PDWI中抑制脑脊液的高信号，使脑脊液周围的T2高信号得以显示 IR脉冲系列 回波平面成像（EPI）： 是目前MR成像最快的技术，可在30ms内采集一幅完整的图像 主要以用于中枢神经系统 优点：扫描时间极短，图像质量相当好，可最大限度的去除运动伪影 适合于心脏、腹部、流动成像、灌注成像、弥散成像 T1WI：水低信号、脂肪高信号 肝门胆管癌 不同组织的 信号特征 脂肪—短T1等T2 肌肉—稍长T1短T2