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1、郑州大学附属 郑州中心医院,磁共振室 张新明,磁共振基础知识及相关临床应用,一、磁共振成像仪硬件基本知识 二、磁共振成像物理学原理 三、磁共振成像脉冲序列及临床应用 四、磁共振成像快速采集技术 五、临床磁共振成像常用技术 六、磁共振血管成像技术 七、MR水成像及排泄性腔道MR成像技术 八、DWI及DTI 九、磁共振灌注加权成像技术 十、脑功能成像技术及磁敏感加权成像技术 十一、磁共振波普技术 十二、磁共振成像对比剂 十三、MRI检查的注意事项及禁忌症 十四、磁共振在临床各系统中的应用,一、磁共振成像仪硬件基本知识,磁共振设备的组成： 1.主磁体：磁共振的分类的依据： 永磁型磁体(低场磁共振)：
2、0.5T 电磁型磁体及超导型磁体（中高场磁共振）：1.5T、3.0T 2.梯度系统 3.射频系统 4.计算机系统及其他辅助设备,西门子0.2T磁共振,西门子1.5T磁共振,西门子3.0T磁共振,二、磁共振成像物理学原理,1.磁共振成像的物质基础： 人体由很多分子组成，分子由原子组成； 所有原子的核心都是原子核； 带正电荷和中性粒子的集合体； 占原子质量的绝大部分；,质子带正电荷，它们象地球一样在不停地绕轴旋转，并有自身的磁场。,二、磁共振成像物理学原理,2.磁共振现象 共振是一种常见的现象。指南针是我们最熟悉的磁体，地球是一个磁场。 指南针在地球表面作定向排列，即在静止状态下指北。 如果我们用
3、手指轻击指南针，使之来回摆动，直到指南针从我们手指上得到的能量全部放出后，又回到原来的位置，指北。这就是共振现象。针摆动的频率为共振頻率。,二、磁共振成像物理学原理,3.磁共振成像 核即原子核，磁有两种含义： 外加静磁场B0； 由射频脉冲产生的激励磁场B1。 B0与B1有以下方面的不同：首先，B0的场强大约是B1的10000倍；其次，B0是恒定的，方向与磁体扫描膛平行，B1磁场迅速转动，方向总是与B0垂直。,用射频线圈做天线接收器，将释放出来的能量转化为信号。 在进行人体磁共振成像时，信号的强度取决于质于的数量，也即质子的密度。 脂肪、肌肉、血液以及骨胳中质子含量的不同，决定磁共振图像中各种组
4、织信号的强弱和对比，这种图像即称为质于密度像。,除了组织中质于含量的不同对成像起作用以外，还有其他的组织特性对磁共振图像的信号有更为重要的影响，这就是组织磁化的弛豫时间。,与X线和CT成像的原理不同，MRI没有X线辐射，而主要利用质子密度与质子的弛豫时间（T1与T2）的差异成像，尤其是弛豫时间更为重要。 因为质子在人体中的差异仅10，但弛豫时间可相差百分之数百。,三、磁共振成像脉冲序列及临床应用,磁共振成像是利用脉冲序列进行的，充分理解各种脉冲序列的基本构建和特点是保证MR图像技术质量和提高诊断准确率的前提。场强对脉冲序列的发展和应用起决定性作用。 髙场磁共振,四、磁共振成像快速采集技术,快速
5、采集是当今磁共振技术发展的主流，合理利用快速采集技术不但可以缩短MRI的检查时间，还可大大提高检查质量。起决定性作用的是软、硬件的发展与提高。 髙场磁共振,五、临床磁共振成像常用技术,1.脂肪抑制技术:图1、2 2.化学位移成像及Dixon技术：图3、4 3.空间饱和及空间标记技术：图5 4.磁化传递技术：用于增加TOR MRA 5.倾斜优化非饱和激励技术：用于减少血流饱和 6.流动补偿技术：用于减少血液、脑脊液流动伪影 7.磁共振增强检查技术：缩短局部组织T1弛豫时间，所以增强图像均为T1WI 8.磁共振成像生理门控及导航回波技术:心电门控、呼吸门控，用于减少呼吸运动伪影 9.组织弛豫时间的
6、测量：,图1：压脂序列显示前列腺占位,图2:压脂序列显示肝内占位,图3：化学位移同反相位成像,图4：Dixon技术水脂分离显示臂丛神经及淋巴结,图5：空间预饱和技术显示静脉畸形,六、磁共振血管成像技术,1.时间飞跃法MRA 2.相位对比法MRA 3.对比增强MRA 4.其他MRA方法 除对比增强MRA需要造影剂外，其他方法均不需要造影剂，无创、无辐射检查血管情况,动脉瘤及血管狭窄,血管狭窄,正常颈部MRA,主动脉夹层MRA,腹部MRA,下肢MRA,全身血管成像,七、MR水成像及排泄性腔道MR成像技术,1.MR胰胆管成像 2.MR尿路成像 3.MR内耳水成像 4.其他水成像技术,八、DWI及DT
7、I,1.DWI在神经系统的应用：图1 2.DWI在体部的临床应用：图2 3.全身DWI技术（类PET）：图3 4.扩散张量成像技术（DTI）：图4,图1：DWI在早期脑梗塞中的应用,图2：DWI在体部肿瘤诊断中的价值,图3：全身类PET,图4：DTI图像显示脑白质纤维素的走行方向,九、磁共振灌注加权成像技术,脑部疾病的灌注成像临床应用 1.脑卒中 2.脑肿瘤 3.脑功能的研究 4.其他应用,DWI+PWI显示缺血半暗带,PWI显示急性脑缺血,十、脑功能成像技术及磁敏感加权成像技术,1.fMRI的临床应用研究 2.SWI成像技术及其临床应用,fMRI,fMRI 躯体运动，感觉，视觉，语言，针灸镇
8、痛,SWI显示微出血,十一、磁共振波普技术,1.MRS在神经系统的临床应用 2.MRS在前列腺的临床应用研究 3.MRS在乳腺的临床应用研究,脑胶质瘤波普分析图,前列腺癌波普分析图,十二、磁共振成像对比剂,1.阳性对比剂：钆喷酸葡胺、钆贝普安 2.阴性对比剂：,脑膜瘤平扫及增强,脑转移瘤平扫及增强,十三、MRI检查的注意事项及禁忌症,（一）注意事项： 1.病人进入检查室以前，必须取出身上的一切金属物品，如手表、钥匙、钢笔、硬币、眼镜以及各种磁卡等。 2.对幼儿、烦躁不安和忧郁恐惧症病人给与适量镇静剂。 3.腹盆部检查最好空腹、憋尿。,（二）禁忌症： 1.下列情况为绝对禁忌症，不宜进行磁共振检查
9、： 带有心脏起搏器、神经刺激器者、胰岛素泵、人工心脏瓣膜等的患者； 带有动脉瘤夹者（非顺磁性如钛合金除外）； 有眼内金属异物、内耳植入金属假体者、金属假肢、金属关节、铁磁性异物（弹片等）者； 妊娠三个月内的早期妊娠者。,2.下列情况为相对禁忌症，经适当处置可进行磁共振检查： 带有金属避孕环的患者如必须进行MR检查，应取环后再行检查； 危重病人需要使用生命支持系统者； 癫痫患者（应在充分控制症状的前提下进行磁共振检查）； 幽闭恐怖症患者，如必须进行MR检查，应在给于适量镇静剂后进行； 不合作患者如聋哑人、小儿，应在给于适量镇静剂后进行； 有活动性金属假牙者须取出后方可进行检查。,十四、磁共振在临
10、床各系统中的应用,（一）颅脑的MRI检查 （二）眼耳鼻喉、颌面部及颈部的MRI检查 （三）脊柱脊髓及外周神经的MRI检查 （四）心血管系统的MRI检查 （五）胸部的MRI检查 （六）胃肠道的MRI检查 （七）肝胆胰脾的MRI检查 （八）泌尿生殖系统及乳腺的MRI检查 （九）骨关节系统及软组织的MRI检查,（一）颅脑的MRI检查,1.颅内先天性疾病的MRI检查 2.脑血管病及脑外伤的MRI检查 3.颅内感染性疾病的MRI检查 4.脑白质病变的MRI检查 5.脑变性病的MRI检查 6.颅内肿瘤的MRI检查,MRI对脑肿瘤、脑炎性病变、脑白质病变、脑梗塞、脑先天性异常等的诊断比CT更为敏感，可发现早
11、期病变，定位也更加准确。对颅底及脑干的病变因无伪影可显示得更清楚。MRI可不用造影剂显示脑血管，发现有无动脉瘤和动静脉畸形。MRI还可直接显示一些颅神经，可发现发生在这些神经上的早期病变。,（二）眼耳鼻喉、颌面部及颈部的MRI检查,1.眼部病变的MRI检查 2.颞骨的MRI检查 3.鼻及鼻旁窦病变的MRI检查 4.鼻咽、口咽部的MRI检查 5.喉部病变的MRI检查 6.口腔及涎腺病变的MRI检查 7.颈部软组织病变的MRI检查,MRI对眼耳鼻咽喉部的肿瘤性病变显示好，如鼻咽癌对颅底、颅神经的侵犯，MRI显示比CT更清晰更准确。MRI还可做颈部的血管造影，显示血管异常。对颈部的肿块，MRI也可显
12、示其范围及其特征，以帮助定性。,（三）脊柱脊髓及外周神经的MRI检查,1.脊柱脊髓的MRI检查 2.外周神经的MRI检查,MRI可直接显示脊髓的全貌，因而对脊髓肿瘤或椎管内肿瘤、脊髓白质病变、脊髓空洞、脊髓损伤等有重要的诊断价值。对椎间盘病变，MRI可显示其变性、突出或膨出。显示椎管狭窄也较好。对于颈、胸椎，CT常显示不满意，而MRI显示清楚。另外，MRI对显示椎体转移性肿瘤也十分敏感。,（四）心血管系统的MRI检查,1.心脏病变的磁共振形态学检查 2.心脏病变的磁共振功能分析 3.冠状动脉粥样硬化性心脏病的磁共振检查 4.大血管病变的磁共振检查,MRI可直接显示心肌和左右心室腔（用心电门控）
13、，可了解心肌损害的情况并可测定心脏功能。对纵隔内大血管的情况可清楚显示。,（五）胸部的MRI检查,1.肺脏的MRI检查 2.肺血管的MRI检查 3.纵膈和肺尖病变的MRI检查 4.胸膜及胸壁病变的MRI检查,MRI可显示肺水肿、肺栓塞、肺肿瘤的情况。对纵隔肿瘤的定位定性也极有帮助。可区别胸腔积液的性质，区别血管断面还是淋巴结。,（六）胃肠道的MRI检查,1.胃部病变的MRI检查 2.小肠病变的MRI检查 3.结肠病变的MRI检查 4.直肠病变的MRI检查,（七）肝胆胰脾的MRI检查,1.肝脏的常规MRI检查 2.磁共振特殊技术在肝脏的应用 3.胆道的MRI检查 4.胰腺及脾脏的MRI检查,（八
14、）泌尿生殖系统及乳腺的MRI检查,1.肾上腺病变的MRI检查 2.肾脏实质病变的MRI检查 3.肾盂、输尿管病变的MRI检查 4.膀胱病变的MRI检查 5.子宫及附件病变的MRI检查 6.前列腺病变的MRI检查 7.阴囊及睾丸病变的MRI检查 8.腹膜后间隙的MRI检查 9.乳腺病变的MRI检查,MRI对肝、肾、胰、脾、肾上腺等实质性脏器疾病的诊断可提供十分有价值的信息，有助于确诊。对小病变也较易显示，因而能发现早期病变。MR胰胆道造影（MRCP）可显示胆道和胰管，可替代ERCP。MR尿路造影（MRU）可显示扩张的输尿管和肾盂肾盏，对肾功能差、IVU不显影的病人尤为适用。,MRI可显示子宫、卵
15、巢、膀胱、前列腺、精囊等器官的病变。可直接看到子宫内膜、肌层，对早期诊断子宫肿瘤性病变有很大的帮助。对卵巢、膀胱、前列腺等处病变的定位定性诊断也有很大价值。,MRI对显示后腹膜的肿瘤以及与周围脏器的关系有很大价值。还可显示腹主动脉或其他大血管的病变，如腹主动脉瘤、布查综合征、肾动脉狭窄等。,（九）骨关节系统及软组织的MRI检查,1.肩关节的MRI检查 2.肘关节的MRI检查 3.腕关节的MRI检查 4.髋关节的MRI检查 5.膝关节的MRI检查 6.踝关节的MRI检查 7.颞下颌关节的MRI检查 8.四肢骨骼和软组织的MRI检查,MRI对关节内的软骨盘、肌腱、韧带的损伤，显示率比CT高。由于对
16、骨髓的变化较敏感，能早期发现骨转移、骨髓炎、无菌性坏死、白血病骨髓浸润等。对骨肿瘤的软组织块显示清楚。对软组织损伤也有一定的诊断价值。,休息一会,3.0T磁共振临床应用特点,在临床应用中有何优势？有何弊端？,3.0T临床应用优缺点,优点： 1、信噪比明显提高，空间分辨率提高。 2、扫描速度加快。 3、 T2WI对比加强。 4、增强效果更好。 5、血管成像明显较1.5T好。 6、功能成像、频谱成像和磁敏感性更敏感和精确。 缺点： 1、伪影更明显，如运动伪影、化学位移。 2、屏蔽效应使腹水病人或孕妇检查不利。 3、对体内有金属物的患者检查限制更严格。 4、T1WI对比下降。,1、信噪比、空间分辨率提高,由于磁场强度的升高，敏感性增加，SNR提高，空间分辨率增加。 随着场强的增加，SNR几乎是线性增加 但在临床实际应用当中，并非两倍场强就会产生两倍SNR：在高场中有很多物理障碍需要克服，而克服这些障碍通常是牺牲SNR来实现的，3.0T的SNR大约是1.5T的1.7到1.8倍 一般情况下，扫描时
