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1、MRI基本原理及与CT临床应用的对比1磁共振成像又叫核磁共振成像，简称磁共振、核磁共振或核磁，是80年代发展起来的一种全新的影像检查技术。它的全称是：磁共振电子计算机断层扫描术(简称MRl)。什么是磁共振成像技术呢?简单地说，就是利用磁共振成像技术进行医学诊断的一种检查方法。2磁共振与诺贝尔奖3原子核的磁共振是一种物理现象，早在1946年就被美国的布劳克（Bloch有道翻译成布洛赫）和相塞尔（Purcell有道翻译成珀塞尔）等人分别发现，作为一种科研分析方法广泛应用于物理、化学等领域，用作研究物质的分子结构。直到1971年，美国人达曼迪恩才提出，将核磁共振用于医学的诊断，当时未能被科学界所接受
2、。然而，仅仅过去10年的时间，到了1981年，就取得了人体全身核磁共振的图像。使人们长期以来，设想用无损伤的方法，既能取得活体器官和组织的详细诊断图像，又能监测活体器官和组织中的化学成分和反应的梦想终于成了现实。4磁共振完全不同于传统的X线和CT，它是一种生物磁自旋成像技术，利用人体中遍布全身的氢原子在外加的强磁场内受到射频脉冲的激发，产生原子核磁共振现象，经过空间编码技术，用探测器检测并接受以电磁形式放出的核磁共振信号，输入计算机，经过数据处理转换，最后将人体各组织的形态形成图像。5地磁、地磁、铁铁磁磁、核磁核磁示意图示意图6人体组织内的质子存在状态人体组织内的质子存在状态人体组织内的质子存
3、在状态人体组织内的质子存在状态TopviewXy质子的运动：进动频率质子的运动：进动频率 0 = 07磁共振所获得的图像异常清晰、精细、分辨率高、对比度好、信息量大等优点，特别对软组织层次的显示非常好。这一影像检查技术的临床应用，一直受到影像工作者和临床医生的欢迎，目前已普遍的应用于临床，对大多数疾病的诊断成为必不可少的检查手段。89磁共振提供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像技术，而且不同于已有的成像术，它是一项影像技术的革命性创新，因此，它对疾病的诊断具有很多的潜在优越性可待开发。80年代美国政府开始批准磁共振机的商品化生产并开始临床应用。我国从1985年引进第1台磁共振机至今，磁
4、共振在我国的装机保有量已经到了一些一级医院的普及阶段（大部分为低场磁共振），特别是低场磁共振的运行成本低为其主要优势。目前医生们越来越认识到MRI在疾病诊断中的重要作用，其使用范围也越来越广泛。10磁共振成像不仅能分辨人体中脂肪、肌肉、肌腱、血管、神经及骨骼等组织，还能分辨脑脊髓的灰质和白质、肾皮质和肾髓质以及肾周围脂肪等。其主要成像原理为：人体组织成分的时间不同而成像。（驰豫：一个宏观平衡系统由于周围环境的变化或受到外界的作用而变为非平衡状态，这个系统再从非平衡状态过渡到新的平衡态的过程就称为弛豫过程。弛豫过程实质上是系统中微观粒子由于相互作用而交换能量，最后达到稳定分布的过程。弛豫过程的宏
5、观规律决定于系统中微观粒子相互作用的性质。）因此，磁共振应用的范围很广，目前，在临床上几乎已用于全身各器官和组织病变的检查诊断，并已经取得了很好的效果。11何为磁共振加权呢？何为磁共振加权呢？所谓的所谓的所谓的所谓的加权加权加权加权就是就是就是就是“重点突出重点突出”的意思的意思 T1T1加权成像加权成像加权成像加权成像(T1WI)(T1WI)-突出组织突出组织突出组织突出组织T1T1弛豫弛豫弛豫弛豫差别差别差别差别 驰豫（原子核从激发状态回复到平衡状态的过程）驰豫（原子核从激发状态回复到平衡状态的过程）驰豫（原子核从激发状态回复到平衡状态的过程）驰豫（原子核从激发状态回复到平衡状态的过程）T
6、2T2加权成像加权成像加权成像加权成像(T2WI)(T2WI)-突出组织突出组织突出组织突出组织T2T2弛豫差别弛豫差别弛豫差别弛豫差别 质质质质子子子子密密密密度度度度加加加加权权权权成成成成像像像像(PD)(PD)突突突突出出出出组组组组织织织织氢氢氢氢质质质质子子子子含含含含量量量量差差差差别别别别1290180回波回波回波回波90180TETRTE：回波时间：回波时间TR：重复时间：重复时间如何区分如何区分T1WIT1WI、T2WIT2WI13如何区分如何区分T1WIT1WI、T2WIT2WI1、看、看TR、TET2WIT2WI： 长长长长TR(2000TR(2000毫秒毫秒毫秒毫秒)
7、 ) 长长长长TETE（5050毫秒）毫秒）毫秒）毫秒） T1WI T1WI ： 短短短短TR(400-800TR(400-800毫秒毫秒毫秒毫秒) ) 短短短短TETE（10-1510-15毫秒）毫秒）毫秒）毫秒）T1WIT2WI14如何区分如何区分T1WI、T2WI2、看水和脂肪、看水和脂肪T1WIT1WI： 水（如脑脊液、胃液、肠液、水（如脑脊液、胃液、肠液、水（如脑脊液、胃液、肠液、水（如脑脊液、胃液、肠液、尿液）呈低信号（黑）尿液）呈低信号（黑）尿液）呈低信号（黑）尿液）呈低信号（黑） 脂肪呈很高信号（很白）脂肪呈很高信号（很白）脂肪呈很高信号（很白）脂肪呈很高信号（很白）T2WIT
8、2WI： 水呈很高信号（很白）水呈很高信号（很白）水呈很高信号（很白）水呈很高信号（很白） 脂肪信号有所降低（灰白）脂肪信号有所降低（灰白）脂肪信号有所降低（灰白）脂肪信号有所降低（灰白）T2WIT2WIT1WIT1WI15颅脑的多序列扫描16腹部17同、反相位同相位（inphase）/反相位(outofphase)成像又称为化学位移（chemiacalshiftimaging）成像。18临床应用：（1）脂肪肝的诊断与鉴别。（2）鉴别肝脏局灶性病变内是否有脂肪变性。（3）肾上腺瘤的诊断与鉴别（在反相位上图像信号明显减低）。（4）腹部脏器（如肝脏和肾脏）病变含脂病变的诊断与鉴别。1920GECr
9、eator（创造者、克瑞特）1.5T磁共振的新功能21上排图像：为治疗前肝脏同反相位成像及IDEAL_IQ脂肪分数图，于反相位上显示信号衰减明显，在脂肪分数图上测量三个不同的ROI其百分比为12.15、19.34、20.35；下排图像：为服用药物治疗后复查，反相位依然显示信号衰减，IDEAL_IQ测得三个ROI的脂肪分数分别为7、15.17、15.70。临床诊断：肝脏脂肪变性（脂肪肝），治疗后好转22本病例关键点：肝脏脂肪变性并不是一个独立的疾病，很多全身病变都可以导致肝内脂肪含量的增高，特别是某些肿瘤化疗后可以导致肝损伤并因此导致脂肪变性。即便是单纯的脂肪肝也可能因为过多的脂肪沉积导致肝细胞
10、受损而演变为脂肪沉积性肝炎、肝硬化，这是非酒精性肝硬化中常见的原因。尽管有些药物可以在一定程度上治疗脂肪肝，但这些药物本身也可能导致肝脏的损伤，准确及时的药物疗效评价在脂肪肝治疗过程中具有重要的临床指导意义。IDEAL_IQ因为能精准定量肝内脂肪比例，因而可以精准评价肝脏脂肪变性药物治疗的疗效。本病例测量结果同时显示了肝内脂肪沉积具有不均匀分布的特点，这也是肝穿时容易产生采样误差的原因。（病例来源：中国人民解放军总医院）23腰椎的多角度多序列扫描2425定位线任你自由使用26踝关节及肌腱的清晰显示27股骨头早期病变的敏感显示28关节韧带的清晰显示29高敏感的骨信号显示30图1图2X-ray未见
11、异常。31定位像1518层323334353637对水的高敏感性38结核性胸膜炎39心脏MRI成像4041冠状位冠状位 矢状位矢状位42t2_tse_sagt1_se_sag43桥脑梗塞444546脑出血脑出血47SWAN轻松发现出血性病变脑内出血（脑实质内、蛛网膜下腔、硬膜下、硬膜外）脑梗死继发脑出血(出血性脑梗死)脑外伤：剪切伤、弥漫性轴索损伤(DAI)等血管畸形:静脉瘤、海面状血管瘤、动静脉畸形肿瘤内出血脉管结构研究48SWAN,SWAN,清晰显示静脉性、出血性病变，磁化不均匀性病变清晰显示静脉性、出血性病变，磁化不均匀性病变49T2加权像加权像 相位图相位图 SWI隐匿性血管疾病，包括
12、海绵样血管瘤、毛细血管扩张症、静脉瘤隐匿性血管疾病，包括海绵样血管瘤、毛细血管扩张症、静脉瘤都属于慢血流，常规都属于慢血流，常规MR成像很难发现，但是成像很难发现，但是SWI可以非常容易显示这些病变可以非常容易显示这些病变磁敏感（磁敏感（SWI西门子，西门子，SWAN GE）的临床应用）的临床应用50新生儿缺血缺氧脑病新生儿缺血缺氧脑病51白血病脑部改变（上海儿童医院）白血病脑部改变（上海儿童医院）52感染性病变感染性病变脑囊虫脑囊虫脑脓肿脑脓肿脑炎脑炎53垂体微垂体微腺瘤动腺瘤动态增强态增强F32YF32Y545556脑膜瘤脑膜瘤57听神经瘤58三脑室囊肿三脑室囊肿(SYMPHY)(SYMP
13、HY)59胼胝体发育不良并脂肪瘤胼胝体发育不良并脂肪瘤60透明隔部分缺如，脑沟脑裂畸形并灰质异位症透明隔部分缺如，脑沟脑裂畸形并灰质异位症61Chiaris畸形62头颅MRA、MRV6364颅神经65鼻咽癌鼻咽癌(ESSENZA)(ESSENZA)66腰椎间盘突出腰椎间盘突出腰椎间盘突出腰椎间盘突出椎体滑脱椎体滑脱67脊椎骨折/脊髓损伤68胸椎硬膜外血肿(F,53Y)69全脊柱成像全脊柱成像 composingcomposing70全身类PET71骨与关节7273手指损伤74胆囊及胆总管结石胆囊及胆总管结石75胆总管占位胆总管占位-MRCP-MRCP76水成像*不可作为独立诊断序列不可作为独立
14、诊断序列77Body MatrixMRCP 胆囊切除术后肝部多发部位囊肿Schlemmer,Claussen,Univ.HospitalTuebingen,Germany78十二指肠乳头区占位病变（左上、下图箭头示低信号病变，右图示胰管通畅、无扩张。）79正常女性盆腔80子宫肌瘤子宫肌瘤81前列腺增生82膀胱癌83AngioLung A.CE-MRA肺动脉栓塞肺动脉栓塞8485左左肾肾萎萎缩缩TSE T2W PACE Matrix 384 with fatsat86腹主动脉夹层动脉瘤腹主动脉夹层动脉瘤87颅底的CT与MRI扫描对比88胶质瘤,DWI,PWI89 DWIPWI90PWI是利用快速
15、增强扫描技术，静脉内快速注入造影剂，根据造影剂信号强度改变的大小描述脑组织灌注情况的扫描方法。通常用脑血流（CBF）、脑血容量（CBV）及平均通过时间（MTT）这些参数来表达，其中rCBV是最直观的指标2。在急性脑梗死发作早期，PWI显示病灶中心血流灌注严重减少，而周围血流灌注逐渐增加。91GECreator1.5T磁共振的新功能（可参考马林等专家组共识）3DASL的成像（动脉自旋回波标记脑灌注成像，即不打药PWI），基本原理：采集两次数据，生成一对标记像及对照像。标记像与对照像中的静态组织信号无差别，差别在于流入的血流有无被反转。所谓标记过程即将反转脉冲施加于颈部进行标记，被标记的流入动脉血
16、液中水分子反转180，经过一定时间血液流入目标层面，由于被标记（反转）的血液与未被标记的血液信号之间存在差别，将标记像与对照像进行剪影，静态组织信号被剪除后，仅显示标记血流和未被标记血流信号的差异。如此多次采集并进行平均，便得到了脑血流图，它反映了某一时刻灌流入脑组织的血流量及分布情况。92女性，48岁，发作性头晕93在常规T1、T2及弥散成像：脑实质内未见异常信号改变；TOFMRA显示：右侧大脑中动脉狭窄，远端显示不清且分支稀疏。3DASL灌注成像：当采用PLD时间1.5s进行3DASL灌注成像时显示右大脑中动脉供血区与对侧相比呈“低灌注”改变；当把PLD时间改为2.5s时则显示两侧灌注一致
17、。临床诊断：右大脑中动脉狭窄（或闭塞），灌注代偿改变94共识专家组95弥散张量成像弥散张量成像弥散张量成像(DTI)，是一种描述大脑结构的新方法，是磁共振成像(MRI)的特殊形式。举例来说，如果说磁共振成像是追踪水分子中的氢原子，那么弥散张量成像便是依据水分子移动方向制图而获得图像。弥散张量成像图(呈现方式与以前的图像不同)可以揭示脑瘤如何影响神经细胞连接，引导医疗人员进行大脑手术。它还可以揭示同中风、多发性硬化症、精神分裂症、阅读障碍有关的细微反常变化。9697磁共振几乎适用于全身各系统的不同疾病，其广泛的适应证，应用范围大大超过CT检查，诊断价值明显优于CT，可以说除了急性出血及肺组织病变
18、以外各种疾病检查。98磁共振也存在不足之处，与CT相比主要其不足之处包括：成像时间较长，空间分辨率低（易受运动影响图像质量），故诊断心脏等活动性器官效果较差（1.5T以上除外，可以使用门控）；显示骨组织的能力比CT要差，由于铁金属的磁场反应，使带有心脏起搏器的患者或体内有某些金属的部位不能作核磁共振的检查受一定限制，如脊柱及其他部位内固定术后、人工关节术后、外科手术使用缝合器以后、带有金属避孕环的妇女以及安装有假牙等，以及其他体内存有金属异物等情况者。不过，由于钛金属没有磁场反应，目前在骨科内固定手术中正在逐步推广的钛金属内固定物可以接受磁共振检查。99磁共振成像MRI(MagneticRes
19、onanceImaging) MRI多参数多序列成像多参数多序列成像多方位多层面成像多方位多层面成像软组织分辨率高软组织分辨率高无无X X线辐射线辐射检查适应症广泛检查适应症广泛血管成像、水成像血管成像、水成像一般不需使用对比剂一般不需使用对比剂对比剂安全对比剂安全检查时间稍长检查时间稍长 CT单一密度成像单一密度成像横断面成像横断面成像软组织分辨率相对较差软组织分辨率相对较差有有X线线辐射辐射适应症相对稍窄适应症相对稍窄高档多排高档多排CT可以可以常使用对比剂常使用对比剂对比剂有碘过敏危险对比剂有碘过敏危险检查时间短检查时间短100值得注意的问题体内装有心脏起搏器及动脉瘤夹者，严禁行磁共振检查或靠近检查室。受检患者请除去身上的一切金属及磁卡等铁磁性物品(如：手机，传呼机，手表，磁卡，硬币，首饰，发卡，钥匙，胸针，领带夹，金属皮带头，腰带，假牙，女士带金属条、扣的胸罩等)。重症患者及小儿需家属陪同，陪同家属严禁携带一切金属物品或磁卡等。101102103104105106107108109我院即将投入使用的远超越上述设备的新光纤（区别于光纤的新字）1.5TMRI110甘肃民乐县医院装机的新光纤实图111我院即将投入使用的远超越上述设备的基于新光纤（区别于光纤的新字）1.5TMRI的GECreator1.5T磁共振112113114115
