磁共振成像基础ppt课件

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时间:2018-10-06

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1、磁共振成像MagneticResonanceImaging基础部分中国石油中心医院磁共振室杨景震《1》主要内容医学影像学概况及磁共振技术的发展简要介绍磁共振成像基本原理及概念磁共振检查方法及临床应用磁共振成像的主要优点及限度如何阅读磁共振图像影像学检查常见名词概念医学影像学的形成1895年Röentgen发现X线,形成放射诊断学(diagnosticradiology)20世纪50年代出现超声(ultrasonography,USG)检查20世纪60年代出现核素(ν-scintigraphy)扫描20世纪70年代出现CT(x-r

2、aycomputedtomography,CT)检查20世纪80年代出现MRI(magneticresonanceimaging,MRI)检查20世纪80年代出现发射体层成像(emissioncomputedtomography,ECT)20世纪90年代正电子发射体层成像(positronemissiontomography,PET)20世纪70年代以后兴起介入放射学(interventionalradiology)21世纪初出现CT-PETX线源体外放射源(核素)声能磁场微电子技术计算机医学影像学各种技术涉及:当今的医学影像学

3、内容包括:传统X线诊断学透视照相(普通X摄影、体层摄影)造影计算X线摄影(computedradiography,CR)数字X线摄影(Digitalradiography,DR)X线CT(computedTomography,CT)数字减影血管造影(DigitalSubtractionAngiography,DSA)介入放射学(interventionalradiology)超声成像(UltrasonicImaging)1946发现磁共振现象BlochPurcell1971发现肿瘤的T1、T2时间长Damadian1973做出两

4、个充水试管MR图像Lauterbur1974活鼠的MR图像Lauterbur等1976人体胸部的MR图像Damadian1977初期的全身MR图像Mallard1980磁共振装置商品化2003诺贝尔奖金LauterburMansfierd时间发生事件作者或公司磁共振发展史MR成像技术的发展:四个阶段20世纪70年代中—80年代初:初步认识、逐步完善成熟阶段。80年代初—90年代初:广泛应用,但仅限于T1T2层面成像。注重于解剖结构及形态的变化。90年代初—90年代末:快速发展阶段。检查时间缩短、随着快速或超快速成像技术的

5、应用,扩散加权、灌注加权、MRA、水成像、功能成像等技术用于研究功能与活动机制。90年代末—21世纪至今天:上述技术不断成熟的同时,进入磁共振分子影像学阶段。MR成像基本原理实现人体磁共振成像的条件:利用人体内氢原子核作为磁共振中的靶子,它是人体内最多的物质。H核只含一个质子不含中子,最不稳定,最易受外加磁场的影响而发生磁共振现象有一个稳定的静磁场(磁体):常导型、永磁型、超导型。0.15-3.0T梯度场和射频场:前者用于空间编码和选层,后者施加特定频率的射频脉冲,使之形成磁共振现象信号接收装置:各种线圈计算机系统:完成信号采

6、集、传输、图像重建、后处理等磁共振成像的过程:H核子自然状态:磁矩和角动量互相抵消,人体不显磁性外加磁场中H核子状态:人体处于轻度磁化状态,在顺/逆主磁场方向的两种排列方式中,顺向者多,磁矢量经正负方向相互抵消后,保留7/百万的H核子用于MR信号接收,这些顺向排列(低能态)形成的磁矢量联合形成总磁矩M施加射频(RF)脉冲后H核子状态:静磁场(B0)内的H核子的总磁化矢量与B0方向相同,当射频线圈对人体施加特定频率的RF脉冲,则H核子受到激励,由原来的低能态跃迁到高能态,形成了H核子的共振现象人体内的H核子可看作是自旋状态下的小星

7、球。自然状态下,H核进动杂乱无章,磁性相互抵消按照单一核子进动原理,质子群在静磁场中形成的宏观磁化矢量MzMyx进入静磁场后,H核磁矩发生规律性排列(正负方向),正负方向的磁矢量相互抵消后,少数正向排列(低能态)的H核合成总磁化矢量M,即为MR信号基础ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脉冲前的磁化矢量MzB:施加90度RF脉冲后的磁化矢量Mxy.并以Larmor频率横向施进C:90度脉冲对磁化矢量的作用。即M以螺旋运动的形式倾倒到横向平面ABC在这一过程中,产生能量B0ZZZZZYYYYYXXXXX90度(3)-(5)

8、该过程称弛豫(relaxation),即将能量(MR信号)释放出来。整个弛豫过程实际上是磁化矢量在横轴上缩短(横向或T2弛豫),和纵轴上延长(纵向或T1弛豫)。而人体各类组织均有特定T1、T2值,这些值之间的差异形成信号对比(1)静磁场中(2)90度脉冲(3)脉

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