ZT0037：磁共振成像简介

laotongzhi

磁共振成像简介
物理学上有一个现象，即原子核内的质子具有自旋特性，在一个外加磁场中，质子自旋轴会发生偏转，此时用一个与绕磁场方向旋转相同频率、相同射频脉冲激发，可使原子核发生共振，称为核磁共振。
1946年block和purcell就发现了物质的核磁共振现象；l973年，lauterbur等人首先报道了核磁共振的成象技术，并进入了临床，80年代以后核磁共振就在医学影象学中得到迅速发展和应用。
    为了避免与核医学中的放射成象混淆，而引起患者和家属不必要的担心，现在已经将此技术称为磁共振成象术（即mri）。
    mri的成象原理与ct完全不同，但它们都属于计算机成象，所成的图象也都是断层图象。因此，在图象上它们仍有相同点。
    mri可以多平面直接成象，也就是说能从横断面、冠状 面和矢状面以及任意方位的成象；而ct一般只能横断面成象。
mri成象参数较多，可依据不同部位和病变选择射频脉冲程序、脉冲重复时间和回旋的时间，从而得到不同加权的图象，可以使肿瘤等病变组织的信号影与周围组织的信号影对比度明显；ct则只能依靠单一的光子衰减吸收值成象。mri具有优良的软组织对比度，没有骨伪影的干扰，靠近骨胳的病变同样可以十分清楚地显示，这也是ct所不具备的。此外，与ct相比，mri没有x射线，对人体基本没有什么损害。
与b型超声相比，mri的优良密度分辨率和空间分辨率是b型超声所不可比拟的，而且在检查操作中人为的影响因素少，可重复性大，便于研究、对比和随访。这也是b超所不及的。
    当然mri也有一些缺点：
mri机器成本昂贵，检查费用高，成象时间也较长。mri对肿瘤等疾病的定位非常敏感、精确，但对肿瘤等疾病的定性仍不十分满意。由于mri成象时间较长，特别是在胸腹部检查时容易受到呼吸和肠蠕动的影响较大，所以伪影也较多。此外，患者身上带有金属物品如假牙、心脏起搏器等可干扰磁场和射频的稳定性，需取下，否则不宜做mri检查。抢救仪器也不宜进入检查间，因此危重病人进行mri时应慎重。

[本贴已被 向医生 于 2007-6-10 10:26:12 修改过]

影像小土豆

我们是这学期才开专业课的，要到后天才介绍到磁共振成像的原理，在学之前就先看了，再听起来应该没那么难了吧。。。谢谢！

影像小烧卖

哈哈，谢谢啊

becky242

有点简单

guicai

我听了几百年都还是不懂,可能是太苯了

sjzyzg

太简单

laotongzhi

磁共振现象与mri
含有单数质子的原子核，例如人体内广泛存在的氢原子核，其质子有自旋运动，带正电，产生磁矩，就象一个小磁体。小磁体自旋轴的排列无一定规律。但如在均匀的强磁场中，则小磁体的自旋轴将按磁场磁力线的方向重新排列。
在这种状态下，用特定频率的射频脉冲（radionfrequency，rf）进行激发，作为小磁体的氢原子核吸收一定量的能而共振，即发生了磁共振现象。停止发射射频脉冲，则被激发的氢原子核把所吸收的能逐步释放出来，其相位和能级都恢复到激发前的状态。这一恢复过程称为弛豫过程（relaxation process），而恢复到原来平衡状态所需的时间则称之为弛豫时间（relaxation time）。有两种弛豫时间，一种是自旋-晶格弛豫时间（spin-lattice relaxation time）又称纵向弛豫时间（longitudinal relaxation time）反映自旋核把吸收的能传给周围晶格所需要的时间，也是90°射频脉冲质子由纵向磁化转到横向磁化之后再恢复到纵向磁化激发前状态所需时间，称t1。
另一种是自旋-自旋弛豫时间（spin-spin relaxation time），又称横向弛豫时间（transverse relaxation time）反映横向磁化衰减、丧失的过程，也即是横向磁化所维持的时间，称t2。t2衰减是由共振质子之间相互磁化作用所引起，与t1不同，它引起相位的变化。人体不同器官的正常组织与病理组织的t1是相对固定的，而且它们之间有一定的差别，t2也是如此。这种组织间弛豫时间上的差别，是mri的成像基础。类似ct，组织间吸收系数（ct值）差别是ct成像基础的道理。
但mri不像ct只有一个参数，即吸收系数，而是有t1、t2和自旋核密度等几个参数.其中t1与t2尤为重要。因此，获得选定层面中各种组织的t1（或t2）值，就可获得该层面中包括各种组织影像的图像。
    mri的成像方法也与ct相似。就象把检查层面分成nx，ny，nz……一定数量的小体积，即体素，用接收器收集信息，数字化后输入计算机处理，获得每个体素的t1值（或t2值），进行空间编码。用转换器将每个t值转为模拟灰度，而重建图像。
mri设备
   mri的成像系统包括mr信号产生和数据采集与处理及图像显示两部分。mr信号的产生是来自大孔径，具有三维空间编码的mr波谱仪，而数据处理及图像显示部分，则与ct扫描装置相似。
   mri设备包括磁体、梯度线圈、供电部分、射频发射器及mr信号接收器，这些部分负责mr信号产生、探测与编码；模拟转换器、计算机、磁盘与磁带机等，则负责数据处理、图像重建、显示与存储.
　　磁体有常导型、超导型和永磁型三种，直接关系到磁场强度、均匀度和稳定性，并影响mri的图像质量。因此，非常重要。通常用磁体类型来说明mri设备的类型。常导型的线圈用铜、铝线绕成，磁场强度最高可达0.15～0.3t，超导型的线圈用铌-钛合金线绕成，磁场强度一般为0.35～2.0t，用液氦及液氮冷却；永磁型的磁体由用磁性物质制成的磁砖所组成，较重且磁场强度偏低，最高约达0.3t。
   梯度线圈，修改主磁场，产生梯度磁场。其磁场强度虽只有主磁场的几百分之一。但梯度磁场为人体mr信号提供了空间定位的三维编码的可能，梯度场由x、y、z三个梯度磁场线圈组成，并有驱动器以便在扫描过程中快速改变磁场的方向与强度，迅速完成三维编码。
射频发射器与mr信号接收器为射频系统，射频发射器是为了产生临床检查目的不同的脉冲序列，以激发人体内氢原子核产生mr信号。
射频发射器及射频线圈很象一个短波发射台及发射天线，向人体发射脉冲，人体内氢原子核相当一台收音机接收脉冲。脉冲停止发射后，人体氢原子核变成一个短波发射台，而mr信号接受器则成为一台收音机接收mr信号。脉冲序列发射则完全是在计算机的控制之下。
　mri设备中的数据采集、处理和图像显示，除图像重建由fourier变换代替了反投影以外，也与ct设备相似。

laotongzhi

核磁共振
核磁共振的核是指某些原子的原子核，磁说明必须有外加磁场的存在，共振则是指一种物理现象.有点类似于同一频率振动的两个音叉，其中一个音叉是感受到另一个音叉的声波振动的。核磁共振现在称之为磁共振.
这里共振是在射频脉冲的作用下，使得原子在两个能态之间相互变化的现象。核磁共振是在外加磁场的作用下，正在旋进的某些原子核发出一定频率的电磁波，如果用适当的射频电流从与主磁场相垂直的方向上对旋进的原子进行激励，则其旋进角度增大；如果撤出激励电流，原字则要逐渐回到原始状态，并发射出与激励信号频率相同的信号，这一现象称为核磁共振，简称nmr。
利用这种原理得到的影像，称为核磁共振图像，这种成像技术即核磁共振成像。
在人体未进入磁场之前，人体内氢质子的排列方向是任意的。当人体进入磁场后，质子沿着磁场的轴进行排列，方向与磁场一致或相反，方向一致的稍多于相反的。由于这两个方向上质子磁矩的能量相互抵消，导致人体组织中的氢原子以纵向磁矩表现出来，并形成纵向磁化。
当射频脉冲加在纵向磁化的质子上后，由于质子吸收了射频脉冲能量而跃迁到较高的能级位置上，即质子离开磁场方向，并与其形成一定的角度。当射频脉冲停止激励后，这些质子向原来的方向恢复。在这一恢复过程中，质子将吸收的射频脉冲能量以电磁波的形式释放出来，这就形成了mri的信号。
这些mri信号被接收线圈接收,然后mri系统内的计算机则利用一些特殊的软件对该信号进行处理，就可以重建出mri的影像来了。
重建出的mri图像被储存在磁盘上，它们就可随时被调出查阅；当然也可将它们拍摄成胶片，供医师阅读。

hurb

t1勉强听懂,t2衰减是由共振质子之间相互磁化作用所引起没有搞清楚,实在不好意思,能不能再讲讲t2

jinguoji

谢谢楼主!