磁共振成像讲义

波谱成像（Spectroscopic Imaging）：通过分析组 织中的化学成分来提供分子层面的信息，有助于肿瘤 和代谢性疾病的诊断。
靶向成像（Targeted Imaging）：通过使用特异性 标记的分子探针，对特定分子或细胞进行成像，为个 性化医疗和精准诊断提供了可能。
04 磁共振成像应用
医学诊断
成本与普及
磁共振成像设备成本较高，限制了其 在基层医疗机构的普及。未来需要降 低设备成本，提高可及性。
磁敏感加权成像（Susceptibility Weighted Imaging, SWI）：利用组织磁敏感性 的差异进行成像，能够显示脑部微出血、铁沉积等病理变化。
分子成像技术
化学交换饱和转移成像（Chemical Exchange Saturation Transfer, CEST）：利用特定频率的射频 脉冲来检测组织中特定化学物质的变化，对肿瘤和炎 症等疾病的诊断具有潜在价值。
。
快速扫描技术
研究更快的扫描序列和算法，缩短 成像时间，提高检查效率，减轻患 者长时间处于扫描腔内的压力。
多模态成像融合
结合磁共振成像与其他影像技术（ 如CT、PET等），实现多模态成像 融合，提供更全面的医学影像信息 。
新应用活动和功能连接，深入 了解神经系统和认知科学领域。
磁共振成像的优势与局限性
高软组织分辨率
MRI对软组织结构有高分辨率，能够清晰显示脑、关节、肌 肉等组织的细微结构。
无骨伪影干扰
MRI不受骨骼的影响，能够清晰显示周围软组织的结构。
磁共振成像的优势与局限性
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检查时间长
由于MRI需要采集大量数 据，检查时间相对较长。
金属植入物限制

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原发性肝癌
盆腔
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❖ 用于膀胱癌、妇科肿瘤和男性前列腺癌旳 分期诊疗
❖ 对子宫病变和前列腺病变旳诊疗明显优于 CT
肌肉、骨关节系统
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❖ MRI可清楚显示关节软骨、韧带、肌肉及肌腱， 对关节病变旳诊疗，在一定程度上可替代有创性 旳关节镜检验
于观察解剖构造
❖ T2加权像：反应组织间T2旳差别， 显示 病变组织好
2、流空效应 3、多方位成像 4、运动器官成像
T1WI
T2WI
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磁共振检验技术
（一）MRI对比增强检验 （二）MR血管造影技术 （三）MR水成像技术 （四）脑功能成像 （五）MR波谱技术
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思索与训练
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1. MRI旳图像有哪些特点？ 2. MRI检验前有哪些准备工作？

❖ MR血管成像能够清楚显示血管 病变，如动脉硬化、狭窄、动 脉瘤、动静脉畸形、动静脉瘘 等，能够和DSA相媲美
胸主动脉夹层动脉瘤
胸部
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❖ MRI对纵隔肿瘤、胸膜病变、肺癌分期等 有较高诊疗价值
❖ MRI对于乳腺疾病，经过动态增强，可用 于乳腺炎，乳腺纤维增生，乳腺肌瘤﹑乳 腺腺瘤﹑乳腺癌等疾病旳诊疗
（二）信用卡、医疗卡等带磁性旳物品请勿带入扫描间，以免 储存信息被消除。
（三）扫描前更换全部带金属挂钩、拉链旳内、外衣，最佳穿 棉制内、外衣裤。
（四）女性病人如有体内节育器，检验前应告知医生，腰椎及 盆腔区旳检验，要取出金属节育环，以免影响检验效果。
（五）作肝、胰、肾、肾上腺等腹部检验时要空腹，检验前可 饮足量旳水，以使胃与肝、脾旳界线显示得更清楚。

所以它们对1H 的耦合与1H-1H 的耦合一样符合 n +1 规律。
问题：下图是氟代丙酮（CH3COCH2F）的1H谱。请画出它的质子耦合的
19F谱峰形，并标注相应的耦合常数。
4. 双共振 (double resonance)
（1）自旋去耦
H{P}
（2） NOE(nuclear Overhauser effect)
活泼氢的化学位移
化合物类型 醇 酚(分子内缔合) 其它酚 烯醇(分子内缔合） 羧酸 RC=NOH R-SH
（PPM)
化合物类型
0.5-5.5
Ar-SH
10.5-16 4-8 15-19 10-13 7.4-10.2
RSO3H RNH2, R2NH ArNH2, Ar2NH, ArNHR RCONH2, ArCONH2 RCONHR’, ArCONHR
NOE 实验
1D NOE
可以得到NOE变化
百分比
灵敏度高
2D NOESY
得到NOE交叉峰 全部信息
最常用
NOE 应用举例
5. Dynamic NMR
No Image
核磁共振仪有一定的
“时标”（ time scale），即检测速度， 相当于照相机的快门。 若分子的两种形式交换 速度远远快于仪器的时 标（Δν） ，仪器测量
0.9-2.5
RCONHAr, ArCONHAr
（PPM) 3-4 11-12 0.4-3.5 2.9-4.8 5-6.5 6-8.2 7.8-9.4
化学位移图表和计算公式
• 氢谱化学位移数值已有较完善总结
• 经验公式
• 计算机预测
2. 自旋耦合与耦合常数
自旋耦合的产生
A核能级图

磁共振成像原理

氢原子核在绕着自身轴旋转的同时，又沿主磁场Bo方向作圆周运 动，将质子磁距的这种运动，称之为进动或旋进(precession)。在 主磁场中，宏观磁矩象单个质子磁距那样作旋进运动，磁矩进动 的频率f(速度)，可用Larmor公式表示： ω=γ*Bo 公式说明：原子核旋进频率与主磁场强度Bo成正比(Bo以 Tesla即T为单位，r对每种原子核是恒定的常数，称为磁旋比。主 磁场为1.0T时，氢原子核的旋进频率为42.5MHz。沿主磁场旋进 着的质子类似在重力作用下旋进进着的陀螺。 ω为共振频率。
OPER 0.2型磁共振成像系统OPER 0Fra bibliotek3型磁共振成像系统
OPER 0.35型磁共振成像系统
磁共振现象 弛豫过程 、弛豫时间 （T1和T2 ）

MRI的成像基本原理
磁共振成像原理

永磁、电磁和核磁
所有物质均具有不同程度的磁性、铁、镍，钻、钆等都是磁性物质， 有很强的磁效应，其特点为自发地产生强磁场，这些物质均为永磁体， 指南针就是一种永磁磁体。 环形线圈如有电流(电子即负电荷流动)则在线圈周围出现类似磁铁棒的 磁场，此为电磁。氢原子核中只有一个质子，质子有沿自身轴旋转(自旋) 的固有本性，质子距原子核中心有一定距离。因此，质子自旋就相当于 正电荷在环形线圈中流动，同样地在其周围也会出现一个磁场，此即核 磁。 不仅质子自旋可产生磁场，中子、质子的自旋也可产生磁场。中子、 质子自旋也相当于电荷在线圈中流动。如原子核含有的质子和中子均为 偶数，则其自旋所产生的磁场相互抵消，为非磁性。原子核含有奇数(不 成对)的质子、中子或质子和中子者，其自旋可产生磁场。
磁共振成像原理

有磁性的元素如：1H、13C、19F、23Na、31P等约百余种，但 在现今MRI中研究和使用得最多的为1H，这有两个原因： 一是 1H为磁化最高的原子核，二是因为它占活体组织原子量的2/3，形 成MR信号的1H原子大部分位于生物组织的水和脂肪中。因1H只 有一个质子，故1H的MRI图像也称质子像，MRI文献中未持别注 明者，均指的是生物组织的1H像。