会计学1NMRI原理及临床原理及临床(ln chun)应用创外应用创外第一页，共61页。常规成像第一代1981年 快速成像第二代1989年30年年MRI发展趋势发展趋势 功能成像第三代1995年以GRE家族为代表(dibio)，解决了动态扫描及血管成像问题以EPI家族(jiz)为代表，掀起了功能研究的热潮第四代2004年无（低）伪影成像以PROPELLER家族为代表(dibio)，开创了无（低）伪影成像的广阔的空间以SE家族为代表，解决了常规软组织成像的问题第1页/共60页第二页，共61页。自旋自旋自旋自旋(zxun)(zxun)(zxun)(zxun)（spinspinspinspin）：绕其自身轴的旋转，每一个具有自旋）：绕其自身轴的旋转，每一个具有自旋）：绕其自身轴的旋转，每一个具有自旋）：绕其自身轴的旋转，每一个具有自旋(zxun)(zxun)(zxun)(zxun)特性的微粒都是一个磁矩。特性的微粒都是一个磁矩。特性的微粒都是一个磁矩。特性的微粒都是一个磁矩。第2页/共60页第三页，共61页。进动（进动（进动（进动（precessionprecessionprecessionprecession） ：外加磁场产生一个旋转力作用，作用于自旋质子，使之绕主磁场：外加磁场产生一个旋转力作用，作用于自旋质子，使之绕主磁场：外加磁场产生一个旋转力作用，作用于自旋质子，使之绕主磁场：外加磁场产生一个旋转力作用，作用于自旋质子，使之绕主磁场方向作圆锥面轨迹转动方向作圆锥面轨迹转动方向作圆锥面轨迹转动方向作圆锥面轨迹转动. . . .其进动频率由其进动频率由其进动频率由其进动频率由larmorlarmorlarmorlarmor方程方程方程方程(fngchng)(fngchng)(fngchng)(fngchng)决定。决定。决定。决定。XYZ0=B0 f0=0/2第3页/共60页第四页，共61页。射频射频射频射频(shpn)(shpn)(shpn)(shpn)脉冲激发脉冲激发脉冲激发脉冲激发RadioFrequencePulseRadioFrequencePulseRadioFrequencePulseRadioFrequencePulse，RFRFRFRFRF1HRF1HRF1HRF1H：低能：低能：低能：低能高能高能高能高能种类：种类：种类：种类：90909090、180180180180、90909090核磁弛豫核磁弛豫核磁弛豫核磁弛豫Relaxation:RFRelaxation:RFRelaxation:RFRelaxation:RF停止，磁化（停止，磁化（停止，磁化（停止，磁化（M M M M）平衡平衡平衡平衡90R Fzyx180R F45R F第4页/共60页第五页，共61页。弛豫时间弛豫时间弛豫时间弛豫时间T1T1T1T1：纵向弛豫时间：纵向弛豫时间：纵向弛豫时间：纵向弛豫时间,自旋晶格自旋晶格自旋晶格自旋晶格(jn)(jn)(jn)(jn)时间时间时间时间,63%.Mz-,63%.Mz-,63%.Mz-,63%.Mz-MoMoMoMoT2:T2:T2:T2:横向弛豫时间横向弛豫时间横向弛豫时间横向弛豫时间, , , ,自旋自旋时间自旋自旋时间自旋自旋时间自旋自旋时间,37%.Mxy-Mo,37%.Mxy-Mo,37%.Mxy-Mo,37%.Mxy-Mo当TR=T1 1E-TR/T10.63第5页/共60页第六页，共61页。TR（重复（重复(chngf)时间）时间）TE（回波延迟时间）（回波延迟时间）SI=N(H) (E-TE/T2*) (1-ETR/T1)T1 短TR 短TET2 长TR 长TENH 长TR 短TE第6页/共60页第七页，共61页。第7页/共60页第八页，共61页。SEFSE提高扫描(somio)速度FSE-XL减小图像(t xin)模糊FRFSE-XLSSFSE提高采集(cij)速度FSE-IR改变图像对比T1FlairT2FlairPROPELLER减少伪影GRESPGR消除T2残留FIESTA保持稳定T2残留EPI加入弥散测量梯度DW-EPIFast SPGR加快扫描速度LAVATRICKS使用匙孔原理提高时间分辨率STIR第8页/共60页第九页，共61页。组织组织(zzh)(zzh)信号特征信号特征水水水水: : : :自由水小分子水、运动频率高、长自由水小分子水、运动频率高、长自由水小分子水、运动频率高、长自由水小分子水、运动频率高、长T1T2T1T2T1T2T1T2结合水依附在大分子蛋白质周围的水化层结合水依附在大分子蛋白质周围的水化层结合水依附在大分子蛋白质周围的水化层结合水依附在大分子蛋白质周围的水化层低频率，稍长低频率，稍长低频率，稍长低频率，稍长T1T2T1T2T1T2T1T2脂肪与骨髓组织：脂肪与骨髓组织：脂肪与骨髓组织：脂肪与骨髓组织：较高的质子较高的质子较高的质子较高的质子(zhz)(zhz)(zhz)(zhz)密度，具有非常短密度，具有非常短密度，具有非常短密度，具有非常短T1T1T1T1长长长长T2T2T2T2。质子质子质子质子(zhz)(zhz)(zhz)(zhz)密度加权像，密度加权像，密度加权像，密度加权像，T1T1T1T1呈高信号，但周围组织的信号强度增加，其对比呈高信号，但周围组织的信号强度增加，其对比呈高信号，但周围组织的信号强度增加，其对比呈高信号，但周围组织的信号强度增加，其对比度下降；度下降；度下降；度下降；T2T2T2T2信号都将受到一定程度的限制。信号都将受到一定程度的限制。信号都将受到一定程度的限制。信号都将受到一定程度的限制。第9页/共60页第十页，共61页。肌肉组织肌肉组织肌肉组织肌肉组织所含的质子密度明显少于脂肪和骨髓组织，且具有较长的所含的质子密度明显少于脂肪和骨髓组织，且具有较长的所含的质子密度明显少于脂肪和骨髓组织，且具有较长的所含的质子密度明显少于脂肪和骨髓组织，且具有较长的T1T1T1T1和较短的和较短的和较短的和较短的T2T2T2T2驰豫特点。所以在驰豫特点。所以在驰豫特点。所以在驰豫特点。所以在T1T1T1T1信号强度较低，影像信号强度较低，影像信号强度较低，影像信号强度较低，影像(yn (yn (yn (yn xin)xin)xin)xin)呈灰黑色。随着短呈灰黑色。随着短呈灰黑色。随着短呈灰黑色。随着短T2T2T2T2的弛豫特点，信号强度增加不多，的弛豫特点，信号强度增加不多，的弛豫特点，信号强度增加不多，的弛豫特点，信号强度增加不多，影像影像影像影像(yn xin)(yn xin)(yn xin)(yn xin)呈中等灰黑色。呈中等灰黑色。呈中等灰黑色。呈中等灰黑色。韧带和肌腱组织韧带和肌腱组织韧带和肌腱组织韧带和肌腱组织质子密度低于肌肉组织，该组织也具有长质子密度低于肌肉组织，该组织也具有长质子密度低于肌肉组织，该组织也具有长质子密度低于肌肉组织，该组织也具有长T1T1T1T1和短和短和短和短T2T2T2T2弛豫特点，弛豫特点，弛豫特点，弛豫特点，均表现为中低信号。均表现为中低信号。均表现为中低信号。均表现为中低信号。第10页/共60页第十一页，共61页。骨骼组织骨骼组织骨骼组织骨骼组织 骨骨骨骨皮皮皮皮质质质质内内内内所所所所含含含含的的的的质质质质子子子子密密密密度度度度很很很很小小小小，MRMRMRMR信信信信号号号号非非非非常常常常弱弱弱弱，T1 T1 T1 T1 T2T2T2T2均均均均为为为为黑黑黑黑色色色色低低低低信信信信号号号号。钙化软骨的质子密度特点与骨皮质相同，为黑色低信号。钙化软骨的质子密度特点与骨皮质相同，为黑色低信号。钙化软骨的质子密度特点与骨皮质相同，为黑色低信号。钙化软骨的质子密度特点与骨皮质相同，为黑色低信号。 纤纤纤纤维维维维(xinwi)(xinwi)(xinwi)(xinwi)软软软软骨骨骨骨组组组组织织织织质质质质子子子子密密密密度度度度明明明明显显显显高高高高于于于于骨骨骨骨皮皮皮皮质质质质和和和和钙钙钙钙化化化化软软软软骨骨骨骨。具具具具有有有有较较较较长长长长的的的的T1T1T1T1和和和和较较较较短短短短的的的的T2T2T2T2弛弛弛弛豫豫豫豫特特特特征征征征，但但但但因因因因其其其其具具具具有有有有一一一一定定定定的的的的质质质质子子子子密密密密度度度度，故故故故在在在在T1T1T1T1或或或或T2T2T2T2加加加加权像上，信号强度不高，呈中低信号。权像上，信号强度不高，呈中低信号。权像上，信号强度不高，呈中低信号。权像上，信号强度不高，呈中低信号。 透透透透明明明明软软软软骨骨骨骨内内内内含含含含有有有有75%-80%75%-80%75%-80%75%-80%的的的的水水水水份份份份，具具具具有有有有较较较较大大大大的的的的质质质质子子子子密密密密度度度度，并并并并具具具具有有有有较较较较长长长长的的的的T1T1T1T1和长和长和长和长T2T2T2T2弛豫特征。弛豫特征。弛豫特征。弛豫特征。第11页/共60页第十二页，共61页。第12页/共60页第十三页，共61页。第13页/共60页第十四页，共61页。顺磁性物质顺磁性物质顺磁性物质顺磁性物质 含有不成对的电子，常见的有铁、铬、钆、锰等金含有不成对的电子，常见的有铁、铬、钆、锰等金含有不成对的电子，常见的有铁、铬、钆、锰等金含有不成对的电子，常见的有铁、铬、钆、锰等金属、稀土元素及自由基。在磁场中顺磁性物质的磁进动属、稀土元素及自由基。在磁场中顺磁性物质的磁进动属、稀土元素及自由基。在磁场中顺磁性物质的磁进动属、稀土元素及自由基。在磁场中顺磁性物质的磁进动与组织内质子进动相互作用，产生一个随机变化的局部与组织内质子进动相互作用，产生一个随机变化的局部与组织内质子进动相互作用，产生一个随机变化的局部与组织内质子进动相互作用，产生一个随机变化的局部微小磁场，这个微小磁场的变化频率与微小磁场，这个微小磁场的变化频率与微小磁场，这个微小磁场的变化频率与微小磁场，这个微小磁场的变化频率与LarmorLarmorLarmorLarmor频率接近，频率接近，频率接近，频率接近，从而使从而使从而使从而使T1T1T1T1弛豫时间缩短弛豫时间缩短弛豫时间缩短弛豫时间缩短(sudun) (sudun) (sudun) (sudun) 。脂类分子脂类分子脂类分子脂类分子 纯水分子非常小，运动频率非常高，远高于纯水分子非常小，运动频率非常高，远高于纯水分子非常小，运动频率非常高，远高于纯水分子非常小，运动频率非常高，远高于LarmorLarmorLarmorLarmor频率。大分子如蛋白质和频率。大分子如蛋白质和频率。大分子如蛋白质和频率。大分子如蛋白质和DNADNADNADNA分子运动频率较慢，低于分子运动频率较慢，低于分子运动频率较慢，低于分子运动频率较慢，低于LarmorLarmorLarmorLarmor频率。所以大、小分子在频率。所以大、小分子在频率。所以大、小分子在频率。所以大、小分子在T1T1T1T1加权上均呈低信号。加权上均呈低信号。加权上均呈低信号。加权上均呈低信号。脂类分子为中等大小，其运动频率高于蛋白质，低于纯脂类分子为中等大小，其运动频率高于蛋白质，低于纯脂类分子为中等大小，其运动频率高于蛋白质，低于纯脂类分子为中等大小，其运动频率高于蛋白质，低于纯水，与水，与水，与水，与LarmorLarmorLarmorLarmor频率相似，所以频率相似，所以频率相似，所以频率相似，所以T1T1T1T1弛豫时间短，弛豫时间短，弛豫时间短，弛豫时间短，T1T1T1T1加权像加权像加权像加权像呈高信号。呈高信号。呈高信号。呈高信号。 第14页/共60页第十五页，共61页。临临床床应应用用第15页/共60页第十六页，共61页。膝关节正常膝关节正常(zhngchng)解解剖剖第16页/共60页第十七页，共61页。第17页/共60页第十八页，共61页。第18页/共60页第十九页，共61页。第19页/共60页第二十页，共61页。第20页/共60页第二十一页，共61页。第21页/共60页第二十二页，共61页。第22页/共60页第二十三页，共61页。第23页/共60页第二十四页，共61页。骨挫伤骨挫伤骨挫伤骨挫伤(cushn(cushn(cushn(cushng)g)g)g)指骨小梁的水肿、出血指骨小梁的水肿、出血, ,甚至骨小甚至骨小梁的微骨折梁的微骨折MRIMRI上表现为上表现为T1WIT1WI信号减低信号减低(jind),T2WI(jind),T2WI信号增高信号增高. .膝关节外伤膝关节外伤(wishng)MRI第24页/共60页第二十五页，共61页。第25页/共60页第二十六页，共61页。第26页/共60页第二十七页，共61页。半月板损伤半月板损伤半月板损伤半月板损伤(snshng)(snshng)(snshng)(snshng)StollerStoller半月板损伤半月板损伤(snshng)(snshng)分级四级分级四级一级：半月板内呈球形高信号，与关节面无关一级：半月板内呈球形高信号，与关节面无关; ;二级：病变呈位于半月板内的线性高信号，未达半二级：病变呈位于半月板内的线性高信号，未达半月月 板关节面板关节面; ;三级：三级：3A3A半月板内线性异常高信号，与关节缘毗邻，半月板内线性异常高信号，与关节缘毗邻， 3B 3B半月板内异常高信号，形态不规则，与关半月板内异常高信号，形态不规则，与关节节 缘毗连，周边撕裂的半月板广泛变性缘毗连，周边撕裂的半月板广泛变性; ;四级：在三级撕裂的基础上，半月板变性更加明显。四级：在三级撕裂的基础上，半月板变性更加明显。三级以上属于真性撕裂，一级和二级为损伤三级以上属于真性撕裂，一级和二级为损伤(snshng)(snshng)或退行性改变或退行性改变第27页/共60页第二十八页，共61页。一级 外侧半月板后角见灶性高信号，不与半月板关节面相(minxing)接触第28页/共60页第二十九页，共61页。二级：病变呈位于(wiy)半月板内的线性高信号，未达半月板关节面;第29页/共60页第三十页，共61页。三级 内侧半月板后角内见线形高信号达到(d do)半月板的关节面下缘第30页/共60页第三十一页，共61页。盘状半月板盘状半月板盘状半月板盘状半月板半月板异常半月板异常(ychng)(ychng)增厚增增厚增大，大，最窄处大于最窄处大于1.41.41.5CM1.5CM，外侧，外侧缘高于缘高于2.0CM.2.0CM.以外侧多见。以外侧多见。第31页/共60页第三十二页，共61页。 关节镜能很好地显示关节镜能很好地显示3 3级及以上半月板撕裂，级及以上半月板撕裂，由于由于1-21-2级损伤未累及半月板表面关节镜无法看级损伤未累及半月板表面关节镜无法看到半月板的内部改变，所以，到半月板的内部改变，所以，MRIMRI对发现早期对发现早期半月板退变和隐性损伤很重要半月板退变和隐性损伤很重要(zhngyo)(zhngyo)。 MRI MRI对半月板损伤的误诊。对半月板损伤的误诊。第32页/共60页第三十三页，共61页。膝关节韧带膝关节韧带膝关节韧带膝关节韧带(rndi)(rndi)(rndi)(rndi)损伤损伤损伤损伤正常正常(zhngchng)(zhngchng)交叉韧带交叉韧带前交叉韧带自胫骨髁间前窝斜前交叉韧带自胫骨髁间前窝斜向外后上方，呈散开状止于股向外后上方，呈散开状止于股骨外侧髁的内侧面后部。骨外侧髁的内侧面后部。后交叉韧带自胫骨髁间后窝斜后交叉韧带自胫骨髁间后窝斜向内前上方，止于股骨内髁的向内前上方，止于股骨内髁的外侧面。外侧面。正常正常(zhngchng)(zhngchng)韧带在各个韧带在各个序列中均为低信号。序列中均为低信号。第33页/共60页第三十四页，共61页。第34页/共60页第三十五页，共61页。第35页/共60页第三十六页，共61页。第36页/共60页第三十七页，共61页。ACLACLACLACL撕裂撕裂撕裂撕裂(s li)(s li)(s li)(s li)MRIMRIMRIMRI征象征象征象征象1.1.1.1.前交叉韧带信号增高前交叉韧带信号增高前交叉韧带信号增高前交叉韧带信号增高2.2.2.2.前前前前交交交交叉叉叉叉韧韧韧韧带带带带走走走走向向向向异异异异常常常常(ychng)(ychng)(ychng)(ychng)（扭扭扭扭曲曲曲曲），和和和和胫胫胫胫骨骨骨骨的的的的交角变小交角变小交角变小交角变小3.3.3.3.前交叉韧带连续性中断前交叉韧带连续性中断前交叉韧带连续性中断前交叉韧带连续性中断4.4.4.4.出现假瘤征、空虚征出现假瘤征、空虚征出现假瘤征、空虚征出现假瘤征、空虚征最常见的撕裂部位是中部、其次(qc)是股骨髁附着点，最少见部位是胫骨附着点。第37页/共60页第三十八页，共61页。第38页/共60页第三十九页，共61页。假假 瘤瘤第39页/共60页第四十页，共61页。扭曲扭曲(ni q)和空虚和空虚第40页/共60页第四十一页，共61页。剪切伤剪切伤剪切伤剪切伤直接接触伤，是当膝关节中度屈曲直接接触伤，是当膝关节中度屈曲(1030)(1030)时受到时受到一个纯粹一个纯粹(chncu)(chncu)的外翻力作用。的外翻力作用。多见于美式橄榄球运动。多见于美式橄榄球运动。水肿以股骨外侧髁最明显，其次是股骨内侧髁的内侧副水肿以股骨外侧髁最明显，其次是股骨内侧髁的内侧副韧带附着点，是由于受到外翻力作用而使内侧副韧带的韧带附着点，是由于受到外翻力作用而使内侧副韧带的撕脱所致。撕脱所致。可合并内侧副韧带的不同程度撕裂、前交叉韧带撕裂、可合并内侧副韧带的不同程度撕裂、前交叉韧带撕裂、内侧半月板撕裂（内侧半月板撕裂（ODonoghuetriadODonoghuetriad）。）。第41页/共60页第四十二页，共61页。ODonoghue 三联征第42页/共60页第四十三页，共61页。PCLPCLPCLPCL撕裂撕裂撕裂撕裂(s li)(s li)(s li)(s li)MRI MRI 表现表现后交叉韧带后交叉韧带(rndi)(rndi)连续性中断，残连续性中断，残余的交叉韧带余的交叉韧带(rndi)(rndi)退缩、扭曲。退缩、扭曲。后交叉韧带胫骨附着点的撕脱较常见，表现为胫骨平台后部(hu b)有线形的T1加权稍低信号，T2加权，STIR高信号的骨折线，撕脱的碎片和后交叉韧带相连而韧带的连续性未见中断第43页/共60页第四十四页，共61页。第44页/共60页第四十五页，共61页。第45页/共60页第四十六页，共61页。第46页/共60页第四十七页，共61页。侧副韧带侧副韧带侧副韧带侧副韧带(rndi)(rndi)(rndi)(rndi)损伤损伤损伤损伤内侧副韧带又称为胫侧副韧带，是由平行(pngxng)的和斜行的纤维所组成，长度约11cm，宽度约1.5cm，起自股骨内侧收肌结节之下，止于胫骨的内侧。外侧副韧带又称为腓侧副韧带，起自股骨外上髁上方，止于腓骨小头下方，呈一个圆索状结构，长约5-7cm。第47页/共60页第四十八页，共61页。内侧副韧带(rndi)撕裂第48页/共60页第四十九页，共61页。外侧(wi c)副韧带撕裂第49页/共60页第五十页，共61页。SWI的基本原理的基本原理(susceptibility weighted imaging)(susceptibility weighted imaging)(susceptibility weighted imaging)(susceptibility weighted imaging)第50页/共60页第五十一页，共61页。SWI是一项反映组织(zzh)磁化属性对比度增强技术.包含磁敏感效应较强物质的组织(zzh)磁化属性与背景组织(zzh)明显不同，在强度图像的后处理中使用相位蒙掩（phase mask）技术提高对磁敏感效应物质的显示，使其在SWI图像相位对比明显增强.第51页/共60页第五十二页，共61页。磁敏感效应磁敏感效应磁敏感效应磁敏感效应(xioyng)(xioyng)(xioyng)(xioyng)较强的物质较强的物质较强的物质较强的物质主要包括去氧血红蛋白、正铁血红蛋白、含铁血黄素、铁沉积（铁蛋白）以及钙沉积等，引起空间相位的改变，SWI图像上呈显著(xinzh)的低信号改变。第52页/共60页第五十三页，共61页。第53页/共60页第五十四页，共61页。SWI的临床应用的临床应用 低流量血管低流量血管(xugun)畸形及血管畸形及血管(xugun)瘤的显示；瘤的显示； 多发细小出血的显示；多发细小出血的显示； 良恶性出血的鉴别；良恶性出血的鉴别； 对肿瘤内血管对肿瘤内血管(xugun)和出血的显示；和出血的显示； 铁沉积的显示；铁沉积的显示； 脑外伤的显示；脑外伤的显示； 显示早期脑梗死并发出血；显示早期脑梗死并发出血； 第54页/共60页第五十五页，共61页。在脑外伤的应用在脑外伤的应用(yngyng)(yngyng)显示弥漫性轴索损伤(snshng)。在灰白质交界处的多发小出血灶，较常规MRI敏感。第55页/共60页第五十六页，共61页。第56页/共60页第五十七页，共61页。第57页/共60页第五十八页，共61页。总总 结结SWISWI通过引入相位信息来获得组通过引入相位信息来获得组织磁敏感的对比度，相对于其他织磁敏感的对比度，相对于其他影像方法，影像方法，SWISWI图像可以更好的图像可以更好的显示静脉血管，出血以及铁沉积。显示静脉血管，出血以及铁沉积。目前，目前，SWISWI技术在临床中，已经技术在临床中，已经用于影像脑外伤、血管畸形以及用于影像脑外伤、血管畸形以及肿瘤周围的血供分析。除此之外，肿瘤周围的血供分析。除此之外，关于关于SWISWI技术仍进行技术仍进行(jnxng)(jnxng)着着其他一些临床应用的评估，相信其他一些临床应用的评估，相信在未来，在未来，SWISWI技术将会获得更广技术将会获得更广泛的应用。泛的应用。第58页/共60页第五十九页，共61页。 加加 强强 合合 作作共共 同同 发发 展展第59页/共60页第六十页，共61页。内容(nirng)总结会计学。自由水小分子水、运动频率高、长T1 T2。纤维软骨组织质子密度明显高于骨皮质和钙化软骨。大分子如蛋白质和DNA分子运动频率较慢，低于Larmor频率。MRI上表现为T1WI信号减低, T2WI信号增高.。二级：病变呈位于半月板内的线性高信号，未达半月板关节面。前交叉韧带自胫骨髁间前窝斜向外后上方，呈散开状止于股骨外侧(wi c)髁的内侧面后部。后交叉韧带自胫骨髁间后窝斜向内前上方，止于股骨内髁的外侧(wi c)面。总 结第六十一页，共61页。