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磁共振成像复习题

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磁共振成像复习题

磁共振成像复习题

一、专业名词解释与翻译

1.磁共振成像: magnetic resonance imagin g ,MRI

是利用射频电磁波(脉冲序列)对置于磁场中的含有自旋不为零的原子核的物质进行激发,发生核磁共振,用感应线圈检测技术获得组织弛豫信息和质子密度信息(采集共振信号),通过图像重建形成磁共振图像的方法和技术。

2.磁旋比(gyromagnetic-ratio ):

γ是磁矩μ与核角动量J 之比,γ是一个原子核固有的特征值,不同的原子核具有不同的γ值,每种原子核的γ是一常数。

3.magnetization vector :磁化强度矢量M

磁化强度矢量是单位体积内所有μ的矢量和,通常用M 表示,定义式为:i N i M μ∑==1

4.横向磁化矢量M XY :transverse magnetization

磁化强度矢量M 在XY 面上的投影M XY 叫做M 的横向分量M XY 。

5.纵向磁化矢量M Z :longitudinal magnetization

磁化强度矢量M 在Z 上的投影M Z 叫做M 的纵向分量M Z 。

6.弛豫:relaxation

RF 脉冲停止质子即迅速由激发态向原来的平衡状态恢复,系统由激发态恢复至平衡状态的过程。

7.横向弛豫:transverse relaxation

横向磁化矢量逐步消失的过程。射频脉冲停止后,横向磁化矢量M XY 由最大逐步消失的过程称横向弛豫,是自旋-自旋弛豫的宏观表现,又称T 2弛豫。

8.纵向弛豫:longitudinal relaxation

纵向磁化矢量逐步恢复的过程和新建立的横向磁化矢量逐步消失的过程。前者称为纵向弛豫,射频脉冲停止后,纵向磁化矢量由最小恢复到原来大小的过程称纵向弛豫,又称为自旋-晶格弛豫或称T 1弛豫。

9.横向弛豫时间:transverse relaxation time

是M xy 弛豫减至其最大值37%所需的时间。

10.纵向弛豫时间:longitudinal relaxation time

Mz 恢复到原纵向磁化强度63%的时间,称纵向弛豫时间T 1。(T 1=纵向磁化从最小值恢复到平衡态磁化矢量63%的时间。)

11.自由感应衰减:Free induction decay ,FID

90o脉冲后,在弛豫过程中,由于T 2弛豫的影响,M XY 随时间衰减,因此磁共振信号也呈指数曲线形式衰减,这个信号称为自由感应衰减信号。

12.T 1WI :以纵向弛豫时间T 1为权重的磁共振图像。(信号强度主要由T 1决定的MR 图像即为T 1WI)

13.T 2IW :T 2 weighted image ,T 2加权像

以横向驰豫(自旋-自旋弛豫)时间T 2为权重的磁共振图像。(信号强度主要由T 2决定的MR 图像即为T 2WI 。)

14.质子密度加权像:proton density weighted image ,PDWI

回波信号的强度仅与质子密度有关的图像称为PDWI 。

15.磁共振血管成像:magnetic resonance angiography,MRA

MRA具有无创伤性、成像时间短、通常无需注射对比剂、可在三维空间显影;既能同时显示动脉与静脉,又能分别显示动脉期、毛细血管期与静脉期的磁共振血管成像。

16.脉冲序列:

为了不同MR成像目的而设计的一系列射频脉冲和梯度脉冲。

17.重复时间:repetition time,TR

从第一次激发(90°)脉冲开始至下一次激发(90°)脉冲开始的时间间隔为重复时间TR。

18.回波时间:Echo tim e,TE

MRI中激发脉冲与产生回波之间的间隔时间称为回波时间。(从90°RF脉冲开始至获取回波的时间间隔,即回波时间。)

19.对比度噪声比:contrance nose ratio,CNR

对比度噪声比是图像中相邻组织、结构间的SNR的差异:CNR=SNR A-SNR B。

20.磁共振功能成像:functional magnetic resonance imaging,FMRI

是检测病人接收刺激(包括视觉、听觉、触觉等)后的脑部皮层信号变化,用于皮层中枢功能区的定位。[功能成像一般采用信号相减(刺激后的图像减去刺激前的图像)和叠加等后处理方法检测像素信号幅度的微小变化。]

二、问答题

1.简述磁共振成像含义和磁共振条件(10分)。

答:MRI是利用射频(RF)电磁波(脉冲序列)对置于静磁场B0中的含有自旋不为零的原子核(1H)的物质进行激发,发生核磁共振,用感应线圈检测技术获得组织弛豫信息和质子密度信息(采集共振信号),用梯度磁场进行空间定位、通过图像重建,形成磁共振图像的方法和技术。

磁共振信号产生三个基本条件:

1.能够产生共振跃迁的原子核;

2.恒定的静磁场(外磁场、主磁场);

3.产生一定频率电磁波的交变磁场(射频磁场RF ) 。

“核”:共振跃迁的原子核;“磁”:主磁场B0和射频磁场R F;“共振”:当射频磁场的频率与原子核进动的频率一致时原子核吸收能量,发生能级间的共振跃迁。

2.MRI成像原理(15分)。

答:是通过对静磁场中的人体施加某种特定频率的射频(RF)脉冲,使人体组织中的氢质子受到激励而发生磁共振现象,当中止RF脉冲后,氢质子在弛豫过程中发射出射频信号(MR信号)而成像的。

磁共振成像是利用静磁场B0使被检体中的1H质子产生有序化排列,在顺B0与反B0方向上的质子数产生差异而形成纵向磁化矢量M XY,而M Z=0;当在垂直B0方向发射射频脉冲(射频磁场)时使M XY逐渐减小,M Z逐渐增大;射频脉冲终止,发生纵向驰豫(T1)与横向驰豫(T2),在XY平面上加接收线圈就能接收到MR信号,然后通过各种图像重建技术进行MR图像重建形成MR图像;但必须再采用三组梯度磁场(G X、G Y、G Z)来对被检体进行空间定位,即层面选择、相位编码与频率编码。选择各种不同的脉冲序列形成T1加权像、T2加权像、质子密度加权像等MR图像。

3.MRI成像原理和磁共振条件(10分)。

评分标准:①B0作用:3分;

②B1作用:3分;

③接收信号:1分;

④共振条件:3分。

答:①被检体进入静磁场B0后,被检体内氢质子发生有序化排列,顺B0方向(低能态)的质子数略多于反B0 (高能态)方向的质子数,产生纵向磁化矢量M Z=M0,M XY=0。

②当在B0垂直方向施加射频脉冲RF(B1)后,B0中物质的原子核(M z)受到一定频率的电磁波作用时,在它们的能级之间发生共振跃迁,这就是MR现象。质子吸收射频脉冲(电磁波)能量后,静磁化矢量M向某一方向偏转,当RF中止后又会释放电磁能量恢复到初始状态,即产生横向驰豫(T2)和纵向驰豫(T1)。

③用感应线圈接收这部分能量信号,就采集到了MR信号。通过多组梯度磁场(G)对MR信号进行空间定位,可重建出MR图像。

MR信号的产生必须具备三个基本条件:能够产生共振跃迁的原子核、恒定的B0以及产生一定频率电磁波的交变磁场。

4.叙述磁共振成像空间定位技术(15分)。

评分标准:

(1)层面选择、相位编码各3分、频率编码2分;

(2)相位编码原理图2分。

答:(1)层面选择:MRI的层面选择是通过三维梯度的不同组合来实现的。如果是任意斜面成像,其层面的确定还要两个或三个梯度的共同作用。

横轴位成像为例,以G Z作为选层梯度。

层面的选择应用选择性激励的原理,选择性激励是用一个有限频宽(窄带)的射频脉冲仅对共振频率在该频带范围的质子进行共振激发的技术。在Z向施加梯度后,沿Z轴各层面上质子的旋进频率可表示为:ωZ=γ(B0+ZG Z)

由上式可知ωZ为Z坐标的函数,即垂直于Z轴的所有层面均有不同的共振频率,而对每个层面(Z坐标一定)来说,层面内所有质子的共振频率均相同。这时如果用一个宽带脉冲实施激发,就有可能选中多个层面甚至所有层面,这与我们的愿望不符。因此,必须选用窄带脉冲进行激发,才能实现每次只激发一层的选层的目的。

设成像层面位于Z1处,层面厚度为ΔZ,则所需的选层激发脉冲应满足下述条件:

ωZ1=γ(B0十Z1G Z)

Δω=γΔZ G Z

ωZ1为射频脉冲的中心频率,Δω为其带宽。用满足此条件的RF脉冲激发时,便可实现选择性激励。层面之外的其他组织不满足共振条件,也就得不到激发。

当应用了平面选择梯度之后,组织质子的共振频率与沿Z轴方向的位置成线性相关。特定的共振频率对应于特定平面的质子,这些平面垂直于Z轴。如果在使用平面选择梯度的同时发射特定频率的射频脉冲,则只有对应于那个频率的平面内的质子发生共振。那些被激发的质子的位置依赖于射频脉冲的频率,因此通过增加或减少射频脉冲的频率可以移动被激发平面的位置。

(2)相位编码:是先利用相位编码梯度场G Y造成质子有规律的旋进相位差,然后用此相位差来标定体素空间位置的方法。当引起共振的射频脉冲终止后,每个体素内的质子均发生横向磁化,M倒向XY平面旋进(90°RF脉冲),旋进的相位与M所处的场强有关。G Y的加入,将使各体素M i的相位发生规律性的变化,利用这种相位特点便可实现体素位置的识别,这就是相位编码。

相位编码的原理,v1,v2和v3分别表示相位编码方向上三行相邻的体素。设开始时所有体素的M1、M2、M3…均有相同的相位,并以相同的频率旋进。t=0时刻,G Y开启。在G Y的作用下,相位编码方向上各行体素将处于不同的磁场中,因而该方向上M i将以不同频率旋进,其旋进频率ωY为:ωY=γ(B0+YG Y)

该方向上M i的旋进频率ωY为Y的函数,Y坐标越大,质子的旋进速度越快。由体素v1,v2和v3在相位编码方向上的位置关系可知,v3较v2有更快的ωY,而v2的旋进又快于v l。ωY的不同必然导致旋进相位不同,设相位编码梯度的持续时间为t Y,则t Y时间后相位编码方向上各体素的旋进相位ΦY为:ΦY=ωY t y=γ(B0+YG Y) t Y

用Φ1,Φ2和Φ3分别表示相位编码梯度结束时M l,M2和M3的旋进相位。由此所产生的相位差ΔΦY 可用下式计算:

ΔΦY=γ·YG Y t Y=ΔωY yt Y

ΔΦY是相位编码坐标Y即G Y的函数。由此可见,在G Y的作用下,信号中已包含了沿Y方向的位置信息。

在t=t Y时刻,G Y关断。这时各体素再次置于相同的B0中,其ωY均恢复至G Y作用前的同频率。但是G Y所诱发的旋进相位差却被保留了下来,这就是相位编码的“相位记忆”功能。从这个意义上讲,相位编码就是通过梯度磁场对选中层面内各行间的体素进行相位标定,从而实现行与行之间体素位置识别的技术。相位编码的作用是确定层面内一维方向的体素。

在每个数据采集周期中,相位编码梯度只是瞬间接通,因此,它总是工作于脉冲状态。有多少个数据采集周期,该梯度就接通多少次,梯度脉冲的幅度也就变化多少次(每次施加时采用的梯度值均不同)。

(3)频率编码:应用频率编码梯度使沿X轴的空间位置信号被编码而具有频率特征。这个梯度的作用是沿X轴的质子具有不同共振频率,最终产生与空间位置相关的不同频率的信号。因此,这种类型的编码称为频率编码,这个编码轴叫做频率编码方向。

5.简述自旋回波序列,作出示意图(10分)。

评分标准:

(1)单回波、多回波SE序列文字叙述各3分;

(2)每个图2分。

答:单回波SE序列的过程是先发射一个90°RF脉冲,间隔TE/2时间后再发射一个180°RF复相脉冲,此后再经TE/2时间间隔就出现了回波,此时即可测量回波信号的强度。90°RF脉冲用以激发1H,使纵向磁化矢量MZ由初始的Z轴翻转90°到XY平面,即从与静磁场平行方向变为与静磁场垂直的方向,静磁化矢量变为横向磁化矢量MXY。90°RF脉冲中止后,MZ逐步恢复;MXY由于磁场的不均匀性造成的质子进动失相位而由大变小,180°RF脉冲,可使相位离散的质子群在XY平面相位重新趋向一致,克服了磁场的不均匀性,MXY由零又逐渐恢复,在TE时达到最大值,形成自旋回波。

多回波SE序列是在一个TR周期中,于90°RF脉冲后,以特定的时间间隔连续施加多个180°RF脉冲,可使M xy产生多个回波。这样可在一次扫描中获得多幅具有不同TE值的PDWI和T2WI。多回波SE序列可显著缩短成像时间,但是因为T2弛豫的作用,相继产生的回波信号幅值呈指数性衰减,图像SNR会逐步降低。

6.简述快速自旋回波(FSE)序列,作出示意图(10分)。

评分标准:①FSE序列构成:4分;

②与多回波SE序列区别:2分;

③示意图:4分。

答:FSE序列是在一个TR周期内首先发射一个90°RF脉冲,然后相继发射多个180°RF脉冲,形成多个自旋回波。

但与多回波SE序列有着本质的区别:FSE序列中,每个TR时间内获得多个彼此独立的不同的相位编码数据,即形成每个回波所要求的相位梯度大小不同,采集的数据可填充K-空间的几行,最终一组回波结合形成一幅图像。由于一个TR周期获得多个相位编码数据,所以可以使用较少的TR周期形成一幅图像,缩短了扫描时间。

7.简述MRI空间分辨力优化的方法与作用(10分)。

评分标准:①空间分辨力概念:2分;

②扫描矩阵、FOV:4分;

③层面厚度:4分。

答:MRI中图像分辨组织细节的能力称为(空间)分辨力。分辨力的表达有两种方式,一种用像素的大小来表示,它是由FOV和扫描矩阵共同决定的。另一表与体素的体积大小直接相关。空间分辨力除了与FOV和扫描矩阵有关外,还与扫描层的厚度有关。在FOV和扫描矩阵不变的情况下,增加或减小层厚将使体素的体积V变大或变小,这时就说空间分辨力相应地变差或变好。

(1)扫描矩阵、FOV与分辨力:扫描矩阵的大小决定序列中相位编码梯度的步数及频率编码步数,即数据的采样点数。FOV一定时,相位编码的步数越多,体素的尺寸就越小,图像的分辨力就越高。相反,在矩阵大小一定的前提下,增加FOV将使体素变大,因而使图像的分辨力下降。

(2)层面厚度与空间分辨力:从几何意义上讲,真正的断层图像应该从无限薄的组织层面获得。但MRI系统中,由于SNR随着层面的变薄或体素的变小而下降,组织层面就不可能取得太薄。组织层面增厚,又会导致部分容积效应(图像沿投影方向的退化)。

为了尽量减小部分容积效应的影响,一般应选择较薄的层面进行扫描。对结构比较复杂,且对图像要求较高的那些部位成像时更应如此。但是,层厚的变薄将使SNR下降,反过来又会影响图像分辨力。

8.简述MRI 对比度优化的方法与作用 (12分)。

评分标准:

TR 、TE 、TI 、α、弛豫时间各3分。

答:在普通成像序列中,与对比度有关的序列参数主要有TR ,TE ,TI 和翻转角α。

(1)TR :TR 对图像对比度的作用可分为T 1对比度和T 2对比度。TR 是RF 脉冲结束后M Z 恢复所需要的时间,TR 取得越长,M Z 就恢复得越充分,下次激发时倒向XY 面的M XY 就越大,因而可以获得更强的MR 信号。但是,当所有组织都充分弛豫后,各种组织将发出没有差别的信号,组织间的对比度就无法建立。因此,对于T 1对比度来说,TR 的选择应短。TR 短时,只有短T 1组织得到了弛豫,而长T 1组织尚未来得及恢复,下次激发时前者就会较后者产生更强的信号,从而取得图像的T 1对比度。

当TR T 1时,组织中的质子已完全弛豫,信号对比度与T 1无关;当TR >T 1时,大部分组织将出现饱和,使整个信号幅度下降,这更不利于图像对比度的提高。一般说来,只要TR 与T 1比较接近,就可获得一定权重的T 1WI 。在此范围内增减TR ,只起到改变权重的作用。

图像对比度是两种组织间信号差别的反映,因此,对比度的取得与所选的组织对有关。不同的组织有不同的T 1值,因而要采用不同的TR 时间进行成像。在TR 比较长的情况下,得到T 2加权像。实际上,这时图像中仍有T 1对比度和质子密度对比度存在,这一点在头颅成像中表现得特别明显。T 1和质子密度不仅与脑灰质和白质的对比度有关,还与脑和脑水肿的对比度有关。因此,当用两种序列对脑脊液进行T 2对比度成像时,由于灰质中运动质子的密度高于白质,TR 长的序列将会有更好的灰、白质对比度。水肿区的质子密度显然要高于脑白质,因而水肿区可以有更高的图像亮度。由此可见,用长TR 得到的T 2像中,T 2对比度不仅与组织的T 2有关,它在很大程度上还受质子密度的影响。

组织的T 2值对场强的变化不太敏感,但是,在高场强情况下,用固定TR 和延长T 2的办法来获取重T 2WI 时,上述T 1WI 现象的出现就有可能削弱图像的T 2和质子密度加权效果。

(2)TE :回波信号是在t =TE /2时施加的180°重聚脉冲(SE 序列)或梯度翻转脉冲(GRE 序列)的作用下产生的。由回波信号的表达式可知,信号幅度与2T

TE e 成正比。TE 是T 2信号的控制因子,即改变序列

的TE 值主要影响图像的T 2对比度。当TE =T 2时,信号强度衰减至初始值的37%;当TE =2T 2时,信号进一步衰减至初始值的l4%。TE 越长,信号的衰减就越严重,意味着回波出现之前已有更多的质子失相。它虽然使组织的信号幅度降低,但由于组织的T 2不同,一定组织间的对比度(如脑脊液和白质)则随TE 的加长而增加。

在形成T 2WI 时,除了TE 外,TR 也起到一定的作用。实用中,T 2WI 通过长TE 和长TR 的共同控制而得到。

图像的T 1对比度主要是在短TR 的条件下取得的。实际上与此同时还要使TE 尽可能短,以缩小图像中T 2弛豫的影响。但是,目前MRI 系统所能达到的最短TE (TE min )在20~40ms 之间,这将在所谓的T 1WI 中引入有意义的T 2加权成分。如果MRI 扫描仪的TE min 大于有关组织的T 2,SE 序列对T 1的敏感性就会下降。

缩短TE min 比较困难,这是因为序列在TE 间期内不仅要发射一个90°RF 脉冲,还要待由此激发的FID 结束后再发射一个180°RF 波。此外,要允许序列有一半的TE 时间来对回波信号实施采样。图7-93表示TE 时间的组成。图中90°脉冲、FID 和180°脉冲共需要5ms 时间,而采样所需时间由采样间隔时间t d 与读出梯度(频率编码梯度)步数(128,256等)的乘积来决定。可见TE min 的设计还要为分辨力的提高留有余地。缩短TE min 的方法之一是采用梯度翻转来取代180°脉冲,即用梯度回波作为信号源。这一设想已被包括GRE 序列在内的许多快速成像序列所采用。

缩短TE min 的另一途径是缩短回波的采样时间。这样做将导致两种后果,一是超短的TE 有利于得到比较“纯”的T 1WI ;另一结果是有可能导致SNR 降低。我们知道,TE 变短后,T 2弛豫所允许的时间相应变短,因而能加大质子的M XY 幅度。但是,缩短采样时间只能通过加大读出梯度的斜率来实现,而梯度斜率的改变势必使其频带变宽,从而降低SNR 。

PDWI 产生于T 1与T 2WI 之间。当保持TE 最短,用调整TR 来进行T 1对比度成像时,质子密度的权重随着TR 的延长而加重;当保持TR 最长,而用TE 来进行T 2对比度成像时,质子密度的权重则随着TE 的变短而加重;最理想的质子密度对比度与尽可能长的TR 和尽可能短的TE 相对应。

(3)TI :在IR 序列中,图像的对比度主要受TI 的影响,应根据临床需要灵活选用。例如,为了抑制脂肪信号,TI 取值应非常短,并使之满足TI =0.69(T 1)fat 的条件(T 1弛豫曲线过零点之值),正如我们在STIR 序列中所说明的那样。如果成像的目的是为了区分那些T 1值相当接近的组织(如灰质和白质),TI 之值就应很长(与被区别组织的T 1平均值相当),这样就可产生T 1对比很强的图像。

(4)α:α是GRE序列家族的专用参数,α的大小决定RF激发后M xy的大小。α越大,M z的恢复就越慢,反之亦然。一般来说,小α激发主要产生T2加权效应,图像与传统的T2WI极为相似。增大α意味着允许更多的短T1组织进行弛豫,因而图像的T1依赖性增强。

(5)弛豫时间:弛豫时间是组织的本征特性,从本质上讲,T1和T2弛豫都是生物组织内分子的热运动或随机碰撞的结果。因此,任何可导致分子热运动变化的因素,无论它们是内部的还是外部的,都将导致组织弛豫率的变化。这些因素包括温度、B0以及组织中生物大分子的变化等。

组织的T1值随所在M而变化的现象叫做T1的场强依赖性。在同一场强条件下,需要用TR,TE,TI 和α等参数的变化来增强组织的对比度。场强不同了,上述参数也要做相应的调整。低场强下由于白质的T1值较小,它与灰质的对比度较大;而在高场强中,由于T1值随场强增大,灰、白质间的对比度变小。这是磁场影响弛豫,进而影响组织对比度的范例。图中的纵坐标S为信号幅度,CSF表示脑脊液。

人体不同组织T1值的场强依赖性不同。据报道,脑组织的T1值按场强变化倍数的立方根倍延长,骨骼肌的T1则随场强变化倍数的平方根倍增大。

T2弛豫时间主要受细胞水平以及B0的不均匀性影响。B0越不均匀,旋进的质子群越易出现失相。磁场的这种作用可以通过180°重聚脉冲抵销,而T2弛豫过程是抵消不掉的。场强对T2的影响很微弱。

T2对比度主要由固、液体的失相特性来决定。固体(如皮质骨)中的局部场比较明显,因而极易发生自旋-自旋能量交换而失相,故固体的T2一般很短。在液体(包括软组织等受分子约束力相对小的组织)中,局部场因分子的运动而平均或减弱,因而自旋-自旋交换相对较弱,质子的失相就慢。这就是液体T2较长的缘故。

三、选择题

(一)磁共振成像的物理基础

1.核磁共振的物理现象是哪一年发现的(A)

A、1946年

B、1952年

C、1972年

D、1977年

E、1978年

2.第一幅人体头部MR图像是哪一年获取的(E)

A、1946年

B、1952年

C、1972年

D、1977年

E、1978年

3.下列哪项属于MRI的优点(E)

A、软组织对比优于CT

B、多参数、任意方向成像

C、除提供形态学信息外,还能提供功能和代谢信息

D、无骨伪影

E、以上均正确

4.下列哪一项不是MRI的优势(B)

A、不使用任何射线,避免了辐射损伤

B、对骨骼,钙化及胃肠道系统的显示效果

C、可以多方位直接成像

D、对颅颈交界区病变的显示能力

E、对软组织的显示能力

5.有关MRI优点的表述,错误的是(E)

A、无辐射损伤,无骨伪影

B、软组织分辨力高

C、多参数成像提供更多的诊断信息

D、MRS提供组织代谢信息

E、不能直接进行多方位成像

6.MRI检查心脏的优点是(E)

A、心内血液和心脏结构之间的良好对比

B、能分辨心肌、心内膜、心包和心包外脂肪

C、动态观察心肌运动

D、无损伤检查,十分安全

E、以上全对

7.MRI诊断关节疾病的优势主要是(C)

A、时间分辨率高

B、密度分辨率高

C、软组织对比分辨率高

D、多参数成像

E、多方向扫描

8.MRI可提供多种信息,其中描述错误的是(D)

A、组织T1值

B、组织T2值

C、质子密度

D、组织密度值

E、组织代谢信息

9.装有心脏起博器的病人不能进行下列哪种检查(A)

A、MRI

B、CT

C、X线平片

D、SPECT

E、PET

10.下列哪类患者可以行MR检查(B)

A、带有心脏起搏器者

B、心脏病患者

C、术后动脉夹存留者

D、换有人工金属瓣膜者

E、体内有胰岛素泵者

11.与X线CT相比,MRI检查显示占绝对优势的病变部位为(B)

A、头颅病变

B、颅颈移行区病变

C、肺部病变

D、肝脏病变

E、骨关节病变

12.目前能够进行活体组织内化学物质无创性检测的方法是(C)

A、PWI

B、DWI

C、MR波谱

D、MR动态增强

E、MRA

13.MRI检查的禁忌证为(E)

A、装有心脏起搏器

B、眼球内金属异物

C、人工关节

D、动脉瘤用银夹结扎术后

E、以上都是

14.心脏MRI检查的绝对禁忌证是(A)

A、安装心脏起搏器的患者

B、长期卧床的老年患者

C、下腔静脉置人金属支架的患者

D、体内置有金属节育环的患者

E、装有义齿的患者

15.下列何种情况的病人绝对禁止进入MR室(B)

A、装有人工股骨头

B、装有心脏起搏器

C、宫内节育器

D、幽闭恐惧综合征

E、对比剂过敏

16.危重病人一般不宜进行MRI检查,是因为(E)

A、MR扫描中不易观察病人

B、一般的监护仪器在MR室内不能正常工作

C、MRI一般检查时间偏长

D、危重病人一般难以配合检查

E、以上都是

17.MR图像通常是指(A)

A、H1图像

B、H2图像

C、H3图像

D、C13图像

E、F10图像

18.下列元素中哪个不能进行MR成像(C)

A、13C

B、31P

C、2H

D、23Na

E、19F

19.MR图像通常是指下列何种原子核的成像(A)

A、1H

B、2H

C、13C

D、19F

E、31P

20.目前磁共振成像使用的同位素,不包括(C)

A、1H

B、13C

C、131I

D、31P

E、23Na

21.发生共振现象要求供应者和接受者哪种参数一致(D)

A、形状

B、重量

C、体积

D、频率

E、密度

22.同一种原子核处在大小不同的外磁场B0中,其旋磁比γ大小(D)

A、将发生变化

B、随外磁场B0增大而增大

C、随外磁场B0增大而减小

D、与外磁场B0无关仅与原子核自身性质有关

E、约为42

23.关于进动频率的叙述,正确的是(A)

A、与主磁场的场强成正比

B、与梯度场的场强成正比

C、与磁旋比成反比

D、与自旋频率成正比

E、以上均正确

24.对Larmor公式ω=γ·B0的描述,错误的是(C)

A、ω代表进动频率

B、γ·代表磁旋比

C、B0代表梯度场强

D、进动频率与磁旋比成正比

E、Larmor频率也就是进动频率

25.蛋白质大分子的运动频率(B)

A、显著高于氢质子的Larmor频率

B、显著低于氢质子的Larmor频率

C、接近氢质子的Larmor频率

D、约为亿万Hz

E、约为6~65MHz

26.下列有磁核磁现象的表述,正确的是(C)

A、任何原子核自旋都可以产生核磁

B、质子的自旋频率与磁场场强成正比

C、质子的进动频率明显低于其自旋频率

D、MRI成像时,射频脉冲频率必需与质子自旋频率一致

E、在场强一定的前提下,原子核的自旋频率与其磁旋比成正比

27.下列哪一项是正确的(D)

A、由于静磁场的作用,氢质子全部顺磁场排列

B、由于静磁场的作用,氢质子全部逆磁场排列

C、由于静磁场的作用,氢质子顺、逆磁场排列数目各半

D、顺磁场排列的质子是低能稳态质子

E、逆磁场排列的质子是高能稳态质子

28.下列哪一项是正确的(A)

A、逆磁场方向排列的质子是高能不稳态质子

B、顺磁场方向排列的质子是高能稳态质子

C、顺磁场方向排列的质子是高能不稳态质子

D、逆磁场方向排列的质子是低能稳态质子

E、逆磁场方向排列的质子是低能不稳态质子

29.下列等式中,哪一项是正确的(D)

A、1T(特斯拉)=10G(高斯)

B、1T=102G

C、1T=103G

D、1T=104G

E、1T=105G

30.在MR仪的主要硬件中,对成像速度影响最大的是(A)A、主磁体

B、激发线圈

C、接收线圈

D、梯度线圈

E、计算机系统

31.在0.5 Tesla的场强中,氢质子(1H)的共振频率约为(B)

A、6.4MHz

B、21.3MHz

C、42.6MHz

D、63.9MHz

E、85.2MHz

32.下列有关弛豫的表述,正确的是(A)

A、射频脉冲关闭后,宏观横向磁化矢量指数式衰减被称为横向驰豫

B、横向驰豫的原因是同相进动的质子失相位

C、同一组织的纵向驰豫速度快于横向弛豫

D、纵向弛豫越快的组织T1值越长

E、T2值越长说明组织横向弛豫越快

33.核磁弛豫的概念及宏观磁化矢量的变化如下(C)

A、出现于90°射频脉冲之前

B、出现于90°射频脉冲之中

C、M XY由最大恢复到平衡状态的过程

D、M XY最小

E、M Z最大

34.横向弛豫是指(B)

A、T1弛豫

B、自旋-自旋弛豫

C、自旋-晶格弛豫

D、氢质子顺磁场方向排列

E、氢质子逆磁场方向排列

35.关于横向弛豫的描述,不正确的是(E)

A、又称自旋-自旋弛豫

B、纵向磁化矢量由零恢复到最大值

C、横向磁化矢量由量大值降到零

D、与T2弛豫时间有关

E、与T1弛豫时间有关

36.有关横向弛豫的描述,错误的是(D)

A、也称自旋-自旋弛豫

B、伴随有能量的释放

C、与T2值有关

D、其直接原因是质子失相位

E、横向磁化矢量由大变小

37.T2值是指横向磁化矢量衰减到何种程度的时间(A)

A、37%

B、63%

C、36%

D、73%

E、99%

38.同一组织T1与T2值的关系是(A)

A、T1值大于T2值

B、T1值小于T2值

C、T1值等于T2值

D、T1驰豫发生早于T2驰豫

E、T1驰豫发生晚于T2驰豫

39.同一组织的T2*值(A)

A、短于T2值

B、等于T2值

C、长于T2值

D、等于T1值

E、长于T1值

40.纵向弛豫是指(C)

A、T2弛豫

B、自旋-自旋弛豫

C、自旋-晶格弛豫

D、氢质子顺磁场方向排列

E、氢质子逆磁场方向排列

41.关于纵向弛豫的描述,不正确的是(C)

A、又称自旋-晶格弛豫

B、纵向磁化矢量由零恢复到最大值

C、横向磁化矢量由量大值降到零

D、与T2弛豫时间有关

E、与T1弛豫时间有关

42.T1值是指90°脉冲后,纵向磁化矢量恢复到何种程度的时间(B)

A、37%

B、63%

C、36%

D、73%

E、99%

43.T1值定义为M Z达到其平衡状态的(C)

B、83%

C、63%

D、50%

E、37%

44.T1值规定为(A)

A、M Z达到最终平衡状态63%的时间

B、M Z达到最终平衡状态37%的时间

C、M Z达到最终平衡状态63%的信号强度

D、M XY衰减到原来值37%的时间

E、M XY衰减到原来值63%的时间

45.下列组织T1值最短的是(D)

A、水

B、皮质骨

C、肌肉

D、脂肪

E、脑白质

46.下列说法正确的是(E)

A、正常组织MR信号80%来源于细胞内

B、水对MR信号形成贡献最大

C、自由水的T1明显延长

D、结合水的T1有延长

E、以上均对

47.有关组织的信号强度,下列哪一项正确(C)

A、T1越短信号越强;T2越短信号越强

B、T1越长信号越强;T2越长信号越强

C、T1越短信号越强;T2越短信号越弱

D、T1越长信号越弱;T2越长信号越弱

E、T1越短信号越弱;T2越短信号越弱

48.人体组织中的水有自由水和结合水之分,自由水是指(A)

A、分子游离而不与其它组织分子相结合的水

B、存在于细胞内的水

C、存在于细胞外间隙中的水

D、存在于血浆中的水

E、自然运动频率低的水

49.大蛋白质分子的共振频率为(B)

A、显著高于拉摩尔共振频率

B、显著低于拉摩尔共振频率

C、接近拉摩尔共振频率

D、亿万HZ

50.含蛋白质分子的溶液T1值缩短的原因是(C)

A、蛋白质分子运动频率低

B、含蛋白质分子的溶液氢质子含量升高

C、降低了水分子的进动频率

D、加快了水分子的进动频率

E、蛋白质分子吸附水分子,形成结合水

51.自由水的运动频率(A)

A、显著高于拉摩尔共振频率

B、显著低于拉摩尔共振频率

C、接近拉摩尔共振频率

D、数万Hz以下

E、6~65Hz

52.下列说法正确的是(E)

A、自由水的自然运动频率高

B、结合水依附在大分子上,其自然运动频率水

C、自由水运动频率明显高于拉摩尔共振频率

D、结合水运动频率介于自由水与较大分子之间

E、以上均对

53.下列说法正确的是(E)

A、高浓度铁蛋白缩短T2时间

B、高浓度铁蛋白在T2加权像上显低信号

C、正常脑组织中也存在铁

D、细胞内的铁具有高磁化率

E、以上均对

54.下列关于加权成像表述,正确的是(A)

A、T1WI即组织的T1值图

B、在任何脉冲序列图像中质子密度都影响组织的信号强度

C、T1值越长的组织在T1WI上越呈高信号

D、组织的T2值越长,其信号强度越低

E、T2WI是指成像参数的设置延长了组织的T2值

55.傅里叶变换的主要功能是(A)

A、将信号从时间域值转换成频率域值

B、将信号从频率域值转换成时间域值

C、将信号由时间函数转换成图像

D、将频率函数变为时间函数

E、将信号由频率函数转变成图像

56.下列关于K空间特性的表述,错误的是(A)

A、K空间某一点的信息,代表图像上相应部位的组织信息

B、K空间在相位编码方向镜像对称

C、K空间在频率编码方向也是对称的

D、K空间中心区域的信息代表图像的对比

E、K空间周边部分的信息代表图像的解剖细节

57.有关K空间填充方式的描述,错误的是(C)

A、螺旋式填充

B、放射状填充

C、逐点填充

D、逐行填充

E、混合式填充

58.在不同区域的K空间数据与图像质量的关系中(A)

A、K空间的中心部分决定图像的对比,边缘部分决定图像的细节

B、K空间的中心部分决定图像的细节,边缘部分决定图像的对比

C、K空间的中心与边缘部分均决定图像的对比

D、K空间的中心与边缘部分均决定图像的细节

E、只有K空间的中心部分对图像的质量起作用

59.K空间周边区域的数据主要决定(B)

A、图像的信噪比

B、图像的解剖细节

C、图像的对比

D、成像的速度

E、图像的矩阵

60.磁场梯度包括(D)

A、层面选择梯度

B、相位编码梯度

C、频率编码梯度

D、以上均是

E、以上均不是

61.梯度磁场的目的是(B)

A、增加磁场强度

B、帮助空间定位

C、增加磁场均匀性

D、减少磁场强度

E、减少噪音

62.梯度场强增加会产生(B)

A、皮肤灼伤

B、神经肌肉刺激症状

C、食欲不振

D、白细胞减少

E、消化不良

63.实现层面选择应用的方法是(E)

A、改变射频脉冲频率

B、使用表面线圈

C、提高信噪比

D、改变主磁场强度

E、使用梯度磁场

64.在三个梯度磁场的设置及应用上,下述哪一项正确(E)

A、只有层面选择梯度与相位编码梯度能够互换

B、只有层面选择梯度与频率编码梯度能够互换

C、只有相位编码梯度与频率编码梯度能够互换

D、三种梯度磁场均不能互换

E、三种梯度磁场均能互换

65.下列哪种说法是错误的(C)

A、梯度场越大,层面越薄

B、梯度场越小,层面越厚

C、梯度场越大,层面越厚

D、射频频带宽度越窄,层面越薄

E、射频频带宽度越宽,层面越厚

66.薄层扫描需具备的条件是(A)

A、梯度磁场场强高

B、梯度磁场场强低

C、射频带宽要宽

D、射频编码大的步码数

E、相位编码大的步码数

67.为了得到扫描层厚更薄的图像,可以(A)

A、增加层面选择方向梯度场强,减小RF脉冲带宽

B、减小层厚选择方向梯度场强,增加RF脉冲带宽

C、增强层面选择方向梯度场强,增加RF脉冲带宽

D、减小层面选择方向梯度场强,减小RF脉冲带宽

E、层面选择方向梯度场强不变,增加RF脉冲带宽

68.在MR成像过程中,三个梯度磁场启动的先后顺序是(A)

A、层面选择—相位编码—频率编码

B、层面选择—频率编码—相位编码

C、相位编码—频率编码—层面选择

D、频率编码—相位编码—层面选择

E、相位编码—层面选择—频率编码

69.相位编码将导致Y轴上的像素(A)

A、相位不同,频率相同

B、相位相同,频率相同

C、相位不同,频率不同

D、相位相同,频率不同

E、与频率和相位无关

70.为得到一帧2维MRI,使氢原子出现不同倾倒角度的磁化矢量(A)

A、倾倒角度不同的射频脉冲

B、不同位置的接收线圈

C、相位编码梯度磁场

D、频率编码梯度磁场

E、层面选择梯度磁场

71.在MR成像过程平面信号的定位中(C)

A、频率编码起作用,相位编码不起作用

B、相位编码起作用,频率编码不起作用

C、频率编码和相位编码共同起作用

D、以上均是

E、以上均不是

72.与空间定位无关的技术是(D)

A、Gx

B、Gy

C、Gz

D、B0

E、傅立叶变换

73.TR是指(D)

A、纵向弛豫

B、横向弛豫

C、回波时间

D、重复时间

E、反转恢复时间

74.下列各项中,哪一项与扫描时间完全无关(D)

A、重复时间

B、平均次数

C、相位编码数

D、频率编码数

E、矩阵大小

75.下列MRI扫描参数中,不直接影响采集时间的是(E)

A、TR

B、回波链长度(ETL)

C、TE

D、激励次数

E、矩阵

76.施加90°脉冲后,关于质子宏观磁化矢量M的描述,错误的是(B)

A、M在XY平面上

B、M与B0平行

C、M与B0垂直

D、Mxy最大

E、Mz为零

77.施加180°脉冲后,关于质子宏观磁化矢量M描述,错误的是(C)

A、M与B0平行

B、M与B0方向相反

C、M与B0垂直

D、M XY为零

E、M Z达到反向最大值

78.SE序列中,90°射频(RF)的目的是(C)

A、使磁化矢量由最大值衰减到37%的水平

B、使磁化矢量倒向负Z轴

C、使磁化矢量倒向XY平面内进动

D、使失相的质子重聚

E、使磁化矢量由最小值上升到63%的水平

79.SE序列中,180°RF的目的是(D)

A、使磁化矢量由最大值衰减到37%的水平

B、使磁化矢量倒向负Z轴

C、使磁化矢量倒向XY平面内进动

D、使失相的质子重聚

E、使磁化矢量由最小值上升到63%的水平

80.在SE序列中,射频脉冲激发的特征是(C)

A、α<90°

B、90°—90°

C、90°—180°

D、90°—180°—180°

E、180°—90°—180°

81.在SE序列中,TR是指(D)

A、90°脉冲到180°脉冲间的时间

B、90°脉冲到信号产生的时间

C、180°脉冲到信号产生的时间

D、第一个90°脉冲至下一个90°脉冲所需的时间

E、质子完成弛豫所需要的时间

82.在SE序列中,TE是指(C)

A、90°脉冲到180°脉冲间的时间

B、90°脉冲到信号产生的时间

C、180°脉冲到信号产生的时间

D、第一个90°脉冲至下一个90°脉冲所需的时间

E、质子完成弛豫所需要的时间

83.SE序列,两个90°脉冲之间的时间为(E)

A、TE

B、TI

C、2TI

D、T'

E、TR

84.SE序列去相位是指(D)

A、180°脉冲激励时

B、180°脉冲激励后

C、90°脉冲激励时

D、磁场不均匀引起去相位

E、横向整体信号增大

85.SE序列相位重聚是指(D)

A、90°脉冲激励时

B、90°脉冲激励后

C、180°脉冲激励时

D、使离散相位又一致

E、横向宏观磁化矢量变小

86.SE序列相位一致是指(D)

A、180°脉冲激励时

B、180°脉冲激励后

C、质子群所有质子在同一方向,同步自旋

D、质子群所有质子在同一方向,不同步自旋

E、质子群所有质子在不同方向,不同步自旋

87.在SE序列中,T1加权像是指(C)

A、长TR,短TE所成的图像

B、长TR,长TE所成的图像

C、短TR,短TE所成的图像

D、短TR,长TE所成的图像

E、依组织密度所决定的图像

88.下列SE序列的扫描参数,符合T1的是(C)A、TR2500m s,TE100ms

磁共振成像(MRI)质量控制手册(ACR)

磁共振成像(MRI)质量控制手册――英文版前 言 美国放射学院(ACR)磁共振成像成像(MRI)质量保证委员会成立的目的,就是为了保证各指定医院磁共振成像性能质量。委员会的任命是为了保证患者、相关的医生和其它研究的完成。而这些研究是在指定医院,由训练有素、高技能的人员正确使用MRI设备下进行的。 美国放射学院指定的MRI机构已同意持续进行MRI设备质量控制计划。美国放射学院MRI质量保证委员会已收到很多提问,如“组成一个恰当的MRI设备质量控制计划的内容是什么?”、“各科室不同的医疗卫生专业人员的恰当角色应当是怎样的?”等等。 本手册旨在帮助医院检测和维护自己的MRI设备,这和美国放射学院制定的《MRI设备医学、诊断、物理、性能标准》[Res.19—1999]中的公开原则是一致的。委员会已把这些原则用于阐述哪些人应对哪项具体工作负有责任的具体内容,并提供了使用美国放射学院MRI体模检测和评价设备性能的许多方法。 美国放射学院MRI质量保证委员会成员,无偿地贡献出自己的时间和经验来完成《美国放射学院MRI质量控制手册》,特别是Geoffrey Clarke 博士编写了本手册的重要部分,并花费了大量时间检测本手册所写的程序。委员会之外的人员也参与其中,提供了非常有价值的

内容和建议,在这里向他们表示衷心的感谢!他们是:William G..Bradley,Fr.,M.D.,Edward F.Jackson,Ph.D.,Joel P.Felmlee,Ph.D.,and Wlad Sobol,Ph.D.,and Jonathan Tucker,Ph.D., 后四位专家专门编写了“MRI物理师/技术专家篇”。我们也向美国放射学院秘书长Jeff Hayden,R.T.(R)(MR)表示感谢!向Pamela Wilcox Buchalla, Marie Zinninger,美国放射学院两位副执行官,以及几年来一直关注这项计划和美国放射学院其它计划认定的同仁,一并表示感谢! 我们使用本手册进行实验性检测来判断它的兼容性,美国放射学院向以下在实验性检测中主动提供宝贵的反馈意见的人员致谢!他们是:Tom Callahan,MPS,R.T.(R)(MR),Glyn Johnson,Ph.D.,Viswanathan Venkataraman,M.S.,Edmond Knopp,M.D., Laura Foster B.S. R.T.(R)(QM)(M). Jeffrey C.Weinreb,M.D. 美国放射学院MRI质量保证委员会主席 2001年1月 磁共振成像(MRI)质量控制手册――中文版序言1978年第一台头部磁共振成像(MRI)设备、 1980年第一台全身

MRI 磁共振成像

MRI也就是磁共振成像,英文全称是:Magnetic Resonance Imaging。经常为人们所利用的原子核有:1H、11B、13C、17O、19F、31P。在这项技术诞生之初曾被称为核磁共振成像,到了20世纪80年代初,作为医学新技术的NMR成像(NMR Imaging)一词越来越为公众所熟悉。随着大磁体的安装,有人开始担心字母“N”可能会对磁共振成像的发展产生负面影响。另外,“nuclear”一词还容易使医院工作人员对磁共振室产生另一个核医学科的联想。因此,为了突出这一检查技术不产生电离辐射的优点,同时与使用放射性元素的核医学相区别,放射学家和设备制造商均同意把“核磁共振成像术”简称为“磁共振成像(MRI)”。 MRI用于影像诊断已经有20多年,作为一种无辐射、低(非)侵袭的检查设备在国内已经相当普及。由于其需要使用很强的磁场和射频脉冲(RF),因此相应方面的影响也必须考虑,特别是近年随着3T-MR设备使用数量增加,更显示出对其安全性进行重新验证的必要性。 Ⅰ、有关静磁场和RF的安全管理 MR检查时,从安全角度必须考虑静磁场、RF、梯度磁场、以及噪音的影响。特别是近年高场强、高性能MR设备出现,要求比以往更加重视静磁场和RF对人体影响的安全管理。 1、关于静磁场的安全管理 3T-MR对磁性体吸引力的增大成为安全管理上的大问题。屏蔽技术的进步使3T-MR磁场漏泄范围与1.5TMR相比几乎没有差别,但这也使得机架开口部磁场强度急剧衰减,也就是说与1.5T时相比,机架开口部磁场梯度更陡。对磁性体的吸引力与该磁性体质量和磁场强度、磁场梯度有很大关系,质量越大或磁场梯度变化越陡急,则对磁性体的吸引力越大,这点必须引起足够注意。 1-1、体外金属的安全管理 与放射线相比,MRI中使用的强磁场相对安全,但绝不是说不会发生来自MRI 方面的事故。据此观点,MRI属于低侵袭检查,但不能说是安全检查。MRI安全管理中最基本的是绝对禁止持剪刀、手术刀、镊子、听诊器等磁性医疗器械进入检查室,以及将医用氧气瓶、监测装置(如心电图机、血压计、呼吸机)、输液泵等可移动医疗器械送入检查室,接送患者的担架、轮椅车如果不是MRI室专用的非磁性材料制成,也绝对不要进入。MRI室的工作人员对这些事项当然了解,但因确认不当或未引起足够注意而发生氧气瓶吸引事故的报道即使在日本国内也并非个案。静磁场越强或磁性体较大时,在强磁场吸引力作用下飞向设备的磁性体,毫无疑问有可能酿成重大事故。 1-2、体内金属的安全管理 体外金属只要不带进检查室就能安全地进行MR检查,但很多情况下体内存在的金属在检查时无法取出,因此在安全保证方面难度更大。作为MR室医技人员,应当对被检者全身可能存在的金属材料有清晰的认识。心脏起搏器、人工耳蜗、除颤器等属于检查禁忌的医疗器械信息已经众所周知,但是,对体内留置的整形外科用金属物品以及导管等,有关材料方面信息或具体对策(能否进行MR 检查?)所知甚少,而在医疗现场此类信息却非常重要。当体内金属名称、材质都非常清楚时,能明确判断MR检查安全性的有价值的材质信息非常重要。例如,体内留置金属钛材料动脉瘤夹的患者经常需要做MR检查,尽管钛金属会产生一些图像伪影,但仍然能进行安全的MR检查。1.5T时这样处理没有问题,但3T 时会怎样呢?另外,在心脏冠状动脉中使用的导管在3TMR中是否安全?针对

FMRI脑功能磁共振成像的原理及应用进展

FMRI脑功能磁共振成像的原理及应用进展 功能磁共振是在磁共振原理的基础上根据人脑功能区被信号激活时血红蛋白和脱氧血红蛋白两者之间比例发生改变,随之产生局部磁共振信号的改变而进行工作的。凭借其具有较高的空间、时间分辨率,无辐射损伤以及可在活体上重复进行检测等优点已广泛应用于脑功能的研究。 1 磁功能磁共振概述 磁共振功能成像(function magnetic resonance imaging,FMRI)是目前脑功能研究中的一个热点。20世纪90年代后,BOLD(blood oxygenation level dependent)磁共振功能成像已广泛应用于脑功能的研究。其优点是就有较高的空间、时间分辨率,无辐射损伤以及可以在活体上重复进行检测。理论上讲,凡以反映器官功能状态成像为目标的磁功能成像技术都应称之为功能磁共振成像。目前,临床上已较为普遍使用的功能成像技术有:各种弥散加权磁共振成像技术(diffusion-weighted imaging,DWI),各种灌注加权磁共振成像技术(perfusion weighted imaging,PWI),磁共振波谱和波谱成像技术(blood oxygenation level dependent,BOLD)。观察脑神经元活动和神经通路的成像技术时,这种成像技术应叫做脑功能磁共振成像(FMRI),它一般包括水平依赖成像;脑代谢测定技术成像;神经纤维示踪技术如弥散张量和磁化转移成像。 1.1 FMRI的基本原理:FMRI的方法很多,主要包括注射照影剂、灌注加权、弥散加权及血氧水平依赖(blood oxygenation level dependent,BOLD)法,目前应用最广泛的方法为BOLD法:血红蛋白包括含氧血红蛋白和去氧血红蛋白[1],两种血红蛋白对磁场有完全不同的影响,氧合血红蛋白是抗磁性物质,对质子弛豫没有影响,去氧血红蛋白是顺磁性物质,其铁离子有4个不成对电子,可产生横向磁化磁豫缩短效应(preferential T2 proton relaxation effect,PT2PRE)。因此,当去氧血红蛋白含量增加时,T2加权像信号减低。当神经元活动增强时,脑功能区皮质的血流显著增加,去氧血红蛋白的含量降低,削弱了PT2PRE,导致T2加权像信号增强,即T2加权像信号能反映局部神经元活动,这就是所谓血氧水平依赖BOLD[2]效应,它是FMRI基础[3]。 梯度回波成像(gradient recall echo,GRE)是FMRI的常规脉冲序列,它对磁化效应引起的T2效应非常敏感,梯度回波脉冲序列使用单次激发小翻转角射频脉冲和极性翻转的f编码梯度场,在采集信号过程中,由于梯度场引起的去相位就会完全被再聚集,而回波信号则取决于组织的T2。在信号采集过程中,GRE 与SE序列相似。都是通过多次反复采集回波信号完成全部的相位编码和数据采集。GRE扫描对流空现象,扩散现象以及对功能成像非常重要的T2效应等诸

磁共振成像乳腺影像报告与数据系

磁共振成像乳腺影像报告与数据系统(第5版,2013年) MRI BI-RADS(5thedition) 翻译:王燕钰编审:程流泉 A. 报告的组织结构 报告系统应该简洁、规范。任何影响图像解释的患者临床资料、MRI扫描技术(包括后处理信息)都应该给予描述。乳腺MR报告首先应该描述腺体数量和背景实质强化(BPE),其他有别于BPE的异常强化都应该描述形态、分布和血流动力学特征,以及各种生理、参数图结果都应该描述。最后生成的评估需要包括关注度并给予建议。良性的发现,尤其是临床医生或者病人对良性判断不是信心十足时,无需报道。 表1 报告的组织 报告结构 1. 检查适应症 2. MRI技术参数 3. 乳腺整体结构的简明描述 4. 对重要发现的重点描述 5. 与既往的检查对照比较 6. 评估 7. 处理 1. 检查适应症 简要描述检查目的,例如,高危病人的筛查或者良性病变的随访、乳腺癌新辅助化疗评价、新患乳腺癌的评价。 由于BPE受周期性激素变化影响,最好提供月经纪录,绝经前的妇女提供准确的月经周期有助于图像解释。术前或术后乳腺癌治疗方案(新辅助化疗、辅助化疗、激素治疗或放疗)对图像的解释也很重要。 检查适应症应该包括简明扼要的临床病史,包括: a. 检查目的(例如,筛查、分期、解决临床问题) b. 临床异常,包括大小、位置、持续时间 i. 触诊发现 ii. 乳头溢液 iii. 其他相关的临床表现或记录 c. 既往活检 i. 活检类型

ii. 活检位置 iii. 良性或恶性结果(细胞学或组织学) d. 激素状态,如果适用 i. 绝经前或者绝经后 ii. 月经周期(第2周或其他)或末次月经 iii. 围产期 iv. 外源性激素治疗(他莫昔芬、芳香酶抑制剂、其他激素或可能会影响MRI的药物、草药或维生素) 2. MRI技术 给出详细的MRI检查技术描述。至少需要一个T2WI的亮水序列、钆剂增强前后的T1WI序列,T1WI序列最好有脂肪抑制且双侧乳腺同时成像,建议进行减影和其他参数测量处理。技术要素包括: a. 右侧、左侧,或双侧乳腺 b. 标记的位置及其意义(疤痕、乳头、触及的病灶等) c. 成像序列: i. T1加权 ii. T2加权 iii. 脂肪饱和 iv. 扫描方向与平面 v. 其他相关的脉冲序列特征 d. 造影剂量: i. 造影剂的名称 ii. 剂量(mmol/kg)和用量(ml) iii. 注射方式:团注或灌输 iv. 注射时间(静脉注射开始至扫描和扫描时间的关系) v. 如果是多个扫描:增强扫描重复次数及每个的扫描技术(时间、层数、层厚) e. 后处理技术: i. MPR/MIP ii. 时间/信号强度曲线 iii. 减影 iv. 其他技术 3. 乳腺整体结构的简要描述 包括对乳腺组成的一个整体性描述,包括: a. 纤维腺体组织的数量 表2 乳腺组织—纤维腺体组织(FGT) 纤维腺体组织数量 a. 几乎全部脂肪(脂肪型) b. 散在腺体组织(疏松型) c. 混杂腺体组织(均衡型) d. 致密腺体组织(致密型)

磁共振成像MRI质量控制手册ACR--中文版

磁共振成像(MRI)质量控制手册――英文版前言 美国放射学院(ACR)磁共振成像成像(MRI)质量保证委员会成立的目的,就是为了保证各指定医院磁共振成像性能质量。委员会的任命是为了保证患者、相关的医生和其它研究的完成。而这些研究是在指定医院,由训练有素、高技能的人员正确使用MRI 设备下进行的。 美国放射学院指定的MRI机构已同意持续进行MRI设备质量控制计划。美国放射学院MRI质量保证委员会已收到很多提问,如“组成一个恰当的MRI设备质量控制计划的内容是什么?”、“各科室不同的医疗卫生专业人员的恰当角色应当是怎样的?”等等。 本手册旨在帮助医院检测和维护自己的MRI设备,这和美国放射学院制定的《MRI 设备医学、诊断、物理、性能标准》[Res.19—1999]中的公开原则是一致的。委员会已把这些原则用于阐述哪些人应对哪项具体工作负有责任的具体内容,并提供了使用美国放射学院MRI体模检测和评价设备性能的许多方法。 美国放射学院MRI质量保证委员会成员,无偿地贡献出自己的时间和经验来完成《美国放射学院MRI质量控制手册》,特别是Geoffrey Clarke 博士编写了本手册的重要部分,并花费了大量时间检测本手册所写的程序。委员会之外的人员也参与其中,提供了非常有价值的内容和建议,在这里向他们表示衷心的感谢!他们是:William G..Bradley,Fr.,M.D.,Edward F.Jackson,Ph.D.,Joel P.Felmlee,Ph.D.,and Wlad Sobol,Ph.D.,and Jonathan T ucker,Ph.D., 后四位专家专门编写了“MRI物理师/技术专家篇”。我们也向美国放射学院秘书长Jeff Hayden,R.T.(R)(MR)表示感谢!向Pamela Wilcox Buchalla, Marie Zinninger,美国放射学院两位副执行官,以及几年来一直关注这项计划和美国放射学院其它计划认定的同仁,一并表示感谢! 我们使用本手册进行实验性检测来判断它的兼容性,美国放射学院向以下在实验性检测中主动提供宝贵的反馈意见的人员致谢!他们是:T om Callahan,MPS,R.T.(R)(MR),Glyn Johnson,Ph.D.,Viswanathan Venkataraman,M.S.,Edmond Knopp,M.D., Laura Foster B.S. R.T.(R)(QM)(M). Jeffrey C.Weinreb,M.D. 美国放射学院MRI质量保证委员会主席 2001年1月 磁共振成像(MRI)质量控制手册――中文版序言 1978年第一台头部磁共振成像(MRI)设备、1980年第一台全身磁共振成像设备投入临床应用,标志着放射诊断学进入了医学影像学的发展阶段。27年来,磁共振成像技术越发展现出在医学诊断领域中独特的价值!而且,磁共振成像主机设备及其成像功能正以超出人们想像的速度发展着。

磁共振功能成像

磁共振功能成像(functional magnetic resonance imaging;FMRI)是一种安全的影像学检查手段,在完全无创伤的条件下可对人脑进行功能分析,其时间及空间分辨率较高,一次成像可同时获得解剖与功能影像,而且对人体无辐射损伤,在这一点上优于ECT和PET成像。目前,FMRI已广泛地用于人脑正常生理功能和脑肿瘤的术前评价,对手术计划的制定及最大程度地减小术后功能损伤有极大帮助。 1MR脑功能成像的原理与技术 神经元活动与细胞能量代谢密切相关,磁共振功能成像并不能直接检测神经元活动,而是通过MR信号的测定来反映血氧饱和度及血流量,从而间接反映脑的能量消耗,因此,在一定程度上能够反映神经元的活动情况,达到功能成像的目的。血氧水平依赖(blood oxygen level dependent;BOLD)技术是FMRI的基础,神经元活动增强时,脑功能区皮层的血流量和氧交换增加,但与代谢耗氧量的增加不成比例,超过细胞代谢所需的氧供应量,其结果可导致功能活动区血管结构中氧合血红蛋白增加,脱氧血红蛋白相对减少。脱氧血红蛋白是顺磁性物质,其铁离子有4个不成对电子,磁矩较大,有明显的T2缩短效应,即PT2PRE(preferential t2 proton relaxation effect)。因此,脱氧血红蛋白的直接作用是引起T2加权像信号减低,FMRI对其在血管结构中的浓度变化极为敏感,当浓度增加时可引起局部信号减低,减低时则可使磁化率诱导的象素内失相位作用减低,引起自旋相干性增大,从而导致T2*和T2弛豫时间延长,信号升高,使脑功能成像时功能活动区的皮层表现为高信号。 磁场强度的高低对脱氧血红蛋白引起的磁化率改变敏感性不同,磁场强度越高对磁化率变化的敏感性越大,超高磁场MRI仪对磁化率变化最为敏感。但由于技术上的限制,临床上一般采用1T~2T的磁共振仪进行脑功能成像,其结果也较为满意。FMRI一般采用梯度回波和回波平面T2加权成像,常用的梯度回波序列有:梯度破坏稳态再聚焦采集(spoiled gradient recalled acquisition in the steady-state;GRASS)序列和快速小角度激发(fast low angle shot;FLASH)序列,扫描参数为:TR/TE=40~120/40~60ms,翻转角30~40度,矩阵256×64~128,视野200~400mm,根据机型及获得的扫描层数不同,扫描参数有一定的差别;回波平面成像技术(echo-planar imaging;EPI)是一种超快速MR成像方法,是目前采用的主要技术,可以结合GRE序列和SE序列得到不同对比度的T1、T2加权像。目前,脑功能成像多采用单次激发梯度回波—回波平面成像(gradient-echo echo-planar imaging)序列,扫描参数因场强和机型不同而不同,常用参数为TR/TE=1000-3500/40~70ms,翻转角90度。

长江大学磁共振成像诊断学考试试卷B

长江大学磁共振成像诊断学考试试卷B 2007?2008学年第2学期《磁共振成像诊断学》课程考试试卷B 专业:医学 影像年级:05级考试方式:闭卷学分:2.5 考试时间:120分钟 一、名词解释 (每小题 3 分,共 30 分) 1(MRA: 2(功能影像学: 3(有效TE: 4(Relaxation: 5(T1值: 6. 脑膜尾征: 第 1 页共 7 页 7. 流空效应: 8. 信噪比: 9. 缺血半暗带: 10. MR水成像技术: 1. 常用的MR血管成像技术有:___________________、 _____________________及____________________。 2(1946年,美国斯坦福大学的___________和哈佛大学的___________发现了的核磁共振现象。 3(MRI的质量指标很多,主要有:____________________、 ______________________、________________________、____________________ 及图像伪影等。 4(MR信号的空间定位包括________________________、 _____________________和________________________。 第 2 页共 7 页 二、填空题 (每空1.5分,共 18 分) 30分) 三、选择题 (每小题2分,共 1. 下列有关MR对比剂的叙述哪项正确

A(利用对比剂的衰减作用来达到增强效果 B(利用对比剂本身的信号达到增强效果 C(直接改变组织的信号强度来增加信号强度 D(通过影响质子的弛豫时间,间接地改变组织信号强度 E(通过改变梯度场的强度来进行增强 2. 超急性期的脑 B(表现出血液的短T1短T2特性 C(表现出血液的长T1短T2特性 D(表现出血液的短T1长T2特性 E(表 现出血液的强顺磁性特性 3. 原子核的自旋可形成电流环路,从而产生具有一定大小和方向的磁化矢量, 这 是因为原子核 B(质子带有正电荷 C(电子带有负电荷 D(中子带有负电荷 E(质子带有负电荷 4. 剔除了主磁场不均匀的影响,质子周围其他磁性原子核的随机运动引起的宏 观 横向磁化矢量的衰减称为 A(自由感应衰减 B(T2*弛豫 C(纵向弛豫 D(T2弛豫 E(自旋-晶格弛豫 5. 关于MR信号空间定位的描述,下列哪项不正确 A(MR信号的空间定位主要依赖梯度场来完成 B(单位长度内质子进动频率的差异取决于所施加梯度场的场强

磁共振成像原理

磁共振成像是利用原子核在磁场内共振所产生信号经重建成像的一种成像技术。核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)是一种核物理现象。早在1946年Block与Purcell就报道了这种现象并应用于波谱学。Lauterbur1973年发表了MR成像技术,使核磁共振不仅用于物理学和化学。也应用于临床医学领域。近年来,核磁共振成像技术发展十分迅速,已日臻成熟完善。检查范围基本上覆盖了全身各系统,并在世界范围内推广应用。为了准确反映其成像基础,避免与核素成像混淆,现改称为磁共振成像。参与MRI 成像的因素较多,信息量大而且不同于现有各种影像学成像,在诊断疾病中有很大优越性和应用潜力。 一、磁共振现象与MRI 含单数质子的原子核,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,有如一个小磁体。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,质子带正电荷,它们像地球一样在不停地绕轴旋转,并有自己的磁场. 正常情况下,质子处于杂乱无章的排列状态。当把它们放入一个强外磁场中,就会发生改变。它们仅在平行或反平行于外磁场两个方向上排列 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(relaxationprocess),而恢复到原来平衡状态所需的时间则称之为弛豫时间(relaxationtime)。有两种弛豫时间,一种是自旋-晶格弛豫时间(spin-lattice relaxationtime)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。有如CT时,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(P)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。有如把检查层面分成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。 表1 人体正常与病变组织的T1值(ms) 肝 140~170 脑膜瘤 200~300 胰 180~200 肝癌 300~450 肾 300~340 肝血管瘤 340~370 胆汁 250~300 胰腺癌 275~400 血液 340~370 肾癌 400~450

磁共振成像mri诊断学总结

磁共振成像mri诊断学总结 一、鼻窦炎症 一、概述按病因分为:过敏性、化脓性、肉芽肿性;按发展过呈分为急性、慢性 二、病理急性期:粘膜充血、肿胀,炎症细胞渗出,脓性分泌物产生;慢性期:粘膜肥厚、息肉变性;粘膜萎缩、乳头状增生 三、临床表现:鼻塞、脓涕、头痛、 四、MRI表现: 1、鼻甲肥厚、鼻窦粘膜增厚; 2、窦内分泌物潴留,可现气液平面。分泌物呈T1低,T2高信号;蛋白含量较高时,T1高,T2高或低。 3、增强扫描,慢性期窦壁粘膜轻-中度强化。 4、可致骨壁骨质吸收或骨质增厚、硬化。 二、鼻窦囊肿 一、概述:分为粘液囊肿、粘膜囊肿。 二、病理粘液囊肿:鼻窦开口阻塞,窦内分泌物潴留致窦腔膨胀性扩大行成囊性肿物。多见于额窦、筛窦。粘膜囊肿:粘膜腺体分泌物在腺泡内潴留,又称粘膜下囊肿。一般较小,多见于上颌窦。

三、临床粘液囊肿:病程进展缓慢,膨胀姓生长,早期可无症状,增大后压迫窦壁可引起疼痛。囊肿突入眶内则出现眼球突出、眼球移位、视力障碍等。局部膨隆或触及有弹性肿块,额窦及筛窦分别位于额窦底及内眦部。鼻腔检査:额、筛寒囊肿突向中鼻道呈一隆起,蝶窦囊肿后鼻镜检查鼻咽顶壁向下突出,上颌窦囊肿可见下鼻道外侧壁向鼻腔内移位。粘膜囊肿:平时无症状,常在检查中偶然发现、偶有头痛,有时囊肿自行破溃从鼻腔中流出黄液体。鼻腔检查正常 四、MR(1)粘液囊肿: 1、多见于筛窦及额窦。 2、窦腔呈类圆形膨胀扩大,有环形均匀薄层囊壁包围。 3、囊内液体信号取决于囊液中的蛋白含量、水含量和水化状态以及粘稠度,如含粘蛋不太多,含水较多而粘度较低则T1WI为中等信号,T2WI为高信号号;若含粘蛋白较多时T1及T2加权像均为中等或高信号:若水分吸收,囊内分泌物分粘稠时,T1WI及T2WI均为低信号。增强扫描后囊壁增强。 4、窦壁弧形变薄或外移,向外膨隆,但无虫蚀样破坏。 5、囊肿侵犯眼致眼球突出、移位,眼外肌、视神精受压移位。额窦粘液囊肿常先向眼眶内上方扩展。筛窦囊肿易向眶内壁及鼻腔顶部膨隆。(2)粘膜囊肿: 1、多见于上颌窦等大窦腔,常多发。

磁共振成像概述

磁共振成像概述 磁共振成像( Magnetic Resonance Imaging )是利用人体内氢原子核在强磁场内共振产生影像的一种医学检查和诊断的方法。 ?MRI是什么? –——无线电波成像 ?MRI的特点? –——是软组织分辨率最高的影像检查手段 ?MRI的适应症? –——可适用全身检查 ?功能MRI是什么? –——可提供活体的结构、代谢信息 磁共振信号=无线电波 依据质子拉莫尔频率,其波长位于短波或超短波。 如:0.5T 拉莫尔频率为21.3MHz, 波长为14.08m(短波) 1.5T 拉莫尔频率为63.9MHz, 波长为4.69m(超短波) 磁共振成像的定义: 磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)是利用射频(radio frequency,RF)电磁波对置于磁场中的含有自旋不为零的原子核的物质进行激发,发生核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR),用感应线圈采集磁共振信号,按一定数学方法进行处理而建立的一种数字图像。 核磁共振的含义:

核—磁共振现象涉及原子核(特别是氢原子核) 磁—磁共振过程发生在强大静磁场的巨大磁体内在静磁场上叠加射频场按时做激励诱发共振叠加梯度磁场进行空间标记并控制成像 共振—借助宏观世界自然现象解释微观世界的物理学原理(如音叉振动),核子间能量吸收与释放可产生共振(磁场中) 共振现象的三个基本条件 (1) 必须有一个主动振动的频率 (2)主动振动频率与被动振动的物体固有频率必须相同 (3) 主动振动物体具有一定强度并与被振动物体保持一定距离 磁共振具备三种磁场才能完成:即静磁场,梯度磁场,射频脉冲磁场。磁共振现象: 处于恒定磁场中的氢原子核,在特定频率(拉摩尔Larmor )的射频脉冲( RF ) 影响下交替吸收、释放能量的过程。 什么是核磁共振现象? 位于静磁场中的人体组织受到射频场的作用产生磁共振信号并利用梯度场进行空间编码实现对信号的定位,通过计算机的重建处理,从而得到图像。 1.人体磁共振的基本成像过程:人体未进入静磁场,体内氢质子群 磁矩自然无规律排列; 2. 进入静磁场,所有自旋的氢质子重新排列定向,磁矩指向N 或S 极; 3. 通过射频线圈与静磁场垂直方向施加射频脉冲,受检部位氢质子

磁共振成像mri诊断学总结

一、鼻窦炎症 一、概述 按病因分为:过敏性、化脓性、肉芽肿性;按发展过呈分为急性、慢性 二、病理 急性期:粘膜充血、肿胀,炎症细胞渗出,脓性分泌物产生; 慢性期:粘膜肥厚、息肉变性;粘膜萎缩、乳头状增生 三、临床表现:鼻塞、脓涕、头痛、 四、MRI表现: 1、鼻甲肥厚、鼻窦粘膜增厚; 2、窦内分泌物潴留,可现气液平面。分泌物呈T1低,T2高信号;蛋白含量较高时,T1高,T2高或低。 3、增强扫描,慢性期窦壁粘膜轻-中度强化。 4、可致骨壁骨质吸收或骨质增厚、硬化。 二、鼻窦囊肿 一、概述:分为粘液囊肿、粘膜囊肿。 二、病理 粘液囊肿:鼻窦开口阻塞,窦内分泌物潴留致窦腔膨胀性扩大行成囊性肿物。多见于额窦、筛窦。 粘膜囊肿:粘膜腺体分泌物在腺泡内潴留,又称粘膜下囊肿。一般较小,多见于上颌窦。三、临床 粘液囊肿:病程进展缓慢,膨胀姓生长,早期可无症状,增大后压迫窦壁可引起疼痛。囊肿突入眶内则出现眼球突出、眼球移位、视力障碍等。局部膨隆或触及有弹性肿块,额窦及筛窦分别位于额窦底及内眦部。鼻腔检査:额、筛寒囊肿突向中鼻道呈一隆起,蝶窦囊肿后鼻镜检查鼻咽顶壁向下突出,上颌窦囊肿可见下鼻道外侧壁向鼻腔内移位。 粘膜囊肿:平时无症状,常在检查中偶然发现.偶有头痛,有时囊肿自行破溃从鼻腔中流出黄液体。鼻腔检查正常 四、MR (1)粘液囊肿:1、多见于筛窦及额窦。2、窦腔呈类圆形膨胀扩大,有环形均匀薄层囊壁包围。3、囊内液体信号取决于囊液中的蛋白含量、水含量和水化状态以及粘稠度,如含粘蛋不太多,含水较多而粘度较低则T1WI为中等信号,T2WI为高信号号;若含粘蛋白较多时T1及T2加权像均为中等或高信号:若水分吸收,囊内分泌物十分粘稠时,T1WI及T2WI 均为低信号。增强扫描后囊壁增强。 4.窦壁弧形变薄或外移,向外膨隆,但无虫蚀样破坏。 5、囊肿侵犯眼致眼球突出、移位,眼外肌、视神精受压移位。额窦粘液囊肿常先向眼眶内上方扩展。筛窦囊肿易向眶内壁及鼻腔顶部膨隆。 (2)粘膜囊肿:1、多见于上颌窦等大窦腔,常多发。2、囊肿一般较小,呈小结节形或呈广基位于窦底的半球形或球形(粘瞋獲肿),信号均匀,边界淸楚。3、粘膜潴留囊肿T1WI呈略低、中等或高信号,t2wi为高信号,粘膜下囊肿T1WI呈略低信号,T2WI为高信号。4、增强扫描无强化。5、个别囊肿较大可占据整个窦腔。 三、鼻咽癌 一、概述。 鼻咽部粘膜上皮发生的癌肿;是我国南方最常见的恶性肿瘤之一,此病有地区性,好发于亚

实验八磁共振成像实验

实验八磁共振成像实验 引言 1973年,美国科学家Paul Lauterbur发现,把物体放置在一个稳定的磁场中,然后再加上一个不均匀的磁场(即有梯度的磁场),再用适当的电磁波照射这一物体,这样根据物体释放出的电磁波就可以绘制成物体某个截面的内部图像。随后,英国科学家Peter Mansfield 又进一步验证和改进了这种方法,并发现不均匀磁场的快速变化可以使上述方法能更快地绘制成物体内部结构图像。此外,他还证明了可以用数学方法分析这种方法获得的数据,为利用计算机快速绘制图像奠定了基础。从此核磁共振成像得到了空前的发展。 核磁共振成像的全称是:核磁共振电子计算机断层扫描术,为了避免人们把这种技术误解为核技术,一些科学家把核磁共振成像技术的“核”字去掉,称为其为“磁共振成像技术”(Magnetic Resonance Imaging),英文缩写即MRI。磁共振成像是根据生物磁性核(如氢核)在磁场中表现的共振特性进行成像的新技术。随着磁体技术、超导技术、低温技术、电子技术和计算机技术等相关技术的不断进步,MRI技术得到了飞速发展,已成为现代医学影像领域中的重要一员。 通过本实验可以掌握MRI基本原理,了解几种成像参数对图像的影响。 原理 把某些物质放入磁场中时,这些物质就具备了共振的持性。意思是说这些物质可以吸收然后再发射具有一个特定频率的电磁辐射,如图1所示。辐射是以典型的射频(RF)信号形 图1 磁共振成像的基本原理

式进行。物质所发射的RF信号的特性决定于该物质的某些物理和化学持性。在磁共振成像(MRl)过程中,这种RF信号也携带着人体内组织空间定位的信息。磁共振(MR)图像就是一个显示来自人体层面内每个组织体素的RF信号强度大小的像素的阵列。图像中每个像素的亮度取决于相应组织体素所发射的RF信号的强度。而每个体素的信号强度又由图l所列的组织的四种性质所决定。其中任何一个性质对图像亮度及对比度所引起的作用的范围都决定于操作者所选择的某些成原因素,例如,可以对一个图像“加权”,因此首先要依靠核密度(或浓度)或纵向弛豫率(T1)或横向弛豫率(T2)的大小来决定RF信号。与磁场和RF能量相互作用的组织构成成分都是单个原子核。所以这种现象统称为核磁共振(NMR)。 1.几个基本概念 1)磁性核 参与MR过程的物质必须含具有持定磁 性的原子核。为了与磁场产生相互作用,原子 核本身必须是小磁体并具有磁矩。单个原子核 的磁性是由原子核内的中子—质子组成情况 来决定的。只有某些具有奇数中子和(或)质子 的原子核才带磁性。即使多数化学元素都具有 一种或多种是磁性核的同位素,但可用于成像 或活体光谱学分析的只是有限的几种。在具有 磁性并能参与NMR过程的核素中,每种核素 图2具有磁性核的同位素 所产生的信号的量值都有很大的不同。原子核 磁性的特定取向称为磁矩。在图2中,磁矩的 方向由一个通过原子核的箭头来表示。 2)射频能量 在成像过程中,RF能量在成像系统和患者身体之间进行交换。这种交换通过—套相当靠近患者身体的线圈进行。RF线圈就是天线,它既向组织发射能量,也从组织接收能量。在每个成像周期内,RF能量在几个短脉冲期间加于人体上。脉冲的强度用它们旋转组织的磁化强度的角度来描述。大多数成像方法在每个周期中既使用90?的脉冲也使用180?的脉冲。在每个成像周期的特定时刻,组织被激励而发射一个RF信号。这个信号被线圈接收、分析,并用来形成图像。自旋回波技术一般用于激励信号的发射。因此,来自患者身体的信号统称为回波。 3)核磁的相互作用 NMR过程涉及到磁性核、磁场、RF能量脉冲和信号的一系列的相互作用。这些作用有校直、共振、激发和弛豫。我们记得一个磁性核是以一个磁矩为特征的。磁矩的方向是用通过原子核的一个小箭头来表示的。如果我们把核看作普通的一个小磁铁.那么.磁铁箭头的方向就相当于磁铁的南极到北极的指向,如果没有强磁场,原子核的磁矩在空间是随机取向的,组织中的许多原子核并非在固定结构中,而是可以自由地改变方向的。事实上,出于物质内部的热运动,原子核不断地翻来倒去地改变方向。如果把一块含有磁性核的物质放在磁场中时,原子核就要经受一个转矩的作用,这个转矩的作用促使原子核的磁矩方向校直到磁场方向上。 当一个磁性核与一个磁场校直后,它也并不是固定不动的,核磁矩要在磁场轴周围进动或者摆动,如图3所示。进动是由于原子核的自旋角动量和磁场相互作用而引起的一种物理现象。进动的重要性在于它能使原子核对于RF能量特别敏感,或者调谐到RF能量具有的频率和进动频率相等,满足此条件就称为共振。它是所有MR过程的基础。NMR实际上就是核处于磁场中时,核共振或“调谐”的过程。

磁共振功能成像

一、更优秀的图像质量,探测小病灶能力增强 3.0T磁共振首先会带来图像信噪比的提升,从而获得更加清晰锐利的磁共振影像,对临床疾病的诊断与治疗具有重要意义。同时,随着图像分辨率的提高,也意味着能够显示更加微小的病变,从而对疾病的早期发现做出贡献。 二、更快速的成像速度,承载更大的病人量 3.0T磁共振配备西门子Tim 4G和Dot技术的MAGNETOM skyra,可以帮助实现每日超过30%的工作量增加。如果结合并行采集技术,采集速度将会有更大的提升。这使得一些在1.5T磁共振上难以实现的扫描成为可能(如腹部多期动态增强扫描)。同时,扫描速度的提升也意味着可以承受更大的病人量。 三、更强大的设备性能,为临床与科研助力 3.0T磁共振系统具有更强大的磁场稳定性,更高效的数据传输能力,更高的梯度磁场,更快的磁场切换率,集合多通道线圈采集技术,可以提供更丰富的临床与科研检查项目。 四、神经系统成像的巨大优势 由于信噪比和扫描速度的增加,使得磁共振在神经系统成像上的优势被更加放大。除了常规扫描序列图像质量与信噪比的提升,更稳定的磁场均匀度使得在弥散加权成像(DWI)中,可以设置更高的b值,同时获得更高质量的图像。此外,也使更多的神经系统成像技术在临床与科研中成为可能,如: 1.弥散张量成像(DTI):可以获得活体状态下的脑白质纤维束走行影像,揭示脑肿瘤等病灶与脑白质纤维走行的关系,也可以用于神经外科手术的术前定位,增加手术的成功率与后期预后效果。 2.脑灌注成像(PWI):通过静脉快速团注造影剂,超快速采集血液流通数据,绘制时间信号强度曲线,分析脑组织的灌注情况,可正确判断早期脑缺血的程度及可逆性。还可用于脑血管病(烟雾病)、脑肿瘤的辅助诊断。 3.磁共振头波谱成像(CSI):由于正常与病变脑组织在代谢过程中的产物不同,利用化学位移成像技术,分析组织代谢产物峰值,预测病变的良恶性。亦在前列腺及乳腺的临床检查及科研中应用。 4.磁敏感成像(SWI):清晰显示颅内微静脉、微出血及微钙化,用于脑血管畸形、微血管病变等疾病的协助诊断。 5.脑组织血氧水平依赖成像(BOLD):磁共振功能成像(FMRI)可以揭露大脑皮质与代谢之间的关系,使脑功能成像的许多研究成为可能,在这方面的研究目前3.0T占有绝对优势。 五、真正的腹部多期动态增强扫描

功能磁共振成像

功能磁共振成像(fMRI) 功能磁共振成像技术简述 功能性磁共振成像(fMRI)是一种新兴的神经影像学方式,其原理是利用磁振造影来测量神经元活动所引发之血液动力的改变。由于fMRI的非侵入性、没有辐射暴露问题与其较为广泛的应用,从1990年代开始就在脑部功能定位领域占有一席之地。目前主要是运用在研究人及动物的脑或脊髓。 相关技术发展 自从1890年代开始,人们就知道血流与血氧的改变(两者合称为血液动力学)与神经元的活化有着密不可分的关系。神经细胞活化时会消耗氧气,而氧气要借由神经细胞附近的微血管以红血球中的血红素运送过来。因此,当脑神经活化时,其附近的血流会增加来补充消耗掉的氧气。从神经活化到引发血液动力学的改变,通常会有1-5秒的延迟,然后在4-5秒达到的高峰,再回到基线(通常伴随着些微的下冲)。这使得不仅神经活化区域的脑血流会改变,局部血液中的去氧与带氧血红素的浓度,以及脑血容积都会随之改变。 血氧浓度相依对比(Blood oxygen-level dependent, BOLD)首先由贝尔实验室小川诚二等人于1990年所提出[2],小川博士与其同事很早就了解BOLD对于应用MRI于脑部功能性造影的重要性,但是第一个成功的fMRI研究则是由John W. Belliveau 与其同事于1991年透过静脉内造影剂(Gd)所提出。接着由邝健民等人于1992年发表在人身上的应用。同年,小川博士于4月底提出了他的结果且于7月发表于PNAS。在接下来的几年,小川博士发表了BOLD的生物物理学模型于生物物理学期刊。Bandettini博士也于1993年发表论文示范功能性活化地图的 量化测量。由于神经元本身并没有储存所需的葡萄糖与氧气,

磁共振诊断学试题(卷)

磁共振诊断学试题 一、名词解释 1.磁共振成像 2.磁共振 T1 加权像 3.磁共振 T2 加权像 4.脉冲序列 5.驰豫时间 6.流空效应 7.纵向驰豫时间( T1 ) 8.横向驰豫时间( T2 ) 9.磁共振质子密度像 10.磁共振水成像 11.MRCP 12.MRU 13.MRM 14.“灯泡征” 15.高场 MRI 16.MR 血管成像 17.“束腰征” 18.直角脱髓鞘征象 19.MRS 20.磁共振功能成像 21.磁共振电影 22.SE 序列 23.GRE 序列 24.平面回波成像 二、简答题 1.Chiari I 型畸形的 MRI 表现 ? 2.SE 序列成像上长 T1 及短 T2 信号组织常见于哪些形式?3.肝脏海绵状血管瘤的 MR 表现 4.脊髓内肿瘤 MRI 的一般特点是什么? 5.垂体微腺瘤的 MR 表现有哪些? 6.磁共振检查的绝对禁忌症有哪些? 7.髓外硬膜下肿瘤的一般 MRI 特点是什么? 8.椎间盘变性、膨出、突出的 MRI 表现? 9.脊椎转移瘤 MRI 表现? 10.脑转移瘤 MRI 表现?

11.脑脓肿 MRI 表现? 12.肾错构瘤的 MRI 表现有哪些? 13.肝囊肿的主要 MRI 表现有哪些? 三、论述题 1.脑出血亚急性期 MR SE 序列图像的特点是什么? 2.脑梗死的分型, MR 对脑梗死诊断的优点及主要的 MRI 表现? 3.原发性肝癌的主要 MRI 表现? 4.脑膜瘤的主要 MRI 表现有哪些? 5.恶性胶质瘤的主要 MRI 表现有哪些? 6.垂体大腺瘤的 MR 表现?应与哪些常见的鞍区肿瘤相鉴别? MRI 上 主要的鉴别要点有哪些? 7.弥漫性轴索损伤的特点及 MRI 表现? 磁共振试题答案 一、名词解释 1.是利用原子核在强磁场内发生共振所产生的信号经图像重建的一种 成像技术。 2.MRI 的图像如主要反映了组织间 T1 特征参数时,为 T1 加权像。 3.MRI 的图像如主要反映了组织间 T2 特征参数时,为 T2 加权像。 4.是指射频脉冲( RF)的组合方式,常由 90?RF 与 180?RF 构成 5.指从停止发射射频脉冲到恢复到原来的平衡状态的时间。 6.由于信号采集需一定时间,快速流动血液不产生或只产生极低信号,与周围组织、结构间形成良好对比,这种现象就是“流空效应” 。 7.称 T1,是纵向磁化由零恢复到原来数值的 63% 所需的时间。 8.称 T2,横向磁化由最大减小到最大值的 37% 所需的时间。 9.由质子密度差别形成的图象,其信号差别主要由质子密度来决定。 10.是采用长 TE 技术,获得重 T2WI ,使静态或流速慢的体液呈高信号,背景的其它组织呈低信号,获得犹如造影效果的图像。 11.即磁共振胆胰管造影,是水成像的一种,主要用于梗阻性黄疸的诊断。 12.即磁共振尿路造影,是水成像的一种。 13.即磁共振脊髓造影,是水成像的一种,主要用于椎管内病变的诊断。

影像诊断学CT部分重点知识

一、名词解释 1.螺旋CT(SCT):螺旋CT扫描就是在旋转式扫描基础上,通过滑环技术与扫描床连续平直移动而实现得,管 球旋转与连续动床同时进行,使X线扫描得轨迹呈螺旋状,因而称为螺旋扫描。 2.CTA:就是静脉内注射对比剂,当含对比剂得血流通过靶器官时,行螺旋CT容积扫描并三维虫建该器官 得血管图像。 3.MRA:磁共振血管造影,就是指利用血液流动得磁共振成像特点,对血管与血流信号特征显示得一种无创 造影技术。常用方法有时间飞跃、质子相位对比、黑血法。 4.T1:即纵向弛豫时间常数,指纵向磁化矢量从最小值恢复至平衡状态得63%所经历得弛豫时间。 5.T2:即横向弛豫时间常数,指横向磁化矢量曲最大值衰减至37%所经历得时间,就是衡量组织横向磁化衰 减快慢得尺度。 6.流空现象:就是MR成像得一个特点,在SE疗;列,对一个层面施加90度脉冲时,该层面内得质子,如 流动血液或脑脊液得质子,均受至脉冲得激发。中止脉冲后,接受该层面得信号时,血管内血液被激发得质子流动离开受检层面,接收不到信号,这一现象称之为流空现象。 7.部分容积效应:层面成像,一个全系内有两个成份,那么这个体系就就是两成份得平均值,重建图像不能 完全真实反应组织称为部分容积效应。 8.TE:又称回波时间,射频脉冲到采样之间得回波时间。 9.TR: 乂称重复时间,MRI信号很弱,为提高MRI得信噪比,要求重复使用脉冲,两个90度脉冲周期得重 复时间。 10.T1WI:即T1加权成像,指MRI图像主要反应组织间T1特征参数得成像,反映组织间T1得差别,有利于 观察解剖结构。 11.T2WI:即T2加权成像,指MRI图像主要反应组织间T2特征参数得成像,反映组织间T2得差别,有利于 观察病变组织。 12.像素:矩阵中得每个数字经数模转换器转换为山黑到白不等灰度得小方块,称之为像素。 13.体素:图像形成得处理有如将选定层面分成若干个体积相同得长方体,称之为体素。 14.模糊效应:脑梗死2?3周,CT平扫显示病灶呈等密度,与正常实质难以辨别,称为“模糊效应”。这就是 因为此时期脑水肿消失而吞噬细胞浸润,组织密度增大所致。 15.岛带征:大脑中动脉闭塞早期CT平扫,出现患侧脑岛、最外囊与屏状核密度减低,与邻近脑白质密度相 仿得现象。 16.牛眼征:靶环征中病灶中心强回声区出现液化坏死形成得无回声区或低回声区,类似'‘牛眼”, 称牛眼 征,常见于肝脏转移癌。 二、简答: 1.大叶性肺炎得CT表现 答:①病变呈大叶性或肺段性分布②病变中可见空气支气管征③病变密度均匀,边缘平直④实变得肺叶体积通常与正常时相等⑤消散期病变呈散在得大小不一得模糊影。 2.中心型肺癌得CT表现 答:①肺门区肿块②支气管内肿块③支气管壁增厚④支气管腔狭窄与阻断⑤阻塞性肺炎或肺不张⑥病灶附近与(或)肺门得淋巴结肿大。 3.周围型肺癌得CT表现 答:主要表现为肺内球形肿块。肿块常可见分叶征、毛刺征、胸膜凹陷征与不规则得厚壁空洞。直径3cm以下得小肺癌还可见空泡征与支气管充气征。增强扫描肿块呈密度均匀得中等强化,CT值可增高20Hu以上。 增强扫描对发现肺门、纵隔淋巴结转移更敬感。

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