mri计算机系统,MRI的一些基本介绍

丁忠运

成像装置
磁共振成像系统是由磁体系统、普仪系统、计算机系统和图象显示系统组成。
磁体系统是由主磁体、梯度线圈、垫补线圈和与主磁场正交的射频线圈组成，是磁共振发生和产生信号的主体部分。
普仪系统是产生磁共振现象并采用磁共振信号的装置，主要由梯度场发生和控制系统、MR信号接收和控制等部分组成。
计算机图象重建系统要求配备大容量计算机和高分辨的模数转换器(analog/difital converter,A/D)，以完成数据采集、累加、傅立叶转换、数据处理和图象显示。
优缺点
(一)磁共振成像检查的优点
1、在所有医学影像学手段中，MRI的软组织对比分辨率最高，它可以清楚地分辨肌肉、肌腱、筋膜、脂肪等软组织；区分较高信号的心内膜、中等信号的心肌和在高信号脂肪衬托下的心外膜以及低信号的心包。
2、MRI具有任意方向直接切层的能力，而不必变动被检查者的体位，结合不同方向的切层，可全面显示被检查器官或组织的结构，无观察死角。近年开发应用的容积扫描，可行各种平面、曲面或不规则切面的实时重建，很方便地进行解剖结构或病变的立体追踪。
3、MRI属无创伤、无射线检查，避免了X线或放射性核素显像等影像检查由射线所致的损伤。MRI扫描对人体无害。
4、MRI成像参数多，包含信息量大，以应用最广泛的自旋回波(spinecho，SE)为例，此技术可获取三种性质不同的图像：T1加权像、T2加权像和质子密度加权像。目前，MRI已知成像参数达十余种，再加上超过百种的脉冲序列组合，以及许多特殊成像技术的应用，MRI的成像潜力十分巨大，为临床应用提供了广阔的研究领域。
5、MRI具有较高的空间分辨率，尽管一般MRI图像的空间分辨率不及X线平片、X线心血管造影，但优于超声心动图和放射性核素显像，接近DSA和CT的水平。MRI的空间分辨率还将进一步提高。
(二)磁共振成像的缺点
1、MRI设备和检查费较昂贵，这在一定程度上限制了它的普及和应用。
2、早、中期MRI设备扫描时间较长，为其主要缺点。例如，一次心脏扫描需1小时左右，甚至更长时间。近年随着快速成像技术的完善，扫描时间长的问题总算得到解决，回波平面成像(echo plannarimaging，EPI)扫描速度已达20ms一幅图像，不用心电图门控，可行心脏实时动态显示。但目前我国运转的设备，绝大多数还不具备超快速扫描功能，完成一个病人的心脏扫描，耗时30～45min，比CT慢许多。
3、国内MRI设备尚未普及，而普通X线、超声心动图、CT、X线心血管造影等已广为应用，就普及率而言，MRI还远不如上述影像学技术重要。
4、除超低磁场(0.02～0.04T)和近年新开发的开放式(openstyle)、低场强(≤0.2T)MRI扫描机外，一般MRI机房内不能使用监护和抢救设备，加之MRI对病人体动敏感，易产生伪影，不适于对急诊和危重病人进行检查。
5、个别人进入扫描室可产生幽闭恐惧症(claustrophobia)，自诉一种难以名状的恐惧感，常导致检查失败。
6、钙化灶内不含质子，不产生MRI信号，故MRI对钙化不敏感，小钙化灶由于容积效应不能显示，大的钙化灶表现为无信号区亦缺乏特异性。钙化在发现病变和定性诊断上有帮助，对钙化不敏感亦为MRI的缺点之一。
9磁共振(mageticresonanceMR)；在恒定磁场中的核子，在相应的射频脉冲激发后，其电磁能量的吸收和释放，称为磁共振。
10TR(repetitiontime)：又称重复时间。MRI的信号很弱，为提高MR的信噪比，要求重复使用同一种脉冲序列，这个重复激发的间隔时间即称TR。
11TE(echedelaytime)：又称回波时间，即射频脉冲放射后到采集回波信号之间的时间。
12序列(sequence)：指检查中使用的脉冲程序-组合。常用的有自旋回波(SE)，快速自旋回波(FSE)，梯度回波(GE)，翻转恢复序列IR)，平面回波序列(EP)。
13加权像(weightimage．WI)：为了评判被检测组织的各种参数，通过调节重复时间TR。回波时间TE，可以得到突出某种组织特征参数的图像，此图像称为加权像。
14流空效应(flowingvoid effect)：心血管内的血液由于流动迅速，使发射MR信号的氢质子离开接受范围，而测不到MR信号。
15MR血管成像：有两种血管成像的模式，一是时间飞越法time Offlight即TOF法；二是相位对比法phasecontrast即PC法。前者通过血流的质子群与静止组织之间的纵向矢量变化来成像，后者通过相位对比变化而区别周围静止组织，突出重建血管图像。目前以TOP法临床应用较广泛。
16MR水成像：根据TW2图像，可以抑制其它的组织，只显示静止的水份，这一技术可作脑室成、胆道成像、尿路成像等。
了解了以上概念后，描述磁共振成像过程大致如下：
人体组织中的原子核(含基数质子或中子，一般指氢质子)在强磁场中磁化，梯度场给予空间定位后，射频脉冲激励特定进动频率的氢质子产生共振，接受激励的氢质子驰豫过程中释放能量，即磁共振信号，计算机将MR信号收集起来，按强度转换成黑白灰阶，按位置组成二维或三维的形态，最终组成MR图像。
总之，磁共振成像是利用原子核在磁场内共振产生的信号经重建成像的成像技术。
17 T1加权成像、T2加权成像
所谓的加权就是“突出”的意思
T1加权成像(T1WI)----突出组织T1弛豫(纵向弛豫)差别
T2加权成像(T2WI)----突出组织T2弛豫(横向弛豫)差别。
在任何序列图像上，信号采集时刻横向的磁化矢量越大，MR信号越强。
T1加权像 短TR、短TE——T1加权像，T1像特点：组织的T1越短，恢复越快，信号就越强；组织的T1越长，恢复越慢，信号就越弱。
T2加权像 长TR、长TE——T2加权像， T2像特点：组织的T2越长，恢复越慢，信号就越强；组织的T2越短，恢复越快，信号就越弱。质子密度加权像 长TR、短TE——质子密度加权像，图像特点：组织的 rH 越大，信号就越强； rH 越小，信号就越弱。
T1加权成像：主要对比度决定于组织间或组织状态间T1差别的磁共振图像。采用短TR(<500ms)和短TE(<25ms)的扫描序列来取得。取短TR进行扫描时，脂肪等短T1组织尚可充分弛豫，而脑脊液等长T1组织在给定TR时间内的弛豫量相对较少。因此，它们在下个RF脉冲出现时对能量的吸收程度也就不同：短T1组织因吸收能量多而显示强信号，长T1组织则因饱和而不能吸收太多的能量，进而表现出低信号。组织间信号强度的这种变化必然使图像的T1对比度得到增强。
T1加权像高信号的产生机制
一般认为，T1加权像上的高信号多由于出血或脂肪组织引起。但近年来的研究表明，T1加权高信号尚可见于多种颅内病变中，包括肿瘤、、代谢性疾病以及某些正常的生理状态下。
在射频脉冲的激发下，人体组织内氢质子吸收能量处于激发状态。射频脉冲终止后，处于激发状态的氢质子恢复其原始状态，这个过程称为弛豫。在弛豫过程中，氢质子将其吸收的能量释放到周围环境中，若质子及所处晶格中的质子也以与Larmor频率相似的频率进动，那么氢质子的能量释放就较快，组织的T1弛豫时间越短，T1加权像其信号强度就越高。T1弛豫时间缩短者有3种情况：其一为结合水效应；其二为顺磁性物质；其三为脂类分子。

来源：https://blog.csdn.net/weixin_31473773/article/details/118872431
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