磁共振教学课件

磁共振教学课件欢迎进入医学影像专业的磁共振成像原理与应用课程本课程设计面向本科生与研究生，旨在系统讲解磁共振成像的基础理论、临床应用及最新进展通过本课程，您将MRI深入了解这一重要医学诊断技术的前沿知识磁共振成像作为现代医学影像学的核心技术之一，具有无辐射、高分辨率和多参数成像等独特优势，在神经系统、心血管、肌肉骨骼及全身各系统疾病的诊断中发挥着不可替代的作用课程导言磁共振成像是一种利用核磁共振现象获取人体内部结构图像的先进MRI医学成像技术它不使用电离辐射，而是通过强磁场和射频脉冲相互作用，从人体内的氢原子核获取信号并重建成图像本课程的学习目标包括掌握的物理原理、理解不同脉冲序列的特点、MRI熟悉常见临床应用和检查技术，以及了解磁共振成像的最新发展方向在当今医学实践中，已成为诊断神经系统疾病、软组织损伤、器官MRI病变等的金标准，其无创伤、高分辨率和多参数成像能力使其在临床诊断中不可或缺磁共振成像历史回顾1年1946美国物理学家费利克斯布洛赫和爱德华珀塞尔·Felix Bloch·Edward分别独立发现核磁共振现象，为技术奠定基础他们观察到Purcell MRI原子核在磁场中的共振行为，这一发现后来为他们赢得了年诺贝尔1952物理学奖2年1973美国化学家保罗劳特伯拍摄了世界上第一张图像，·Paul LauterburMRI这是两个装水的试管的横截面图像他提出了使用梯度磁场进行空间编码的革命性方法，这一突破性进展使成为可能MRI3年1977-2003英国科学家彼得曼斯菲尔德开发了回波平面成像技术，·Peter Mansfield大大提高了图像获取速度年，劳特伯和曼斯菲尔德因他们在MRI2003磁共振成像领域的贡献共同获得了诺贝尔生理学或医学奖基本原理总览磁共振成像的基本原理是利用核磁共振现象获取人体内部组织的图像这一技术主要针对人体内最丰富的氢原子进行成像，因为氢原子核质子具有磁矩特性，可以在外加磁场中产生可测量的信号系统由三个主要部分组成产生强大均匀磁场的主磁体、发射和接收射频脉MRI冲的线圈系统，以及提供空间定位的梯度磁场系统这三个系统协同工作，精确控制人体内氢原子核的行为并检测其响应在强磁场中，人体内的氢原子核会以特定频率进行进动，通过施加特定频率的射频脉冲可以使这些氢核共振，当射频脉冲停止后，氢核返回平衡状态的过程中会释放能量，产生可被检测的信号氢原子核的作用信号来源MRI当氢核从高能态返回低能态时释放能量，产生可被接收线圈检测的射频信号这些信号的强度与氢原子密度和周围分子环境密切相关氢核自旋特性氢原子核质子具有自旋特性，产生微小磁矩这种自旋可以类比为陀螺仪的旋转，使氢核具有类似小磁铁的性质，能够与外加磁水分子的重要性场相互作用人体组织中的水含量差异是成像的关键基MRI础不同组织中的水分子含量和移动性不同，导致信号强度差异，从而形成对比鲜明的图像外加磁场详解静磁场₀的作用B静磁场是系统的核心组成部分，它产生强大且均匀的磁场，使人体内的氢原子核沿磁场方向排列MRI静磁场的均匀性对获得高质量图像至关重要，通常需要达到百万分之一的精度现代临床系统常用的磁场强度为特斯拉和特斯拉，这些强度分别约为地球磁场的MRI

1.5T

3.0倍和倍研究用高场可达甚至更高30,00060,000MRI7T磁场强度越高，信噪比和空间分辨率越好，但同时也会带来更多的技术挑战，如增加化学位移伪影、提高功率沉积和增强敏感性伪影在临床实践中，需要根据检查目的选择合适的磁场强度RF自旋进动与拉莫尔频率进动现象拉莫尔方程在外部磁场中，氢原子核不是静止排列，而是围绕磁场方向做类似陀螺的进动运动拉莫尔方程₀描述了进动频率与磁场强度的关系，其中是进动频率，是旋f=γBfγ这种进动是磁共振现象的物理基础，其频率与磁场强度成正比磁比对氢核为，₀是外加磁场强度在磁场中，氢核的进

42.58MHz/T B

1.5T动频率约为

63.87MHz这一关系式表明，不同的原子核有不同的旋磁比，因此在相同磁场下有不同的共振频率这种特性使可以选择性地对特定原子核进行成像临床主要关注氢核，MRI MRI因为它在人体中含量最丰富且信号最强射频脉冲与激发能量吸收与翻转过程当射频脉冲的频率精确匹配氢核的拉莫尔频率时，会发生共振现象，氢核吸收能量并改变其能量状态这种能量吸收是选择性的，只有特定频率的射频波才能被特定的原子核吸收信号衰减机制射频脉冲停止后，处于高能态的氢核会释放能量回到平衡状态，这个过程称为弛豫弛豫过程中释放的能量形成可被接收线圈检测的信号，信号随时间衰减，这种衰减模式包含了丰富的组织信息MR射频脉冲是成像的关键驱动力，它通过与氢核的进动频率相匹配的电磁波，使氢核从平行磁场的MRI低能态跃迁到反平行的高能态最常用的是°射频脉冲，它能使净磁化矢量从纵向完全翻转到横向90平面松弛过程分解松弛纵向松弛松弛横向松弛T1T2松弛描述了纵向磁化恢复到平衡状态的时间常数，表示氢核从高能松弛描述了横向磁化衰减的时间常数，反映氢核之间相位相干性的T1T2态返回低能态的速率不同组织的值差异是加权图像对比度的基丧失速率松弛是由氢核间的相互作用引起的，不涉及能量交换T1T1T2础液体如脑脊液的值较长约，固态组织如肌肉的值较短T22000ms T2脂肪组织的值较短约，而脑脊液的值较长约约因此在加权图像中，液体呈现高信号亮，而肌肉等组T1250ms@

1.5T T150ms T2这导致在加权图像中，脂肪呈现高信号亮，而织呈现低信号暗4000ms@

1.5T T1脑脊液呈现低信号暗信号检测MRI感应线圈接收系统信号由接收线圈根据电磁感应原理检测当横向磁化矢量在线圈中旋转时，会在线圈中MRI感应产生微弱电流，这些电流经过放大和处理后形成信号MR接收线圈越接近被检查的身体部位，信号接收效率越高这就是为什么现代系统使用各MRI种形状和尺寸的表面线圈来优化特定身体部位的信号接收信号特性FID游离感应衰减是射频脉冲后检测到的最基本信号信号随时间呈指数衰减，其FID MRFID初始幅度与组织中氢原子密度成正比，衰减速率与组织特性相关T2*信噪比是评价图像质量的重要参数，它受多种因素影响，包括磁场强度、线圈类型、SNR MR体素大小、带宽、采集次数等提高通常需要延长扫描时间SNR脉冲序列简介自旋回波序列梯度回波序列SE GRE自旋回波序列由°激发脉冲和一个或多个°重聚脉冲组成°梯度回波序列使用小于°的激发脉冲和梯度反转产生回波，不使用°9018018090180脉冲使散相的自旋重新聚焦，产生回波信号序列可以消除磁场不均匀性重聚脉冲序列扫描时间短，但对磁场不均匀性敏感，产生加权图SE GRET2*引起的信号损失，提供真正的加权图像像T2序列具有较高的信噪比和较少的伪影，但扫描时间较长常用于获取、序列适用于快速成像、成像和动态成像，如心脏功能评估、血管造SE T1GRE3D和质子密度加权图像影等常用变种包括、、等T2GRE FLASHSPGR FISP加权成像原理T1加权成像是通过选择合适的重复时间和回波时间参数，使图像对比主要反映组织松弛特性的成像技术典型参数为短T1TRTET1约和短约TR500ms TE15ms在加权图像中，时间短的组织如脂肪显示为高信号亮，时间长的组织如脑脊液显示为低信号暗肌肉和其他软组织显T1T1T1示为中等信号强度加权成像在显示解剖结构方面表现出色，特别适合显示脂肪与水的界面，如髓鞘化的神经、骨髓与皮质骨界面等它也是最常用于T1对比增强检查的序列，因为大多数含钆对比剂能显著缩短时间T1加权成像原理T2T2加权成像通过选择长TR约2000-4000ms和长TE约80-120ms参数设置，使图像对比主要反映组织T2松弛特性这种参数设置使T1对比减弱，而T2对比增强在T2加权图像中，T2时间长的组织如含水多的组织和液体显示为高信号亮，T2时间短的组织如肌肉和致密结缔组织显示为低信号暗这使T2加权图像特别适合检测含水量增加的病理变化T2加权成像对疾病检测非常敏感，能显示许多病理过程中的水含量变化，如炎症、水肿、脱髓鞘和肿瘤它是MRI检查的基本序列之一，几乎所有MRI检查都包含T2加权序列质子密度加权成像1概念定义质子密度加权成像是一种通过选择长约和短约参数设置，使PD TR2000ms TE20ms图像对比主要反映组织中氢原子核密度而非或特性的成像技术T1T2长使对比减弱，短使对比减弱，因此图像信号强度主要取决于单位体积内可移TR T1TE T2动质子的数量这种成像方式在特定情况下可提供独特的组织对比信息2与成像比较T1/T2加权图像的对比度通常低于或加权图像，但在某些情况下可提供更好的组织分辨PD T1T2率例如，在关节软骨成像中，加权图像可以清晰显示软骨与关节液的界面PD在加权图像中，液体如脑脊液显示为中高信号不如加权中亮，脂肪显示为高信号，PDT2而大多数软组织显示为中等信号强度，彼此之间的对比相对较小3适用疾病类型加权成像在下列情况下特别有用PD关节疾病，特别是软骨病变评估•脑白质疾病，如多发性硬化症斑块检测•脊髓疾病诊断•肌腱和韧带损伤评估•加权图片实例加权图像特点加权图像特点加权图像特点T1T2PD在左侧加权图像中，脂肪如眼眶后脂肪和皮下脂在中间加权图像中，脑脊液呈现明亮的高信号，在右侧加权图像中，组织间对比度相对较低脑T1T2PD肪呈现明亮的高信号，脑脊液呈现暗黑的低信号而脂肪信号相对较低白质比灰质信号低，形成反向脊液呈现中等信号不如亮，灰白质界限较模糊T2灰质比白质信号略低，形成清晰的灰白质对比骨髓的灰白质对比病理性含水增加的区域如水肿、肿但某些结构如基底核在图像中可能显示更清晰PD因含脂肪而呈高信号瘤在中会显著高信号T2图像的层面与方向MR三个主要成像平面横断位水平切面，将身体分为上下部分•Axial矢状位垂直切面，将身体分为左右部分•Sagittal冠状位垂直切面，将身体分为前后部分•Coronal的一大优势是可以直接获取任意方向的断面图像，而不需要重建这与MRI CT不同，主要获取横断面图像，其他平面需要通过重建获得CT除了三个标准平面外，还可以设置斜位平面，以更好地显示特定解剖结构，MRI如心脏短轴位、髋关节斜冠状位等这种灵活性使能够最佳地显示感兴趣MRI的解剖区域层厚是指每个切片的厚度，通常在之间层厚越薄，空间分辨率越高，3-5mm但信噪比越低层间距是指相邻切片中心之间的距离，可以是连续的无间隙或间隔的有间隙磁共振设备结构超导磁体系统超导磁体是现代高场的核心，由浸泡在液氦中的超导线圈构成，温度保持在°附近它产生强大而稳定的静磁场₀，现代临床系统通常为MRI-269C B

1.5T或磁体还配有主动或被动屏蔽系统，减少磁场对周围环境的影响

3.0T射频系统射频系统包括发射和接收部分发射系统产生精确的脉冲序列激发氢原子核；接收系统捕获并放大来自人体的微弱信号现代使用多通道接收线圈和RF MR MRI并行成像技术，大大提高了成像速度和质量梯度磁场系统梯度磁场系统由三对正交线圈组成，分别产生、、三个方向的线性梯度磁场这些梯度场实现空间编码，决定了切片位置和图像分辨率梯度系统的性能X Y Z最大强度和变化率直接影响成像速度和质量磁体类型详解永磁体永磁体使用永久性磁性材料如钕铁硼产生磁场，通常为低场强优点是无需冷却系统、能耗低、开放式设计减轻幽闭恐惧；缺点是磁场强度限制、重量大、图像质MRI

0.2-

0.4T量相对较低电磁体电磁体使用铜线圈通电产生磁场，场强通常为优点是成本相对较低、无需低温制冷；缺点是能耗高、需要大量冷却水、磁场稳定性较差、维护成本高目前临床应MRI

0.2-

0.5T用较少超导磁体超导磁体使用极低温下约的超导线圈产生强磁场，临床常用和优点是磁场强度高、均匀性好、稳定性佳；缺点是成本高、需要液氦冷却、通常为封闭式设计是当4K

1.5T

3.0T今临床的主流选择MRI梯度磁场原理空间定位的物理基础梯度磁场是实现空间定位的关键它通过在主磁场₀上叠加线性变化的磁场，使不同空间位置的MRI B氢核具有不同的进动频率或相位，从而编码空间信息根据拉莫尔方程₀，当磁场强度线性变化时，氢核的进动频率也线性变化通过分析不同频率f=γB的信号分布，计算机可以重建出不同位置的信号强度，形成图像三轴梯度系统系统配备、、三个方向的梯度线圈，可以沿任意方向产生磁场梯度这三个梯度分别用于层MRI XYZ面选择、相位编码和频率编码梯度线圈的性能由最大梯度强度通常为和变化率决定高性能梯20-80mT/m100-200T/m/s度系统支持更快的成像速度和更高的分辨率，是快速序列如和并行成像的基础EPI扫描参数与调节1回波时间TE回波时间是指激发脉冲中心到回波信号中心的时间间隔，直接影响图像的对比度短RF T2减弱对比，长增强对比TE10-30ms T2TE80-120ms T2的选择取决于检查目的和序列类型如要显示对比如观察病灶，选择长；如要减少运TE T2TE动伪影或获取对比，选择短在梯度回波序列中，通常更短T1TE TE1-15ms2重复时间TR重复时间是指连续两个激发脉冲之间的时间间隔，直接影响图像的对比度和扫描时间短RF T1增强对比，长减弱对比TR300-700ms T1TR2000-4000ms T1的选择是对扫描时间和图像对比的权衡增加可以提高信噪比和减少饱和效应，但会TR TRT1延长扫描时间快速序列如快速自旋回波通过特殊技术在一个内获取多个回波，大大FSE TR缩短了扫描时间3层厚与视野参数层厚决定了每个切片的厚度，通常在之间较薄的层厚提供更好的空slice thickness2-8mm间分辨率，但信噪比较低；较厚的层厚提供更好的信噪比，但空间分辨率较低视野是成像区域的大小，通常以厘米表示较小的提供更高的空间分辨率，但可能FOV FOV产生折叠伪影；较大的减少折叠伪影，但降低空间分辨率应根据检查部位和目的适FOV FOV当选择图像矩阵与分辨率图像矩阵是指构成图像的像素数量，通常表示为频率方向像素数×相MR位方向像素数，如×或×矩阵大小直接影响图像的256256512512空间分辨率和扫描时间较大的矩阵如×提供更高的空间分辨率，适合观察精细结构，512512如内耳或小关节；但需要更长的扫描时间，且信噪比较低较小的矩阵如×扫描速度快，信噪比高，但空间分辨率较低128128图像的空间分辨率由像素大小决定，计算公式为像素大小矩阵=FOV/大小例如，对于和×矩阵，像素大小为24cm FOV256256在选择矩阵大小时，需要根据临床需求平衡分辨率、信噪比

0.94mm和扫描时间现代常用非等向性成像，即频率编码方向使用较高矩阵如，MRI512相位编码方向使用较低矩阵如，以减少扫描时间同时保持较高分256辨率图像信噪比优化磁场强度线圈选择较高的磁场强度提供更高的信噪比，信接收线圈距离感兴趣区域越近，越高SNR SNR号强度近似与磁场强度的平方成正比因此，表面线圈对近表面结构提供最佳，而体SNR理论上提供约倍于系统的信线圈提供更均匀但较低的现代广

3.0T MRI

40.5T SNRMRI号强度这使高场系统能够获取更高分辨率图泛使用多通道相控阵线圈，兼具高和大SNR像或缩短扫描时间覆盖范围信号平均体素大小增加采集次数或并平均信号可以更大的体素包含更多氢原子，产生更强信号NEX NSA提高，但扫描时间也会相应增加体素大小由、矩阵大小和层厚决定增SNR SNRFOV提高与采集次数的平方根成正比，例如，次大任何一个维度都会提高，但降低空间4SNR平均提供倍但需要倍时间在运动敏分辨率常见的权衡是适当增加层厚以获取足2SNR4感区域特别有用够SNR伪影类型及纠正运动伪影金属伪影化学位移伪影由患者自主运动如呼吸、心跳或非自主运动由体内金属物引起的磁场扭曲，导致信号丢失、由脂肪和水质子共振频率差异引起，表现为脂如肠蠕动引起，表现为图像模糊或重影纠几何变形和亮带暗带金属伪影的严重程度取肪水界面的错位，在高场强下更明显解决-正方法包括使用快速序列减少采集时间、呼决于金属类型、大小和成像序列减轻方法包方法包括使用脂肪抑制技术、增大接收带宽吸门控触发技术、预饱和带抑制血流信号、括使用特殊序列如、、降低像素频率差、选择合适的频率编码方向、/VAT SEMAC使用抗蠕动药物、适当固定检查部位等、增大带宽、减小体素大小、选择使用双回波或三点技术分离水脂信号等MAVRIC Dixon适当的扫描平面等影像常见伪影实例MRI伪影识别指南伪影改善策略识别伪影是确保准确诊断的关键步骤运动伪影通常表现为沿相位编码遇到伪影时，应先确定伪影类型，然后采取针对性措施对于运动伪影，方向的重影或条纹；金属伪影表现为信号空洞和周围强烈的信号扭曲；可调整序列缩短采集时间或使用触发技术；对于金属伪影，可使用专门化学位移伪影在脂肪水界面产生黑白边界；折叠伪影使解剖结构从图像的金属伪影减少序列；对于化学位移，可增大带宽或使用脂肪抑制；对-一侧折叠到另一侧于折叠伪影，可增大或使用折叠抑制技术如过采样FOV检查流程综述预约与筛查患者预约检查后，需完成安全筛查表格，详细询问金属植入物、妊娠状态等禁忌症医师开具MRI检查申请单，详述临床问题和检查目的，这对制定合适的扫描方案至关重要患者准备患者抵达后，需更换无金属物品的衣物，移除所有金属饰品、电子设备、信用卡等技师再次确认安全筛查表，解释检查过程，并获取知情同意某些检查可能需要静脉通路以注射对比剂定位与扫描技师帮助患者在检查床上就位，使用合适的线圈，并提供耳塞或耳机以减轻噪音进行定位扫描后，根据检查方案设置相应序列参数，开始正式扫描扫描过程中技师通过对讲系统与患者保持沟通图像处理与诊断扫描完成后，技师检查图像质量，必要时进行后处理图像传输至系统，由放射PACS科医师进行专业解读并出具报告最终报告和图像提供给申请检查的临床医师，用于诊断和治疗决策患者准备与禁忌绝对禁忌症•非MR兼容的心脏起搏器或除颤器•铁磁性血管夹特别是颅内•某些神经刺激器和药物输注泵•金属碎片特别是眼内或近血管•某些人工耳蜗和听力植入物即使某些现代植入物被标记为MR兼容或MR条件性兼容，也需要查阅具体兼容条件，如允许的最大磁场强度、特定扫描参数限制等检查安全规范磁场区域划分设施通常分为四个安全区域公共区域、患者筛查和准MRI ZoneIZone II备区、控制室，需受控进入和扫描室，强磁场区域每Zone IIIZone IV个区域都有明确的安全要求和进入权限控制，防止未经授权人员进入强磁场区域陪同人员管理陪同人员必须通过与患者相同的安全筛查程序必要时如儿童检查、重症患者允许陪同人员在医护人员指导下进入扫描室，但要明确告知安全注意事项，避免携带金属物品，并保持在安全距离内，远离磁体开口应急预案每个中心必须制定详细的应急预案，包括患者医疗紧急情况如过敏反应、MRI心脏骤停、设备故障如淬火和火灾等情况的处理流程所有工作人员必须定期培训这些预案，熟悉应急设备位置和使用方法，确保能迅速应对紧急情况病人舒适性管理镇静与麻醉选择对于严重幽闭恐惧症患者、儿童或无法配合的患者，可能需要镇静或麻醉常用镇静药物包括苯二氮卓类如地西泮和丙泊酚使用镇静时必须有合格医护人员监测生命体征，并配备兼容的监护设备MR特殊人群考虑儿童需要特别关注，除镇静外，还可使用模拟扫描熟悉环境，或采用游戏化策略减轻恐惧老年人可能需要更舒MRI适的定位辅助工具和更频繁的沟通对于病痛患者，可提供兼容的固定装置和适当镇痛，并考虑调整序列减少扫描MR时间常用检查类型MR35%30%20%神经系统肌肉骨骼系统腹部与盆腔包括脑部和脊髓检查，是最主要包括关节、肌肉、韧带和骨包括肝脏、胰腺、肾脏、肾上腺MRI常见应用领域优势在于软组织骼检查能优秀显示软组织以及女性盆腔和男性前列腺检查MRI对比度高，能清晰显示脑实质、结构，特别适合评估关节内损伤、在评估实质性器官病变、肿MRI脑膜、脑脊液和血管结构主要肌腱和韧带断裂、软骨损伤、骨瘤分期、炎症性疾病和血管异常用于评估肿瘤、脑血管疾病、炎髓病变和肌肉疾病常见检查部方面具有独特优势特别是肝脏症、脱髓鞘病变、外伤和先天异位包括膝关节、肩关节、髋关节对病变的检出和鉴别具有高MRI常等和脊柱度敏感性15%心血管系统包括心脏功能和结构评估、心肌灌注和活力研究、大血管检查等心脏能提供高时间分辨率的MRI心脏运动图像，评估心室功能、心肌梗死和心肌病变，是心血管疾病诊断的重要工具神经系统应用MRI脑血管疾病在脑卒中诊断中具有显著优势，特别是弥散加权成像能在症状出现后数MRI DWI分钟内显示急性缺血性改变，比早数小时磁共振血管成像可无创评估CT MRA颈动脉和颅内动脉狭窄，灌注加权成像能评估缺血半暗带，为治疗决策提供PWI关键信息脑肿瘤是脑肿瘤检测和分型的首选方法，特别是对比增强加权成像能精确显示肿MRI T1瘤边界和内部结构先进技术如弥散张量成像可显示肿瘤与重要白质纤维束DTI的关系，功能可定位功能区与肿瘤的相对位置，辅助手术规划，提高MRIfMRI安全性其他神经系统应用在多发性硬化症、癫痫、神经退行性疾病如阿尔茨海默病和先天畸形评估中MRI也发挥重要作用随着技术进步，如高场和人工智能辅助分析的应用，神7T MRI经系统将提供更精细的解剖和功能信息MRI神经系统是临床应用最广泛的检查类型，占所有检查的约脑MRI MRI MRI35%部已成为神经系统疾病诊断的金标准，具有无辐射、高软组织对比度和多参MRI数成像的优势脊柱诊断MRI颈椎间盘突出腰椎管狭窄脊髓肿瘤颈椎能清晰显示椎间盘突出、脊髓受压和神腰椎是评估腰椎管狭窄的最佳方法，能显示是脊髓肿瘤诊断的首选方法，能确定肿瘤的MRI MRI MRI经根受侵情况突出的椎间盘在加权图像上椎间盘退变、椎体后缘骨赘、黄韧带肥厚和小关确切位置、大小、范围和特性脊髓肿瘤在T2T2通常呈现中低信号，可见明确的椎间盘边界超出节肥大等导致狭窄的多种因素横断面加权加权图像上通常呈高信号，增强扫描可显示肿瘤T2正常范围，伴随脊髓或神经根受压征象脊髓受图像最适合评估中央管和侧隐窝狭窄程度，矢状强化模式髓内肿瘤如室管膜瘤、星形细胞瘤压区可见高信号，提示脊髓水肿或髓内改变位图像则有助于评估多节段病变和椎体终板变化和髓外肿瘤如神经鞘瘤、脊膜瘤在上有特T2MRI征性表现，有助于鉴别诊断肌肉骨骼系统MRI关节疾患是评估关节内部结构的最佳方法，能清晰显示软骨、半月板、韧带和滑膜等结构在膝关节检查中，MRI能以以上的准确率诊断半月板撕裂，显示前后交叉韧带损伤及软骨缺损肩关节可精确评估MRI90%MRI旋转袖肌腱病变、盂唇损伤和肱二头肌长头腱异常软组织损伤分型肌肉和肌腱损伤的分级评估是的独特优势对于肌肉拉伤，可区分轻度拉伤纤维微拉伤、中度拉MRI MRI伤部分断裂和重度拉伤完全断裂，显示肿胀、水肿和出血程度，指导治疗方案和预后评估肌腱损伤的表现取决于急慢性程度，急性期主要表现为肿胀和信号改变，慢性期可见肌腱增厚或变薄MRI骨肿瘤鉴别在骨肿瘤诊断中提供关键信息，包括肿瘤的解剖范围、软组织侵犯程度、骨髓侵犯范围和血管神经束MRI受侵情况不同类型的骨肿瘤在上有特征性表现骨肉瘤通常呈现混杂信号，边界不规则，常伴软组MRI织肿块；骨软骨瘤在加权图像上软骨帽呈高信号；骨巨细胞瘤呈现均匀中低信号，有时可见液液平面T2-对良恶性病变的鉴别具有高度敏感性，但特异性较低，通常需要结合临床、线和病理结果综合判断MRI X动态增强和弥散加权成像有助于提高鉴别诊断的准确性MRI心血管成像MRI1心脏结构与功能评估心脏是评估心室容积、质量和功能的金标准，通过电影序列获取整个心动周期的动态图像MRI cine短轴多层面覆盖整个心脏，可精确计算射血分数、每搏输出量和心输出量，评估心室壁运动异常与超声心动图相比，不受声窗限制，能提供更高的组织对比度；与相比，无辐射暴露且无需MRI CT碘对比剂此外，能评估心肌厚度、心包疾病和心脏肿瘤，是心肌病诊断的重要工具MRI2心肌灌注与梗死评估心肌灌注通过首过加强技术评估心肌血供，能检测冠状动脉狭窄导致的灌注缺损应力灌MRI FPP注使用腺苷或多巴酚丁胺可检测冠心病引起的可逆性灌注缺损，诊断准确率接近MRI90%延迟强化是诊断心肌梗死的最敏感方法，能显示不可逆性心肌损伤梗死区在延迟MRILGE10-分钟后显示强烈的钆延迟强化，而正常心肌无强化这种技术能检测小至的心肌梗死，远优于151g其他影像方法3心肌组织特性评估映射和映射技术能量化心肌组织特性，提供心肌纤维化、水肿和铁沉积的定量评估原生T1T2T1值增高提示间质纤维化或淀粉样变性，值增高提示心肌水肿或炎症T2这些技术特别适合评估弥漫性心肌病变，如肥厚型心肌病、扩张型心肌病、心脏淀粉样变性和心肌炎等，为早期诊断和治疗监测提供重要信息腹部与盆腔MRI盆腔应用亮点MRI女性盆腔能精确评估子宫和卵巢疾病子宫内膜异位症、子宫肌瘤和卵巢囊肿在上有特征性MRI MRI表现对子宫内膜癌和宫颈癌的分期评估，提供的精确解剖信息可指导治疗决策和手术规划MRI男性盆腔主要用于前列腺癌的检测和分期多参数结合加权、弥散加权和动态MRI MRImpMRI T2增强序列，能提高前列腺癌检出率并减少不必要活检评分系统标准化了前列腺的解读，PI-RADS MRI显著提高了诊断一致性直肠对直肠癌的局部分期和治疗计划制定具有重要价值，能精确评估肿瘤侵犯深度、环周切缘受MRI侵和局部淋巴结转移，为新辅助治疗和手术方式选择提供依据肝胆胰特点MRI肝脏在肝脏病变检测和鉴别方面具有卓越性能多种特殊序列如化学位移成像、弥散加权成像和MRI多相动态增强成像提供丰富的肝脏病变信息肝细胞特异性对比剂如钆塞酸二钠能提高肝细胞癌的检出率并鉴别肝良恶性病变胰腺对胰腺炎症和肿瘤具有高度敏感性磁共振胆胰管造影无需造影剂即可清晰显示胆MRI MRCP道和胰管系统，是胆胰管疾病诊断的首选方法，特别适合评估胆管结石、狭窄和梗阻性黄疸乳腺应用MRI乳腺癌检测优势乳腺是目前最敏感的乳腺癌检测方法，敏感性达以上，远高于乳腺线摄影和超声它特别适合检测乳腺线难以显示的病变，如致密乳腺组织中的肿瘤动态增强基于MRI90%X XMRI肿瘤新生血管丰富的特点，能显示典型的快进快出增强模式，提高恶性病变检出率高危人群筛查价值乳腺推荐用于高危人群筛查，包括基因突变携带者、胸壁接受过放疗的患者和乳腺癌家族史强阳性者研究表明，在这些高风险人群中，筛查能比常规乳腺线MRI BRCA1/2MRI X摄影早期发现更多癌症，并可能改善生存率对于乳腺组织密度极高的女性，也可作为乳腺线摄影的补充筛查方法MRI X术前分期与治疗监测乳腺在乳腺癌术前评估中发挥重要作用，可检测多灶性和多中心性病灶，评估胸壁和胸肌侵犯，指导手术方式选择术前可能导致左右的手术方案改变，虽然关于是否MRI MRI30%改善生存率仍有争议此外，还用于新辅助化疗反应评估，通过比较治疗前后肿瘤大小和强化特点，预测病理完全缓解率MRI新生儿与儿童MR儿童的特殊要求MRI儿童面临的主要挑战是患儿不配合和活动对于婴幼儿，可采用喂哺后睡眠技术，即MRI检查前喂食使其自然入睡进行扫描对于年龄较大儿童，可使用模拟扫描训练，播放扫描声音录音让其提前适应，或允许父母陪伴减轻焦虑对于无法通过上述方法获得配合的患儿，通常需要镇静或全身麻醉使用镇静剂时必须由有经验的麻醉医师监控生命体征，并配备儿科急救设备扫描时使用固定装置减少活动，并优化扫描序列减少采集时间新生儿脑部成像新生儿是评估脑发育和新生儿脑损伤的重要工具与超声相比，能更全面显示脑实MRI MRI质，特别是皮层和后颅窝结构对于早产儿，可评估脑室周围白质软化、脑室扩大和大MRI脑皮质发育，有助于预测神经发育结局缺氧缺血性脑病是足月新生儿脑损伤的主要原因，弥散加权可在发病后小时内显示异MRI24常，而常规加权像可能需要数天才显示改变特殊序列如磁敏感加权成像高度T1/T2SWI敏感于出血，对评估新生儿出血性损伤具有重要价值动态增强成像（）DCE1对比剂机制动态增强使用钆对比剂，通过静脉注射后快速连续采集加权MRIDCE-MRI T1图像，观察对比剂在组织中的动态分布钆对比剂缩短周围组织弛豫时间，T1在加权图像上显示信号增强与正常组织相比，肿瘤血管通透性增加和细胞T1外间隙扩大，导致对比剂聚集模式不同2采集与分析通常包括对比前图像、动态相注射后秒分钟高时间分辨率连续DCE-MRI30-5采集和延迟相注射后分钟定性分析评估病变的强化形态均匀、非均5-10匀、环形和动态曲线类型持续上升型、平台型、快进快出型，后者与良恶性相关定量分析通过药代动力学模型计算参数如容积转移常数、细胞KtransVe外间隙体积等3临床应用广泛应用于肿瘤检测、鉴别诊断和治疗反应评估在乳腺中，是DCE-MRI MRI检测和表征乳腺癌的核心技术；在前列腺多参数中，与和结合提MRIT2WI DWI高前列腺癌检出率；在脑肿瘤评估中，帮助区分肿瘤复发与放疗后改变；在药物研发中，作为抗血管生成药物疗效的生物标志物近年来，人工智能技术与结合，进一步提高诊断准确性DCE-MRI弥散加权成像（）DWI弥散加权成像DWI是基于水分子布朗运动的MRI技术，能无创评估组织微观结构DWI通过在常规自旋回波序列中加入两个相等但方向相反的梯度脉冲，使静止质子信号恢复而运动质子信号减弱，从而产生对水分子扩散敏感的图像DWI图像上，水分子扩散受限的组织如高细胞密度肿瘤显示高信号，而扩散自由的组织如囊性病变显示低信号表观弥散系数ADC图是DWI的定量表示，提供组织扩散特性的定量测量，与DWI信号强度呈负相关功能磁共振成像（）fMRI1原理机制功能磁共振成像基于脑活动与局部血流动力学变化的关联，主要利用血氧水平依赖效应fMRI BOLD神经元活动增加导致局部氧代谢增加，随后血流增加超过氧气消耗，使得局部含氧血红蛋白浓度相对增加含氧和脱氧血红蛋白的磁性不同脱氧血红蛋白具有顺磁性，这种差异导致加权图像信号强度变化T2*通过快速采集加权图像通常使用序列，可检测这些微小信号变化，反映大脑功能活动T2*EPI2任务态与静息态fMRI任务态要求受试者执行特定任务如手指运动、语言任务，通过比较任务状态与基线状态的图像差fMRI异，确定与特定功能相关的脑区通常使用块设计任务和休息交替或事件相关设计随机呈现短暂刺激静息态在受试者休息状态下采集数据，分析自发性低频血氧波动的时间相关性，确定功能连接网络fMRI常见的静息态网络包括默认模式网络、感觉运动网络和执行控制网络等，反映大脑内在功能组织3临床与研究应用临床上，主要用于术前功能区定位，特别是评估脑肿瘤或癫痫病灶与重要功能区如运动皮层、语言fMRI区的关系，指导手术规划，减少术后功能缺损风险在研究领域，广泛应用于认知神经科学、精神疾病研究和神经发育研究它能揭示正常认知过程的fMRI神经基础，以及各种神经精神疾病如精神分裂症、抑郁症、自闭症的功能连接异常血管造影（）MR MRA飞行时间技术相位对比技术对比增强TOF PCMRACE-MRA基于流入效应，利用流动血液与静止利用流动物质在梯度磁场中获得的相使用钆对比剂缩短血液时间，在TOF-MRA PC-MRA CE-MRA T1组织的饱和度差异通过对成像体积反复施加位差，直接测量血流速度和方向通过施加流敏加权序列上血管显示高信号通过对比剂首T1脉冲，静止组织信号被饱和抑制，而流入的感梯度，流动血液获得与速度成比例的相位变化，过效应，可在短时间内获取高分辨率血管图像RF未饱和血液产生高信号适合显示动脉，对而静止组织相位不变不仅能显示血不受流速和方向影响，图像质量优于TOF PC-MRA CE-MRA血流方向敏感，常用于颅内动脉和颈动脉成像管形态，还能提供血流量化信息，适合血流动力无对比剂技术，特别适合全身血管评估，如主动优点是无需对比剂；缺点是对慢流或湍流敏感，学研究它对流速敏感，需根据目标血管调整速脉、肾动脉和下肢血管近年来，时间分辨CE-容易高估狭窄程度度编码参数技术可提供血管动态信息，区分动脉和静VENC MRA脉期波谱成像（）MRS主要代谢物及临床意义•N-乙酰天门冬氨酸NAA神经元标志物，神经元损伤或丢失时降低•胆碱Cho细胞膜代谢标志物，在肿瘤和脱髓鞘病变中升高•肌酸Cr能量代谢标志物，相对稳定，常作为内参考•乳酸Lac厌氧代谢产物，在缺氧和缺血条件下升高•肌醇mI星形胶质细胞标志物，在阿尔茨海默病早期升高•谷氨酸/谷氨酰胺Glx神经递质，在肝性脑病中升高临床上，MRS主要用于脑肿瘤鉴别诊断肿瘤通常表现为NAA降低、Cho升高，区分肿瘤复发与放射性坏死前者Cho/NAA比值高，以及评估神经退行性疾病如阿尔茨海默病中mI升高、NAA降低此外，MRS还应用于肝脏、前列腺等器官的代谢评估安全等级与分区MRZone IZone II公共区域，对所有人开放，无安全限制通常包括接待区、候诊室过渡区域，患者在此进行筛查和准备包括更衣室、面谈室和一些检查MR和公共走廊在这个区域，患者和访客可以自由活动，不需要安全准备区工作人员在此完成详细安全筛查表，确认患者无禁忌症，MRMR筛查应在此区域提供安全教育材料，并开始初步筛查过程并指导患者更换合适的无金属衣物这是患者从非受控环境进入受控环MRI境的界面Zone IIIZone IV受控区域，包括控制室和扫描室周围区域只有经过安全培训的人扫描室本身，强磁场区域这是最高风险区域，磁场始终开启必须严MR员和已完成筛查的患者在工作人员陪同下才能进入此区域通常由门禁格控制进入，只有经过全面筛查的患者和必要的医护人员才能进入所系统控制，防止未经授权人员进入所有进入的人员必须接受有进入的设备必须经过安全认证门口应有清晰的警示标Zone IIIZone IVMR金属检测或通过金属探测器检查志和永久磁场开启的提示的最新发展趋势MR超高场技术MRI超高场及以上代表磁共振成像的前沿发展与传统和系统相比，MRI7T

1.5T3T7T提供显著提高的信噪比和对比度，支持亚毫米级空间分辨率和增强的敏感性这使得MRI观察微小解剖结构如海马亚区和大脑皮层层成为可能，对神经退行性疾病早期诊断具有重要价值系统在功能成像方面也具有显著优势，提供更精细的信号分辨率，能够区分皮7T BOLD层柱和层，深入研究大脑功能组织目前，已获批准用于临床，虽然主要限7T MRIFDA于神经和肌肉骨骼成像，但其临床应用正在扩展与结合AI MRI人工智能，特别是深度学习技术，正在革新领域在图像获取阶段，可加速采集MRI AI过程，使用稀疏采样和深度学习重建，将分钟的扫描缩短至分钟在图像重建15-305中，算法可从低剂量数据重建高质量图像，减少运动伪影并提高空间分辨率AI在诊断方面，系统能自动分割解剖结构，量化病变体积，辅助疾病检测和分类例如，AI在脑卒中评估中，可快速测量梗死核心和缺血半暗带；在肿瘤学中，可提供精确分割AI和治疗反应评估此外，还能从图像中提取定量生物标志物，发现肉眼难以识别的模AI式，支持精准医疗发展在科研中的应用MRI临床前研究大规模人群研究小动物系统通常为为生物医学在大规模人群研究中发挥重要作用，如英国MRI

4.7-

11.7T MRI研究提供了强大工具，允许无创、纵向研究疾病生物银行万人和人类连接组计划人101200模型和治疗反应在肿瘤研究中，可监测肿这些研究收集标准化数据，结合基因组学、MRI MRI瘤生长、血管生成和对治疗的反应；在神经科学代谢组学等多组学数据，探索健康和疾病的生物中，可研究脑发育、神经退行性疾病进展和药物标志物，建立正常变异范围，发现疾病早期征象作用；在心血管研究中，可评估心脏功能和血管病变这些大数据集为算法开发提供训练数据，推动AI分子成像使用靶向对比剂或标记细胞，实现个体化预测模型发展通过分析大量数据，研究MRI特定分子和细胞过程的可视化例如，铁氧体纳人员可以发现复杂的脑行为关系，理解环境和遗-米粒子标记的干细胞可通过追踪其在体内的传因素如何影响大脑结构和功能，为精准医疗奠MRI迁移和分化，为再生医学提供重要信息定基础与其他模态融合与其他成像和非成像技术的融合代表未来发展方向融合系统同时提供高分辨率解剖信息和MRIMRI-PET分子功能信息，特别适合神经退行性疾病和肿瘤学研究与脑电图结合提供高时间和空间分辨率MRI EEG的脑功能信息，用于癫痫和认知研究放射组学将图像特征与基因组学和临床数据结合，提取定量特征，开发预测模型，用于诊断、预后评估MRI和治疗选择这种多模态整合方法有望实现更全面的疾病表型分析，推动精准医学发展影像后处理技术多平面重建可视化技术定量分析软件MPR3D是最基本的后处理技术，将原始轴位或矢最大密度投影常用于血管成像，显示路径定量分析软件自动或半自动测量解剖结构体MPR MIPMRI状位数据重建为任意平面的图像正交显上最高信号强度的体素，突出血管等高信号结构积、厚度和面积在神经影像学中，可分割灰质、MPR示标准轴位、矢状位和冠状位；斜可沿特体积渲染通过设置不同组织的透明度和颜色白质和脑脊液，计算脑区体积，测量皮层厚度，MPR VR定解剖结构如海马、视神经方向重建曲面参数，创建逼真的表现，适合复杂解剖结构评估脑萎缩在心脏中，可计算心室容积、3D MRI沿弯曲结构如脊柱、血管重建图像，使整可视化表面渲染基于阈值分割创建结构表面模质量和射血分数肿瘤体积测量对治疗反应评估MPR个结构在单一图像中显示要求原始数据型，适合骨骼、血管和器官表面展示这些至关重要此外，软件可进行纹理分析，提取放MPR3D等向性或近等向性各向同性，因此通常使用技术在手术规划、血管病变评估和教学中具有重射组学特征，支持基于影像的人工智能预测模型采集序列要价值开发3D常见判读误区与纠正正常变异的误读解剖正常变异是影像诊断的常见陷阱例如，蝶骨小翼脑膜瘤样增厚是正常变异，但可能被误诊为脑膜瘤；腔正常脂肪可能被误认为Meckel小脑桥角肿瘤；椎动脉正常走行不对称可能被误认为血管迂曲或异常骨髓正常转换和脂肪在不同年龄段的分布变化也常引起误解特别是在儿童和青少年，骨髓红色转黄的不均匀过程可能模拟病理信号垂体大小和信号随年龄、性别和激素状态变化，如青春期和妊娠期垂体增大是正常生理现象假阳性防范策略熟悉常见正常变异的典型表现和分布•检查典型病例MRI脑胶质母细胞瘤脊髓损伤与膝关节损伤左侧图像显示一个典型的高级别胶质瘤胶质母细胞瘤加权增强扫中左图显示创伤性颈椎骨折和脊髓损伤加权图像上可见椎体骨折，T1T2C5描显示不规则环形强化肿块，内部有坏死区低信号，周围有明显水肿脊髓在损伤处呈高信号，提示水肿或出血中右图为膝关节内侧半月板胶质母细胞瘤特征包括不均匀强化、坏死、水肿和质点效应弥散受限后角撕裂，表现为加权图像上线状高信号延伸至半月板关节面膝关T2高信号、灌注增高和中比值升高支持高级别诊断节是评估韧带、半月板和软骨损伤的金标准DWIMRS Cho/NAA MRI磁共振检查疑难解答植入物安全性序列选择问哪些植入物绝对禁止检查？答非兼容的问如何为特定临床问题选择最佳序列？答序列选MRIMR心脏起搏器、除颤器、神经刺激器、药物泵、铁磁性血择应基于临床问题和目标组织特性例如，适合T1WI管夹特别是颅内和金属碎片特别是眼内或近重要结显示解剖结构和对比增强；敏感于病理水肿和囊T2WI构是绝对禁忌然而，许多现代植入物是条件性兼性病变；抑制脑脊液信号，突显脑实质病变；MR FLAIR容的，需查询具体产品信息确定在何种条件下可安全扫对急性缺血和高细胞密度病变敏感；梯度回波序DWI描患者应提供植入物确切名称和型号，必要时联系厂列对出血和钙化敏感疾病特异性方案已标准化，如急商确认性卒中推荐、、和；肿瘤评估需DWI FLAIRGRE MRA、、和增强扫描T1WI T2WI FLAIR对比剂应用问何时需要使用对比剂，有哪些风险？答对比剂主要为钆剂用于增强血管和血脑屏障破坏区域，适用于肿瘤、感染、炎症和血管性病变评估常见不良反应包括轻微过敏皮疹、荨麻疹，严重反应罕见主要风险是肾源性系统纤维化，见于重度肾功能不全患NSF者；长期反复暴露可能导致钆沉积于脑组织使用前应评估肾功能慎用，优先选择环状而GFR30ml/min非线性钆剂，避免反复使用学习资源与拓展推荐中文教材《磁共振成像学》第五版，徐克、陈祖望主编，人民卫生出版社•《临床磁共振成像诊断学》，丁建伟主编，科学出版社•《实用磁共振成像技术学》，施海彬主编，军事医学科学出版社•《头颅磁共振成像诊断学》，王希刚主编，人民军医出版社•在线资源包括中国医师协会放射医师分会提供的继续教育资料和指南，以及各大医学www.card.org.cn院校的课程和视频讲座MOOC国际权威资源教材《》等、《》•MRI:The BasicsHashemiClinical MRImaging:A PracticalApproach等、《》等ReimerMRI inPractice Westbrook期刊《》、《》、•Magnetic Resonancein MedicineJournal ofMagnetic ResonanceImaging《》Radiology在线资源案例库、物理原理、国际磁共振医学会•Radiopaedia.orgMRIquestions.comISMRM培训资料对于希望深入研究物理原理的学生，推荐《MRI Principlesof NuclearMagnetic Resonance》和《》等Microscopy CallaghanHandbook ofMRI PulseSequences Bernstein课件总结与互动测验1核心知识点回顾2学习成果自评本课程系统介绍了磁共振成像的物理基础、技术原理和临床应用从核磁共振通过本课程，您应当能够现象的基本原理出发，讲解了氢原子核在磁场中的行为、自旋进动和拉莫尔频解释的基本物理原理和信号产生机制•MRI率、弛豫过程等基础概念T1/T2区分不同脉冲序列的特点和适用范围•在技术层面，我们详细探讨了设备结构、脉冲序列类型、成像参数调节和MRI理解各种成像参数对图像质量和对比度的影响•图像后处理技术从基础加权成像到高级功能成像技术如、T1/T2DWI fMRI识别常见疾病的表现特征和，全面覆盖了现代的技术谱系•MRIMRS MRI理解安全规范和操作流程•MRI临床应用部分按系统介绍了神经系统、肌肉骨骼系统、心血管系统和腹盆腔等了解最新技术发展和研究方向领域的应用价值和判读要点，辅以典型病例分析，帮助理解理论知识在实•MRIMRI践中的应用请通过课后测验和实践练习巩固这些知识点，培养独立分析和解决临床问MRI题的能力鼓励同学们提出问题，分享学习心得，并将理论知识应用到实际临床案例分析中后续课程将更深入探讨特定领域的应用和高级技术，欢迎有兴趣的同学继续参与MRI。