NMRI原理及臨床應用（創外）

nuclearmagneticresonanceimaging

同濟醫院放射科陳浪NMRI原理及臨床應用常規成像第一代1981年

快速成像第二代1989年30年MRI發展趨勢

功能成像第三代1995年以GRE家族為代表，解決了動態掃描及血管成像問題以EPI家族為代表，掀起了功能研究的熱潮第四代2004年無（低）偽影成像以PROPELLER家族為代表，開創了無（低）偽影成像的廣闊的空間以SE家族為代表，解決了常規軟組織成像的問題NMRI原理及臨床應用自旋（spin）：繞其自身軸的旋轉，每一個具有自旋特性的微粒都是一個磁矩。NMRI原理及臨床應用進動（precession）：外加磁場產生一個旋轉力作用，作用于自旋質子，使之繞主磁場方向作圓錐面軌跡轉動.其進動頻率由larmor方程決定。XYZω0=γB0f0=ω0/2πNMRI原理及臨床應用射頻脈沖激發RadioFrequencePulse，RF

RF→1H：低能→高能種類：90°、180°、＜90°核磁弛豫Relaxation:RF停止，磁化（M）→平衡90°RFzyx180°RF45°RFNMRI原理及臨床應用弛豫時間T1：縱向弛豫時間,自旋晶格時間,63%.Mz-----MoT2:橫向弛豫時間,自旋自旋時間,37%.Mxy----Mo當TR=T11－E-TR/T1＝0.63NMRI原理及臨床應用TR（重復時間）TE（回波延遲時間）SI=N(H)(E-TE/T2*)(1-ETR/T1) T1短TR短TET2長TR長TENH長TR短TENMRI原理及臨床應用NMRI原理及臨床應用SEFSE提高掃描速度FSE-XL減小圖像模糊FRFSE-XLSSFSE提高采集速度FSE-IR改變圖像對比T1FlairT2FlairPROPELLER減少偽影GRESPGR消除T2殘留FIESTA保持穩定T2殘留EPI加入彌散測量梯度DW-EPIFastSPGR加快掃描速度LAVATRICKS使用匙孔原理提高時間分辨率STIRNMRI原理及臨床應用組織信號特征水:自由水－小分子水、運動頻率高、長T1T2結合水－依附在大分子蛋白質周圍的水化層低頻率，稍長T1T2脂肪與骨髓組織：較高的質子密度，具有非常短T1

長T2。質子密度加權像，T1呈高信號，但周圍組織的信號強度增加，其對比度下降；T2信號都將受到一定程度的限制。NMRI原理及臨床應用肌肉組織所含的質子密度明顯少于脂肪和骨髓組織，且具有較長的T1和較短的T2馳豫特點。所以在T1信號強度較低，影像呈灰黑色。隨著短T2的弛豫特點，信號強度增加不多，影像呈中等灰黑色。韌帶和肌腱組織質子密度低于肌肉組織，該組織也具有長T1和短T2弛豫特點，均表現為中低信號。NMRI原理及臨床應用骨骼組織

骨皮質內所含的質子密度很小，MR信號非常弱，T1T2均為黑色低信號。鈣化軟骨的質子密度特點與骨皮質相同，為黑色低信號。纖維軟骨組織質子密度明顯高于骨皮質和鈣化軟骨。具有較長的T1和較短的T2弛豫特征，但因其具有一定的質子密度，故在T1或T2加權像上，信號強度不高，呈中低信號。透明軟骨內含有75%-80%的水份，具有較大的質子密度，并具有較長的T1和長T2弛豫特征。NMRI原理及臨床應用NMRI原理及臨床應用NMRI原理及臨床應用順磁性物質含有不成對的電子，常見的有鐵、鉻、釓、錳等金屬、稀土元素及自由基。在磁場中順磁性物質的磁進動與組織內質子進動相互作用，產生一個隨機變化的局部微小磁場，這個微小磁場的變化頻率與Larmor頻率接近，從而使T1弛豫時間縮短。脂類分子純水分子非常小，運動頻率非常高，遠高于Larmor頻率。大分子如蛋白質和DNA分子運動頻率較慢，低于Larmor頻率。所以大、小分子在T1加權上均呈低信號。脂類分子為中等大小，其運動頻率高于蛋白質，低于純水，與Larmor頻率相似，所以T1弛豫時間短，T1加權像呈高信號。

NMRI原理及臨床應用臨床應用NMRI原理及臨床應用膝關節正常解剖NMRI原理及臨床應用NMRI原理及臨床應用NMRI原理及臨床應用NMRI原理及臨床應用NMRI原理及臨床應用NMRI原理及臨床應用NMRI原理及臨床應用NMRI原理及臨床應用骨挫傷

指骨小梁的水腫、出血,甚至骨小梁的微骨折MRI上表現為T1WI信號減低,

T2WI信號增高.膝關節外傷MRINMRI原理及臨床應用NMRI原理及臨床應用NMRI原理及臨床應用半月板損傷Stoller半月板損傷分級四級一級：半月板內呈球形高信號，與關節面無關;二級：病變呈位于半月板內的線性高信號，未達半月板關節面;三級：3A半月板內線性異常高信號，與關節緣毗鄰，

3B半月板內異常高信號，形態不規則，與關節緣毗連，周邊撕裂的半月板廣泛變性;四級：在三級撕裂的基礎上，半月板變性更加明顯。三級以上屬于真性撕裂，一級和二級為損傷或退行性改變NMRI原理及臨床應用一級外側半月板后角見灶性高信號，不與半月板關節面相接觸NMRI原理及臨床應用二級：病變呈位于半月板內的線性高信號，未達半月板關節面;NMRI原理及臨床應用三級內側半月板后角內見線形高信號達到半月板的關節面下緣NMRI原理及臨床應用盤狀半月板半月板異常增厚增大，最窄處大于1.4－1.5CM，外側緣高于2.0CM.以外側多見。NMRI原理及臨床應用

關節鏡能很好地顯示3級及以上半月板撕裂，由于1-2級損傷未累及半月板表面關節鏡無法看到半月板的內部改變，所以，MRI對發現早期半月板退變和隱性損傷很重要。

MRI對半月板損傷的誤診。NMRI原理及臨床應用膝關節韌帶損傷正常交叉韌帶前交叉韌帶自脛骨髁間前窩斜向外后上方，呈散開狀止于股骨外側髁的內側面后部。后交叉韌帶自脛骨髁間后窩斜向內前上方，止于股骨內髁的外側面。正常韌帶在各個序列中均為低信號。NMRI原理及臨床應用NMRI原理及臨床應用NMRI原理及臨床應用NMRI原理及臨床應用ACL撕裂MRI征象1.前交叉韌帶信號增高2.前交叉韌帶走向異常（扭曲），和脛骨的交角變小3.前交叉韌帶連續性中斷4.出現假瘤征、空虛征最常見的撕裂部位是中部、其次是股骨髁附著點，最少見部位是脛骨附著點。NMRI原理及臨床應用NMRI原理及臨床應用假瘤NMRI原理及臨床應用扭曲和空虛NMRI原理及臨床應用剪切傷直接接觸傷，是當膝關節中度屈曲(10°–30°)時受到一個純粹的外翻力作用。多見于美式橄欖球運動。水腫以股骨外側髁最明顯，其次是股骨內側髁的內側副韌帶附著點，是由于受到外翻力作用而使內側副韌帶的撕脫所致。可合并內側副韌帶的不同程度撕裂、前交叉韌帶撕裂、內側半月板撕裂（O'Donoghuetriad）。NMRI原理及臨床應用O'Donoghue三聯征NMRI原理及臨床應用PCL撕裂MRI表現后交叉韌帶連續性中斷，殘余的交叉韌帶退縮、扭曲。后交叉韌帶脛骨附著點的撕脫較常見，表現為脛骨平臺后部有線形的T1加權稍低信號，T2加權，STIR高信號的骨折線，撕脫的碎片和后交叉韌帶相連而韌帶的連續性未見中斷NMRI原理及臨床應用NMRI原理及臨床應用NMRI原理及臨床應用NMRI原理及臨床應用側副韌帶損傷內側副韌帶又稱為脛側副韌帶，是由平行的和斜行的纖維所組成，長度約11cm，寬度約1.5cm，起自股骨內側收肌結節之下，止于脛骨的內側。外側副韌帶又稱為腓側副韌帶，起自股骨外上髁上方，止于腓骨小頭下方，呈一個圓索狀結構，長約5-7cm。NMRI原理及臨床應用內側副韌帶撕裂NMRI原理及臨床應用外側副韌帶撕裂NMRI原理及臨床應用SWI的基本原理

(susceptibilityweightedimaging)NMRI原理及臨床應用SWI是一項反映組織磁化屬性對比度增強技術.包含磁敏感效應較強物質的組織磁化屬性與背景組織明顯不同，在強度圖像的后處理中使用相位蒙掩（phasemask）技術提高對磁敏感效應物質的顯示，使其在SWI圖像相位對比明顯增強.NMRI原理及臨床應用磁敏感效應較強的物質主要包括去氧血紅蛋白、正鐵血紅蛋白、含鐵血黃素、鐵沉積（鐵蛋白）以及鈣沉積等，引起空間相位的改變，SWI圖像上呈顯著的低信號改變。NMRI原理及臨床應用NMRI原理及臨床應用SWI的臨床應用①低流量血管畸形及血管瘤的顯示；②多發細小出血的顯示；③良惡性出血的鑒別；④對腫瘤內血管和出血的顯示；⑤鐵沉積的顯示；

⑥腦外傷的顯示；⑦顯示早期腦梗死并發出血；

NMRI原理及臨床應用在腦外傷的應用顯示彌漫性軸索損傷。在灰白質交界處的多發小出血灶，較常規MRI敏感。NMRI原理及臨床應用NMRI原理及臨床應用NMRI原理及臨床應用總結SWI通過引入相位信息來獲得組織磁敏感的對比度