(醫(yī)學(xué)課件)磁共振原理

2023磁共振原理CATALOGUE目錄磁共振基本概念磁共振成像原理磁共振在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用磁共振的優(yōu)缺點(diǎn)磁共振安全及防護(hù)措施01磁共振基本概念原子核在磁場中發(fā)生能級(jí)分裂，當(dāng)受到射頻脈沖激勵(lì)時(shí)，原子核產(chǎn)生吸收和釋放能量的現(xiàn)象。核磁共振現(xiàn)象電子在磁場中發(fā)生自旋，當(dāng)受到交變電磁場激勵(lì)時(shí)，電子吸收和釋放能量的現(xiàn)象。電子順磁共振現(xiàn)象磁共振現(xiàn)象原子核磁矩原子核具有自旋和磁矩，在外加磁場中產(chǎn)生磁偶極矩，導(dǎo)致能級(jí)分裂。磁矩的單位磁矩的單位是磁偶極矩單位，表示為核磁矩與外磁場強(qiáng)度的乘積。原子核的磁矩磁場的作用磁場使原子核在能級(jí)間發(fā)生躍遷，產(chǎn)生磁共振信號(hào)。射頻脈沖的作用射頻脈沖使原子核吸收能量，從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)，產(chǎn)生共振信號(hào)。磁場和射頻脈沖原子核從高能級(jí)躍遷回低能級(jí)所需的時(shí)間，稱為弛豫時(shí)間。弛豫時(shí)間通過測量共振信號(hào)的幅度和相位，可以得到與弛豫時(shí)間相關(guān)的信息，用于推斷樣品結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。信號(hào)采集弛豫時(shí)間和信號(hào)采集02磁共振成像原理坐標(biāo)變換將物理空間坐標(biāo)（x、y、z）轉(zhuǎn)換為像素坐標(biāo)（u、v、w），實(shí)現(xiàn)圖像的數(shù)字化表達(dá)。像素編碼每個(gè)像素對應(yīng)于物理空間中的一個(gè)體素，利用不同脈沖序列確定體素內(nèi)質(zhì)子磁化矢量的方向和幅度。圖像空間定位傅里葉變換將信號(hào)空間中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到圖像空間，通過傅里葉變換實(shí)現(xiàn)圖像的重建。加權(quán)和每個(gè)像素點(diǎn)的數(shù)值是對應(yīng)體素內(nèi)所有質(zhì)子磁化矢量的加權(quán)和，權(quán)重取決于脈沖序列和采樣間隔。圖像重建方法1影響成像質(zhì)量的因素23信號(hào)與噪聲的比值，取決于采樣時(shí)間、脈沖序列和接收器性能。信噪比不同組織之間的信號(hào)強(qiáng)度差異，取決于組織特性、脈沖序列和成像參數(shù)。對比度圖像中可分辨的最小細(xì)節(jié)程度，受采樣間隔、脈沖序列和成像參數(shù)限制?？臻g分辨率利用自由感應(yīng)衰減、自旋回波和梯度回波等脈沖序列進(jìn)行成像。常規(guī)成像通過測量生理功能如腦代謝、灌注和擴(kuò)散等反映器官功能狀態(tài)。功能成像高分辨率、快速成像和高對比度成像技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。成像技術(shù)進(jìn)展磁共振成像技術(shù)03磁共振在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用腦腫瘤、腦膿腫等顱內(nèi)病變磁共振可清晰顯示顱內(nèi)結(jié)構(gòu)異常，如腫瘤、炎癥等。帕金森病、癲癇等運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)病變磁共振可檢測到腦部神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的變化。抑郁癥、焦慮癥等精神系統(tǒng)病變磁共振可觀察到腦部神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和化學(xué)物質(zhì)的變化。神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷磁共振可檢測到腫瘤的微小病灶，有助于早期發(fā)現(xiàn)和預(yù)防惡性腫瘤。惡性腫瘤的早期發(fā)現(xiàn)磁共振有助于判斷腫瘤的性質(zhì)、來源和擴(kuò)散情況，為治療方案的制定提供依據(jù)。腫瘤的鑒別診斷腫瘤的早期診斷和鑒別診斷心肌缺血和心肌梗死磁共振可通過檢測心肌血流灌注情況，判斷心肌缺血和心肌梗死的發(fā)生。心瓣膜病變和心臟結(jié)構(gòu)異常磁共振可清晰顯示心臟結(jié)構(gòu)和瓣膜病變，如先天性心臟病、風(fēng)濕性心臟病等。心血管疾病的診斷磁共振可應(yīng)用于婦科腫瘤、子宮肌瘤、卵巢囊腫等疾病的診斷。其他醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用婦產(chǎn)科疾病磁共振可檢測骨折、韌帶損傷等骨科疾病，有助于病情評估和治療方法選擇。骨科疾病磁共振可觀察肺部結(jié)構(gòu)和功能異常，如肺氣腫、肺癌等。呼吸系統(tǒng)疾病04磁共振的優(yōu)缺點(diǎn)磁共振的優(yōu)勢磁共振可以提供高特異度的成像，對于腫瘤、炎癥等疾病的早期檢測具有重要意義。高特異度無輻射損傷任意切層功能成像磁共振檢查無輻射損傷，可用于孕婦、危重病人等的檢查。磁共振成像可以獲得任意切層的圖像，有助于全面了解病情。磁共振還可以進(jìn)行功能成像，如腦功能、心肌功能等，提供更豐富的診斷信息。偽影磁共振成像過程中可能產(chǎn)生偽影，影響診斷準(zhǔn)確性。檢查時(shí)間較長磁共振檢查時(shí)間相對較長，患者需要較長時(shí)間保持靜止?fàn)顟B(tài)。價(jià)格較高磁共振檢查設(shè)備成本較高，因此檢查費(fèi)用相對較高。磁共振的不足之處03分子磁共振成像分子磁共振成像技術(shù)可以在分子水平上對疾病進(jìn)行檢測，為早期診斷和治療提供新途徑。磁共振成像技術(shù)的發(fā)展趨勢01高場強(qiáng)磁共振高場強(qiáng)磁共振可以提供更高的圖像分辨率和更敏感的檢測能力，是未來磁共振成像技術(shù)的重要發(fā)展方向。02功能磁共振成像技術(shù)功能磁共振成像技術(shù)將磁共振成像與生理功能相結(jié)合，為臨床診斷提供更多信息。05磁共振安全及防護(hù)措施確保磁共振設(shè)備符合國家安全標(biāo)準(zhǔn)。遵守醫(yī)院或?qū)嶒?yàn)室相關(guān)安全規(guī)定。確保操作人員接受過磁共振安全培訓(xùn)。磁共振安全規(guī)定患者安全及注意事項(xiàng)患者需去除金屬飾品、義齒等進(jìn)入磁場范圍內(nèi)?；颊咝枧宕鞫?，保護(hù)聽力?；颊咴跈z查過程中應(yīng)保持靜止?fàn)顟B(tài)，避免影響圖像質(zhì)量。1操作人員安全及防護(hù)措施23操作人員需經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，具備相關(guān)資質(zhì)。操作人員需佩戴專業(yè)的磁性物品，如眼鏡、手表等。操作人員應(yīng)了解相關(guān)急救措施，以應(yīng)對可能發(fā)生的意外情況。應(yīng)定期對磁共振設(shè)備進(jìn)