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mri成像的基础是什么
磁共振成像（MRI）是利用氢原子核在磁场内所产生的信号经重建成像的一种影像技术。人体内的每一个氢质子可视作一个小磁体，进入强外磁场前，质子排列杂乱无章。放入强外磁场中，则它们仅在平行或反平行于外磁场磁力线两个方向上排列。平行于外磁力线的质子处于低能级，反平行于外磁场磁力线的处于高能级，前者比后者略多。在一定频率的射频脉冲的激励下，部分低能级的质子跃入高能级，当射频脉冲停止后又恢复为原来的状态，过程中以射频信号的形式释放出能量，这些被释放出的、并进行了三维空间编码的射频信号被体外线圈接收，经计算机处理后重建成图像。
1、MRI 血管成像的基本原理磁共振血管造影（MRA）是对血管和血流信号特征显示的一种技术。MRA 作为一种无创伤性的检查，与 CT 及常规放射学检查相比具有特殊的优势，它不需要使用对比剂，流体的流动即是。MRI 成像固有的生理对比剂，常用的 MRA 方法有时间飞越（TOF）法和相位对比（PC）法。但为了 提高图像质量，也可用造影剂显示血管。
2、MRI 弥散成像（扩散成像）的基本原理 弥散成像（diffu― sion imaging，DI）是利用组织内分子的布朗运动（分子随机热运动）而成像。可以用于脑缺血的检查。由于脑细胞及不同神经束的缺血改变，导致水分子的弥散运动受限，这种弥散受限可以通过弥散加权成像（DWI）显示出来。
3、MRI 灌注成像的基本原理：灌注成像（perfusion ima― ging，PI）是通过引入顺磁性对比剂，使成像组织的 T1、T2 值缩短，同时利用超快速成像方法获得成像的时间分辨力。通过静脉团注顺磁性对比剂后周围组织微循环的 T1、T2 值的变化率，计算组织血流灌注功能。
4、MRI 功能成像的基本原理 脑活动功能成像是利用脑活动区域局部血液中氧合血红蛋白与去氧血红蛋白比例的变化，所引起局部组织 T2的改变，从而在 T2加权像上反映出脑组织局部活动功能的成像技术。这一技术又称为血氧水平依赖性 MRI 成像（BOLD MRI）。其他是通过刺激周围神经，激活相应皮层中枢，使中枢区域的血流量增加，进而引起血氧浓度及磁化率的改变而获得的。
MRI的基础知识
一、什么是MRI？
MRI是英文Magnetic Resonance Imaging的缩写，即核磁共振成像。是近年来一种新型的高科技影像学检查方法，是80年代初才应用于临床的医学影像诊断新技术。它具有无电离辐射性（放射线）损害；无骨性伪影；能多方向（横断、冠状、矢状切面等）和多参数成像；高度的软组织分辨能力；无需使用对比剂即可显示血管结构等独特的优点。因而被誉为医学影像领域中继X线和CT后的又一重大发展。
二、什么是T1和T2？
T1和12是组织在一定时间间隔内接受一系列脉冲后的物理变化特性，不同组织有不同的T1和T2，它取决于组织内氢质子对磁场施加的射频脉冲的反应。通过设定MRI的成像参数（TR和TE），TR是重复时间即射频脉冲的间隔时间,TE是回波时间即从施加射频脉冲到接受到信号问的时间，TR和TE的单位均为毫秒（ms），可以做出分别代表组织Tl或T2特性的图像（T1加权像或T2加权像;通过成像参数的设定也可以做出既有Tl特性又有T2特性的图像，称为质子密度加权像。
三、MRI在临床的应用表现在哪些方面?
磁共振成像的图像与CT图像非常相似，二者都是“数字图像”，并以不同灰度显示不同结构的解剖和病理的断面图像。与CT一样，磁共振成像也几乎适用于全身各系统的不同疾病，例如肿瘤、炎症、创伤、退行性病变，以及各种先天性疾病等的检查。
磁共振成像无骨性伪影，可随意作直接的多方向（横断、冠状、矢状或任何角度）切层，对颅脑、脊柱和脊髓等的解剖和病变的显示，尤优于CT，磁共振成象借其“流空效应”，可不用血管造影剂，显示血管结构，故在“无损伤”地显示血管（微小血管除外），以及对肿块、淋巴结和血管结构之间的相互鉴别方面，有独到之处。磁共振成像有高于CT数倍的软组织分辨能力，它能敏感地检出组织成分中水含量的变化，故常可比CT更有效和早期地发现病变。近年来，磁共振血流成像技术的研究，使在活体上测定血流量和血流速度已成为可能；心电门控的使用，使磁共振成像能清楚地、全面地显示心脏、心肌、心包以及心内的其他细小结构，为无损地检查和诊断各种获得性与先天性心脏疾患（包括冠心病等），以及心脏功能的检查，提供了可靠的方法。随着各种不同的快速扫描序列和三维取样扫描技术的研究和成功地应用于临床，磁共振血管造影和电影摄影新技术已步入临床，且日臻完善。最近又实现了磁共振成像和局部频谱学的结合（即MRI与MRS的结合），以及除氢质子以外的其他原子核如氟、钠、磷等的磁共振成像，这些成就将能更有效地提高磁共振成像诊断的特异性，也开阔了它的临床用途。
磁共振成像术的主要不足，在于它扫描所需的时间较长，因而对一些不配合的病人的检查常感困难，对运动性器官，例如胃肠道因缺乏合适的对比剂，常常显示不清楚；对于肺部，由于呼吸运动以及肺泡内氢质子密度很低等原因，成像效果也不满意。磁共振成像对钙化灶和骨骼病灶的显示，也不如CT准确和敏感。磁共振成像术的空间分辨室，也有待进一步提高。
（一）颅脑与脊髓 MRI对脑肿瘤、脑炎性病变、脑白质病变、脑梗塞、脑先天性异常等的诊断比CT更为敏感，可发现早期病变，定位也更加准确。对颅底及脑干的病变因无伪影可显示得更清楚。MRI可不用造影剂显示脑血管，发现有无动脉瘤和动静脉畸形。MRI还可直接显示一些颅神经，可发现发生在这些神经上的早期病变。MRI可直接显示脊髓的全貌，因而对脊髓肿瘤或椎管内肿瘤、脊髓白质病变、脊髓空洞、脊髓损伤等有重要的诊断价值。对椎间盘病变，MRI可显示其变性、突出或膨出。显示椎管狭窄也较好。对于颈、胸椎，CT常显示不满意，而MRI显示清楚。另外，MRI对显示椎体转移性肿瘤也十分敏感。
（二）头颈部 MRI对眼耳鼻咽喉部的肿瘤性病变显示好，如鼻咽癌对颅底、颅神经的侵犯，MRI显示比CT更清晰更准确。MRI还可做颈部的血管造影，显示血管异常。对颈部的肿块，MRI也可显示其范围及其特征，以帮助定性。
（三）胸部 MRI可直接显示心肌和左右心室腔（用心电门控），可了解心肌损害的情况并可测定心脏功能。对纵隔内大血管的情况可清楚显示。对纵隔肿瘤的定位定性也极有帮助。还可显示肺水肿、肺栓塞、肺肿瘤的情况。可区别胸腔积液的性质，区别血管断面还是淋巴结。
（四）腹部 MRI对肝、肾、胰、脾、肾上腺等实质性脏器疾病的诊断可提供十分有价值的信息，有助于确诊。对小病变也较易显示，因而能发现早期病变。MR胰胆道造影（MRCP）可显示胆道和胰管，可替代ERCP。MR尿路造影（MRU）可显示扩张的输尿管和肾盂肾盏，对肾功能差、IVU不显影的病人尤为适用。
（五）盆腔 MRI可显示子宫、卵巢、膀胱、前列腺、精囊等器官的病变。可直接看到子宫内膜、肌层，对早期诊断子宫肿瘤性病变有很大的帮助。对卵巢、膀胱、前列腺等处病变的定位定性诊断也有很大价值。
（六）后腹膜 MRI对显示后腹膜的肿瘤以及与周围脏器的关系有很大价值。还可显示腹主动脉或其他大血管的病变，如腹主动脉瘤、布—查综合征、肾动脉狭窄等。
（七）肌肉骨骼系统 MRI对关节内的软骨盘、肌腱、韧带的损伤，显示率比CT高。由于对骨髓的变化较敏感，能早期发现骨转移、骨髓炎、无菌性坏死、白血病骨髓浸润等。对骨肿瘤的软组织块显示清楚。对软组织损伤也有一定的诊断价值。
四、MRI在什么方面优于CT？
（一）没有电离辐射；
（二）多方位成像（横断面、冠状面、矢状面和斜面）；
（三）解剖结构细节显示较好；
（四）对组织结构的细微病理变化更敏感（如骨髓的浸润，脑水肿）；
（五）由信号强度可以确定组织的类型（如脂肪，血液和水）；
（六）组织对比优于CT。
五、MRI造影剂的种类及适应症有哪些?
（一）种类
1、顺磁性阳性造影剂。常用的有Gd-DTPA（马根维显；磁显葡胺）、Mn-DPDP等。其作用主要使T1缩短，在T1加权像上呈高信号。
2、超顺磁性物质。常用的有超顺磁性氧化铁颗粒（SPIO），有AMI-25和Resovist等。其作用主要使T2缩短，在T2加权像上是低信号。
（二）适应症
1、某些肿瘤的鉴别诊断。
2、确定血脑屏障是否被破坏。
3、提高病变的发现率。
用于预处理和弥散MRI数据重建一体化平台QSIPrep，你怎么认为呢？
用于预处理和弥散MRI数据重建一体化平台QSIPrep，你怎么认为呢？下面，一起来看一下吧！
用于预处理和弥散MRI数据重建一体化平台QSIPrep，你怎么认为呢？
美国宾夕法尼亚大学Theodore D. Satterthwaite，Matthew Cieslak研究小组对QSIPrep进行了研究，QSIPREP是一个相关论文发表在2021年6月21日的《自然-方法学》杂志上。在这项研究中，研究人员开发了QSIPrep，这是一个处理几乎所有符合dMRI标准的分布式图像的集成软件平台。QSIPrep集成了多种软件，利用了互补的优势，因此可以最好地处理扩散的图像。研究人员表示，扩散磁共振成像(dMRI)是研究人脑蛋白质组织的主要方法。
用于预处理和弥散MRI数据重建的意义
在不完全投影数据重构中，探测器既涉及稀疏角度重构，又涉及探测器部分叠加切割数据重构问题，总结了国内外在研究方法方面的进展。讨论了探测器能够完全覆盖检测到的物体的情况下稀疏均匀采样和视角限制采样。研究了离散模型迭代重建算法和压缩感知采样重建算法。针对探测器无法完全覆盖检测到的物体，讨论了锥束螺旋BPF重建算法、附加迭代重建算法和锥束FDK改进算法。论文可以为CT重组领域的研究人员提供全面的方法梳理和总结，指出当前研究的重点和今后的研究方向。
用于预处理和弥散MRI数据重建需要多视图场景的帮助
多视图场景(MVS)是另一种常用的三维重建方法。主要包括三种方法：直接使用测距仪获取距离信息，通过一个图像推测3D信息，从不同视点使用两个或更多图像恢复3D信息。通过模拟人类视觉系统，根据视差原理得到图像中相应点之间的位置偏差，恢复三维信息。双目立体视觉重建实际应用优于基于他视觉的三维重建方法，也逐渐出现在一些商业化产品中。不足的是，运算量仍然很大，如果基线距离很大，重建效果将明显减少。作为计算机视觉的核心技术之一，用于预处理和弥散MRI数据重建一体化平台QSIPrep，立体视觉法也是弊端。
