磁共振新技術(shù)課件

1、磁共振成像新技術(shù)及應(yīng)用,牡丹江醫(yī)學(xué)院附屬紅旗醫(yī)院 磁共振科,中樞神經(jīng)系統(tǒng)磁共振新技術(shù),彌散加權(quán)成像（DWI）彌散張量成像（DTI）腦灌注成像（PWI、ASL）磁化率敏感成像（SWI）腦血管成像（MRA、MRV）波譜分析（MRS）腦功能成像（f-MRI）,體部磁共振新技術(shù),水成像技術(shù)（MRCP、MRU、MRM)動(dòng)態(tài)增強(qiáng)技術(shù)（3D-THRIVE)彌散加權(quán)成像（DWI）背景抑制彌散加權(quán)成像（BS-DWI）磁共振血管成像（

2、MRA）全景成像（TIM）磁共振頻譜（MRS）,彌散加權(quán)成像(DWI),DWI是目前惟一能夠檢測(cè)活體組織內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的無(wú)創(chuàng)方法原理為射頻脈沖使體素內(nèi)質(zhì)子的相位一致，射頻脈沖關(guān)閉后，由于組織的T2弛豫和主磁場(chǎng)不均勻?qū)⒃斐少|(zhì)子逐漸失相位，從而造成宏觀橫向磁化矢量的衰減臨床應(yīng)用：最早用于超急性、急性腦缺血診斷，目前應(yīng)用不斷擴(kuò)展至各實(shí)質(zhì)臟器病變?cè)\斷,彌散加權(quán)成像(DWI),DWI是目前惟一能夠檢測(cè)活體組織內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的無(wú)創(chuàng)方法

3、原理為射頻脈沖使體素內(nèi)質(zhì)子的相位一致，射頻脈沖關(guān)閉后，由于組織的T2弛豫和主磁場(chǎng)不均勻?qū)⒃斐少|(zhì)子逐漸失相位，從而造成宏觀橫向磁化矢量的衰減臨床應(yīng)用：最早用于超急性、急性腦缺血診斷，目前應(yīng)用不斷擴(kuò)展至各實(shí)質(zhì)臟器病變?cè)\斷,男，49歲，突發(fā)右側(cè)肢體無(wú)力1h,病史：男，73y，右側(cè)肢體乏力6h,DWI顯示病變范圍較T2WI廣泛,彌散張量成像（DTI）,利用組織中水分子彌散的各向異性(anisotropy)來(lái)探測(cè)組織微觀結(jié)構(gòu)的成像方法腦白質(zhì)的

4、各向異性是由于平行走行的髓鞘軸索纖維所致，腦白質(zhì)的彌散在平行神經(jīng)纖維方向最大，即彌散各向異性FA最大，接近于1這一特性用彩色標(biāo)記可反映出腦白質(zhì)的空間方向性，即彌散最快的方向指示纖維走行的方向DTI是一種用于研究中樞神經(jīng)系統(tǒng)解剖神經(jīng)束彌散各向異性和顯示白質(zhì)纖維解剖的磁共振技術(shù),DTI在神經(jīng)系統(tǒng)疾病(尤其膠質(zhì)瘤)治療方面的作用術(shù)前評(píng)估　DTI可以清晰地界定腦腫瘤(尤其如膠質(zhì)瘤)與正常腦組織、瘤周水腫的界限，對(duì)于術(shù)前確定手術(shù)切除范圍具有

5、重要的指導(dǎo)意義。術(shù)中導(dǎo)航　亦有報(bào)道稱通過(guò)對(duì)手術(shù)臺(tái)和MR操作設(shè)備的聯(lián)合設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)在術(shù)中進(jìn)行DTI,做到精確切除神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤殘留組織術(shù)后隨訪　腦腫瘤(尤其是膠質(zhì)瘤)手術(shù)以及放化療后狀況的準(zhǔn)確評(píng)估一直以來(lái)是個(gè)難題。腦腫瘤的術(shù)后復(fù)發(fā)或殘留因具有較高的細(xì)胞密度和細(xì)胞外間隙小等原因，其ADC值低于術(shù)后殘腔，而DWI信號(hào)增高,腦灌注成像（PWI),動(dòng)態(tài)磁敏感增強(qiáng)灌注成像（DSCPWI）是最先用于腦部，反映組織血流灌注情況順磁性對(duì)比劑高壓注射后，觀

6、察對(duì)比劑通過(guò)組織信號(hào)變化情況，連續(xù)測(cè)量，產(chǎn)生時(shí)間一信號(hào)強(qiáng)度曲線，分析曲線、對(duì)每個(gè)像素積分運(yùn)算得到rcBV、rcBF、MTT、TTP圖DSCPWI臨床應(yīng)用：PWI早期發(fā)現(xiàn)急性腦缺血灶，觀察血管形態(tài)和血管化程度評(píng)價(jià)顱內(nèi)腫瘤的不同類型。PWI可早期發(fā)現(xiàn)心肌缺血，還可評(píng)價(jià)肺功能和肺栓塞、肺氣腫。,病史：反復(fù)右側(cè)肢體乏力，可恢復(fù)。PWI顯示左側(cè)放射冠血流量有所減低，平均通過(guò)時(shí)間和達(dá)峰時(shí)間稍有延長(zhǎng)，但血容量正常，提示左側(cè)放射冠缺血。,腦缺血

7、應(yīng)用,腦腫瘤應(yīng)用,,病史：左額葉膠質(zhì)瘤術(shù)后3年復(fù)查，術(shù)區(qū)未見異常高灌注區(qū)，提示無(wú)復(fù)發(fā)。,動(dòng)脈自旋標(biāo)記PWI,動(dòng)脈自旋標(biāo)記（aterial spin lableing，ASL）法是利用動(dòng)脈血液中的質(zhì)子作為內(nèi)源性對(duì)比劑，需用特殊設(shè)計(jì)的脈沖序列對(duì)流入組織血液質(zhì)子進(jìn)行標(biāo)記、檢測(cè)來(lái)反映組織的血流動(dòng)力學(xué)信息。,ASL應(yīng)用現(xiàn)狀,腦缺血：缺血早期（<30分）顯示缺血區(qū)腦腫瘤：測(cè)定腫瘤血流量，對(duì)腫瘤分級(jí)、鑒別原發(fā)與轉(zhuǎn)移以及評(píng)價(jià)療效感覺

8、、運(yùn)動(dòng)、認(rèn)知功能研究（研究熱點(diǎn)）,左額腦膜瘤,磁敏感成像（SWI）,是一個(gè)三維采集、完全流動(dòng)補(bǔ)償?shù)?、高分辨率的薄層重建的梯度回波序?通過(guò)數(shù)據(jù)采集和圖像處理最終產(chǎn)生強(qiáng)烈的幅度像對(duì)血液、出血非常敏感。對(duì)顯示組織微小出血、靜脈、磁性物質(zhì)、鈣化敏感,磁敏感成像（SWI）,臨床應(yīng)用腦血管早期，微量出血（腦淀粉樣血管病、腦動(dòng)脈粥樣硬化微量出血）腦血管畸形靜脈竇病變腦外傷（軸索損傷）神經(jīng)系統(tǒng)變性疾?。ㄨF質(zhì)增加：亨廷頓病、阿爾茨海默病、多

9、發(fā)性硬化、肌萎縮側(cè)索硬化等）,病史：右側(cè)頭痛多年，SWI顯示海綿狀血管瘤,MRA,根據(jù)原理分為兩類：1、依靠血液流動(dòng)特性來(lái)實(shí)現(xiàn)的MRA，包括時(shí)間飛躍法（time-of-flight technique，簡(jiǎn)稱TOF）和相位對(duì)比法（phase contrast technique，簡(jiǎn)稱PC）2、對(duì)比劑增強(qiáng)磁共振血管成像 對(duì)比劑增強(qiáng)磁共振血管成像（contrast enchanced magnetic resonance angio

10、graphy，CE-MRA）,MRA：TOF和PC,由于流動(dòng)血液的MR信號(hào)與周圍靜止組織的MR信號(hào)差異而建立圖像對(duì)比度的一種技術(shù)這種技術(shù)可以用于測(cè)量血流速度，觀察血管和血流狀態(tài)的特征優(yōu)缺點(diǎn)（1）常規(guī)MRA作為一種無(wú)創(chuàng)性檢查，不需使用對(duì)比劑，流動(dòng)的液體即是MRI成像固有的生理對(duì)比劑。無(wú)放射損傷，操作方便。（2）掃描時(shí)間長(zhǎng)；渦流可引起散相位，局部信號(hào)降低；層面內(nèi)血流部分被飽和，信號(hào)降低和丟失，經(jīng)MIP重建后會(huì)出現(xiàn)“竹節(jié)狀”偽影，小血

11、管分支顯示不佳。,MRA：TOF,MRA:PC,左側(cè)大腦中動(dòng)脈狹窄,,CE-MRA,依賴于Gd-DTPA將鄰近的自旋質(zhì)子的T1時(shí)間顯著縮短，使動(dòng)靜脈血液與周圍組織之間的T1時(shí)間產(chǎn)生差別而成像。優(yōu)缺點(diǎn)（1）掃描快速、多時(shí)相顯示、偽影少；減影方法可以去除短T1物質(zhì)的干擾；無(wú)創(chuàng)傷性，對(duì)比劑使用劑量?。槐苊庖蚺で?、湍流及慢血流等所致信號(hào)喪失。（2）操作相對(duì)復(fù)雜，要求掃描與注射過(guò)程準(zhǔn)確配合，才能使K空間中心與對(duì)比劑注入中心重疊。,CE-

12、MRA,,左側(cè)鎖骨下動(dòng)脈狹窄,CE-MRA,右側(cè)椎動(dòng)脈狹窄,MRV,,腦膜瘤壓迫右側(cè)橫竇,MRV,運(yùn)用相位對(duì)比（PC法）采集靜脈像應(yīng)用：1 腦靜脈病變：靜脈竇血栓、畸形等2 腫瘤與靜脈竇的關(guān)系3 用PC法測(cè)量靜脈血流,MRV：病例,男，27歲.因“頭痛二天，意識(shí)不清伴肢體抽搐2小時(shí),急診CT：提示雙側(cè)半球見多灶出血，靜脈竇密度增高。,MRV,MRV:矢狀竇不顯影,T2W：流空不明顯,MRV,CT增強(qiáng)掃描：矢狀竇彌漫

13、性充盈缺損,,,,磁共振頻譜分析（MRS）,是目前能夠進(jìn)行活體組織內(nèi)化學(xué)物質(zhì)無(wú)創(chuàng)性檢測(cè)的唯一方法。普通MRI提供的是組織的形態(tài)信息，而MRS則可提供組織的代謝信息MRS的原理 由于所處的分子結(jié)構(gòu)不同造成同一磁性原子核進(jìn)動(dòng)頻率差異的現(xiàn)象稱為化學(xué)位移現(xiàn)象。以H質(zhì)子為例，對(duì)目標(biāo)區(qū)域施加經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的射頻脈沖，其頻率范圍要求含蓋所要檢測(cè)代謝產(chǎn)物中質(zhì)子的進(jìn)動(dòng)頻率。然后采集該區(qū)域的MR信號(hào)（可以是FID信號(hào)或回波信號(hào)），

14、該MR信號(hào)來(lái)源于多種代謝產(chǎn)物中質(zhì)子，由于化學(xué)位移效應(yīng)，不同的代謝產(chǎn)物中質(zhì)子進(jìn)動(dòng)頻率有輕微差別，通過(guò)傅里葉轉(zhuǎn)換可得到不同物質(zhì)譜譜線的信息。,MRS,目前應(yīng)用于臨床的MRS主要是1H、31P的波譜，一般用于（1）腦腫瘤的診斷和鑒別診斷；（2）代謝性疾病的腦改變；（3）腦腫瘤治療后復(fù)發(fā)與肉芽組織的鑒別；（4）腦缺血疾病的診斷和鑒別診斷；（5）前列腺癌的診斷和鑒別診斷等；（6）彌漫性肝??；（7）腎臟功能分析和腎移植排斥反應(yīng)等。,腦

15、1H MRS分析的主要代謝產(chǎn)物有：（1）NAA（N-乙酰門冬氨酸）：主要存在于神經(jīng)元及其軸突，可作為神經(jīng)元的內(nèi)標(biāo)物，其含量可反映神經(jīng)元的功能狀態(tài)，含量降低表示神經(jīng)元受損；（2）肌酸（Cr）：能量代謝產(chǎn)物，在腦組織中其濃度相對(duì)穩(wěn)定，一般作為腦組織1H MRS的內(nèi)參物，常用其他代謝產(chǎn)物與Cr的比值反映其他代謝產(chǎn)物的變化。（3）膽堿（CHo）：主要存在于細(xì)胞膜，其含量變化反映細(xì)胞膜代謝變化，在細(xì)胞膜降解或合成旺盛時(shí)其含量增加。在腦腫瘤時(shí)

16、，常有Cho升高和NAA降低，因此Cho/NAA升高，尤以惡性腫瘤更為明顯。多發(fā)硬化等脫髓鞘病變?nèi)绻鸆ho升高，往往提示病變活動(dòng)。（4）乳酸（Lac）：為糖酵解的終產(chǎn)物，一般情況下1H MRS無(wú)明顯的Lac峰，但在腦缺血或惡性腫瘤時(shí)，糖無(wú)氧酵解過(guò)程加強(qiáng)，Lac含量增高。,MRS,右額葉膠質(zhì)瘤：CHO明顯增高，NAA顯著減低,方法：?jiǎn)误w素多體素二維成像,MRS,多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤二維波譜成像：CHO明顯升高，NAA下降,MRS,二

17、維波譜：雙側(cè)額葉彌漫病變，MRS顯示：CHO明顯增高，NAA降低,,膠質(zhì)瘤病,腦功能成像（f-MRI),原理：脫氧血紅蛋白主要縮短T2馳豫時(shí)間，引起T2加權(quán)像信號(hào)減低，當(dāng)腦活動(dòng)區(qū)域靜脈血氧合血紅蛋白增加，脫氧血紅蛋白濃度相對(duì)減低時(shí)，導(dǎo)致T2時(shí)間延長(zhǎng)，在T2WI上信號(hào)增強(qiáng)。所以腦功能成像時(shí)，活動(dòng)區(qū)T2WI上表現(xiàn)為高信號(hào)。fMRI成像需要高場(chǎng)強(qiáng)結(jié)合高梯度場(chǎng)及快速切換率的MR設(shè)備。fMRI能對(duì)神經(jīng)活動(dòng)進(jìn)行成像。fMRI檢查協(xié)助腦外科醫(yī)生

18、制定手術(shù)計(jì)劃，避免術(shù)中損傷皮層。精神病學(xué)臨床應(yīng)用正在研究。fMRI可用于評(píng)價(jià)腦卒中患者的中樞損害及功能重組情況，在指導(dǎo)康復(fù)中起重要作用。,f-MRI,手指運(yùn)動(dòng)激活，大腦中央前回明顯激活,,f-MRI,水成像技術(shù),主要是利用水的長(zhǎng)T2特性，此技術(shù)對(duì)流速慢或停滯的液體(如腦脊液，膽汁，胃腸液，尿液)非常靈敏，呈高信號(hào)，實(shí)質(zhì)性器官和流動(dòng)液體呈低信號(hào)，將原始圖像采用最大強(qiáng)度投影法(MIP)重建，可以得到類似于注射造影劑或行靜脈腎盂造影一樣的影

19、像。臨床上常用于磁共振胰膽管成像(MR Cholangio Pancreatography，MRCP)，磁共振脊髓成像(MR myelography，MRM)，磁共振泌尿系成像(MR urography，MRU)，磁共振內(nèi)耳成像，磁共振涎腺管成像，磁共振輸卵管成像等。,水成像技術(shù),優(yōu)缺點(diǎn)（1）安全無(wú)創(chuàng)，不需對(duì)比劑，不受操作者技術(shù)影響等優(yōu)點(diǎn)。（2）水成像一般不作為單獨(dú)檢查，應(yīng)與常規(guī)MR圖像相結(jié)合；重視原始圖像的觀察，如僅觀察重建后的圖

20、像，可能遺漏管腔內(nèi)的小病變?nèi)缒懝軆?nèi)小結(jié)石與小腫瘤等。（3）注意假病灶的分析、水成像容易出現(xiàn)偽影。,MRCP,,MRU,內(nèi)耳迷路水成像,動(dòng)態(tài)增強(qiáng)技術(shù)：三維容積內(nèi)插快速擾相T1WI序列,西門子—容積內(nèi)插體部檢查（VIBE）；飛利浦—T1高分辨力各向同性容積激發(fā)（THRIVE)；GE－肝臟容積加速采集（LAVA）特點(diǎn)：層面薄、信噪比高、可兼顧實(shí)質(zhì)成像和三維血管成像根據(jù)不同部位可采用屏氣和不屏氣兩種,肝臟THRIVE掃描,肝癌多期

21、增強(qiáng)掃描,,前列腺THRIVE掃描,前列腺癌：動(dòng)脈期快速?gòu)?qiáng)化,乳腺THRIVE動(dòng)態(tài)掃描,右乳小結(jié)節(jié)，8動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描，繪制時(shí)間信號(hào)曲線，呈緩升平臺(tái)型，為良性結(jié)節(jié)術(shù)后病理： 小纖維腺瘤,乳腺THRIVE動(dòng)態(tài)掃描,乳腺增生并纖維腺瘤形成曲線：緩慢上升型,乳腺THRIVE動(dòng)態(tài)掃描,。,病史：女34歲，右乳浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌，動(dòng)態(tài)增強(qiáng)曲線呈速升速降型,彌散加權(quán)成像,最初應(yīng)用于顱腦疾病，隨著軟硬件技術(shù)的進(jìn)步，目前DWI已在全身廣泛運(yùn)用體

22、部T2值較短，易受磁敏感影響，b值：500－1000s/mm2主要應(yīng)用有肝膽胰脾、乳腺、前列腺、全身DWI,DWI：肝膽胰脾,作用提高對(duì)局灶病變檢出率提供局灶病變鑒別診斷價(jià)值：區(qū)分富水病變與實(shí)性病變低b值DWI反映肝臟局灶病變的血供對(duì)肝纖維化、肝硬化的評(píng)價(jià),DWI:乳腺,乳腺多中心腫瘤,背景抑制彌散加權(quán)成像（BS-DWI）,原理：DWI加背景（脂肪）抑制，大范圍掃描聯(lián)合3D處理特點(diǎn)：與常規(guī)T1W、T2W像結(jié)合，空間定位準(zhǔn)確

23、檢查過(guò)程簡(jiǎn)單，重復(fù)性好無(wú)創(chuàng)、無(wú)輻射，無(wú)需注射藥物只要約30分可獲得全身掃描結(jié)果,背景抑制彌散加權(quán)成像（BS-DWI）,BS-DWI,PET-CT,①,②,③,圖1－2為肺癌右鎖骨轉(zhuǎn)移BS-DWI和PET-CT對(duì)照；圖3為宮頸癌盆腔轉(zhuǎn)移,增強(qiáng)磁共振血管造影（CE-MRA),主動(dòng)脈成像腎動(dòng)脈成像下肢動(dòng)脈成像頸動(dòng)脈成像,CE-MRA,全景成像,波譜成像（1H-MRS）,前列腺波譜分析乳腺腫瘤波譜分析,波譜分析,,,紅箭顯示：高

24、聳CHO峰白箭顯示：低矮Cit峰,前列腺增生,,藍(lán)箭頭示：枸櫞酸鹽峰,MRI造影劑（Gd-DTPA）,和CT增強(qiáng)掃描比較的優(yōu)點(diǎn)：對(duì)比好，病變檢出率高（顱腦、肝臟）更為安全（同等劑量下，其安全性是CT造影劑的20倍）使用劑量更?。ㄒ话銥镃T造影劑的1/10）可用于碘過(guò)敏者腎毒性明顯低于碘對(duì)比劑，可由于腎功能不全者,,１、絕對(duì)禁止進(jìn)入MRI室及進(jìn)行MRI檢查的情況：A、裝有心臟起搏器的病人；B、有眼球金屬異物的病人；

25、C、發(fā)熱37.5°以上,重要提示,危險(xiǎn)！,MRI安全注意事項(xiàng),體內(nèi)有大塊金屬植入體的患者（如人工股骨頭等）應(yīng)盡量避免MRI檢查。外傷病人進(jìn)行MRI檢查前因明確體內(nèi)有無(wú)金屬。懷孕3個(gè)月以內(nèi)者不宜接受MRI檢查或從事MRI工作。危重病人一般不宜接受MRI檢查（因一般監(jiān)護(hù)儀器不能進(jìn)入MRI室）。所有人員包括病人、家屬及醫(yī)務(wù)人員，進(jìn)入MR掃描室前，應(yīng)去除體表所有金屬物及其他有可能影響檢查及安全的物品，包括聽診器、刀片、鑷子、血