磁共振新技術(shù)ppt課件

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 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(jiàn)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 aterialspinlableing 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(jué) 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列通過(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)變性疾病 鐵質(zhì)增加 亨廷頓病 阿爾茨海默病 多發(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 flighttechnique 簡(jiǎn)稱TOF 和相位對(duì)比法 phasecontrasttechnique 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 contrastenchancedmagneticresonanceangiography 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)比劑使用劑量小 避免因扭曲血管 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 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(jiàn)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) 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 彌漫性肝病 7 腎臟功能分析和腎移植排斥反應(yīng)等 腦1HMRS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1HMRS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) 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1HMRS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 單體素多體素二維成像 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像 臨床上常用于磁共振胰膽管成像 MRCholangioPancreatography MRCP 磁共振脊髓成像 MRmyelography MRM 磁共振泌尿系成像 MRurography 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 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 使用劑量更小 一般為CT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 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 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