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文檔簡介

MR常用技術(shù)及相關(guān)概念

快速采集--并行采集技術(shù)

GE公司ASSET技術(shù);飛利浦的SENSE技術(shù):在成像脈沖掃描前先行參考掃描

(referencescan),獲得相控陣線圈敏感度信息,然后進行成像脈沖序列SENSE掃描

(在調(diào)整掃描參數(shù)時,在Resolution欄目中選擇AENSE選項并設(shè)置SENSE因子),掃描

結(jié)束后計算機將利用參考掃描得到的相控陣線圈敏感度信息自動進行去除卷褶的運算,重

建出來的即為去除卷褶的圖像。

臨床應(yīng)用:1、加快采集速度,縮短采集時間,多用于耐受性較差不能堅持堅持的病

例:2、高分辨力掃描;3、年老體弱的屏氣體部成像;4、心臟成像;5、用于單次激發(fā)

EPL減少磁敏感偽影并提高圖像質(zhì)量;6、用于單次激發(fā)的FSE序列,提高回波鏈的質(zhì)

量;7、用于3.0T高場機,大大減少SAR值。

快速采集--部分回波技術(shù)

類似半K空間技術(shù),需要采集每個回波的一半多一點(一般60%),這種技術(shù)稱為部分

回波(partialecho或fractionalecho)技術(shù)或半回波(halfecho)技術(shù)。

MRI脂肪抑制技術(shù)

1、MRI檢查使用脂肪抑制技術(shù)的意義:

脂肪組織的特性會降低MR圖像的質(zhì)量,從而影響病變的檢出。具體表現(xiàn)在:(1)脂肪

組織引起的運動偽影。MRI掃描過程中,如果被檢組織出現(xiàn)宏觀運動,則圖像上將出現(xiàn)不

同程度的運動偽影,而且組織的信號強度越高,運動偽影將越明顯。如腹部部檢查時,無

論在T1WI還是在T2WI上,皮下脂肪均呈現(xiàn)高信號,表面線圈的應(yīng)用更增高了脂肪組織的

信號強度,由于呼吸運動腹壁的皮下脂肪將出現(xiàn)嚴重的運動偽影,明顯降低圖像的質(zhì)量。

(2)水脂肪界面上的化學位移偽影。(3)脂肪組織的存在降低了圖像的對比。如骨髓腔

中的病變在T2WI上呈現(xiàn)高信號,而骨髓由于富含脂肪組織也呈現(xiàn)高信號,兩者之間因此

缺乏對比,從而掩蓋了病變。又如肝細胞癌通常發(fā)生在慢性肝病的基礎(chǔ)上,慢性肝病一般

都存在不同程度的脂肪變性,這些脂肪變性在FSET2WI上將使肝臟背景信號偏高,而肝

細胞癌特別是小肝癌在T2WI上也往往表現(xiàn)為略高信號,肝臟脂肪變性的存在勢必降低病

灶與背景肝臟之間的對比,影響小病灶的檢出。(4)脂肪組織的存在降低增強掃描的效

果。在T1W1上脂肪組織呈現(xiàn)高信號,而注射對比劑后被增強的組織或病變也呈現(xiàn)高信

號,兩者之間對比降低,脂肪組織將可能掩蓋病變。如眼眶內(nèi)球后血管瘤增強后呈現(xiàn)明顯

高信號,但球后脂肪組織也呈現(xiàn)高信號,兩者之間因此缺乏對比,影響增強效果。

2、MRI中脂肪抑制的主要意義在于:(1)減少運動偽影、化學位移偽影或其他相關(guān)偽

影;(2)抑制脂肪組織信號,增加圖像的組織對比;(3)增加增強掃描的效果;(4)

鑒別病灶內(nèi)是否含有脂肪,因為在T1WI上除脂肪外,含蛋白的液體、出血均可表現(xiàn)為高

信號,脂肪抑制技術(shù)可以判斷是否含脂,為鑒別診斷提供信息。如腎臟含成熟脂肪組織的

腫瘤常常為血管平滑肌脂肪瘤,肝臟內(nèi)具有脂肪變性的病變常為高分化肝細胞癌或肝細胞

腺瘤等。

3、MRI脂肪抑制技術(shù)多種多樣,但總的來說主要基于兩種機制:(1)脂肪和水的化學

位移;(2)脂肪與其他組織的縱向弛豫差別。

3.1同一種磁性原子核,處于同一磁場環(huán)境中,如果不受其他因素干擾,其進動頻率應(yīng)

該相同。但是我們知道,一般的物質(zhì)通常是以分子形式存在的,分子中的其他原子核或電

子將對某一磁性原子核產(chǎn)生影響。那么同一磁性原子核如果在不同分子中,即便處于同一

均勻的主磁場中,其進動頻率將出現(xiàn)差別。在磁共振學中,我們把這種現(xiàn)象稱為化學位移

現(xiàn)象。常規(guī)MRI時,成像的對象是質(zhì)子,處于不同分子中的質(zhì)子的進動頻率也將出現(xiàn)差

異,也即存在化學位移。在人體組織中,最典型的質(zhì)子化學位移現(xiàn)象存在于是水分子與脂

肪之間。脂肪和水中質(zhì)子的進動頻率差別為脂肪抑制技術(shù)提供了一個切入點。

3.2脂肪與其他組織的縱向弛豫差別

在人體正常組織中,脂肪的縱向弛豫速度最快,門值最短。不同場強下,組織的T1值

也將發(fā)生變化,在1.5T的場強下,脂肪組織的T1值約為250ms,明顯短于其他組織。脂

肪組織與其他組織的T1值差別也是脂肪抑制技術(shù)的一個切入點。

4、MRI常用的脂肪抑制技術(shù)

不同場強的MRI儀宜采用不同的技術(shù),同一場強的掃描機也可因檢查的部位、目的或掃

描序列的不同而采用不同的脂肪抑制技術(shù)。

4.1頻率選擇飽和法(FatSaturation,Fatsat,FS)

頻率選擇飽和法是最常用的脂肪抑制技術(shù)之、該技術(shù)利用的就是脂肪與水的化學位移

效應(yīng)。

頻率選擇脂肪抑制技術(shù)的優(yōu)點在于:(1)高選擇性。該技術(shù)利用的是脂肪和水的化學

位移效應(yīng),因此信號抑制的特異性較高,主要抑制脂肪組織信號,對其他組織的信號影響

較小。(2)可用于多種序列。該方法可用于SET1WI或T2WI序列、FSET1WI或T2WI序

列、TR較長的常規(guī)GRE或擾相GRE序列。(3)簡便易行,在執(zhí)行掃描序列前,加上脂肪

抑制選項即可。(4)在中高場強下使用可取得很好的脂肪抑制效果。

該方法也存在一些缺點:(1)場強依賴性較大。前面已經(jīng)介紹過,化學位移現(xiàn)象的程

度與主磁場強度成正比。在高場強下,脂肪和水中的質(zhì)子進動頻率差別較大,因此選擇性

施加一定頻率的預脈沖進行脂肪抑制比較容易。但在低場強下,脂肪和水中的質(zhì)子進動頻

率差別很小,執(zhí)行頻率選擇脂肪抑制比較困難。因此該方法在1.0T以上的中高場強掃描

機上效果較好,但在0.5T以下的低場強掃描機上效果很差,因而不宜采用。(2)對磁

場的均勻度要求很高。由于該技術(shù)利用的是脂肪中質(zhì)子的進動頻率與水分子中質(zhì)子的進動

頻率的微小差別,如果磁場不均勻,則將直接影響質(zhì)子的進動頻率,預脈沖的頻率將與脂

肪中質(zhì)子的進動頻率不一致,從而嚴重影響脂肪抑制效果。因此在使用該技術(shù)進行脂肪抑

制前,需要對主磁場進行自動或手動勻場,同時應(yīng)該去除病人體內(nèi)或體表有可能影響磁場

均勻度的任何物品。(3)進行大F0V掃描時,視野周邊區(qū)域脂肪抑制效果較差,這也與

磁場的均勻度及梯度線性有關(guān)。(4)增加了人體吸收射頻的能量。(5)預脈沖將占據(jù)TR

間期的一個時段,因此施加該技術(shù)將減少同一TR內(nèi)可采集的層數(shù),如需要保持一定的掃

描層數(shù)則需要延長TR,這勢必會延長掃描時間,并有可能影響圖像的對比度。如在1.5T

掃描機中,SET1WI,如果選擇TR=500ms,TE=8ms,在不施加脂肪抑制技術(shù)時,最多可

采集26層,如果施加脂肪抑制技術(shù),則最多只能采集12層。

4.2STIR技術(shù)

STIR序列短反轉(zhuǎn)時間的反轉(zhuǎn)恢復(shortTIinversionrecovery,STIR),主要用于

T2WI的脂肪抑制是基于脂肪組織短T1特性的脂肪抑制技術(shù),也是目前臨床上常用的脂肪

抑制技術(shù)之一。STIR技術(shù)可用IR或FIR序列來完成,目前多采用FIR序列。

STIR技術(shù)的優(yōu)點在于:(1)場強依賴性低。由于該技術(shù)基于脂肪組織的T1值,所以對

場強的要求不高,低場MRI儀也能取得較好的脂肪抑制效果;(2)與頻率選擇飽和法相

比,STIR技術(shù)對磁場的均勻度要求較低。(3)大F0V掃描也能取得較好的脂肪抑制效

果。

STIR技術(shù)的缺點表現(xiàn)為:(1)信號抑制的選擇性較低。如果某種組織(如血腫等)的

T1值接近于脂肪,其信號也被抑制。(2)由于TR延長,掃描時間較長。

(3)一般不能應(yīng)用增強掃描,因為被增強組織的T1值有可能縮短到與脂肪組織相近,

信號被抑制,從而可能影響對增強程度的判斷。

4.3頻率選擇反轉(zhuǎn)脈沖脂肪抑制技術(shù)

近年來在三維超快速梯度回波成像序列(如體部三維屏氣擾相GRET1WI或CE-MRA)

中,推出一種新的脂肪抑制技術(shù),即頻率選擇反轉(zhuǎn)脈沖脂肪抑制技術(shù)。該技術(shù)既考慮了脂

肪的進動頻率,又考慮了脂肪組織的短T1值特性。該種技術(shù)在GE公司生產(chǎn)的掃描機上稱

之為SPECIAL(spectralinversionatlipids),飛利浦公司稱之為SPIR。該技術(shù)的優(yōu)

點在于:(1)僅少量增加掃描時間;(2)一次預脈沖激發(fā)即完成三維容積內(nèi)的脂肪抑

制;(3)幾乎不增加人體射頻的能量吸收。缺點在于:(1)對場強的要求較高,在低場

掃描機上不能進行;(2)對磁場均勻度要求較高。頻率選擇反轉(zhuǎn)脈沖脂肪抑制技術(shù)一般

用于三維快速GRE序列。但如果在SITR技術(shù)中采用的180°反轉(zhuǎn)脈沖是針對脂肪中質(zhì)子的

進動頻率,則該技術(shù)也可用于T2WI,這種技術(shù)可以增加STIR技術(shù)的脂肪組織抑制的特異

性。

4.4Dixon技術(shù)(化學位移反相位成像技術(shù))

Dixon技術(shù)是一種水脂分離成像技術(shù),通過對自旋回波序列TE的調(diào)整,獲得水脂相位一

致(同相位)圖像和水脂相位相反(反相位)的圖像。通過兩組圖像信息相加或相減可得

到水質(zhì)子圖像和脂肪質(zhì)子圖像。把同相位圖像加上反相位圖像后再除以2,即得到水質(zhì)子

圖像;把同相位圖像減去反相位圖像后再除以2,將得到脂肪質(zhì)子圖像。Dixon技術(shù)目前

在臨床上應(yīng)用相對較少。

4.5選擇性水或脂肪激發(fā)技術(shù)(包括PROSET、WATS及SPGR)、磁化傳遞技術(shù)(MTI)

等。

MRI化學位移成像技術(shù)

化學位移成像(chemicalshiftimaging)也稱同相位(inphase)/反相位(outof

phase)成像?;瘜W位移成像技術(shù)基于脂肪和水分子中質(zhì)子的化學位移效應(yīng)。目前臨床上

化學位移成像技術(shù)多采用2D擾相GRET1WI序列,利用該序列可很容易獲得反相位和同相

位圖像。目前在L5T以上的新型MRI儀上利用擾相GRET1WI序列,選用雙回波(dual

echo)技術(shù)可在同一次掃描中同時獲得反相位和同相位圖像,所獲圖像更具可比性。

目前化學位移成像技術(shù)在臨床上得以較為廣泛的應(yīng)用,同相位圖像即普通的T1WL在介

紹化學位移成像的臨床應(yīng)用之前首先來了解一下反相位圖像的特點。反相位圖像的特點

與擾相GRE普通T1WI(同相位圖像)相比,反相位圖像具有以下主要特點。1.水脂混合

組織信號明顯衰減,其衰減程度一般超過頻率選擇飽和法脂肪抑制技術(shù)假設(shè)某組織的信

號的30%來自脂質(zhì),70%來自水分子。如果利用頻率選擇飽和法進行脂肪抑制,即便所有來

自脂質(zhì)的信號完全被抑制,那么還保留70%來自水分子的信號,即信號衰減幅度為30%。

而在反相位圖像上,則不僅30%的脂質(zhì)信號消失,同時70%來自水分子的信號中,也有30%

被脂肪質(zhì)子抵消,組織僅保留原來40%信號,信號衰減幅度達60虬2.純脂肪組織的信

號沒有明顯衰減在兒乎接近于純脂肪的組織如皮下脂肪、腸系膜、網(wǎng)膜等,其信號來源

主要是脂肪,所含的水分子極少,在反相位圖像上,兩種質(zhì)子能夠相互抵消的橫向磁化矢

量很少,因此組織的信號沒有明顯衰減。3.勾邊效應(yīng)反相位圖像上,周圍富有脂肪組

織的臟器邊緣會出現(xiàn)一條黑線,把臟器的輪廓勾畫出來。因為一般臟器的信號主要來自與

水分子,而其周圍的脂肪組織的信號主要來自脂肪,所以在反相位圖像匕臟器和周圍脂

肪組織的信號都下降不明顯,但在兩者交界線上的各體素中同時夾雜有臟器(水分子)和

脂肪,因此在反相位圖像上信號明顯降低,從而巾現(xiàn)勾邊效應(yīng)。

化學位移成像技術(shù)的臨床應(yīng)用

目前臨床上化學位移成像技術(shù)多用在腹部臟器中,主要用途有:(1)腎上腺病變的鑒

別診斷。因為腎上腺腺瘤中常含有脂質(zhì),在反相位圖像上信號強度常有明顯降低,利用化

學位移成像技術(shù)判斷腎上腺結(jié)節(jié)是否為腺瘤的敏感性約為70%~80%,特異性高達90%

~95%。(2)脂肪肝的診斷與鑒別診斷。對于脂肪肝的診斷敏感性超過常規(guī)MRI和CT,

(3)判斷肝臟局灶病灶內(nèi)是否存在脂肪變性。因為肝臟局灶病變中發(fā)生脂肪變性者多為

肝細胞腺瘤或高分化肝細胞癌。(4)其他。利用化學位移成像技術(shù)還有助于腎臟或肝臟

血管平滑肌脂肪瘤的診斷和鑒別診斷。

MR水成像技術(shù)

水成像技術(shù)的原理非常簡單,主要是利用水的長T2特性,,人體的所有組織中,水樣

成份(如腦脊液、淋巴液、膽汁、胃腸液、尿液等)的T2值遠遠大于其他組織。如果采

用T2權(quán)重很重T2WI序列,即選擇很長的TE(如500ms以上),其他組織的橫向磁化矢量

幾乎完全衰減,因而信號強度很低甚至幾乎沒有信號,而水樣結(jié)構(gòu)由于T2值很長仍保持

較大的橫向磁化矢量,所采集的圖像上信號主要來自于水樣結(jié)構(gòu)。所以該技術(shù)稱為水成像

技術(shù)。

目前臨床上常采用FSE或單次激發(fā)FSET2WI(singleshotFSET2WI,SS-FSET2WI)

序列。

1、FSET2WI

用于水成像的FSET2W1序列ETL?般較長。常見參數(shù)如下:TR大于3000ms或2~4個呼

吸周期(呼吸觸發(fā)技術(shù)),TE=500~1000ms,ETL=20~64。該序列可進行三維采集,主要

用于內(nèi)耳水成像或MR脊髓造影(MRM)。也可用于配用呼吸觸發(fā)技術(shù)進行二維或三維采

集,主要用于腹部水成像,如MR膽胰管成像(MRCP)或MR尿路成像(MRU)

2、單次激發(fā)FSET2WI(singleshotFSET2WI,SS-FSET2WI)

是目前MRCP或或U最常用的序列,TR無窮大,TE500"1000ms,ETL=128~256,

NEX=h可進行二維或三維采集,可屏氣掃描或采用呼吸觸發(fā)技術(shù)。

3、三維TrueFISP序列(真穩(wěn)態(tài)進動快速成像(TrueFISP)序列;西門子公司稱該序

列為TrueFISP序列,GE稱之為FIESTA(fastimagingemployingsteady

stateacquisition),飛利浦稱之為B-FFE(balancefastfieldecho))三維True

FISP序列用于水成像是近年來推出的技術(shù),一般參數(shù)TR=3~6ms,TE=l、2ms,矩陣

256X160~256X256。主要用于內(nèi)耳水成像或MRM。

水成像的后處理技術(shù)及分析水成像圖像時的注意事項

利用二維或三維技術(shù)采集的水成像原始圖像需要進行后處理重建,常用的后處理技術(shù)包

括:最大強度投影(MIP)、容積再現(xiàn)(VR)和仿真內(nèi)窺鏡(VE)等。在分析水成像圖像

上有幾點需要注意:(1)水成像一般不作為單獨檢查,應(yīng)該與常規(guī)MR圖像相結(jié)合;

(2)重視原始圖像的觀察,如果僅觀察重建后的圖像,將可能遺漏管腔內(nèi)的小病變,如

膽管內(nèi)小結(jié)石或小腫瘤等;(3)注意一些假病灶的出現(xiàn),水成像容易出現(xiàn)偽影而造成假

病灶。如采用三維TrueFISP序列進行內(nèi)耳水成像可能由于磁化率偽影而出現(xiàn)半規(guī)管中斷

的假象。又如MRCP時有時由于膽汁流動失相位或血管壓迫可能出現(xiàn)假的充盈缺損。

水成像技術(shù)的臨床應(yīng)用

1、MR膽胰管成像MR膽胰管成像(MRcholangiopancreatography,MRCP)是目前臨床

上最常用的水成像技術(shù)。主要適應(yīng)癥包括膽道結(jié)石、膽道腫瘤、膽道炎癥、胰腺腫瘤、慢

性胰腺炎、膽胰管變異或畸形等。

MRCP可采用GRE序列或FSE類序列,在目前新型的MR1儀上多采用單次激發(fā)FSE(SS-

FSE)T2WI或半傅里葉采集單次激發(fā)快速自旋回波(HASTE)T2以序列。目前常用的MRCP

方式有兩種。

1.1三維或二維連續(xù)薄層掃描利用SS-FSE或1IASTE序列進行二維或三維采集,獲得多

層連續(xù)的薄層圖像,利用MIP進行重建。該方法的優(yōu)點在于:(1)可獲得薄層原始圖

像,原始圖像的觀察有助于管腔內(nèi)小病變的顯示;(2)圖像可以進行各種后處理。缺點

在于:(1)掃描時間相對較長;(2)如果由于呼吸運動或圖像變形,層與層之間的圖像

配準將出現(xiàn)錯誤,重建得到的圖像可出現(xiàn)明顯的階梯樣偽影或表現(xiàn)為胰管斷斷續(xù)續(xù)。

1.2二維厚層塊投射掃描對所選擇的厚度為210cm的容積進行厚層塊采集,一次掃描

得到一幅厚層塊投射圖像。該方法的優(yōu)點在于:(1)掃描速度快,一幅圖像僅需要1到

數(shù)秒鐘;(2)圖像的連續(xù)性較好,一般不出現(xiàn)階梯樣偽影。缺點在于:(1)圖像不能進

行后處理;(2)厚層投射掃描不能獲得薄層原始圖像,容易遺漏小病變。

因此在臨床檢查中,最好兩種方法結(jié)合應(yīng)用,注意原始薄層圖像的觀察,并與肝膽胰脾

常規(guī)MRI相結(jié)合。

2、MR尿路成像主要適應(yīng)癥包括:尿路結(jié)石、腎盂腎盞腫瘤、輸尿管腫瘤、膀胱腫瘤、

其他原因的尿路梗阻、泌尿系變異或畸形等。MRU所采用的序列、掃描技術(shù)與MRCP相仿,

分析圖像的注意事項也與MRCP一致。

3、MR內(nèi)耳水成像

MR內(nèi)耳水成像借助于耳蝸及半規(guī)管內(nèi)的淋巴液作為天然對比劑成像,主要用于膜迷路病

變的檢查。常采用高分辨三維TrueFISP序列(真穩(wěn)態(tài)進動快速成像(TrueFISP))或

三維FSE序列進行。

4、MR涎腺管造影

MR涎腺管造影多用于腮腺導管病變的檢查,常采用高分辨三維TrueFISP或三維FSE序

列進行。

5、MR脊髓成像(MRmyelography,MRM)近年來在臨床上應(yīng)用逐漸增多,成像效果與脊

髓碘造影相仿,與MRI結(jié)合現(xiàn)已經(jīng)基本取代了脊髓碘造影。主要適應(yīng)癥包括:椎管內(nèi)腫

瘤、椎管畸形、脊神經(jīng)鞘袖病變、脊柱退行性病變、脊柱外傷等。目前用于MRM的序列

有:三維TrueFISP序列、二維或三維FSE、二維或三維單次激發(fā)FSE。

MR血管成像技術(shù)

目前臨床常用的血管成像方法包括時間飛躍(timeoffly,T0F)法、相位對比

(phasecontrast,PC)法和對比增強MRA(contrastenhancementMRA,CE-MRA)等三

種,其中前二種方法不用對比劑而借助于血液流動特性來制造對比。

1、T0F法MRA

T0F法是目前臨床最常用的MRA技術(shù),該技術(shù)基于血流的流入增強效應(yīng)。臨床上可采用

二維或三維技術(shù)進行采集。

1.1二維TOFMRA

二維TOFMRA是指利用T0F技術(shù)進行連續(xù)的薄層采集(層厚一般為2~3mm),然后對原

始圖像進行后處理重建。二維TOFMRA一般采用擾相GRET1WI序列,在1.5T的掃描機

中,TR-一般為20、30nis,選擇最短的TE以減少流動失相位,選擇角度較大的射頻脈沖

(一般為60°左右)以增加背景組織的飽和,矩陣一般為256X160~256X192。二維

TOFMRA具有以下優(yōu)點:(1)由于采用較短的TR和較大的反轉(zhuǎn)角,因此背景組織信號抑

制較好;(2)由于是單層采集,層面內(nèi)血流的飽和現(xiàn)象較輕,有利于靜脈慢血流的顯

示;(3)掃描速度較快,單層圖像TA一般為3~5s。該方法也存在一定的缺點:(1)由

于空間分辨力相對較低,體素較大,流動失相位較明顯,特別是受湍流的影響較大,容易

出現(xiàn)相應(yīng)的假象;(2)后處理重建的效果不如三維成像。

1.2三維TOFMRA與二維TOFMRA不同,三維TOFMRA不是針對單個層面進行射頻激發(fā)

和信號采集,而是針對整個容積進行激發(fā)和采集。三維TOFMRA一般也采用擾相GRE序

列,在

1.5T的掃描機中,TR一般為25~35ms,TE一般選擇為6.9ms(相當于反相位圖像,以

盡量減少脂肪的信號),激發(fā)角度一般為25~35°。與二維TOFMRA相比,三維TOFMRA

具有以下優(yōu)點:(1)空間分別更高,特別是層面方向,由于采用三維采集技術(shù),原始圖

像的層厚可以小于1mm;(2)由于體素較小,流動失相位相對較輕,受湍流的影響相對較

??;(3)后處理重建的圖像質(zhì)量較好。缺點包括:(1)容積內(nèi)血流的飽和較為明顯,不

利于慢血流的顯示;(2)為了減少血流的飽和而減小的激發(fā)角度,背景組織的抑制效果

相對較差;(3)掃描時間相對較長。三維TOFMRA的血流飽和現(xiàn)象不容忽視,飽和現(xiàn)象

主要有兩個方面的影響:(1)慢血流信號明顯減弱;(2)容積內(nèi)血流遠側(cè)的信號明顯減

弱。為減少血流飽和,可采用以下策略:(1)縮小激發(fā)角度,但這勢必造成背景組織抑

制不佳。(2)容積采集時線性變化激發(fā)角度,在采集容積的血流進入側(cè)信號時采用較小

的角度,以減少飽和,隨著采集往容積的血流流出側(cè)移動,激發(fā)角度逐漸增大,以增強血

流遠側(cè)的信號。這種方法可以均衡血流近側(cè)和遠側(cè)的信號,但符造成背景組織抑制的不一

致。(3)多層塊采集。如果把成像容積分成數(shù)個層塊,每個層塊厚度減薄,層塊內(nèi)飽和

效應(yīng)減輕。(4)逆血流采集,容積采集時先采集血流遠側(cè)的信號,然后向血流的近端逐

漸采集,可有效減少血流的飽和。

在三維TOFMRA采集時,為了更好抑制背景組織的信號,還可采用磁化轉(zhuǎn)移(magnatic

transfer,MT)技術(shù),但施加MT技術(shù)后,TR必需延長,因此采集時間增加。

TOFMRA的臨床應(yīng)用

TOFMRA目前在臨床上的應(yīng)用最為廣泛,主要用于腦部血管、頸部血管、下肢血管等病

變的檢查。對于腦部動脈的檢查多采用三維TOFMRA技術(shù),頸部動脈的檢查可采用二維或

三維技術(shù),下肢病變多采用二維技術(shù),上述部位靜脈病變的檢查多采用二維技術(shù)。由于二

維技術(shù)掃描速度較快,腹部血管特別是靜脈病變的檢查可采用多次屏氣分段采集的方法來

采集。

采用TOF技術(shù)采集的MRA可同時顯示動脈和靜脈,但有時會造成重建圖像上動靜脈血管

相互重疊,不利于觀察。我們可采用預飽和帶技術(shù)選擇性顯示動脈或靜脈。在一般的解剖

部位,動脈和靜脈的血流方向往往是相反的,我們在成像區(qū)域或?qū)用婺逞苎鞣较虻纳?/p>

游施加一個預飽和帶,則當MRA射頻脈沖激發(fā)時流入成像區(qū)域或?qū)用娴难阂呀?jīng)飽和而不

再產(chǎn)生信號。以頸部血管為例,頸動脈的血流從下往上流動,而靜脈的血流從上往下流

動,如果我們在成像區(qū)域的下方施加預飽和帶,則動脈血流被飽和,顯示的是靜脈;如果

在成像區(qū)域的上方施加預飽和帶,則靜脈血流被飽和,顯示的是動脈。

***分析TOFMRA圖像時,還有幾點需要注意:(1)如果MRA顯示某段血管腔光滑

整齊,沒有狹窄,那么基本上可以認為該段血管沒有狹窄。(2)可能出現(xiàn)血管狹窄的假

象,由于湍流等原因造成的失相位可能引起血管某處血流信號丟失,從而出現(xiàn)血管狹窄的

假象,常見的部位為血管轉(zhuǎn)彎處和血管分叉處,前者如頸內(nèi)動脈虹吸,后者如頸內(nèi)外動脈

分叉處。(3)血管狹窄的程度常被夸大。血管狹窄處容易造成湍流,造成血流信號丟

失,從而夸大狹窄程度。(4)動脈瘤可能被遺漏。動脈瘤腔內(nèi)一般都有湍流,造成信號

丟失,信號丟失嚴重者在重建的MRA圖像上整個瘤腔可都不顯示,從而造成漏診。

2、PC法MRA

PC法MRA基于沿梯度場流動的血液中質(zhì)子發(fā)生的相位變化。PC法MRA一般需要3個基

本步驟,即:成像信息的采集、減影和圖像的顯示。

PC法MRA的特點

PC法MRA是以流速為編碼,以相位變化作為圖像對比的特殊成像技術(shù),具有以下特點:

(1)圖像可分為速度圖像和流動圖像。(2)速度圖像的信號強度僅與流速有關(guān),不具有

血流方向信息,血流越快,信號越高。(3)流動圖像也稱相位圖像,血流的信號強度不

僅與流速有關(guān),同時還具有血流方向信息,正向血流表現(xiàn)為高信號,流速越大信號越強;

反向血流表現(xiàn)為低信號,流速越大信號越低;靜止組織的表現(xiàn)為中等信號。(4)采用減

影技術(shù)后,背景靜止組織由于沒有相位變化,其信號幾乎完全剔除。(5)由于血流的相

位變化只能反映在流速編碼梯度場方向匕為了反映血管內(nèi)血流的真實情況,需要在前

后、左右、上下方向施加流速編碼梯度場。

常規(guī)的PCMRA為速度圖像,可以顯示血流信號,從而顯示血管結(jié)構(gòu)。流動圖像主要用

作血流方向、流速和流量的定量分析。

與TOF法MRA相比,PC法MRA的優(yōu)點在于:(1)背景組織抑制好,有助于小血管的顯

示;(2)有利于慢血流的顯示,適用于靜脈的檢查;(3)有利于血管狹窄和動脈瘤的顯

示;(4)可進行血流的定量分析。

PC法MRA也存在一些缺點:(1)成像時間比相應(yīng)TOFMRA長。(2)圖像處理相對比較

復雜。(3)需要事先確定編碼流速,編碼流速過小容易出現(xiàn)反向血流的假象;編碼流速

過大,則血流的相位變化太小,信號明顯減弱。

PC法MRA的臨床應(yīng)用

與TOF法MRA相比,PC法MRA在臨床上的應(yīng)用相對較少。臨床上PC法MRA主要用于:

(1)腦動脈瘤的顯示;(2)心臟血流分析;(3)靜脈病變的檢查;

(4)門靜脈血流分析;(5)腎動脈病變的檢查。

在臨床應(yīng)用中,應(yīng)該注意TOFMRA與PCMRA各自的優(yōu)缺點,兩種聯(lián)合應(yīng)用可取長補

短,獲得更多的有用信息。

3、CE-MRA

CE-MRA自上世紀九十年代中期推出后,得到大家的公認,在臨床上的應(yīng)用也R益廣泛,

現(xiàn)在已經(jīng)成為臨床不可缺少的MRA技術(shù)。

CE-MRA的原理其實比較簡單,就是利用對比劑使血液的T1值明顯縮短,短于人體內(nèi)其

他組織,然后利用超快速且權(quán)重很重的T1WI序列來記錄這種T1弛豫差別。

團注Gd-DTPA后,血液的T1值變化有以下特點:(1)持續(xù)時間比較短暫,因此需要利

用超快速序列進行采集;(2)對比劑流經(jīng)不同的血管可造成相應(yīng)血管內(nèi)血液的T1值發(fā)生

變化,因此多期掃描可顯示不同的血管;(3)因為血液的T1值縮短明顯,因此需要權(quán)重

很重的T1WI序列進行采集方能獲得最佳對比。目前用于CE-MRA的序列多為三維擾相GRE

T1WI序列,在1.5T的掃描機上,TR常為:T6ms,TE為r2ms,激發(fā)角度常為25~60°,

根據(jù)所選用的TR、矩陣、層數(shù)等參數(shù)的不同,TA常為15~60s。

該序列采用很短TR和相對較大的激發(fā)角,因此T1權(quán)重很重,血液由于注射對比劑后T1

值很短,可產(chǎn)生較高的信號,其他組織的信號因飽和效應(yīng)將明顯衰減,因此制造出血液與

其他組織的良好對比。

該序列還采用很短的TE,這有兩個方面的好處:(1)注射對比劑后,血液中濃度較高

的對比劑不僅有短T1效應(yīng),同時也有縮短T2*的作用,而TE的縮短有助于減少T2*效應(yīng)

對圖像的影響。(2)TE縮短,流動相關(guān)的失相位可明顯減輕。因此實際上利用三維超快

速擾相GRET1WI序列進行CE-MRA,流動對成像的貢獻很小,血液與其他組織的對比是由

對比劑制造出來的。

3.1CE-MRA的技術(shù)要點

CE-MRA的原理雖然簡單,但實際操作時需要掌握幾個技術(shù)關(guān)鍵。

1.對比劑的應(yīng)用對比劑的應(yīng)用是CE-MRA的技術(shù)關(guān)鍵之一。CE5RA通常采用的對比劑為

細胞外液非特異性離子型對比劑Gd-DTPA。根據(jù)不同的檢查的部位、范圍和目的的不同,

對比劑的入路、用量和注射流率應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整。

對比劑入路:一般的CE-MRA多采用肘前區(qū)淺靜脈或手背部淺靜脈作為入路。在進行下

肢靜脈、器靜脈或下腔靜脈檢查時也可采用足背部淺靜脈為入路,而且對比劑常需要進行

稀釋。對比劑用量和注射流率:(1)單部位的動脈成像如腎動脈CE-MRA等,采用單倍劑

量(0.1mmol/kg)或1.5倍劑量即可,注射流率一般為每秒1.5~3ml?(2)多部位的

動脈成像如一次完成腹主動脈、器動脈和下肢動脈的檢查,由于完成整個檢查所需時間相

對較長,則通常需要展3倍劑量,注射流率為L5“2ml/s。(3)進行如腎靜脈、頸靜脈、

門靜脈等血管檢查時,則需要2~3倍劑量,注射流率提高到3~5ml/s效果較好。

對比劑的注射可采用MR專用高壓注射器。由于Gd-DTPA的黏度較低,利用人工推注的

方法也能達到很好的效果。

2.成像參數(shù)的調(diào)整成像參數(shù)的調(diào)整對于保證CE-MRA的質(zhì)量至關(guān)重要。有關(guān)CE-MRA的

成像參數(shù)主要有TR、TE、激發(fā)角度、容積厚度和層數(shù)、矩陣、FOV等。TE應(yīng)該選擇最小

值。TR和激發(fā)角度將決定T1權(quán)重,如在1.5T掃描機上,如TR為5ms左右,則激發(fā)角度

一般為30°~50°較為合適,如果TR延長則激發(fā)角度應(yīng)該適當加大以保證一定的T1權(quán)

重。掃描容積厚度和FOV決定采集的范圍,在保證含蓋目標血管的前提下,容積厚度越小

越好,減少容積厚度可縮短TA或可在保持TA不變的前提下縮小層厚而提高空間分辨力。

TR、矩陣和層數(shù)將決定TA的長短,在體部CE-MRA時需要通過調(diào)整這些參數(shù)來縮短TA以

便屏氣掃描,而在頸部或下肢等沒有呼吸運動的部位則允許適當延長TA,從而提高空間分

辨力。

3.掃描時機的掌握掃描時機的掌握是CE-MRA成敗的關(guān)鍵。掃描序列啟動的過早或過晚

都會嚴重影響CE-MRA的質(zhì)量,甚至導致檢查的失敗。掃描序列何時啟動的原則是“在目

標血管中對比劑濃度最高的時刻采集填充K空間中心區(qū)域的MR信號”。

決定掃描時刻前需要了解的關(guān)鍵參數(shù)有:(1)循環(huán)時間,即對比劑開始注射到目標血

管內(nèi)對比劑濃度達到峰值所需的時間。(2)掃描序列的采集時間(TA);

(3)掃描序列的K空間填充方式,這里主要是指K空間是循序?qū)ΨQ填充還是K空間中

心優(yōu)先采集。如果K空間是循序填充,則K空間中心區(qū)域的MR信號采集是在序列開始后

TA的一半時間,即如果序列的TA為20s,則K空間最中心的MR信號的采集是在序列啟動

后10s。K空間中心優(yōu)先采集是指序列啟動后先采集填充K空間中心區(qū)域的MR信號。綜合

考慮上述三個參數(shù),掃描時刻的決定目前主要有三種方法。(1)循環(huán)時間計算法。循環(huán)

時間常通過經(jīng)驗估計或試射對比劑的方法獲得。經(jīng)驗估計主要是依據(jù)以往的經(jīng)驗,并結(jié)合

受檢病人的年齡、心率等參數(shù)進行調(diào)整。如一般成人從肘靜脈注射,對比劑到達腹主動脈

約需12~25秒,平均約18秒左右。試射對比劑則從靜脈推注小劑量(一般為2ml),同時

啟動二維快速梯度回波序列對目標血管進行單層連續(xù)掃描,觀察目標血管的信號變化,從

而獲得循環(huán)時間。獲得循環(huán)時間后,從開始注射對比劑到啟動掃描序列的延時時間(TD)

可以按下列公式進行計算:A.如果是K空間循序?qū)ΨQ填充,TD=循環(huán)時間一1/4TA?B.

如果是K空間中心優(yōu)先采集,則TD=循環(huán)時間。(2)透視觸發(fā)技術(shù)。該技術(shù)無需考慮循

環(huán)時間,但必需采用K空間中心優(yōu)先采集技術(shù)。該方法是開始注射對比劑后,同時啟動超

快速二維梯度回波序列,對目前血管進行監(jiān)控,當發(fā)現(xiàn)對比劑已經(jīng)進入目標血管時,立刻

切換到CE-MRA序列并啟動掃描。從二維監(jiān)控序列切換到三維CE-MRA序列并啟動一般僅需

要1秒鐘。(3)自動觸發(fā)技術(shù)。在目標血管處設(shè)置一個感興趣區(qū),并事先設(shè)置信號強度

閾值,啟動超快速二維梯度回波序列動態(tài)探測感興趣區(qū)的信號強度變化,當信號強度達到

閾值時,MR掃描機將自動切換到CE-MRA序列并開始掃描。

4.后處理技術(shù)利用三維CE-MRA序列采集到原始圖像,需要進行后處理重建,常用的主

要是最大強度投影(MIP)和多平面重建(MPR),也可采用VR、SSD、仿真內(nèi)窺鏡的技術(shù)

進行圖像重建,其中MIP和MPR更為常用。

5.抑制脂肪組織的信號盡管注射對比劑后血液的T1值明顯縮短,而且利用權(quán)重很重的

T1WI序列進行采集,其他一般組織的信號得以有效抑制,但脂肪組織由于其T1值也很

短,因此利用該序列并不能很好抑制脂肪組織的信號,脂肪信號的存在將降低重建圖像的

質(zhì)量。因此抑制或消除脂肪組織的信號對于提高CE-MRA的質(zhì)量非常重要。CE-MRA抑制脂

肪組織信號的方法主要有:(1)采用頻率選擇反轉(zhuǎn)脈沖脂肪抑制技術(shù),該技術(shù)能較好抑

制成像容積內(nèi)的脂肪組織的信號,而且不明顯增加采集時間;(2)采用減影技術(shù)。在注

射對比劑前先利用CE-MRA序列先掃描一次,獲得減影的蒙片,注射對比劑后再掃描?

次。由于兩次掃描參數(shù)完全相同,把注射對比劑后的圖像減去注射對比劑前的圖像,背景

組織包括脂肪組織的信號可基本去除,留下的主要是增強后目標血管中血液的信號。

CE-MRA的優(yōu)缺點

CE-MRA主要利用對比劑實現(xiàn)血管的顯示,與利用血液流動成像的其他MRA技術(shù)相比,

CE-MRA具有以下優(yōu)點:(1)對于血管腔的顯示,CE-MRA比其他MRA技術(shù)更為可靠。

(2)出現(xiàn)血管狹窄的假象明顯減少,血管狹窄的程度反映比較真實;(3)一次注射對比

可完成多部位動脈和靜脈的顯示;(4)動脈瘤不易遺漏;(5)成像速度快。缺點在于:

(1)需要注射對比劑;(2)不能提供血液流動的信息。

CE-MRA的臨床應(yīng)用

與DSA相比,CE-MRA具有無創(chuàng)、對比劑更為安全、對比劑用量少、價格便宜等優(yōu)點。因

此在臨床上對于大中血管病變的檢查,CE-MRA幾乎可以取代DSA。目前CE71RA的臨床應(yīng)

用主要有以下幾個方面。

1.腦部或頸部血管可作常規(guī)MRA的補充,以增加可信度。主要用于頸部和腦部動脈狹

窄或閉塞、動脈瘤、血管畸形等病變的檢查

2.肺動脈主要包括肺動脈栓塞和肺動靜脈屢等。對于肺動脈栓塞,CE-MRA可很好顯示

亞段以上血管的栓塞。對于動靜脈疹,CE-MRA可顯示供血動脈和引流靜脈。

3.主動脈主要用于主動脈瘤、主動脈夾層、主動脈畸形等病變檢查。

4.腎動脈主要用于腎動脈狹窄的檢查。

5.腸系膜血管和門靜脈主要用于腸系膜血管的狹窄或血栓、門靜脈高壓及其側(cè)支循環(huán)

的檢查。

6.四肢血管主要用于肢體血管的狹窄、動脈瘤、血栓性脈管炎及血管畸形等病變的檢

查。

*多段CE-MRA

*4DCE-MRA:GE:TRICKS;西門子TimeresolvedMRA;飛利浦4DIrakCEMRA.

其他MRA方法

1、黑血法MRA:主要基于流空效應(yīng),血流呈現(xiàn)低信號(黑色),也可以通過采用空間預

飽和帶、反轉(zhuǎn)脈沖或失相位梯度等方法使血流呈低信號。主要用于血管壁的顯示,重點是

評價動脈斑塊,如頸動脈壁及冠狀動脈壁的評價等。

2、Balance-SSFP法MRA:用于MRA的Balance-SSFP序列一般采用3D采集模式,并施

加脂肪抑制技術(shù)。目前多用于冠狀動脈MRA,需要配合心電觸發(fā)技術(shù),并使用多種快速采

集技術(shù),如部分K空間、半回波、并行采集技術(shù)等。

3、T2準備快速GREMRA準備脈沖多為90°-180°-負90°的組合脈沖,形成組織的T2

對比,然后用超快速GRE采集來肌瘤T2對比,該序列采用心電觸發(fā)的3D采集模式,并利

用導航回波技術(shù)控制呼吸運動,主要用于高場MRI上進行3D無創(chuàng)性冠脈MRA,與

Balance-SSFP,T2-FGRE序列磁敏感偽影明顯減輕。

MR擴散加權(quán)成像技術(shù)

擴散(diffusion)是指分子熱能激發(fā)而使分子發(fā)生一種微觀、隨機的平移運動并相互

碰撞,也稱分子的熱運動或布朗運動。由于一般人體MR成像的對象是質(zhì)子,主要是水分

子中的質(zhì)子,因此DWI技術(shù)實際上檢測的是人體組織內(nèi)水分子的擴散運動。

如果水分子擴散運動不受任何約束,我們把這種擴散運動稱為自由擴散運動。但在生物

體中,水分子由于受周圍介質(zhì)的約束,其擴散運動將受到一定程度的限制,我們把這種擴

散運動稱為限制性擴散。在人體中,我們可以把腦脊液、尿液等的水分子擴散運動視作自

由擴散,而人體一般組織中水分子的擴散運動屬于限制性擴散。實際上DWI就是通過檢測

人體組織中水分子擴散運動受限制的方向和程度等信息,間接反映組織微觀結(jié)構(gòu)的變化。

如果水分子在各方向上的限制性擴散是對稱的,我們稱之為各向同性擴散(isotropic

diffusion)o如果水分子在各方向上的限制性擴散是不對稱的,我們稱之為各向異性擴

散(anisotropicdiffusion)?各向異性擴散在人體組織中普遍存在,其中最典型的是

腦白質(zhì)神經(jīng)纖維束。由于神經(jīng)細胞膜和髓鞘沿著神經(jīng)軸突的長軸分布并包繞軸突,水分子

在神經(jīng)纖維長軸方向上擴散運動相對自由,而在垂直于神經(jīng)纖維長軸的各方向上,水分子

的擴散運動揩明顯受到細胞膜和髓鞘的限制。目前最常用于DWI的SS-SE-EPI序列。

DWI的物理原理

如果我們在SE-EPI序列180°復相脈沖的兩側(cè)各施加一個梯度場,這兩個梯度場的方

向、強度和持續(xù)時間完全相同(我們稱之為擴散敏感梯度場),那么梯度場造成的失相位

可以分為兩種情況。(1)在體素內(nèi)梯度場施加方向上位置沒有移動的質(zhì)子,對于這些質(zhì)

子,由于180。兩側(cè)施加的梯度場完全相同,可以認為梯度場造成是一種恒定的磁場不均

勻,180°復相脈沖可以剔除這種恒定的磁場不均勻引起的質(zhì)子失相位,那么實際上梯度

場的施加并不會引起這些質(zhì)子的信號衰減。(2)在體素內(nèi)梯度場施加方向上有位置移動

的質(zhì)子。這些質(zhì)子在移動過程中將經(jīng)歷磁場強度的變化,進動頻率也隨之發(fā)生變化,從而

造成相位離散。由于位置發(fā)生變化,對于這些質(zhì)子,180°脈沖兩側(cè)的梯度場引起的就不

是恒定的磁場不均勻,180。脈沖將不可能剔除這種質(zhì)子失相位,因此這種在梯度場施加

方向上的位置移動將引起質(zhì)子信號的衰減。體素中水分子都存在一定程度的擴散運動,其

方向是隨機的,而在擴散梯度場方向上的擴散運動將造成體素信號的衰減。

如果水分子在敏感梯度場方向上擴散越自由,則在擴散梯度場施加期間擴散距離越大,

經(jīng)歷的磁場變化也越大,則組織的信號衰減越明顯。反之,在DWI上組織的信號衰減越明

顯則提示其中的水分子在梯度場方向上擴散越自由。DW1通過測量施加擴散敏感梯度場前

后組織發(fā)生的信號強度變化,來檢測組織中水分子擴散狀態(tài)(自由度及方向),后者可間

接反映組織微觀結(jié)構(gòu)特點及其變化。

DWI上組織信號強度的衰減主要與以下因素有關(guān):(1)擴散敏感梯度場的強度,強度越

大組織信號衰減越明顯;(2)擴散敏感梯度場持續(xù)的時間,時間越長組織信號衰減越明

顯;(3)兩個擴散敏感梯度場的間隔時間,間隔時間越長,組織信號衰減越明顯;(4)

組織中水分子的擴散自由度,在擴散敏感梯度場施加方向上水分子擴散越自由,組織信號

衰減越明顯。

在DWI技術(shù)中,我們把施加的擴散敏感梯度場參數(shù)稱為b值,或稱擴散敏感系數(shù)。在常

用SE-EPIDWI序列中,bY2G282(A-8/3),式中Y代表磁旋比;G代表梯度

場強度;6代表梯度場持續(xù)時間:△代表兩個梯度場間隔時間。

b值對DWI的影響很大,b值越高對水分子擴散運動越敏感,b值增高也帶來一些問題:

(1)組織信號衰減越明顯,太高的b值得到的DW1信噪比(SNR)很低;

(2)在機器硬件條件一定的情況下,b值增高必然延長TE,進一步降低了圖像的SNR;

(3)即便機器硬件和圖像的信噪比許可,梯度脈沖對周圍神經(jīng)的刺激也限制了太高的b

值。較小的b值得到的圖像信噪比較高,但對水分子擴散運動的檢測不敏感,而且組織信

號的衰減受其他運動的影響較大,如組織血流灌注造成水分子運動等,這些運動模式相對

水分子的擴散運動來說要明顯得多。

因此b值的選擇對于DWI非常重要,但實際上b值的合理選擇較為困難,在臨床上根據(jù)

設(shè)備條件、所選用的序列以及臨床目的的不同,應(yīng)適當調(diào)整b值。在目前常用的MRI儀

上,腦組織DW1的b值一般選擇在800、1500s/mm2o

DWI的方向性

由于只有在施加擴散敏感梯度場方向上的運動才有相位的變化,因此D叼所反映的水分

子擴散運動具有方向性。DWI只能反映擴散敏感梯度場方向上的擴散運動,其他方向上的

擴散運動則不能檢測出來。為了全面反映組織在各方向上的水分子擴散情況,需要在多個

方向上施加擴散敏感梯度場。

如果我們在多個方向(6個以上.方向)分別施加擴散敏感梯度場,則可對每個體素水分

子擴散的各向異性作出較為準確的檢測,這種MRI技術(shù)稱為擴散張量成像(diffusion

tensorimaging,DTI)。利用DTI技術(shù)可以很好地反映白質(zhì)纖維束走向,對于腦科學的

研究將發(fā)揮很大的作用。

SE-EPI由于采集速度很快,基本可以凍結(jié)組織多數(shù)的生理運動,但無法消除血流灌注對

組織信號的影響。因此利用DWI上組織信號強度變化檢測到的不是真正的擴散系數(shù),而將

會受到其他形式水分子運動的影響。正因為此,我們只能把檢測到的擴散系數(shù)稱為表觀擴

散系數(shù)(apparentdiffusioncoeffecient,ADC)oADC=In(SI低/SI高)/(b高一b

低)。式中SI低表示低b值DWI上組織的信號強度(b值可以是零);SI高表示高b值

DWI上組織的信號強度;b高表示高b值;b低表示低b值;In表示自然對數(shù)。從式中可

以看出,要計算組織的ADC值至少需要利用2個以上不同的b值。

用于DWI的序列很多,可以是GRE、SE、FSE、單次激發(fā)FSE序列等,可以是T1WI、

T2WI或T2*WI序列。這里僅介紹目前臨床上最為常用的單次激發(fā)SE-EPIDWI序列和SE線

掃描DWI序列。

單次激發(fā)SE-EPIDWI序列

場強在LOT以上的MRI儀目前多采用單次激發(fā)SE-EPI序列進行DWI?該序列如果不施

加擴散敏感梯度場,得到將是T2WL在T2WI基礎(chǔ)上施加擴散敏感梯度場將得到DWI,b值

一般選擇為1000s/mm2左右,根據(jù)需要可在層面選擇方向上施加擴散敏感梯度場,也可

在層面選擇、頻率編碼及相位編碼方向上都施加。該序列TR為無窮大,因此剔除了T1弛

豫對圖像對比的污染,根據(jù)需要和掃描機的軟硬件條件,TE一般為50~100ms。該序列

成像速度很快,單層圖像的TA在數(shù)十到100毫秒。

DWI的臨床應(yīng)用

DWI在臨床上主要用于超急性腦梗塞的診斷和鑒別診斷,急性腦缺血缺氧造成的主要是

細胞毒性水腫。在DW1上,超急性和急性梗塞的腦組織表現(xiàn)為高信號(缺血數(shù)分鐘后,腦

組織能量代謝受到破壞,Na-KATP酶和其他離子泵發(fā)生衰竭,大量的細胞外水進入細胞

內(nèi),弓I起細胞內(nèi)水分子增加,細胞外水減少,細胞外間隙扭曲變形,引起擴散受限)。與

常規(guī)T1WI和T2W1相比,DWI可以更早的發(fā)現(xiàn)梗塞區(qū)的信號異常。需要注意的是,其他一

些腦組織病變在DWI上也可能表現(xiàn)為高信號,如多發(fā)硬化的活動病灶、部分腫瘤、血腫、

膿腫等,在鑒別診斷時需要引起注意。

除腦部病變外,其他臟器如肝臟、腎臟、乳腺、脊髓、骨髓等也可進行DWI,將可能給

這些部位病變的診斷和鑒別診斷提供信息。利用DTI技術(shù)進行的腦白質(zhì)束成像不僅可用于

腦科學的研究,在臨床上也能提供一些有價值的信息,如腫瘤對周圍白質(zhì)束的影響、術(shù)前

提示手術(shù)時應(yīng)該避免損傷的重要白質(zhì)纖維束等。

MR灌注加權(quán)成像技術(shù)

MR灌注加權(quán)成像(perfusion-weightedimaging,PWI)屬于MR腦功能成像的一種,反

映的主要是組織中微觀血流動力學信息。

MRPWI的方法很多,較常采用的主要有兩種方法,即:1、對比劑首次通過(first

pass)法;2、動脈自旋標記(aterialspinlableing,ASL)法。

1、對比劑首次通過(firstpass)法

對比劑用高壓注射器快速注入周圍靜脈,采用時間分辨力足夠高的快速MR成像序列對

目標器官進行連續(xù)多時相掃描,通過檢測帶有對比劑的血液首次流經(jīng)受檢組織時引起組織

的信號強度隨時間的變化來反映組織的血流動力學信息。在實際應(yīng)用中,可以根據(jù)T1值

的變化率公式,采用T1以序列進行PWI。也可根

據(jù)T2*值的變化率公式,采用T2*WI序列進行PWI。由于Gd-DTPA不能通過正常

腦組織的血腦屏障,一般多采用T2*WI序列進行PWI,最常用的序列是GRE-EPIT2*WI

序列。在腦組織外的其他器官,由于對比劑可進入組織間隙,很好地發(fā)揮其短門效應(yīng),

因此可采用快速T1WI序列進行PWL如多次激發(fā)IR-EPIT1WI序列等。

順磁性對比劑首次通過法PWI的臨床應(yīng)用臨床上研究相對較多的包括:(1)腦組織

PWE最常采用的序列單次激發(fā)GRE-EPIT2WI序列。主要用于腦缺血性病變、腦腫瘤的血

供研究等。(2)心肌灌注。常用的序列為超快速擾相GRET1WI序列或多次激發(fā)IR-EPI

T1WI序列。主要用于心肌缺血的研究,在靜息狀態(tài)和負荷狀態(tài)下分別進行PWI可檢測心肌

灌注儲備,有助于心肌缺血的早期發(fā)現(xiàn)。(3)腎臟血流灌注。(4)肝臟血流灌注等。

2、ASL

ASL利用動脈血液中的質(zhì)子作為內(nèi)源性對比劑,通過特殊設(shè)計的脈沖序列對流入組織前

的動脈血液質(zhì)子進行標記,通過檢測受標記的質(zhì)子流經(jīng)受檢組織時引起組織的信號強度變

化來反映組織的血流動力學信息,目前在臨床研究中尚未得以廣泛應(yīng)用。

MR波譜(MRspectroscopy,MRS)

MR波譜(MRspectroscopy,MRS)是目前能夠進行活體組織內(nèi)化學物質(zhì)無創(chuàng)性檢測的唯

一方法??商峁┙M織的代謝信息。

化學位移:同一種磁性原子核如果處于不同的分子中,由于分子化學結(jié)構(gòu)的不同,電子

云對磁性原子核的磁屏蔽作用的大小也存在差別,因而將表現(xiàn)出其進動頻率的差別。這種

由于所處的分子結(jié)構(gòu)不同造成同一磁性原子核進動頻率差異的現(xiàn)象被稱為化學位移現(xiàn)象。

MRS簡要原理

通過對某組織的目標區(qū)域施加經(jīng)過特殊設(shè)計的射頻脈沖,這種射頻脈沖往往帶寬較寬,

其頻率范圍必須含蓋所要檢測代謝產(chǎn)物中質(zhì)子的進動頻率。然后采集該區(qū)域發(fā)出的卜忸信

號(可以是FID信號或回波信號),該MR信號來源于多種代謝產(chǎn)物中質(zhì)子,由于化學位

移效應(yīng),不同的代謝產(chǎn)物中質(zhì)子進動頻率有輕微差別,通過傅里葉轉(zhuǎn)換可得到不同物質(zhì)譜

的信息,通常采用譜線來表示。譜線包括一系列相對比較窄的波峰。其橫坐標表示不

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