MRI應用技術(shù)（MRI檢查技術(shù)課件）

磁共振應用技術(shù)1.磁共振血管成像的基本原理2.TOF和PC法的成像方法3.磁共振水成像成像原理4.彌散成像技術(shù)5.灌注成像技術(shù)6.磁共振波譜成像重點難點2024/7/109:482

磁共振血管成像（MRA）具有無創(chuàng)、簡便、費用低、無需對比劑等優(yōu)點。提供血管的形態(tài)信息，血流的方向、流速、流量等定量信息。

（一）成像原理MRA的基本原理是利用血液的流動效應成像，即常規(guī)SE（包括TSE）和GRE序列中常見的流空效應和流入增強效應。一、磁共振血管成像2024/7/109:483

通過時間飛越效應和相位效應三維數(shù)據(jù)采集，經(jīng)后處理技術(shù)重建血管影像。

當血流方向基本垂直于掃描層面，選用比較短的TR，這樣在掃描層面已部分飽和的血液，不能充分接受下一個90°脈沖的能量，因而MR信號較低。同樣層面內(nèi)周圍靜止組織的質(zhì)子出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，信號發(fā)生衰減。而對于新流入掃描層面的血液，充分接受新的90°脈沖的激勵，表現(xiàn)為高信號，稱為流入增強效應。

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當血流方向接近垂直于掃描層面，施加90°脈沖時，層面血管的血流和周圍靜止組織同時被激勵，當施加180°聚焦脈沖時，層面內(nèi)靜止組織受到激勵產(chǎn)生回波；被90°脈沖激勵過的血液已經(jīng)離開層面不產(chǎn)生回波；而此時快速流入的新血液僅接受180°脈沖激勵也不產(chǎn)生回波，因此血管腔內(nèi)沒有MR信號產(chǎn)生表現(xiàn)為“黑色”，這就是流空效應。一、磁共振血管成像2024/7/109:485流入增強效應一、磁共振血管成像2024/7/109:486

采用快速序列，使血流的激勵與檢測在同一層面進行，從而獲得該層面的血流信號，稱為時間飛越效應（TOF）。相位效應（PC）是指血流中的氫質(zhì)子流過梯度磁場時失去相位一致性，而使信號減弱乃至消失，靜止組織的氫質(zhì)子相位仍保持一致而使信號較強，血流與靜止組織之間形成對比。一、磁共振血管成像2024/7/109:487流空效應一、磁共振血管成像2024/7/109:488一、磁共振血管成像2024/7/109:489

TOFMRA技術(shù)分2D-TOFMRA和3D-TOFMRA兩種，各有優(yōu)缺點。

3D-TOFMRA是將整個容積分成幾個層塊進行激勵和數(shù)據(jù)采集，然后利用最大密度投影（MIP）處理獲得的數(shù)據(jù)。一、磁共振血管成像2024/7/109:4810

優(yōu)點：（1）采集體積大，信噪比高，信號丟失少；（2）空間分辨力高；（3）體素小，流動失相位相對較輕，受湍流的影響相對較小，適用于動脈瘤、動脈狹窄等病變；（4）后處理圖像質(zhì)量較好。一、磁共振血管成像2024/7/109:4811

缺點：（1）對慢速血流不敏感，不利于慢血流的顯示；（2）靜脈解剖顯示不可靠；（3）掃描時間長；（4）背景組織抑制效果不理想。一、磁共振血管成像2024/7/109:4812A3DTOFMRAB3DPCMRA一、磁共振血管成像2024/7/109:4813

2.相位對比法

相位對比法（PC）是采用快速掃描技術(shù)，是利用流動所致的宏觀橫向磁化矢量（Mxy）的相位發(fā)生變化來抑制背景、突出血管信號的一種成像方法。

主要用于評估血管狹窄、顱內(nèi)動靜脈畸形、動脈瘤；顯示顱內(nèi)靜脈畸形和靜脈閉塞；進行全腦大容積血管成像；評估外傷后的顱內(nèi)血管損傷；還可用于顯示腎動脈。

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3.對比增強MRA對比增強MRA（CE-MRA）是利用順磁性對比劑的超短T1作用使血液的T1值明顯縮短，應用超快速且權(quán)重很重的T1WI序列來記錄這種T1弛豫差別的成像方法。CE-MRA主要依賴于T1特性，應用三維擾相GRET1WI序列，具有非常好的信噪比。一、磁共振血管成像2024/7/109:4815

優(yōu)點：①血管腔顯示比其他MRA技術(shù)更可靠；②血管狹窄的假象明顯減少，狹窄的程度比較真實；③一次注射對比劑可完成多部位動靜脈的顯示；④動脈瘤不易遺漏；⑤成像速度快。

缺點：①需要注射對比劑；②易受產(chǎn)生靜脈干擾；③不能提供血液流動的信息。一、磁共振血管成像2024/7/109:4816腹部CE-MRA一、磁共振血管成像2024/7/109:4817磁共振應用技術(shù)

（一）成像原理MR水成像原理主要是利用水的長T2特性。人體所有組織中水樣成份如腦脊液、尿液、膽汁、淋巴液、胃腸液等的T2值遠遠大于其他實質(zhì)性臟器，采用重點突出組織T2特性的掃描序列，使水成份保持較大的橫向磁化矢量，而其他含水成份少的組織橫向磁化矢量幾乎衰減為零，稱為水成像技術(shù)。

二、磁共振水成像2024/7/109:4819MR水成像原理圖二、磁共振水成像2024/7/109:4820

優(yōu)點：（1）無創(chuàng)性技術(shù)；（2）安全可靠，不用對比劑，無副反應問題；（3）多層面、多方位成像；（4）適應范圍廣。二、磁共振水成像2024/7/109:4821

（二）臨床應用

1.MR膽胰管成像

（MRCP）MRCP是目前臨床上最常用的水成像技術(shù)。主要適應證包括膽道結(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。常用的MRCP方式有兩種。二、磁共振水成像2024/7/109:4822

A

3D-MRCP

B2D-MRCP二、磁共振水成像2024/7/109:4823

（1）三維容積采集：采用TSE或SS-TSE序列，配合呼吸觸發(fā)技術(shù)進行三維容積采集，獲得多層連續(xù)薄層圖像，行MIP重建。優(yōu)點：獲得薄層原始圖像，有助于管腔內(nèi)小病變的顯示；可進行各種后處理，重建效果好。缺點：掃描時間長，如果患者呼吸運動不均勻，圖像質(zhì)量不理想。

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（2）二維厚層塊投射掃描：對厚塊為2～10厘米容積進行激發(fā)采集，一次掃描得到一幅厚層圖像。優(yōu)點：掃描速度快，管道結(jié)構(gòu)連續(xù)性好。缺點：圖像不能進行后處理，容易遺漏小病變。二、磁共振水成像2024/7/109:4825

2.MR尿路成像（MRU）MRU原理是通過重T2加權(quán)圖像突出顯示泌尿收集系統(tǒng)內(nèi)液體（即尿液），同時抑制周圍軟組織的信號，在不使用對比劑和逆行插管的情況下顯示尿路的情況。MRU對尿路梗阻性病變的梗阻部位、程度的判斷具有很高的敏感性和特異性，特別是對于因腎功能差造成靜脈腎盂造影中尿路不能顯影者，具有較高的臨床應用價值。二、磁共振水成像2024/7/109:4826

3.MR內(nèi)耳水成像

內(nèi)耳膜迷路由膜半規(guī)管、蝸半規(guī)管、橢圓囊和球囊組成，內(nèi)含有內(nèi)淋巴液，外有骨迷路包繞，內(nèi)耳道內(nèi)充滿腦脊液。采用重T2加權(quán)MR水成像技術(shù)，突出膜迷路內(nèi)淋巴液和內(nèi)耳道內(nèi)腦脊液的高信號，經(jīng)MIP三維重組多方向、多角度地觀察這些細小復雜的解剖結(jié)構(gòu)。二、磁共振水成像2024/7/109:4827A2DMRUB3DMRU二、磁共振水成像2024/7/109:4828MRU在尿路的應用二、磁共振水成像2024/7/109:4829

4.其他水成像技術(shù)

椎管的水成像也被稱為磁共振脊髓造影顯像(MRM)，可顯示椎管與神經(jīng)根鞘內(nèi)的腦脊液形態(tài)對于椎管梗阻范圍、硬膜囊受壓的程度和脊髓膨出有一定的診斷價值。二、磁共振水成像2024/7/109:4830MR內(nèi)耳成像MRM的應用二、磁共振水成像2024/7/109:4831磁共振應用技術(shù)

以反映器官功能為成像目標的MR成像技術(shù)稱為磁共振功能成像（fMRI）。包括擴散加權(quán)成像、灌注加權(quán)成像、皮層活動功能定義及MR波譜成像等

（一）彌散成像（DWI）

1.原理：彌散成像是研究水分子微觀運動的成像方法。主要依賴于水分子的運動，為組織成像對比提供了一種新的技術(shù)。三、磁共振功能成像2024/7/109:4833

它利用對擴散運動敏感的脈沖序列檢測組織的水分子擴散運動狀態(tài)，并用MR圖像的方式顯示出來。

在DWI中通常以表觀擴散系數(shù)ADC描述組織中水分子擴散的快慢，而不直接采用擴散系數(shù)D。三、磁共振功能成像2024/7/109:4834

2.臨床應用

（1）急性缺血性腦梗死；（2）腫瘤及一些囊性病變的鑒別診斷；（3）前列腺疾病、肝膽胰脾疾病、乳腺疾病、腎缺血性疾病、胃腸道等病變的診斷及鑒別診斷。

近年來全身DWI（類PET）技術(shù)逐漸在臨床上得到應用，主要用于血液系統(tǒng)腫瘤的評價及惡性腫瘤全身轉(zhuǎn)移的療效評價。三、磁共振功能成像2024/7/109:4835DWI圖示大面積腦梗死三、磁共振功能成像2024/7/109:4836全身DWI圖三、磁共振功能成像2024/7/109:4837

（二）灌注成像（PWI）

灌注加權(quán)成像是建立在流動效應基礎上的成像方法。描述血流通過組織血管網(wǎng)的情況，通過測量一些血流動力學參數(shù)，無創(chuàng)地評價組織的血流灌注狀態(tài)。PWI常用在腦部。

1.成像技術(shù)（1）對比劑首過法:利用團注順磁性對比劑，當血腦屏障完整時，首過的對比劑僅位于血管內(nèi)，不向血管外間隙擴散。三、磁共振功能成像2024/7/109:4838血管內(nèi)對比劑產(chǎn)生強大的、微觀上的磁敏感梯度，引起周圍組織局部磁場的短暫變化，可以通過MR圖像上信號強度的變化測得。組織對比劑濃度與T2(或T2*)弛豫率的改變大致呈線性關(guān)系，信號強度與橫向弛豫率呈指數(shù)關(guān)系，通過公式可將信號強度-時間曲線轉(zhuǎn)化為組織對比劑濃度-時間曲線。三、磁共振功能成像2024/7/109:4839三、磁共振功能成像2024/7/109:4840

2.臨床應用

PWI技術(shù)用于評價急性卒中后仍有缺血危險的腦組織、腫瘤、變性疾病及療效。（1）腦卒中

（2）腦腫瘤：PWI有助于指導立體定位活檢、鑒別放射損傷或腫瘤復發(fā)。

（3）腦功能研究。

（4）評價癲癇、Alzheimer?。ˋD）等。三、磁共振功能成像2024/7/109:4841PWI急性腦梗的評價三、磁共振功能成像2024/7/109:4842

（三）腦功能成像（fMRI）

腦功能磁共振成像主要是指基于血氧合水平依賴（BOLD）效應的腦功能磁共振成像（fMRI）技術(shù)。是利用與腦活動生理過程中，腦血流、腦血流容積、血液氧含量等微弱的能量代謝過程來成像。

1.成像原理

人體各種生理活動都有相應的大腦皮層控制，腦活動是快速的神經(jīng)元生理和生化變化，三、磁共振功能成像2024/7/109:4843

大量消耗能量的過程，腦組織不能儲存能量，只能從葡萄糖中獲取，通過腦灌注到達毛細血管床供給活動的神經(jīng)元。因此，區(qū)域腦活動的增加將伴隨腦局部灌注和代謝的增加，腦組織血流、血流容積以及血氧消耗均增加，血流量增加超出了氧耗量的增加。這種差異導致腦活動區(qū)域靜脈血氧合血紅蛋白增加，脫氧血紅蛋白相對少。脫氧血紅蛋白主要縮短T2弛豫時間，引起T2加權(quán)像信號減低。三、磁共振功能成像2024/7/109:4844

2.臨床應用

（1）神經(jīng)外科學：協(xié)助制定手術(shù)計劃，避免術(shù)中損傷皮層，對功能恢復提供參考；準確定位癲癇灶和周圍的功能區(qū)皮層，指導癲癇手術(shù)方式及癲癇灶的切除范圍；腦動靜脈畸形、海綿狀血管瘤等顱內(nèi)血管畸形和結(jié)節(jié)性硬化癥等手術(shù)前后功能定位。

三、磁共振功能成像2024/7/109:4845（2）神經(jīng)病學：用于評價腦卒中病人的中樞損害及功能重組情況，在指導康復治療中起重要作用。（3）精神病學：對疾病早期診斷和鑒別診斷、皮層功能重組的觀察、治療和預后研究有重要作用。三、磁共振功能成像2024/7/109:4846磁共振應用技術(shù)

SWI是一個三維采集，完全流動補償?shù)?、高分辨率的、薄層重建的梯度回波序列，可充分顯示組織之間內(nèi)在的磁敏感特性的差別，如顯示靜脈血、出血（紅細胞不同時期的降解成分）、鐵離子等的沉積等。

四、磁敏感加權(quán)成像（SWI）2024/7/109:4848SWI圖像四、磁敏感加權(quán)成像（SWI）2024/7/109:4849

磁共振波譜成像是利用質(zhì)子在化合物中共振頻率的化學位移現(xiàn)象，測定化合物組成成分及其含量的檢測技術(shù)。是目前唯一無創(chuàng)性檢測活體器官和組織代謝、生化、化合物定量分析的技術(shù)。

（一）成像原理

MRS成像原理遵循Larmor定律。不同的具有奇數(shù)核子的原子核具有不同的旋磁比，五、磁共振波譜成像（MRS）2024/7/109:4850

在外加靜磁場中，其進動頻率是不同的，氫質(zhì)子（1H）的旋磁比最大（