NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外課件

1、NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外1 NMRI原理及臨床應(yīng)用（創(chuàng)外）原理及臨床應(yīng)用（創(chuàng)外） nuclear magnetic resonance imaging 同濟醫(yī)院放射科同濟醫(yī)院放射科 陳陳 浪浪 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外2 常規(guī)成像 第一代 1981年 快速成像 第二代 1989年 30年年MRI發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢 功能成像 第三代 1995年 以GRE家族為代表， 解決了動態(tài)掃描及血 管成像問題 以EPI家族為代表， 掀起了功能研究的熱 潮 第四代 2004年 無（低）偽影成像 以PROPELLER家族 為代表， 開創(chuàng)了無（低）偽影 成像的廣闊的空間 以SE家族為代表， 解決了常規(guī)軟組織 成

2、像的問題 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外3 自旋（自旋（spin）：繞其自身軸的旋轉(zhuǎn)，每一個具有自旋特性的微粒都是一個磁矩。：繞其自身軸的旋轉(zhuǎn)，每一個具有自旋特性的微粒都是一個磁矩。 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外4 進動（進動（precession） ：外加磁場產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)力作用，作用于自旋質(zhì)子，使之繞：外加磁場產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)力作用，作用于自旋質(zhì)子，使之繞 主磁場方向作圓錐面軌跡轉(zhuǎn)動主磁場方向作圓錐面軌跡轉(zhuǎn)動.其進動頻率由其進動頻率由larmor方程決定。方程決定。 X Y Z 0=B0 f0=0/2 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外5 射頻脈沖激發(fā)射頻脈沖激發(fā)Radio Frequence Pulse，R

3、F RF1H：低能：低能高能高能 種類：種類：90、180、90 核磁弛豫核磁弛豫 Relaxation : RF停止，磁化（停止，磁化（M）平衡平衡 90R F z y x180R F 45R F NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外6 弛豫時間弛豫時間 T1：縱向弛豫時間：縱向弛豫時間, 自旋晶格時間自旋晶格時間, 63%. Mz-Mo T2: 橫向弛豫時間橫向弛豫時間,自旋自旋時間自旋自旋時間, 37%. Mxy-Mo 當TR=T1 1E-TR/T10.63 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外7 TR（重復時間）（重復時間） TE（回波延遲時間）（回波延遲時間） SI=N(H) (E-TE/T2*) (1

4、-ETR/T1) T1 短TR 短TE T2 長TR 長TE NH 長TR 短TE NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外8 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外9 SEFSE 提高掃描速度 FSE-XL 減小圖像模糊 FRFSE-XL SSFSE 提高采集速度 FSE-IR 改變圖像對比 T1Flair T2Flair PROPELLER 減少偽影 GRE SPGR 消除T2殘留 FIESTA 保持穩(wěn)定T2殘留 EPI 加入彌散測量梯度 DW-EPI Fast SPGR 加快掃描速度 LAVA TRICKS 使用匙孔原理 提高時間分辨率 STIR NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外10 組織信號特征組織信號特征 水水:

5、自由水小分子水、運動頻率高、長T1 T2 結(jié)合水依附在大分子蛋白質(zhì)周圍的水化層 低頻率，稍長T1 T2 脂肪與骨髓組織：脂肪與骨髓組織： 較高的質(zhì)子密度，具有非常短T1 長T2。 質(zhì)子密度加權(quán)像，T1呈高信號，但周圍組織的信號強度增加，其 對比度下降；T2信號都將受到一定程度的限制。 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外11 肌肉組織肌肉組織 所含的質(zhì)子密度明顯少于脂肪和骨髓組織，且具有較長的T1和 較短的T2馳豫特點。所以在T1信號強度較低，影像呈灰黑色。 隨著短T2的弛豫特點，信號強度增加不多，影像呈中等灰黑色。 韌帶和肌腱組織韌帶和肌腱組織 質(zhì)子密度低于肌肉組織，該組織也具有長T1和短T2弛豫特點

6、， 均表現(xiàn)為中低信號。 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外12 骨骼組織骨骼組織 骨皮質(zhì)內(nèi)所含的質(zhì)子密度很小，MR信號非常弱，T1 T2均為 黑色低信號。鈣化軟骨的質(zhì)子密度特點與骨皮質(zhì)相同，為黑色 低信號。 纖維軟骨組織質(zhì)子密度明顯高于骨皮質(zhì)和鈣化軟骨。具有較 長的T1和較短的T2弛豫特征，但因其具有一定的質(zhì)子密度，故 在T1或T2加權(quán)像上，信號強度不高，呈中低信號。 透明軟骨內(nèi)含有75%-80%的水份，具有較大的質(zhì)子密度，并 具有較長的T1和長T2弛豫特征。 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外13 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外14 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外15 順磁性物質(zhì)順磁性物質(zhì) 含有不成對的電子，常見的

7、有鐵、鉻、釓、錳等金屬、 稀土元素及自由基。在磁場中順磁性物質(zhì)的磁進動與組織內(nèi) 質(zhì)子進動相互作用，產(chǎn)生一個隨機變化的局部微小磁場，這 個微小磁場的變化頻率與Larmor頻率接近，從而使T1弛豫時間 縮短 。 脂類分子脂類分子 純水分子非常小，運動頻率非常高，遠高于Larmor頻率。 大分子如蛋白質(zhì)和DNA分子運動頻率較慢，低于Larmor頻率。 所以大、小分子在T1加權(quán)上均呈低信號。脂類分子為中等大小， 其運動頻率高于蛋白質(zhì)，低于純水，與Larmor頻率相似，所 以T1弛豫時間短，T1加權(quán)像呈高信號。 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外16 臨臨 床床 應(yīng)應(yīng) 用用 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外17 膝關(guān)

8、節(jié)正常解剖膝關(guān)節(jié)正常解剖 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外18 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外19 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外20 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外21 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外22 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外23 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外24 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外25 骨挫傷骨挫傷 指骨小梁的水腫、出血指骨小梁的水腫、出血,甚至骨小梁的微骨折甚至骨小梁的微骨折 MRI上表現(xiàn)為上表現(xiàn)為T1WI信號減低信號減低, T2WI信號增高信號增高. 膝關(guān)節(jié)外傷膝關(guān)節(jié)外傷MRI NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外26 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外27 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外28 半月板損傷半月板損傷

9、Stoller半月板損傷分級四級 一級：半月板內(nèi)呈球形高信號，與關(guān)節(jié)面無關(guān); 二級：病變呈位于半月板內(nèi)的線性高信號，未達半月 板關(guān)節(jié)面; 三級：3A半月板內(nèi)線性異常高信號，與關(guān)節(jié)緣毗鄰， 3B半月板內(nèi)異常高信號，形態(tài)不規(guī)則，與關(guān)節(jié) 緣毗連，周邊撕裂的半月板廣泛變性; 四級：在三級撕裂的基礎(chǔ)上，半月板變性更加明顯。 三級以上屬于真性撕裂，一級和二級為損傷或退行性 改變 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外29 一級 外側(cè)半月板后角見灶性高信號，不與半月板關(guān)節(jié)面相接觸 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外30 二級：病變呈位于半月板內(nèi)的線性高信號，未達半月板關(guān)節(jié)面; NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外31 三級 內(nèi)側(cè)半月板后

10、角內(nèi)見線形高信號達到半月板的關(guān)節(jié)面下緣 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外32 盤狀半月板盤狀半月板 半月板異常增厚增大， 最窄處大于1.41.5CM， 外側(cè)緣高于2.0CM. 以外側(cè)多見。 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外33 關(guān)節(jié)鏡能很好地顯示3級及以上半月板 撕裂，由于1-2級損傷未累及半月板表面關(guān) 節(jié)鏡無法看到半月板的內(nèi)部改變，所以， MRI對發(fā)現(xiàn)早期半月板退變和隱性損傷很 重要。 MRI對半月板損傷的誤診。 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外34 膝關(guān)節(jié)韌帶損傷膝關(guān)節(jié)韌帶損傷 正常交叉韌帶正常交叉韌帶 前交叉韌帶自脛骨髁間前窩斜向外后上方，呈散 開狀止于股骨外側(cè)髁的內(nèi)側(cè)面后部。 后交叉韌帶自脛骨髁間后窩斜

11、向內(nèi)前上方，止于 股骨內(nèi)髁的外側(cè)面。 正常韌帶在各個序列中均為低信號。 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外35 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外36 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外37 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外38 ACLACL撕裂撕裂 MRIMRI征象征象 1.前交叉韌帶信號增高 2.前交叉韌帶走向異常（扭曲），和脛骨的交角變小 3.前交叉韌帶連續(xù)性中斷 4.出現(xiàn)假瘤征、空虛征 最常見的撕裂部位是中部、其次是股骨髁附 著點，最少見部位是脛骨附著點。 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外39 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外40 假假 瘤瘤 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外41 扭曲和空虛扭曲和空虛 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外42

12、 剪切傷剪切傷 直接接觸傷，是當膝關(guān)節(jié)中度屈曲(1030)時 受到一個純粹的外翻力作用。 多見于美式橄欖球運動。 水腫以股骨外側(cè)髁最明顯，其次是股骨內(nèi)側(cè)髁的內(nèi) 側(cè)副韌帶附著點，是由于受到外翻力作用而使內(nèi)側(cè) 副韌帶的撕脫所致。 可合并內(nèi)側(cè)副韌帶的不同程度撕裂、前交叉韌帶撕 裂、內(nèi)側(cè)半月板撕裂（ODonoghue triad ）。 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外43 ODonoghue 三聯(lián)征 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外44 PCLPCL撕裂撕裂 MRI 表現(xiàn) 后交叉韌帶連續(xù)性中斷，殘余的交叉韌帶退縮、扭曲。 后交叉韌帶脛骨附著點的撕脫較常見， 表現(xiàn)為脛骨平臺后部有線形的T1加權(quán)稍低信號，T2加權(quán)，

13、STIR高信號的骨折線， 撕脫的碎片和后交叉韌帶相連而韌帶的連續(xù)性未見中斷 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外45 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外46 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外47 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外48 側(cè)副韌帶損傷側(cè)副韌帶損傷 內(nèi)側(cè)副韌帶又稱為脛側(cè)副韌帶，是由平行 的和斜行的纖維所組成，長度約11cm，寬 度約1.5cm，起自股骨內(nèi)側(cè)收肌結(jié)節(jié)之下， 止于脛骨的內(nèi)側(cè)。 外側(cè)副韌帶又稱為腓側(cè)副韌帶，起自股骨 外上髁上方，止于腓骨小頭下方，呈一個 圓索狀結(jié)構(gòu)，長約5-7cm。 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外49 內(nèi)側(cè)副韌帶撕裂 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外50 外側(cè)副韌帶撕裂 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外

14、51 SWI的基本原理的基本原理 (susceptibility weighted imaging)(susceptibility weighted imaging) NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外52 SWI是一項反映組織磁化屬性對比度增強技術(shù). 包含磁敏感效應(yīng)較強物質(zhì)的組織磁化屬性與背 景組織明顯不同，在強度圖像的后處理中使用 相位蒙掩（phase mask）技術(shù)提高對磁敏感效 應(yīng)物質(zhì)的顯示，使其在SWI圖像相位對比明顯 增強. NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外53 磁敏感效應(yīng)較強的物質(zhì)磁敏感效應(yīng)較強的物質(zhì) 主要包括去氧血紅蛋白、正鐵血紅蛋白、含鐵 血黃素、鐵沉積（鐵蛋白）以及鈣沉積等，引 起空間相位的改變，SWI圖像上呈顯著的低信 號改變。 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外54 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外55 SWI的臨床應(yīng)用的臨床應(yīng)用 低流量血管畸形及血管瘤的顯示； 多發(fā)細小出血的顯示； 良惡性出血的鑒別； 對腫瘤內(nèi)血管和出血的顯示； 鐵沉積的顯示； 腦外傷的顯示； 顯示早期腦梗死并發(fā)出血； NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外56 在腦外傷的應(yīng)用在腦外傷的應(yīng)用 顯示彌漫性軸索損傷。在灰白質(zhì)交界處 的多發(fā)小出血灶，較常規(guī)MRI 敏感。 NMRI原理及臨床應(yīng)用創(chuàng)外57