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文檔簡介

1、關(guān)于實(shí)用磁共振成像技術(shù)第一張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月 一、MRI脂肪抑制技術(shù)(一)MRI檢查使用脂肪抑制技術(shù)的意義 1、脂肪組織的信號(hào)特點(diǎn),有利于病變的檢出。 2、脂肪組織的信號(hào)特點(diǎn),也可能降低MR圖像質(zhì)量,影響病變的檢出。 (1)脂肪組織引起的運(yùn)動(dòng)偽影; (2)水脂肪界面的化學(xué)位移偽影; (3)脂肪組織的存在降低了圖像的對(duì)比,如肝、骨髓; (4)脂肪組織的存在降低增強(qiáng)掃描的效果。第二張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月 3、主要意義 (1)減少偽影; (2)增加圖像的組織對(duì)比; (3)增加增強(qiáng)掃描的效果; (4)鑒別病灶內(nèi)是否含有脂肪。 (二)與脂抑制技術(shù)相關(guān)的脂肪組織

2、特性 1、脂抑制技術(shù)的機(jī)理: (1)脂肪和水的化學(xué)位移 (2)脂肪與其它組織的縱向弛豫差別。 2、化學(xué)位移現(xiàn)象: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(jìn)動(dòng)頻率也存在差別,這種現(xiàn)象稱為 。第三張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月水與脂肪進(jìn)動(dòng)頻率差1.5T 220Hz,1.0T 147Hz,0.5T 73.5Hz 2、脂肪與其它組織的縱向弛豫差別 (1)脂肪縱向弛豫速度最快,T1最短; (2)場強(qiáng)不同,T1值不同,1.5T,T1值約250ms。 (三)MR常用的脂肪抑制技術(shù) 同一場強(qiáng)的MR機(jī)可因檢查部位、目的或掃描序列的不同而采用不同的脂肪抑制技術(shù),不同場強(qiáng)宜采用不同

3、的技術(shù)。 第四張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月 1、頻率選擇飽和法:利用脂肪和水的化學(xué)位移效應(yīng)。 連續(xù)預(yù)脈沖(頻率與脂肪質(zhì)子一致),脂肪組織被飽和,施加真正的激勵(lì)脈沖,脂肪組織不能接受能量,因而不產(chǎn)生信號(hào),水分子中的質(zhì)子被激發(fā)產(chǎn)生信號(hào),從而達(dá)到抑脂目的。 1)優(yōu)點(diǎn):(1)高選擇性;(2)可用于多種序列;(3)簡便易行;(4)在中高場強(qiáng)下使用可取得很好的脂肪效果。第五張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月2)缺點(diǎn):(1)場強(qiáng)依賴性大,0.5T以下不宜采用;(2)對(duì)磁場的均勻度要求高;(3)大FOV時(shí),周邊區(qū)脂抑效果差;(4)增加了人體吸收射頻的能量;(5)掃描時(shí)間延長,減少采集層數(shù)

4、;(6)影響圖像對(duì)比度。第六張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月 2、STIR技術(shù):常用的基于脂肪組織的短T1技術(shù)。TI是T1值的69%,場強(qiáng)不同TI不同,1.5T TI=140175ms ;1.0T TI=125140ms ; 0.5T 85120ms 0.35T 75100ms 0.2T 6080ms 1)優(yōu)點(diǎn): (1)場強(qiáng)依賴性低; (2)磁場均勻度要求較低; (3)大FOV掃描也能取得較好的脂抑效果。 2)缺點(diǎn):(1)信號(hào)抑制的選擇性較低;(2)SNR 低,TR延長,掃描時(shí)間延長;(3)一般不能用于增強(qiáng)掃描。 第七張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月 3、頻率選擇反轉(zhuǎn)脈沖脂

5、肪抑制技術(shù):特點(diǎn)是即考慮了脂肪組織的短T1特性,又考慮了脂肪的進(jìn)動(dòng)頻率。 在RF前,對(duì)三維容積進(jìn)行預(yù)脈沖激發(fā),帶寬窄,中心頻率為脂肪的進(jìn)動(dòng)頻率,僅有脂肪組織被激發(fā),預(yù)脈沖略大于90,因此從反向到零所需時(shí)間很短,選擇很短的TI(10-20ms)則僅需一次預(yù)脈沖激發(fā)就能對(duì)三維掃描容積內(nèi)的脂肪組織進(jìn)行很好的抑制,因此采集時(shí)間略有延長,GE稱為SPECIAL(Spectral inversion at lipias)。第八張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月 1)優(yōu)點(diǎn):(1)少量增加掃描時(shí)間(2)一次激發(fā)可完成三維容積內(nèi)的脂肪抑制; (3)幾乎不增加人體對(duì)射頻能量的吸收。 2)缺點(diǎn): (1)低場

6、強(qiáng)機(jī)上不能進(jìn)行; (2)對(duì)磁場均勻度要求高。 一般用于三維快速GRE序列,STIR序列采用180反轉(zhuǎn)脈沖可增加STIR T2WI技術(shù)的特異性。 4、預(yù)飽和帶技術(shù):該區(qū)域的任何質(zhì)子的信號(hào)都受到抑制,主要用于抑制腹壁運(yùn)動(dòng)偽影響。第九張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月 二、化學(xué)位移成像 也稱同相位/反相位成像,基于化學(xué)位移效應(yīng),脂肪質(zhì)子進(jìn)動(dòng)頻率略低于水質(zhì)子,進(jìn)動(dòng)頻率差別是恒定的147HZ/T。 (一)原理:鐘表效應(yīng):激發(fā)水與脂肪中的質(zhì)子12點(diǎn)相位相聚關(guān)閉RF 相位離散, 6點(diǎn)采集到的信號(hào),相當(dāng)于兩種組織信號(hào)相減的差值,圖像為反相位圖, 12點(diǎn)同相位。第十張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年

7、6月兩種質(zhì)子相位一致 反相位 同相位第十一張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月 (二)化學(xué)位移成像技術(shù)的實(shí)現(xiàn) 同相位TE=1000ms147 HZ/T場強(qiáng)(T), 1.5T TE=4.5ms,反相位TE=同相位TE/2 =2.2ms,選用雙回波。 (三)臨床應(yīng)用 1、反相位圖像的特點(diǎn): (1)水脂混合組織信號(hào)明顯衰減;水70%,脂30%。 (2)純脂肪組織的信號(hào)沒有明顯衰減。 (3)勾邊效應(yīng):反相位圖上,周圍含有脂肪組織的臟器邊緣會(huì)出現(xiàn)一條黑線,把臟器的輪廓 勾畫出來第十二張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月 2、臨床應(yīng)用: 主要用于腹部臟器(1)腎上腺病變的鑒別診斷,腎上腺腺瘤中

8、常含脂質(zhì),反相位圖上信號(hào)強(qiáng)度明顯下降。(2)脂肪肝的診斷與鑒別診斷:對(duì)脂肪肝的診斷優(yōu)于常規(guī)MRI。(3)判斷肝臟局灶性病灶內(nèi)是否有脂肪存在。(4)腎癌和腎臟血管平滑肌脂肪瘤的診斷。第十三張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月 三、MR擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging DWI) (一)擴(kuò)散的基本概念 1、擴(kuò)散:是指分子熱能激發(fā)而使分子發(fā)生一種微觀、隨機(jī)的平移運(yùn)動(dòng)并相互碰撞,也稱分子的熱運(yùn)動(dòng)或布朗運(yùn)動(dòng)。 1)自由擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。 2)限制性擴(kuò)散。 DWI是通過檢測人體組織中水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)受限制的方向和程度等信息,間接反應(yīng)組織微觀結(jié)構(gòu)的變化。第十四張,PPT共三十四頁

9、,創(chuàng)作于2022年6月 限制性擴(kuò)散是對(duì)稱的各向同性擴(kuò)散;限制性是不對(duì)稱的各向異性擴(kuò)散。白質(zhì)纖維束。 (二)DWI的原理 RF 相位一致,關(guān)閉RF 質(zhì)子失相位,宏觀 橫向磁化矢量衰減;施加梯度場失相位,致質(zhì)子宏觀磁化矢量衰減,MR信號(hào)下降。 SE-EPI180RF兩側(cè)各施加一個(gè)梯度場,稱其為擴(kuò)散敏感梯度場。失相位分兩種情況:(1)無位移的質(zhì)子:無信號(hào)衰減;(2)位移的質(zhì)子:失相位使信號(hào)下降。 水分子經(jīng)歷磁場變化越大,則信號(hào)衰減越明顯,信號(hào)衰減越明顯,說明其擴(kuò)散越自由。 第十五張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月 DWI通過測量施加擴(kuò)散敏感梯度場前后組織發(fā)生的信號(hào)強(qiáng)度變化,來檢測組織中水分子

10、擴(kuò)散狀態(tài) (自由度及方向),可間接反應(yīng)組織微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及變化。 (三)DWI技術(shù)要點(diǎn) 1、DWI組織信號(hào)衰減的影響因素:(1)擴(kuò)散敏感梯度場的強(qiáng)度:越大,衰減越明顯;(2)持續(xù)時(shí)間:越長,衰減越明顯;(3)兩個(gè)梯度場的間隔時(shí)間:越長,越明顯;(4)組織中水分子的擴(kuò)散自由度:越自由,衰減越明顯。第十六張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月 2、b值及其對(duì)DWI的影響 b值:施加的擴(kuò)散敏感梯度場參數(shù)稱為b值(擴(kuò)散敏感系數(shù))。b值越高對(duì)水分子運(yùn)動(dòng)越敏感。 b值增高帶來的問題:(1)信號(hào)衰減明顯,信噪比;(2)延長TE,進(jìn)一步使信噪比;(3)梯度脈沖對(duì)周圍神經(jīng)的刺激。小b值:(1)SNR高; (2

11、)水分子運(yùn)動(dòng)不敏感;(3)其它運(yùn)動(dòng)使組織信號(hào)衰減。腦組織DWI,b值800-1500 S/ mm2。 第十七張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月 3、DWI的方向性:DWI只能反映擴(kuò)散敏感梯度場方向上的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),其它方向上則不能測出。若在多個(gè)方向上施加梯度場 (6個(gè)以上方向),則可對(duì)每個(gè)體素水分子的擴(kuò)散各向異性做出較為準(zhǔn)確的檢測,稱為擴(kuò)散張量成像(diffusion tensor imaging DTI)可以很好的反映白質(zhì)纖維走向。第十八張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月4、擴(kuò)散系數(shù)和表觀擴(kuò)散系數(shù):DWI測出的不是真正的擴(kuò)散系數(shù),因此把檢測到的擴(kuò)散系數(shù)稱為表觀 擴(kuò)散系數(shù)(appa

12、rent diffusion coeffecient ADC)。ADC=In(SI低/SI高)/(b高-b低) SI低:低b值信號(hào)強(qiáng)度,SI高:高b值信號(hào)強(qiáng)度(b值可為零)。In表示自然對(duì)數(shù),要計(jì)算組織ADC值,至少需要2個(gè)以上不同b值。不施加梯度場,獲得T2WI;施加,獲得DWI, TR無限大,TE 50-100ms,單層圖像的TA 10-100ms。 ADC值越高, DWI圖信號(hào)越低。第十九張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月(四)單次激發(fā)SE-EPI序列第二十張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月(五)DWI的臨床應(yīng)用1、腦:(1)超、 急、亞急性腦梗塞 DWI細(xì)胞毒性水腫,高

13、信號(hào),較T1、T2早;(2)多發(fā)性硬化活動(dòng)期;(3)腫瘤、血腫、膿腫等。2、其它:肝、腎、乳腺、脊髓、骨髓。3、DTI:白質(zhì)纖維束。第二十一張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月四、MRI灌注成像(perfusion-weighted imaging , PWI) 反應(yīng)的主要是組織中微觀血流動(dòng)力學(xué)信息。 方法:(1)對(duì)比劑首次通過法;(2)動(dòng)脈自旋標(biāo)記法。第二十二張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月(一)對(duì)比劑首次通過法PWI的基本原理 團(tuán)注對(duì)比劑(Gd-DTPA)后,血流首次通過組織時(shí)引起T1或T2*弛豫率發(fā)生變化,導(dǎo)致組織信號(hào)強(qiáng)度的變化。檢測對(duì)比劑首次流經(jīng)組織時(shí)引起的信號(hào)強(qiáng)度變化

14、,計(jì)算出組織T1或T2*弛豫率的變化,該變化代表組織中對(duì)比劑的濃度變化,濃度變化代表血流動(dòng)力學(xué)變化,通過計(jì)算可獲得組織相對(duì)血流量(rCBV)、血容量(rCBF)和平均通過時(shí)間(MTT)。信號(hào)強(qiáng)度隨時(shí)間變化,常用序列為GRE-EPI T2*序列。第二十三張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月1、腦血容積指特定區(qū)域腦組織的血容量,通常用ml/100g。2、腦血流量:每單位時(shí)間內(nèi)通過指定區(qū)域腦組織的血液體積。ml/100g*min3、平均通過時(shí)間:血流通過一個(gè)特定區(qū)域所需的平均時(shí)間。4、團(tuán)注到達(dá)時(shí)間:團(tuán)注對(duì)比劑團(tuán)到達(dá)一個(gè)指定區(qū)域腦組織所需的時(shí)間。5、對(duì)比劑應(yīng)用:GD-DTPA從掃描第4-5層起,

15、注射0.1-0.2mmol/kg,3-5s團(tuán)注完畢。團(tuán)注方式、速度、用量以及患者全身血容量、心輸出量影響血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)。以正常側(cè)為標(biāo)準(zhǔn)自體同次比較。第二十四張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月(二)臨床應(yīng)用(1)腦組織PWI:缺血性病變、腦腫瘤。(2)心肌灌注:心肌缺血、心肌灌注儲(chǔ)備。(3)腎臟血流灌注;(4)肝臟血流灌注等。第二十五張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月五、磁化轉(zhuǎn)移技術(shù) (一)原理: 施加偏離中心頻率1000-1200HZ 的飽和脈沖, 自由水質(zhì)子不能被激發(fā) ,蛋白質(zhì)分子和 結(jié)合水質(zhì)子被激發(fā),獲得能量傳給自由水,這種能量傳遞稱為磁化轉(zhuǎn)移。RF激發(fā)未飽和的自由水,而飽

16、合者不能激發(fā)。第二十六張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月 磁化轉(zhuǎn)移對(duì)比(magentization transfer contrast ,MTC ) :各種組織中均存在自由水與結(jié)合水,但程度不同,預(yù)脈沖使自由水飽合程度不同,信號(hào)不同程度,MT造成信號(hào)強(qiáng)度衰減程度也不同,由于磁化轉(zhuǎn)移現(xiàn)象造成的對(duì)比被稱為。施加MT后,骨骼肌衰減60%,腦白質(zhì)衰減40%,灰質(zhì)30%,血液15%。 某些病變,早期自由水變化不大,SE T1、T2無明顯改變,結(jié)合水含量出現(xiàn)差別,MT可發(fā)現(xiàn)。第二十七張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月(二)MT技術(shù)的臨床應(yīng)用1、TOF-MRA:抑制靜止組織信號(hào),但對(duì)血流信號(hào)

17、抑制少,小血管顯示清楚,但掃描時(shí)間延長。2、增強(qiáng)掃描:未增強(qiáng)組織信號(hào)抑制,增強(qiáng)組織信號(hào)衰減不明顯,增加對(duì)比。第二十八張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月 3、磁化轉(zhuǎn)移率的應(yīng)用:MT與非MT掃描,對(duì)同一感興趣區(qū)進(jìn)行信號(hào)強(qiáng)度測量,可計(jì)算磁化轉(zhuǎn)移率(MTR)。 MTR=(SI-SIMT)/SI,也可通過計(jì)算機(jī)獲得MTR圖像。 多用于多發(fā)性硬化(MS)和阿滋海姆氏?。ˋD)的研究。第二十九張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月六、功能成像 MRI對(duì)組織磁化高度敏感的特點(diǎn)被用來研究人腦的功能,特別是大腦各功能區(qū)的劃分,這就是磁共振功能成像,即fMRI。第三十張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月1、生理學(xué)基礎(chǔ):(1)人腦可劃分為許多精細(xì)功能區(qū)域,能設(shè)計(jì)各種激發(fā)方案分別進(jìn)行研究。(2)在生理性腦活動(dòng)與腦血流、腦血流容積和能量代謝之間有著直接聯(lián)系。fMRI就是通過檢測上述神經(jīng)活動(dòng)的伴隨現(xiàn)象來建立腦功能圖像的。磁共振的高時(shí)間分辨率和空間分辨率、無電離輻射可對(duì)腦的特性進(jìn)行反復(fù)研究。 第三十一張,PPT共三十四頁,創(chuàng)作于2022年6月2、原理:血氧合水平磁共振成像法。在神經(jīng)

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