磁共振臨床應用及進展

磁共振成像新進展

山西醫(yī)科大學第一醫(yī)院王效春磁共振臨床應用及進展第1頁磁共振成像(MRI)利用人體組織中氫原子核（質子）在磁場中受到射頻脈沖激勵而發(fā)生核磁共振現(xiàn)象，產(chǎn)生磁共振信號，經(jīng)過電子計算機處理，重建斷層圖像成像技術。磁共振臨床應用及進展第2頁

1、多參數(shù)灰階成像

T1WI:MR圖像主要反應是組織間T1值差異

T2WI:MR圖像主要反應是組織間T2值差異

PdWI:MR圖像主要反應是組織間質子密度值差異3MR圖像特點

磁共振臨床應用及進展第3頁同一組織或病變在不一樣成像序列含有不一樣信號強度。T1WIT1值長，信號低（黑）T1值短，信號高（白）

T2WIT2值長，信號高（白）T2值短，信號低（黑）4T1WIT2WI磁共振臨床應用及進展第4頁軸位、矢狀位、冠狀位、任何傾斜位2、多方位成像5磁共振臨床應用及進展第5頁3、流空效應定義：射頻脈沖所激發(fā)質子在接收線圈獲取MR信號時，已流出成像層面；而此時成像層面內(nèi)原部位質子為流入非激發(fā)質子，故不能產(chǎn)生MRI信號，呈無信號黑影。流空效應：不用對比劑使血管成像6磁共振臨床應用及進展第6頁4、MR對比增強效應定義：順磁性對比劑能夠縮短周圍質子弛豫時間。磁共振臨床應用及進展第7頁5、偽彩色功效圖像不一樣功效成像技術，是正?；虿∽兘M織以偽彩色顯示在解剖結構背景上。磁共振臨床應用及進展第8頁6、無電離輻射7、無骨骼偽影磁共振臨床應用及進展第9頁禁忌癥心臟起搏器、體內(nèi)有體磁性物質、重癥監(jiān)護患者磁共振臨床應用及進展第10頁磁共振臨床應用及進展第11頁磁共振臨床應用及進展第12頁一、磁共振功效成像磁共振擴散加權成像（DiffusionWeightedImaging,DWI）擴散張量成像(DiffusionTensorImaging,DTI）磁共振灌注加權成像(PerfusionWeightedImaging,PWI）磁共振波譜成像（MRspectroscopy，MRS）功效磁共振成像(functionalMRI,fMRI）磁敏感加權成像（SusceptibilityWeightedImaging,SWI）磁共振臨床應用及進展第13頁磁共振擴散加權成像（DWI）彌散（diffusion）：指分子隨機不規(guī)則運動，又稱布朗運動，是人體主要生理活動，是體內(nèi)物質轉運方式之一。彌散是一物理過程，其原始動力為分子熱能。磁共振臨床應用及進展第14頁磁共振擴散加權成像（DWI）DWI是利用活體組織中水分子彌散運動，反應組織和細胞微觀結構和功效一個MR成像技術。水分子運動包含細胞內(nèi)、細胞外、跨細胞運動及微循環(huán)灌注；細胞外運動及微循環(huán)灌注是組織DWI受限主要原因。磁共振臨床應用及進展第15頁磁共振擴散加權成像彌散系數(shù)（diffusioncoefficient，D）：單個水分子單位時間內(nèi)隨機彌散平均范圍(mm２/s)。因為組織間D值不一樣而形成DWI圖像磁共振臨床應用及進展第16頁表觀彌散系數(shù)(Apparentdiffusioncoefficient，ADC)：來衡量水分子在人體組織環(huán)境中彌散運動。把影響水分子運動全部原因（隨機和非隨機）都疊加成一個觀察值，反應彌散敏感梯度方向上水分子位移強度。ADC值越高，組織內(nèi)水分子彌散運動越強，在DWI圖上表現(xiàn)為低信號，相反ADC值越低，DWI圖上表現(xiàn)為高信號。磁共振臨床應用及進展第17頁依據(jù)Stejiskal-Tanner公式，ADC=ln(S2/S1)/(b1-b2)S2與S1是不一樣b值條件下信號強度。磁共振臨床應用及進展第18頁臨床應用發(fā)覺病變定性診療腦梗死：超急性、急性腦梗死判斷梗死關鍵蛛網(wǎng)膜囊腫和表皮樣囊腫判別腫瘤定性和分級診療囊性腫瘤與膿腫判別實性磁共振臨床應用及進展第19頁磁共振臨床應用及進展第20頁蛛網(wǎng)膜囊腫磁共振臨床應用及進展第21頁表皮樣囊腫術后殘余磁共振臨床應用及進展第22頁腦膿腫磁共振臨床應用及進展第23頁多形膠質母細胞瘤磁共振臨床應用及進展第24頁磁共振全身彌散技術

（WholeBodyDiffusionWeightedImaging，WBDWI）是近幾年最新發(fā)展起來磁共振技術，俗稱磁共振類PET成像技術（MRPET）敏感性高，無輻射，是非常適合于臨床篩查一項檢驗伎倆；對全身各系統(tǒng)惡性腫瘤原發(fā)灶及淋巴結與骨轉移灶含有很高診療價值。磁共振臨床應用及進展第25頁磁共振臨床應用及進展第26頁磁共振擴散張量成像（DTI）擴散張量成像（DTI）在多個方向上施加彌散敏感梯度脈沖并采集彌散信息，能描述每一個方向上水分子彌散各向異性組織彌散特征。經(jīng)過計算機處理可取得白質纖維走行圖。磁共振臨床應用及進展第27頁磁共振擴散張量成像各向同性（isotropic）：各方向彌散速度均為同時，表現(xiàn)為相同彌散系數(shù)。各向異性（anisotropic）：水分子彌散運動在各個方向不一樣時性，稱之為各向異性。各向異性分數(shù)（FA）是水分子各向異性成份占整個彌散張量百分比，描述水分子在彌散過程中方向和速度上不均勻性。其范圍在0~1之間，0代表最大各向同性，1代表各向異性最大值。磁共振臨床應用及進展第28頁臨床應用反應白質纖維束病理狀態(tài)及其與鄰近病變解剖關系；白質纖維走行圖對于手術方案選擇、預后評定提供影像學依據(jù)。磁共振臨床應用及進展第29頁FA彩色編碼圖磁共振臨床應用及進展第30頁磁共振臨床應用及進展第31頁胼胝體張量磁共振臨床應用及進展第32頁良性腦膜瘤PART4磁共振臨床應用及進展第33頁

良性腦膜瘤PART4磁共振臨床應用及進展第34頁

惡性腦膜瘤PART4磁共振臨床應用及進展第35頁磁共振灌注加權成像（PWI）反應組織內(nèi)微血管分布及血流灌注經(jīng)過測量不一樣血液動力學指標，如腦血容量（CBV）、腦血流量（CBF）、平均經(jīng)過時間（MTT）等來到達無創(chuàng)傷性測量腦灌注MR技術。磁共振臨床應用及進展第36頁腦血容量（CBV）是指在指定區(qū)域腦組織內(nèi)血容量，通常以mL/100g腦組織來示。腦血流量（CBF）指每單位時間內(nèi)經(jīng)過指定區(qū)域腦組織血液體積，通慣用mL/(100g·min)表示。平均經(jīng)過時間（MTT）指血流經(jīng)過一個指定區(qū)域腦組織所需平均時間，通慣用s來表示。達峰時間（TTP）指對比劑團到達興趣區(qū)所用時間。磁共振臨床應用及進展第37頁臨床應用急性腦梗死缺血半暗帶和梗死關鍵評定；腫瘤組織學評價、分級；對腦腫瘤治療后效果評定；腫瘤復發(fā)和放療壞死判別。磁共振臨床應用及進展第38頁臨床應用

1.腦梗死

MR灌注成像對腦梗死診療，MTT對缺血最敏感，rCBV和rCBF對早期腦梗死診療特異性較高。急性腦梗塞時，MR灌注成像lh之內(nèi)即可探測到，通常，CBV多無改變，但CBF下降，MTT延長。

磁共振臨床應用及進展第39頁DWICBVMTT磁共振臨床應用及進展第40頁磁共振臨床應用及進展第41頁

2.腦腫瘤

PWI主要用來評價腫瘤內(nèi)新生血管，為腫瘤分級和組織學惡性程度判定提供佐證，及用來指導腦腫瘤立體定向組織活檢和腫瘤復發(fā)與壞死判別。磁共振臨床應用及進展第42頁星形細胞瘤II級CBV圖灌注曲線腫瘤實質區(qū)瘤周水腫區(qū)對側正常腦白質對側正常腦灰質磁共振臨床應用及進展第43頁間變性星形細胞瘤Ⅲ級腫瘤實質區(qū)對側正常腦白質瘤周水腫區(qū)對側正常腦灰質CBV圖灌注曲線磁共振臨床應用及進展第44頁磁共振波譜分析磁共振波譜（MRspectroscopy，MRS）是當前唯一能無創(chuàng)傷地檢測活體內(nèi)代謝物方法，可進行活體腦組織代謝、生化研究及定量分析。

磁共振臨床應用及進展第45頁主要測量代謝產(chǎn)物包含：N-乙酰門冬氨酸（N-acetylaspartate，NAA）膽堿(choline，Cho)肌酸(creatine，Cr)乳酸(lactate，Lac)肌醇(myo-inositol,mI)磁共振臨床應用及進展第46頁磁共振波譜常見代謝產(chǎn)物N-乙酰門冬氨酸（NAA）：人腦內(nèi)含有大量N-乙酰氨基酸，這些化合物在質子波譜化學位移2.02ppm(partpermillion)處形成波峰。NAA主要存在于神經(jīng)元內(nèi)，所以被稱為神經(jīng)元“內(nèi)標物”，它含量多少反應神經(jīng)元功效情況。

磁共振臨床應用及進展第47頁肌酐/磷酸肌酐（Cr/PCr）：化學位移為3.0和3.94ppm共振信號代表磷酸肌酐(PCr)和肌酐(Cr)。除ATP外PCr為細胞能量代謝主要儲能形式。

膽堿（Cho）：3.2ppm共振信號主要源于細胞膜和膽堿能神經(jīng)元突觸末稍等組織中膽堿及膽堿能化合物，而且它們是脂類代謝一部分。膽堿濃度增加常見于腫瘤組織或多發(fā)性硬化斑塊。磁共振臨床應用及進展第48頁乳酸（Lac）：為糖酵解終產(chǎn)物，化學位移在1.32ppm。正常情況細胞能量代謝以有氧氧化為主，所以在1H-MRS往往檢測不到。它在評定缺血和腫瘤時能起到主要作用。Lac增加經(jīng)常出現(xiàn)在惡性膠質瘤中，Henriken等認為Lac有利于良惡性膠質瘤判別。

肌醇（Ins）：是一個環(huán)己醇，采取較短TE時間時出現(xiàn)在3.56ppm。Ins標識腦組織神經(jīng)膠質細胞。Ins增高在Alzheimer病含有較高特異性，在糖尿病和透析病人腦內(nèi)也可發(fā)覺Ins增高現(xiàn)象。Kreis等發(fā)覺正常腦有時會出現(xiàn)微弱谷氨酸（Glu）和谷氨酰胺（Gln）波峰，普通不會出現(xiàn)乳酸（Lac）和丙基酸（Ala）。

磁共振臨床應用及進展第49頁1H-MRS各代謝物意義代謝物名稱意義Cho磷脂代謝成份，細胞膜轉換標識物，反應細胞增殖Cr腦代謝物中最為穩(wěn)定，被用為參考值NAA神經(jīng)元和軸索生存能力與密度標識物Lac提醒厭氧性糖酵解mI膠質細胞標識物磁共振臨床應用及進展第50頁正常MRS表現(xiàn)磁共振臨床應用及進展第51頁膠質母細胞瘤磁共振臨床應用及進展第52頁強化區(qū)磁共振臨床應用及進展第53頁周圍區(qū)磁共振臨床應用及進展第54頁腦轉移瘤磁共振臨床應用及進展第55頁強化區(qū)磁共振臨床應用及進展第56頁周圍區(qū)磁共振臨床應用及進展第57頁功效磁共振成像（fMRI）經(jīng)過血氧飽和度對比改變而實現(xiàn)成像方法，稱血氧水平依賴功效磁共振成像(bloodoxygenleveldependentfunctionalmagneticresonanceimaging,BOLD-fMRI)

腦神經(jīng)元活動情況腦功效磁共振成像實現(xiàn)了人類無損傷觀察活體大腦功效夢想。磁共振臨床應用及進展第58頁fMRI

原理：腦組織活動增強時局部CBF和耗氧量增加不成百分比，CBF增加約30%--50%，耗氧量增加約5%，其結果造成在局部毛細血管床和靜脈床中血氧飽和度增加，造成T2*和T2馳豫時間延長，取得對應腦功效圖。磁共振臨床應用及進展第59頁fMRI

應用：顯示人體生理和病生理過程，提供功效信息，當前用于對運動、感覺、聽覺、視覺、語言等方面研究。磁共振臨床應用及進展第60頁磁共振臨床應用及進展第61頁正常對照組與PCC有功效連接性腦區(qū)圖磁