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1、MRI的临床应用中国医科大学第二临床学院中国医科大学第二临床学院江新欢、博士教授江新欢、博士教授一、磁共振现象一、磁共振现象l l含奇数质子的原子核(如含奇数质子的原子核(如含奇数质子的原子核(如含奇数质子的原子核(如1H1H1H1H、13C13C13C13C、19F19F19F19F、23Na23Na23Na23Na)其质其质其质其质子有自旋运动(子有自旋运动(子有自旋运动(子有自旋运动(SpinSpinSpinSpin)-置于外加的强大均匀磁场(主磁置于外加的强大均匀磁场(主磁置于外加的强大均匀磁场(主磁置于外加的强大均匀磁场(主磁场)内,原排列杂乱的原子核在磁力作用下排列成行场)内,原排
2、列杂乱的原子核在磁力作用下排列成行场)内,原排列杂乱的原子核在磁力作用下排列成行场)内,原排列杂乱的原子核在磁力作用下排列成行l l原子核围绕主磁场轴旋转的现象称为进动原子核围绕主磁场轴旋转的现象称为进动原子核围绕主磁场轴旋转的现象称为进动原子核围绕主磁场轴旋转的现象称为进动(旋进旋进旋进旋进)。)。)。)。l l自旋和旋进是奇数质子原子核的两种特性自旋和旋进是奇数质子原子核的两种特性自旋和旋进是奇数质子原子核的两种特性自旋和旋进是奇数质子原子核的两种特性l l质子旋进无聚合性,磁化向量顺主磁场力线方向,质子旋进无聚合性,磁化向量顺主磁场力线方向,质子旋进无聚合性,磁化向量顺主磁场力线方向,质
3、子旋进无聚合性,磁化向量顺主磁场力线方向,无切割磁力线的力无切割磁力线的力无切割磁力线的力无切割磁力线的力-不能检测出磁场变化的信号不能检测出磁场变化的信号不能检测出磁场变化的信号不能检测出磁场变化的信号l l在外加磁场内,又加用射频脉冲在外加磁场内,又加用射频脉冲在外加磁场内,又加用射频脉冲在外加磁场内,又加用射频脉冲RF(RF(RF(RF(在质子共振频在质子共振频在质子共振频在质子共振频 率上垂直作用于磁场率上垂直作用于磁场率上垂直作用于磁场率上垂直作用于磁场 -净磁化移位净磁化移位净磁化移位净磁化移位l lRFRFRFRF结束后结束后结束后结束后-接受磁场改变引起的电压变化。接受磁场改变
4、引起的电压变化。接受磁场改变引起的电压变化。接受磁场改变引起的电压变化。l lRFRFRFRF的频率如接近某元素的原子核的旋进频率的频率如接近某元素的原子核的旋进频率的频率如接近某元素的原子核的旋进频率的频率如接近某元素的原子核的旋进频率 该原子被激发,并改变原子核磁轴的偏斜方向该原子被激发,并改变原子核磁轴的偏斜方向该原子被激发,并改变原子核磁轴的偏斜方向该原子被激发,并改变原子核磁轴的偏斜方向-磁共振现象磁共振现象 Larmor公式公式 0=rB0 0=进动频率进动频率r=旋磁比旋磁比1.0T时时1H为为42.5MH2B0=外加磁场外加磁场二、弛豫时间二、弛豫时间l用特定频率的用特定频率的
5、RFRF激发,作为小磁体的氢原子核吸收一定量激发,作为小磁体的氢原子核吸收一定量的能而发生磁共振现象。的能而发生磁共振现象。l停止发射停止发射RFRF,则被激发的氢原子核把所吸收的能逐步释放则被激发的氢原子核把所吸收的能逐步释放出来,其相位和能级都恢复到激发前的状态。这一恢复过出来,其相位和能级都恢复到激发前的状态。这一恢复过程称为弛豫过程(程称为弛豫过程(relaxationprocessrelaxationprocess),),而恢复到原来平而恢复到原来平衡状态所需的时间则称之为弛豫时间衡状态所需的时间则称之为弛豫时间l有两种弛豫时间有两种弛豫时间自旋自旋-晶格弛豫时间(纵向弛豫时间),称
6、晶格弛豫时间(纵向弛豫时间),称T T1 1自旋自旋-自旋弛豫时间(称横向弛豫时间自旋弛豫时间(称横向弛豫时间),称),称T T2 2:纵向弛豫时间:达到纵向磁化的纵向弛豫时间:达到纵向磁化的63%,(或平衡状态或平衡状态63%)所需时间,也是)所需时间,也是90射频射频脉冲质子由纵向磁化转到横向磁化之后再恢复到脉冲质子由纵向磁化转到横向磁化之后再恢复到纵向磁化激发前状态所需时间纵向磁化激发前状态所需时间l l横横横横向弛豫时间:向弛豫时间:为横向矢量衰减到原来值(为横向矢量衰减到原来值(为横向矢量衰减到原来值(为横向矢量衰减到原来值(MxyMxy)37%37%的的的的时间,时间,时间,时间,
7、T T2 2衰减是由共振质子之间相互磁化作用所引起,与衰减是由共振质子之间相互磁化作用所引起,与衰减是由共振质子之间相互磁化作用所引起,与衰减是由共振质子之间相互磁化作用所引起,与T T1 1不同,它引起相位的变化。不同,它引起相位的变化。不同,它引起相位的变化。不同,它引起相位的变化。l l各种不同物质的各种不同物质的各种不同物质的各种不同物质的T1T1和和和和T2T2弛豫时间不同,受磁场强度的影响弛豫时间不同,受磁场强度的影响弛豫时间不同,受磁场强度的影响弛豫时间不同,受磁场强度的影响l l三、三、MRI图像特点图像特点1 1、灰阶成像、灰阶成像、灰阶成像、灰阶成像l l人体不同器官的正常
8、组织与病理组织的人体不同器官的正常组织与病理组织的人体不同器官的正常组织与病理组织的人体不同器官的正常组织与病理组织的T T1 1是相对固定的,而且它们之间是相对固定的,而且它们之间是相对固定的,而且它们之间是相对固定的,而且它们之间有一定的差别,有一定的差别,有一定的差别,有一定的差别,T T2 2也是如此也是如此也是如此也是如此。这种组织间弛豫时间上的差别,是这种组织间弛豫时间上的差别,是这种组织间弛豫时间上的差别,是这种组织间弛豫时间上的差别,是MRIMRI的成的成的成的成像基础。像基础。像基础。像基础。l l为了评判被检组织的为了评判被检组织的为了评判被检组织的为了评判被检组织的 各种
9、参数,可以调节各种参数,可以调节各种参数,可以调节各种参数,可以调节TRTR、TETE,以得到突出某种组以得到突出某种组以得到突出某种组以得到突出某种组 织特征参数的图像,这种图像称为加权图像(织特征参数的图像,这种图像称为加权图像(织特征参数的图像,这种图像称为加权图像(织特征参数的图像,这种图像称为加权图像(WeightedWeightedImageImage,WIWI)T1WIT1WI:主要反映主要反映主要反映主要反映组织间组织间组织间组织间T T1 1特征参数特征参数特征参数特征参数,T T1 1WIWI有利于观察解剖结构有利于观察解剖结构有利于观察解剖结构有利于观察解剖结构T2WIT
10、2WI:主要反映组织间主要反映组织间主要反映组织间主要反映组织间T T2 2特征参数特征参数特征参数特征参数,T,T2 2WIWI对显示病变组织较好。对显示病变组织较好。对显示病变组织较好。对显示病变组织较好。N(H)N(H):主要反映组织的主要反映组织的主要反映组织的主要反映组织的H H质子密度质子密度质子密度质子密度l具有一定具有一定T T1 1差别的各种组织,包括正常与病变组织,转为模差别的各种组织,包括正常与病变组织,转为模拟灰度的黑白影,则可使器官及其病变成像。拟灰度的黑白影,则可使器官及其病变成像。lMRIMRI的影像虽然也以不同灰度显示,但反映的是的影像虽然也以不同灰度显示,但反
11、映的是MRMR信号强信号强度度的不同或弛豫时间的不同或弛豫时间T T1 1与与T T2 2的长短,而不象的长短,而不象CTCT图象,灰度反图象,灰度反映的是组织密度。映的是组织密度。l表表1-11-1人体不同组织人体不同组织T T1 1WIWI和和T T2 2WIWI上的灰度上的灰度 脑白质脑白质 脑灰质脑灰质 脑脊液脑脊液 脂肪脂肪 骨皮质骨皮质 骨髓质骨髓质 脑膜脑膜T T1 1WI WI 白白 灰灰 黑黑 白白 黑黑 白白 黑黑T T2 2WI WI 白白 灰白灰白 白白 灰灰 黑黑 灰灰 黑黑2、流空效应、流空效应l心血管的血液由于流动迅速,心血管的血液由于流动迅速,使发射使发射MRM
12、R信号的氢原子核离开接收范围之外,信号的氢原子核离开接收范围之外,测不到测不到MRMR信号,在信号,在T T1 1WIWI或或T T2 2WIWI中均呈黑影中均呈黑影-流空效应(流空效应(flowing Voidflowing Void)。)。这一效应使心腔和血管显影,这一效应使心腔和血管显影,是是CTCT所不能比拟的。所不能比拟的。3、三维成像三维成像lMRI可获得人体横面、冠状面、矢状面及任何方向可获得人体横面、冠状面、矢状面及任何方向断面的图像,有利于病变的三维定位。一般断面的图像,有利于病变的三维定位。一般CT则则难于作到直接三维显示,需采用重建的方法才能获难于作到直接三维显示,需采用
13、重建的方法才能获得冠状面或矢状面图像得冠状面或矢状面图像ll4 4、运动器官成像运动器官成像l采用呼吸门控(采用呼吸门控(gatinggating)和(或)呼吸补偿、心电门控和和(或)呼吸补偿、心电门控和周围门控以及预饱和技术等,可以减少由于呼吸运动及血周围门控以及预饱和技术等,可以减少由于呼吸运动及血液流动所导致的呼吸伪影、血流伪影,不仅能改善心脏大液流动所导致的呼吸伪影、血流伪影,不仅能改善心脏大血管的血管的MRMR成像,还可获得其动态图象。成像,还可获得其动态图象。四、四、MRI检查技术检查技术1 1、常用的多层面、多回波的自旋回波(、常用的多层面、多回波的自旋回波(spin echos
14、pin echo,SESE)技术技术扫描时间参数有回波时间(echo time,TE)和脉冲重复间隔时间(repetition time,TR)。短TR和短TE可得T1WI,而用长TR和长TE可得T2WI。时间以毫秒计。依TE的长短,T2WI又可分为重、中、轻三种。病变在不同T2WI中信号强度的变化,可以帮助判断病变的性质。例如,肝血管瘤T1WI低信号,在轻、中、重度T2WI上高信号,且随着加重程度,信号强度递增。肝细胞癌则不同,T1WI呈稍低信号,在轻、中度T2WI呈稍高信号,而重度T2WI上又略低于中度T2WI的信号强度。TRTR(msms)TE TE(msms)T1WI 200800 1
15、5T1WI 200800 15,3030,3535T2WI 50025004000 60T2WI 50025004000 60,7070,9090,120120N(H)15002500 N(H)15002500 15 15,2525,3030SESE序列扫描参数序列扫描参数 T1WI T2WIT1WI T2WI高信号高信号高信号高信号 亚急性出血亚急性出血亚急性出血亚急性出血 亚急性出血亚急性出血亚急性出血亚急性出血 脂肪脂肪脂肪脂肪 高蛋白高蛋白高蛋白高蛋白 水肿、水肿、水肿、水肿、CSFCSF 脂肪脂肪脂肪脂肪 肿瘤肿瘤肿瘤肿瘤 顺磁性物质顺磁性物质顺磁性物质顺磁性物质 梗死、软化病灶梗死
16、、软化病灶梗死、软化病灶梗死、软化病灶低信号低信号低信号低信号 纤维组织(纤维组织(纤维组织(纤维组织(LigmentLigment)骨皮质、纤维、肌肉、骨皮质、纤维、肌肉、骨皮质、纤维、肌肉、骨皮质、纤维、肌肉、肌肉、高速血流、水肿、肌肉、高速血流、水肿、肌肉、高速血流、水肿、肌肉、高速血流、水肿、韧带陈旧出血、高速血韧带陈旧出血、高速血韧带陈旧出血、高速血韧带陈旧出血、高速血 骨皮质、肿瘤、骨皮质、肿瘤、骨皮质、肿瘤、骨皮质、肿瘤、CSF CSF 流流流流不同序列不同序列1 1、2 2加权高低信号加权高低信号2、特殊序列:为了克服、特殊序列:为了克服MRI中中SE脉冲序列成像速度慢、检查脉
17、冲序列成像速度慢、检查时间长这一主要缺点,近年来先后开发了时间长这一主要缺点,近年来先后开发了梯度回波脉冲序梯度回波脉冲序列列、快速自旋回波脉冲序列快速自旋回波脉冲序列等成像技术。此外,还开发了等成像技术。此外,还开发了脂肪抑制脂肪抑制和和水抑制水抑制技术,进一步增加技术,进一步增加MRI信息。信息。lMRI另一新技术是磁共振血管造影(另一新技术是磁共振血管造影(magneticresonanceangiography,MRA)。)。血管中流动的血液出现流空现象。血管中流动的血液出现流空现象。它的它的MR信号强度取决于流速,流动快的血液常呈低信号。信号强度取决于流速,流动快的血液常呈低信号。因
18、此,在流动的血液及相邻组织之间有显著的对比,从而因此,在流动的血液及相邻组织之间有显著的对比,从而提供了提供了MRA的可能。应用于大、中血管病变的诊断。的可能。应用于大、中血管病变的诊断。MRA不需穿剌血管和注入造影剂,有很好的应用前景。不需穿剌血管和注入造影剂,有很好的应用前景。MRA还还可用于测量血流速度和观察其特征。可用于测量血流速度和观察其特征。l其他:弥散、灌注、水成像、波谱其他:弥散、灌注、水成像、波谱五、五、MRI常见伪影常见伪影人体体内因素形成的伪影人体体内因素形成的伪影l运动伪影运动伪影l血液和脑脊液流动伪影血液和脑脊液流动伪影体外因素形成的伪影体外因素形成的伪影l金属伪影金
19、属伪影l静电伪影静电伪影MR系统形成的伪影系统形成的伪影l化学位移伪影化学位移伪影l卷褶伪影卷褶伪影l低信号伪影低信号伪影六、六、MRI造影剂及临床应用造影剂及临床应用l(一)、种类:(一)、种类:1、顺磁性阳性造影剂。常用的有、顺磁性阳性造影剂。常用的有Gd-DTPA(马马根维显;磁显葡胺)、根维显;磁显葡胺)、Mn-DPDP等。其作用主要等。其作用主要使使T1缩短,在缩短,在T1加权像上呈高信号。加权像上呈高信号。2、超顺磁性物质。常用的有超顺磁性氧化铁颗、超顺磁性物质。常用的有超顺磁性氧化铁颗粒(粒(SPIO),有),有AMI-25和和Resovist等。其作用主等。其作用主要使要使T2
20、缩短,在缩短,在T2加权像上是低信号。加权像上是低信号。(二)、(二)、GdGd-DTP A-DTP A的临床应用的临床应用 Gd-DTPA釓釓-二乙烯五胺乙酸二乙烯五胺乙酸 (Gadolinum-DTPA)是一种是一种是一种是一种 顺磁性物质顺磁性物质顺磁性物质顺磁性物质,它具有不成对的电子它具有不成对的电子它具有不成对的电子它具有不成对的电子,当它接近共振的当它接近共振的当它接近共振的当它接近共振的H H H H质子时质子时质子时质子时,能改变能改变能改变能改变H H H H 质子所质子所质子所质子所 处的磁场处的磁场处的磁场处的磁场,使使使使T1T1T1T1值明显缩短值明显缩短值明显缩短
21、值明显缩短,1987,1987,1987,1987年年年年 经美国经美国经美国经美国FDAFDAFDAFDA批准应用批准应用批准应用批准应用.弛豫性强弛豫性强毒性小毒性小安全系数大安全系数大细胞外分布细胞外分布不通过正常不通过正常BBB迅速由肾脏排出迅速由肾脏排出在人体内结构稳定在人体内结构稳定具有高溶解度具有高溶解度1 1、GdGd-DTP A-DTP A 特 点:2 2、GdGd-DTP A-DTP A的适应症:的适应症:1 1、某些肿瘤的鉴别诊断。、某些肿瘤的鉴别诊断。2 2、确定血脑屏障是否被破坏。、确定血脑屏障是否被破坏。3 3、提高病变的发现率。、提高病变的发现率。3 3、禁忌或注
22、意:过敏史、早期孕妇禁忌或注意:过敏史、早期孕妇4 4、剂量剂量:0.1mmol/kg:0.1mmol/kg,0.2 ml/kg 600.2 ml/kg 60秒内注射完秒内注射完七、七、MRI的优缺点的优缺点、优点:、优点:由信号强度可以确定组织的类型(如脂肪,血液和水)由信号强度可以确定组织的类型(如脂肪,血液和水)解剖结构细节显示较好;对组织结构的细微病理变化更敏感解剖结构细节显示较好;对组织结构的细微病理变化更敏感(如骨髓的浸润,脑水肿)(如骨髓的浸润,脑水肿)3.3.3.3.分子生物学和组织学诊断的提高分子生物学和组织学诊断的提高分子生物学和组织学诊断的提高分子生物学和组织学诊断的提高
23、:所得所得所得所得MRMRMRMR信息为组信息为组信息为组信息为组 织理化环境的改变织理化环境的改变织理化环境的改变织理化环境的改变,如,如,如,如T T T T1 1 1 1,T T T T2 2 2 2,31313131P P P P,23232323NaNaNaNa的波谱的波谱的波谱的波谱 4 4 4 4.形态和功能并重的诊断:心脏电影、血流速度形态和功能并重的诊断:心脏电影、血流速度形态和功能并重的诊断:心脏电影、血流速度形态和功能并重的诊断:心脏电影、血流速度 5 5 5 5.无骨伪影无骨伪影无骨伪影无骨伪影 6.6.6.6.任意方位断层任意方位断层任意方位断层任意方位断层,方便解剖
24、结构或病变的立体追踪。方便解剖结构或病变的立体追踪。方便解剖结构或病变的立体追踪。方便解剖结构或病变的立体追踪。7 7 7 7.无损伤、无辐射无损伤、无辐射无损伤、无辐射无损伤、无辐射 8.8.8.8.MRIMRIMRIMRI成像参数多,包含信息量大成像参数多,包含信息量大成像参数多,包含信息量大成像参数多,包含信息量大 MRIMRIMRIMRI设备和检查费较昂贵设备和检查费较昂贵设备和检查费较昂贵设备和检查费较昂贵 早、中期早、中期早、中期早、中期MRIMRIMRIMRI设备扫描时间较长,为其主要缺点。设备扫描时间较长,为其主要缺点。设备扫描时间较长,为其主要缺点。设备扫描时间较长,为其主要
25、缺点。除超低磁场除超低磁场除超低磁场除超低磁场(0.02(0.02(0.02(0.020.04T)0.04T)0.04T)0.04T)和近年新开发的开放式和近年新开发的开放式和近年新开发的开放式和近年新开发的开放式(open styleopen styleopen styleopen style)、)、)、)、低场强(低场强(低场强(低场强(0 0 0 02T2T2T2T)MRIMRIMRIMRI扫描机外,扫描机外,扫描机外,扫描机外,一般一般一般一般MRIMRIMRIMRI机房内不能使用监护和抢救设备,机房内不能使用监护和抢救设备,机房内不能使用监护和抢救设备,机房内不能使用监护和抢救设备,
26、加之加之加之加之MRIMRIMRIMRI对病人体动敏感,易产生伪影,对病人体动敏感,易产生伪影,对病人体动敏感,易产生伪影,对病人体动敏感,易产生伪影,不适于对急诊和危重病人进行检查。不适于对急诊和危重病人进行检查。不适于对急诊和危重病人进行检查。不适于对急诊和危重病人进行检查。钙化灶内不含质子,不产生钙化灶内不含质子,不产生钙化灶内不含质子,不产生钙化灶内不含质子,不产生MRIMRIMRIMRI信号,故信号,故信号,故信号,故MRIMRIMRIMRI对钙化不敏感对钙化不敏感对钙化不敏感对钙化不敏感 个别人进入扫描室可产生幽闭恐惧症(个别人进入扫描室可产生幽闭恐惧症(个别人进入扫描室可产生幽闭
27、恐惧症(个别人进入扫描室可产生幽闭恐惧症(claustrophobiaclaustrophobiaclaustrophobiaclaustrophobia)、缺点、缺点八、临床应用八、临床应用:、颅脑:、颅脑:脑肿瘤脑肿瘤脑肿瘤脑肿瘤 脑部炎症:脑膜炎、脑炎脑部炎症:脑膜炎、脑炎脑部炎症:脑膜炎、脑炎脑部炎症:脑膜炎、脑炎 TBTBTBTB、脓肿、脓肿、脓肿、脓肿、囊虫囊虫囊虫囊虫、AIDSAIDSAIDSAIDS 脑血管疾病:脑梗死、出血、血管畸形脑血管疾病:脑梗死、出血、血管畸形脑血管疾病:脑梗死、出血、血管畸形脑血管疾病:脑梗死、出血、血管畸形 发育不全发育不全发育不全发育不全 脑变性和
28、脑白质病:脑变性和脑白质病:脑变性和脑白质病:脑变性和脑白质病:MSMSMSMS、豆状核变性、豆状核变性、豆状核变性、豆状核变性、皮层下动脉硬化性脑病皮层下动脉硬化性脑病皮层下动脉硬化性脑病皮层下动脉硬化性脑病 颅脑损伤颅脑损伤颅脑损伤颅脑损伤、五官:、五官:1.1.1.1.眼眶眼眶眼眶眼眶 2.2.2.2.鼻咽部鼻咽部鼻咽部鼻咽部 3.3.3.3.口腔口腔口腔口腔、脊柱、脊髓、脊柱、脊髓 1.1.1.1.脊柱退行性疾病:间盘脊柱退行性疾病:间盘脊柱退行性疾病:间盘脊柱退行性疾病:间盘 2.2.2.2.脊柱炎性疾病脊柱炎性疾病脊柱炎性疾病脊柱炎性疾病 3.3.3.3.脊柱外伤脊柱外伤脊柱外伤脊
29、柱外伤4.4.椎管肿瘤:椎管肿瘤:髓内髓内髓内髓内 髓外硬膜内髓外硬膜内髓外硬膜内髓外硬膜内 髓外硬膜外髓外硬膜外髓外硬膜外髓外硬膜外5.5.脊柱先天畸形脊柱先天畸形 脊柱神经管闭合不全脊柱神经管闭合不全脊柱神经管闭合不全脊柱神经管闭合不全 脊髓纵裂脊髓纵裂脊髓纵裂脊髓纵裂 脊髓栓系综合征脊髓栓系综合征脊髓栓系综合征脊髓栓系综合征 脊髓空洞症脊髓空洞症脊髓空洞症脊髓空洞症6.6.脊柱术后脊柱术后、纵隔、肺、胸膜、纵隔、肺、胸膜 主要为纵隔疾病:淋巴腺肿大、肿瘤主要为纵隔疾病:淋巴腺肿大、肿瘤、心脏:、心脏:心脏:心脏肿瘤心脏:心脏肿瘤 大血管:夹层大血管:夹层、乳腺:少用、乳腺:少用、肝胆脾胰
30、、肝胆脾胰 肝:肿瘤肝:肿瘤 胆胆:胆道梗阻胆道梗阻 胰腺:肿瘤胰腺:肿瘤 、肾和肾上腺肾和肾上腺 肾不如肾不如CTCT,要增强(肌肉要增强(肌肉 脂肪脂肪 血管瘤)血管瘤)肾上腺:三个平面观察肾上腺:三个平面观察、腹膜后腔肿块腹膜后腔肿块 腹膜后淋巴结转移腹膜后淋巴结转移 腹膜后肿瘤腹膜后肿瘤 、盆腔盆腔 膀胱、前列腺、子宫、卵巢膀胱、前列腺、子宫、卵巢 半月板半月板 骨坏死骨坏死(十四)、(十四)、(十四)、(十四)、骨髓:骨髓:骨髓替代骨髓替代 骨髓缺失骨髓缺失 放疗放疗 骨髓水肿、出血骨髓水肿、出血 (十一十一)、骨骼、肌肉骨骼、肌肉、关节关节 骨、肌肉肿瘤骨、肌肉肿瘤 炎症炎症九、九
31、、MRMR禁忌症禁忌症1.精神障碍精神障碍2.手术(手术(A夹)夹)3.体内异物(外伤、避孕环)体内异物(外伤、避孕环)4.起搏器起搏器十、十、MRIMRI和和CTCT的比较的比较所用媒介所用媒介所用媒介所用媒介参参参参数数数数优优优优点点点点缺缺缺缺点点点点CTXCTX线线线线X X线衰减系数线衰减系数线衰减系数线衰减系数快、价格低快、价格低快、价格低快、价格低X X线照射线照射线照射线照射钙化好、钙化好、钙化好、钙化好、软组织对比差软组织对比差软组织对比差软组织对比差密度分辨率高密度分辨率高密度分辨率高密度分辨率高MRIRFT1MRIRFT1、T2T2、N(H)N(H)软组织对比好软组织对
32、比好软组织对比好软组织对比好钙化看不见钙化看不见钙化看不见钙化看不见(共振)(共振)(共振)(共振)FOVFOV、TRTR、安全安全安全安全成像时间长成像时间长成像时间长成像时间长TETE、TITI空间分辨率高空间分辨率高空间分辨率高空间分辨率高(一)一)CTCT和和MRIMRI特征的比较特征的比较(二)中枢系统(二)中枢系统优点优点优点优点缺缺缺缺点点点点注注注注CTCT普及、出血敏感普及、出血敏感普及、出血敏感普及、出血敏感矢状面困难矢状面困难矢状面困难矢状面困难可三维成像可三维成像可三维成像可三维成像已建立诊断标准已建立诊断标准已建立诊断标准已建立诊断标准骨伪影骨伪影骨伪影骨伪影灌注灌注
33、灌注灌注脊髓直接成像难脊髓直接成像难脊髓直接成像难脊髓直接成像难MRIMRI任意方位断层任意方位断层任意方位断层任意方位断层对钙化、骨病的对钙化、骨病的对钙化、骨病的对钙化、骨病的GdGd-DTPA-DTPA可鉴可鉴可鉴可鉴组织对比度组织对比度组织对比度组织对比度诊断效果差诊断效果差诊断效果差诊断效果差别水肿和脑瘤别水肿和脑瘤别水肿和脑瘤别水肿和脑瘤(各种脑组织)(各种脑组织)(各种脑组织)(各种脑组织)无骨伪影无骨伪影无骨伪影无骨伪影脊髓可显示脊髓可显示脊髓可显示脊髓可显示(三)循环系统(三)循环系统优优优优点点点点缺缺缺缺点点点点注注注注CTCT电影电影电影电影CTCT可分辨到可分辨到可分
34、辨到可分辨到MsMs必须用造影剂必须用造影剂必须用造影剂必须用造影剂MSCTMSCT可可可可单位单位单位单位才能看清心脏才能看清心脏才能看清心脏才能看清心脏观察冠脉观察冠脉观察冠脉观察冠脉MRIMRI不用造影剂可区分不用造影剂可区分不用造影剂可区分不用造影剂可区分缺血部位和水缺血部位和水缺血部位和水缺血部位和水心肌、心脏、大血管心肌、心脏、大血管心肌、心脏、大血管心肌、心脏、大血管肿部位鉴别困肿部位鉴别困肿部位鉴别困肿部位鉴别困能显示缺血部位能显示缺血部位能显示缺血部位能显示缺血部位难承受运动负难承受运动负难承受运动负难承受运动负分辨率高分辨率高分辨率高分辨率高荷荷荷荷(四)腹部(四)腹部优优
35、优优点点点点缺缺缺缺点点点点注注注注CTCT已建立诊断标准已建立诊断标准已建立诊断标准已建立诊断标准运动和空气可致伪影运动和空气可致伪影运动和空气可致伪影运动和空气可致伪影内镜内镜内镜内镜钙化钙化钙化钙化只能轴位断层只能轴位断层只能轴位断层只能轴位断层动态扫描动态扫描动态扫描动态扫描MRIMRI任意方位断层任意方位断层任意方位断层任意方位断层呼吸运动伪影呼吸运动伪影呼吸运动伪影呼吸运动伪影瘤检诊断瘤检诊断瘤检诊断瘤检诊断动态扫描慢动态扫描慢动态扫描慢动态扫描慢组织间对比度高组织间对比度高组织间对比度高组织间对比度高(肾皮质、髓质)(肾皮质、髓质)(肾皮质、髓质)(肾皮质、髓质)(五)运动系统(
36、五)运动系统优优优优点点点点缺缺缺缺点点点点注注注注CTCT显示骨钙化显示骨钙化显示骨钙化显示骨钙化只能横断只能横断只能横断只能横断SSDSSD、MPRMPR不能直接显示不能直接显示不能直接显示不能直接显示VRVR关节内结构关节内结构关节内结构关节内结构 MRIMRI任意方位断层任意方位断层任意方位断层任意方位断层骨皮质无信号骨皮质无信号骨皮质无信号骨皮质无信号可显示软骨、可显示软骨、可显示软骨、可显示软骨、半月板肌腱半月板肌腱半月板肌腱半月板肌腱对软组织侵犯好对软组织侵犯好对软组织侵犯好对软组织侵犯好测定肌肉代谢测定肌肉代谢测定肌肉代谢测定肌肉代谢 磁共振基础知识及相关临床应用磁共振基础知识
37、及相关临床应用一、磁共振成像仪硬件基本知识二、磁共振成像物理学原理三、磁共振成像脉冲序列及临床应用四、磁共振成像快速采集技术五、临床磁共振成像常用技术六、磁共振血管成像技术七、MR水成像及排泄性腔道MR成像技术八、DWI及DTI九、磁共振灌注加权成像技术十、脑功能成像技术及磁敏感加权成像技术十一、磁共振波普技术十二、磁共振成像对比剂十三、MRI检查的注意事项及禁忌症十四、磁共振在临床各系统中的应用一、磁共振成像仪硬件基本知识一、磁共振成像仪硬件基本知识磁共振设备的组成:1.主磁体:磁共振的分类的依据:永磁型磁体(低场磁共振):0.5T电磁型磁体及超导型磁体(中高场磁共振):1.5T、3.0T2
38、.梯度系统3.射频系统4.计算机系统及其他辅助设备西门子0.2T磁共振西门子1.5T磁共振西门子3.0T磁共振二、磁共振成像物理学原理1.磁共振成像的物质基础:人体由很多分子组成,分子由原子组成;所有原子的核心都是原子核;带正电荷和中性粒子的集合体;占原子质量的绝大部分;质子带正电荷,它质子带正电荷,它们象地球一样在不们象地球一样在不停地绕轴旋转,并停地绕轴旋转,并有自身的磁场。有自身的磁场。二、磁共振成像物理学原理2.磁共振现象共振是一种常见的现象。指南针是我们最熟悉的磁体,地球是一个磁场。指南针在地球表面作定向排列,即在静止状态下指北。如果我们用手指轻击指南针,使之来回摆动,直到指南针从我
39、们手指上得到的能量全部放出后,又回到原来的位置,指北。这就是共振现象。针摆动的频率为共振頻率。二、磁共振成像物理学原理3.磁共振成像核即原子核,磁有两种含义:外加静磁场B0;由射频脉冲产生的激励磁场B1。B0与B1有以下方面的不同:首先,B0的场强大约是B1的10000倍;其次,B0是恒定的,方向与磁体扫描膛平行,B1磁场迅速转动,方向总是与B0垂直。用射频线圈做天线接收器,将释放出来的能量转化为信号。在进行人体磁共振成像时,信号的强度取决于质于的数量,也即质子的密度。脂肪、肌肉、血液以及骨胳中质子含量的不同,决定磁共振图像中各种组织信号的强弱和对比,这种图像即称为质于密度像。除了组织中质于含
40、量的不同对成像起作用以外,还有其他的组织特性对磁共振图像的信号有更为重要的影响,这就是组织磁化的弛豫时间。与X线和CT成像的原理不同,MRI没有X线辐射,而主要利用质子密度与质子的弛豫时间(T1与T2)的差异成像,尤其是弛豫时间更为重要。因为质子在人体中的差异仅10,但弛豫时间可相差百分之数百。三、磁共振成像脉冲序列及临床应用磁共振成像是利用脉冲序列进行的,充分理解各种脉冲序列的基本构建和特点是保证MR图像技术质量和提高诊断准确率的前提。场强对脉冲序列的发展和应用起决定性作用。髙场磁共振四、磁共振成像快速采集技术快速采集是当今磁共振技术发展的主流,合理利用快速采集技术不但可以缩短MRI的检查时
41、间,还可大大提高检查质量。起决定性作用的是软、硬件的发展与提高。髙场磁共振五、临床磁共振成像常用技术1.脂肪抑制技术:图1、22.化学位移成像及Dixon技术:图3、43.空间饱和及空间标记技术:图54.磁化传递技术:用于增加TORMRA5.倾斜优化非饱和激励技术:用于减少血流饱和6.流动补偿技术:用于减少血液、脑脊液流动伪影7.磁共振增强检查技术:缩短局部组织T1弛豫时间,所以增强图像均为T1WI8.磁共振成像生理门控及导航回波技术:心电门控、呼吸门控,用于减少呼吸运动伪影9.组织弛豫时间的测量:图1:压脂序列显示前列腺占位图2:压脂序列显示肝内占位图3:化学位移同反相位成像图4:Dixon
42、技术水脂分离显示臂丛神经及淋巴结图5:空间预饱和技术显示静脉畸形六、磁共振血管成像技术1.时间飞跃法MRA2.相位对比法MRA3.对比增强MRA4.其他MRA方法除对比增强MRA需要造影剂外,其他方法均不需要造影剂,无创、无辐射检查血管情况动脉瘤及血管狭窄血管狭窄正常颈部MRA主动脉夹层MRA腹部MRA下肢MRA全身血管成像七、MR水成像及排泄性腔道MR成像技术1.MR胰胆管成像2.MR尿路成像3.MR内耳水成像4.其他水成像技术八、DWI及DTI1.DWI在神经系统的应用:图12.DWI在体部的临床应用:图23.全身DWI技术(类PET):图34.扩散张量成像技术(DTI):图4图1:DWI
43、在早期脑梗塞中的应用图2:DWI在体部肿瘤诊断中的价值图3:全身类PET图4:DTI图像显示脑白质纤维素的走行方向九、磁共振灌注加权成像技术脑部疾病的灌注成像临床应用1.脑卒中2.脑肿瘤3.脑功能的研究4.其他应用DWI+PWI显示缺血半暗带PWI显示急性脑缺血十、脑功能成像技术及磁敏感加权成像技术1.fMRI的临床应用研究2.SWI成像技术及其临床应用fMRIfMRI躯体运动,感觉,视觉,语言,针灸镇痛躯体运动,感觉,视觉,语言,针灸镇痛SWI显示微出血十一、磁共振波普技术1.MRS在神经系统的临床应用2.MRS在前列腺的临床应用研究3.MRS在乳腺的临床应用研究脑胶质瘤波普分析图前列腺癌波
44、普分析图十二、磁共振成像对比剂1.阳性对比剂:钆喷酸葡胺、钆贝普安2.阴性对比剂:脑膜瘤平扫及增强脑转移瘤平扫及增强十三、MRI检查的注意事项及禁忌症(一)注意事项:1.病人进入检查室以前,必须取出身上的一切金属物品,如手表、钥匙、钢笔、硬币、眼镜以及各种磁卡等。2.对幼儿、烦躁不安和忧郁恐惧症病人给与适量镇静剂。3.腹盆部检查最好空腹、憋尿。(二)禁忌症:1.下列情况为绝对禁忌症,不宜进行磁共振检查:带有心脏起搏器、神经刺激器者、胰岛素泵、人工心脏瓣膜等的患者;带有动脉瘤夹者(非顺磁性如钛合金除外);有眼内金属异物、内耳植入金属假体者、金属假肢、金属关节、铁磁性异物(弹片等)者;妊娠三个月内
45、的早期妊娠者。2.下列情况为相对禁忌症,经适当处置可进行磁共振检查:带有金属避孕环的患者如必须进行MR检查,应取环后再行检查;危重病人需要使用生命支持系统者;癫痫患者(应在充分控制症状的前提下进行磁共振检查);幽闭恐怖症患者,如必须进行MR检查,应在给于适量镇静剂后进行;不合作患者如聋哑人、小儿,应在给于适量镇静剂后进行;有活动性金属假牙者须取出后方可进行检查。十四、磁共振在临床各系统中的应用(一)颅脑的MRI检查(二)眼耳鼻喉、颌面部及颈部的MRI检查(三)脊柱脊髓及外周神经的MRI检查(四)心血管系统的MRI检查(五)胸部的MRI检查(六)胃肠道的MRI检查(七)肝胆胰脾的MRI检查(八)
46、泌尿生殖系统及乳腺的MRI检查(九)骨关节系统及软组织的MRI检查(一)颅脑的MRI检查1.颅内先天性疾病的MRI检查2.脑血管病及脑外伤的MRI检查3.颅内感染性疾病的MRI检查4.脑白质病变的MRI检查5.脑变性病的MRI检查6.颅内肿瘤的MRI检查MRI对脑肿瘤、脑炎性病变、脑白质病变、脑梗塞、脑先天性异常等的诊断比CT更为敏感,可发现早期病变,定位也更加准确。对颅底及脑干的病变因无伪影可显示得更清楚。MRI可不用造影剂显示脑血管,发现有无动脉瘤和动静脉畸形。MRI还可直接显示一些颅神经,可发现发生在这些神经上的早期病变。(二)眼耳鼻喉、颌面部及颈部的MRI检查1.眼部病变的MRI检查2
47、.颞骨的MRI检查3.鼻及鼻旁窦病变的MRI检查4.鼻咽、口咽部的MRI检查5.喉部病变的MRI检查6.口腔及涎腺病变的MRI检查7.颈部软组织病变的MRI检查MRI对眼耳鼻咽喉部的肿瘤性病变显示好,如鼻咽癌对颅底、颅神经的侵犯,MRI显示比CT更清晰更准确。MRI还可做颈部的血管造影,显示血管异常。对颈部的肿块,MRI也可显示其范围及其特征,以帮助定性。(三)脊柱脊髓及外周神经的MRI检查1.脊柱脊髓的MRI检查2.外周神经的MRI检查MRI可直接显示脊髓的全貌,因而对脊髓肿瘤或椎管内肿瘤、脊髓白质病变、脊髓空洞、脊髓损伤等有重要的诊断价值。对椎间盘病变,MRI可显示其变性、突出或膨出。显示
48、椎管狭窄也较好。对于颈、胸椎,CT常显示不满意,而MRI显示清楚。另外,MRI对显示椎体转移性肿瘤也十分敏感。(四)心血管系统的MRI检查1.心脏病变的磁共振形态学检查2.心脏病变的磁共振功能分析3.冠状动脉粥样硬化性心脏病的磁共振检查4.大血管病变的磁共振检查MRI可直接显示心肌和左右心室腔(用心电门控),可了解心肌损害的情况并可测定心脏功能。对纵隔内大血管的情况可清楚显示。(五)胸部的MRI检查1.肺脏的MRI检查2.肺血管的MRI检查3.纵膈和肺尖病变的MRI检查4.胸膜及胸壁病变的MRI检查MRI可显示肺水肿、肺栓塞、肺肿瘤的情况。对纵隔肿瘤的定位定性也极有帮助。可区别胸腔积液的性质,
49、区别血管断面还是淋巴结。(六)胃肠道的MRI检查1.胃部病变的MRI检查2.小肠病变的MRI检查3.结肠病变的MRI检查4.直肠病变的MRI检查(七)肝胆胰脾的MRI检查1.肝脏的常规MRI检查2.磁共振特殊技术在肝脏的应用3.胆道的MRI检查4.胰腺及脾脏的MRI检查(八)泌尿生殖系统及乳腺的MRI检查1.肾上腺病变的MRI检查2.肾脏实质病变的MRI检查3.肾盂、输尿管病变的MRI检查4.膀胱病变的MRI检查5.子宫及附件病变的MRI检查6.前列腺病变的MRI检查7.阴囊及睾丸病变的MRI检查8.腹膜后间隙的MRI检查9.乳腺病变的MRI检查MRI对肝、肾、胰、脾、肾上腺等实质性脏器疾病的
50、诊断可提供十分有价值的信息,有助于确诊。对小病变也较易显示,因而能发现早期病变。MR胰胆道造影(MRCP)可显示胆道和胰管,可替代ERCP。MR尿路造影(MRU)可显示扩张的输尿管和肾盂肾盏,对肾功能差、IVU不显影的病人尤为适用。MRI可显示子宫、卵巢、膀胱、前列腺、精囊等器官的病变。可直接看到子宫内膜、肌层,对早期诊断子宫肿瘤性病变有很大的帮助。对卵巢、膀胱、前列腺等处病变的定位定性诊断也有很大价值。MRI对显示后腹膜的肿瘤以及与周围脏器的关系有很大价值。还可显示腹主动脉或其他大血管的病变,如腹主动脉瘤、布查综合征、肾动脉狭窄等。(九)骨关节系统及软组织的MRI检查1.肩关节的MRI检查2