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1、高场（1.5T）磁共振成像检查的临床应用,简 介,American GE CO.Signa 1.5T(Tesla)MRI,￥15,000,000,临床研究型高场超导MRI,图像清晰 功能强大 准确率高 扫描速度快,磁共振成像系统分类,成像范围 实验用MRI系统（实验室）局部用MRI系统（神经、心脏、乳腺、骨关节等）全身用MRI系统,临床用途 介入型 通用型,M R I 系统信号+图像的有机组合信号：产生、探测、编码数据采集、图像重建、图像显示,产生方法 永磁型 常导（阻抗）型 混合型 超导型,磁共振成像的线圈,MRI 系统中使用的射频线圈既是体内氢质子发生磁共振的激励源，又是NMR信号的探测器
2、。因此，提高探测器的效能，从而提高图像信躁比（SNR），始终是MRI设备制造商所追求的目标之一。,分 类,功能 接受线圈 发射线圈 接受和发射线圈,实用范围 全容积线圈 部分容积线圈 表面线圈 体腔内线圈 相控阵线圈 全景式线圈,极化方式 线（性）极化线圈 圆（行）极化线圈,绕组形式 亥姆霍兹线圈 螺线管线圈 四线结构线圈 STR线圈 笼式线圈,磁共振成像室,磁共振成像是集医学家、医学物理学家和生物医学工程学家等学科工作者利用先进的超导技术、磁体技术、低温技术、电子技术和计算机科学等相关技术于一身的高新技术产品，已成为现代医学影像领域中最先进、最昂贵的诊断设备，并广泛应用于临床。它不仅代表了医
3、院的现代化程度的高低，更重要的是标志其诊断水平的提高，正在人类疾病的诊断中发挥着无与伦比的作用。,什么是磁共振成像？,磁共振成像作用,磁共振成像是根据生物体的磁性核（氢核）在静磁场中所表现出来的共振特性进行成像的高新技术产品，其磁共振血管成像（MRA），尤其动态增强MRA已成为非创伤性血管成像的主要手段。脑功能成（fMR）中的血氧水平依赖成（BOLD）、灌注成像（PI）、扩散成像（DWI）、磁共振波谱（MRS）以及水成像、脂肪抑制技术和各种快速、超快速成像技术等已成为较,成熟的临床检查技术。突破了以往的影像学仅用于显示大体解剖与大体病理学的技术范畴，向细胞学的、分子水平的、以及基因水平的方面发
4、展。在医学影像诊断中起着非常重要的作用，并给人以日新月异之感。,磁共振成像原理,人体进入磁场后，给主磁场Mo施加以Larmor频率的射频脉冲（RF），人体中被激励的质子（氢原子核，1H）从低能态跃迁到高能态，既出现了核磁共振（只有当RF与质子群的旋进频率一致时才能出现共振）。通过测定质子从低能态跃迁到高能态的这一弛豫过程中的横向磁化矢量Mxy，可得到生物组织的核磁共振信号。,然后，将得到的信号通过二维傅立叶变换后，进行重建得到核磁共振图像。这一过程和结果称之为核磁共振成像,Mo,RF,共振信号,傅立叶转换,磁共振成像检查适应症（1）,磁共振成像检查范围已涉及全身各系统疾病的诊断和功能检测：,中
5、枢神经系统,呼吸系统,消化系统,泌尿、生殖系统,骨骼系统,循环系统,内分泌系统,磁共振成像检查适应症（2）,磁共振成像检查范围广泛，已涉及各种疾病的诊断和功能检测，如：肿瘤 炎症 血管性疾病 发育不良 畸形 外伤 中毒 退变和变性 术后复发 寄生虫 功能检测,MRI的脉冲序列实际上是各种参数测量技术的总称，并由此决定图像的加权、图像质量以及对病变显示的敏感性。在一个脉冲序列中有许多的变量，这些变量统称为序列参数。,脉冲序列是指具有一定带宽、一定幅度的射频脉冲与梯度脉冲组成的脉冲程序。,参 数,参数 1 90 和180脉冲,指将宏观磁化矢量Mo偏转的RF脉冲。RF脉冲的幅度反映了该脉冲所具有的能
6、量的大小。,90,180,Mo,RF,RF,参数 2 重复时间（TR）,TR,90,180,90,是脉冲序列执行一遍所需要的时间，在MRI扫描中需要若干遍。所以TR的时间,是扫描速度的决定因素。,重复时间（TR）,参数 3 回波时间（TE）,是指从第一个脉冲到回波产生所需要的时间。,回波时间（TE）,参数 4 反转时间（TI）,是指反转恢复脉冲中180反转脉冲与900激励脉冲之间的时间。因此TI的长短对最终的信号和图像对比度都有很大影响。,反转时间（TI）,参数 5 翻转角（FA）,在RF脉冲的激励下，宏观磁化强度矢量将偏离静磁场的方向，其偏离的角度称为翻转角。用小翻转角激励时，系统的恢复较快
7、，因而能够有效提高成像速度。,90,翻转角（FA）,参数 6 信号激励次数（NEX）,又叫信号采集次数（NA）它是指每次相位编码时收集信号的次数。NEX取得越大，所需的扫描时间就越长。,信号激励次数（NEX）,-,NEX,参数 7 回波链长度（ETL）,回波链长度（ETL）,是快速成像序列专用参数，是数据采集速度成倍提高的重要参数。ETL是指扫描层中每个TR时间内用不同的相位编码来采样的回波数。,ETL=3,参数,参数 8 回波间隔时间（ETS）参数 9 有效回波时间（ETE）参数 10 K 空间（k-space）参数 11 T 2*效应参数 12 饱和现象.,加 权 像,磁共振成像是人体剖面
8、的数字图像。每一个体素的亮度灰阶值与T1、T2、质子密度以及流动液体参数有关。而在CT只与组织的X线衰减有关系。因此，MRI较CT可获得更多的信息。人们通过调节各种参数，以得到突出某个组织特征参数的图像，这种图像被称为,加权像。,T1加权像（T1WI）,当选择短的重复时间（TR,200800ms）和短的回波（TE,1535ms），得到的是突出T1组织的图像，就称之为,T1加权像。,T2加权像（T2WI）,当选择长的重复时间（TR,15002500ms）和长的回波时间（TE,90120ms），得到的是突出T2组织的图像，就称之为,T2加权像。,质子密度加权像（PDWI）,当选择长的重复时间（TR
9、，15002500ms）和短的回波时间（TE,1525ms），得到的是突出组织的质子密度图像，就称之为,质子密度加权像。,图像亮度与参数的关系,TR越长，TE越长，PD密度越大，图像越亮。TR越短，TE越短，PD密度越小，图像越暗。,组 织 T1WI T2WI水 黑 白气体 黑 黑血液 黑、白 白、黑脂肪 白 白铁 黑 黑 肌肉 灰 灰肌腱、韧带 黑 黑 软骨 灰 灰密质骨 黑 黑,正常组织的MR信号,组 织 T1WI T2WI水肿 黑 白空气 黑 黑脂肪 白 白钙化 黑 黑结石 黑、灰 黑、灰变性 黑、白 白、黑出血 黑、灰、白 白、灰、黑肿瘤 黑、灰、白 白、黑、灰,病理组织的MR信号,正
10、常组织与病理组织,气体,脂肪（脂肪瘤）,水（水肿）,a,肌腱、韧带,软骨,肌肉,密质骨,松质骨,b,铁,钙化,气体,c,变性 坏死,结石,d,出血,变性水,e,肿瘤,f,脉冲序列的命称（GE）,自旋回波 SE 快速自旋回波 FSE单次激发快速自旋回波 SSFSE 梯度回波 GRE扰相位梯度回波 SPGR水抑制 FLAIR脂肪抑制 STIR平面回波成像 EPI,血氧水平依赖 BOLD灌注成像扩散 PWI弥散成像 DWI扩散张量成像 DTI 血管成像 MRA 波谱成像 MRS 水成像 MRCP黑、白血技术,特 殊 功 能,脑功能成像(fMRI),血氧水平依赖成像 BOLD,灌注成像 PWI,弥散成
11、像 DWI,波谱成像 MRS,血管成像（MRA）,常规 MRA,增强 MRA,水成像,胰胆管成像 MRCP,尿路成像 MRU,脊 髓成像 MRM,迷路成像 MRL,抑制成像,脂肪抑制成像 STIR,水抑制成像 FLAIR,cine MRI,扩散张量成像 DTI,MR进行脑功能活动的研究主要有两种方法:一种是注药对比法;另一种方法是BOLD。由于神经生理活动与血流动力学及能量代谢有密切关系，当给予外在刺激后可激活相应脑功能皮层区，局部脑血流量和氧交换量增加。故在fMRI时,功能活动区的皮层表现为高信号，就是利用这种高信号来定位相应的功能活动皮层区。,血氧水平依赖（BOLD）,PWI可以反映生理与
12、病理情况下脑组织的血流动力学变化情况。结合磁共振常规扫描,是目前较理想的同时反映形态与功能的检查方法。PWI 是基于毛细血管水平上的成像，是用来判断肿瘤的良恶性程度、鉴别是复发还是放疗后组织坏死的新的成像技术，甚至可做到毛细血管血流的半定量测定。,灌注成像（PWI）,2,2,1,1,1,3,3,3,4,4,4,DWI是一种测量自旋质子的微观随机位移运动的较新技术。目前在活体中主要是测量水分子的运动，其图像对比度主要关系于水分子的位移运动并非水的内容物，它通常是在标准的MRI序列上再加上对弥散敏感的梯度脉冲来获得,可以鉴别弥散受限的细胞内水肿和弥散不受限的细胞间隙水肿。,扩散成像（DWI）,磁共
13、振波谱（MRS）,MRS是目前唯一能无损伤探测活体组织能量代谢及其生理生化改变的方法。在许多疾病过程中，代谢变化先于病理、形态改变，而MRS对这种代谢改变的潜在敏感性很高，故能提供信息以早期检测病变，能提供其组织学分级、术后复发和疗效评价等信息，可对NAA、Cr ChoLac、Lip、Ala等代谢物进行定量测定。,液体衰减反转恢复技术（FLAIR）,FLAIR 技术明显地抑制了游离的脑脊液，保持脑灰白质间T2加权的特点，同时可使病变与周围背景组织的对比度有显著提高。从而对脑肿瘤、脑梗死的显示，特别是其检测位于皮层下区或皮层下区较小的脑梗死及蛛网膜下腔出血方面的高度敏感性，在脑疾病诊断中具有重要
14、价值。,T1WI,Flair,磁共振血管成像（MRA）,MRA 的应用尤为引人注意，因其无损伤性，无放射性，无需依赖造影剂的常规MRA在血管疾病的诊断中独树一帜，一显示出其无可比拟的地位。颅脑的常规MRA已达到和DSA相似的效果，全身的动态增强MRA也堪称与DSA相媲美。且性能价值也非常高。,脂肪抑制成像(STIR),STIR 是一种可达到100%抑制脂肪效果的特殊技术，可进一步提高含脂肪组织的正常结构和肿瘤的显示。主要用于眼眶、腹部、心脏，特别是在骨骼系统中的骨与骨髓病变的诊断和鉴别诊断发挥着重要作用，已成为临床MRI检查中重要的技术之一。,水成像技术,水成像技术是近年来发展起来的静态和缓慢
15、流动的液体与周围背景组织图像对比强烈的MR技术，是MR临床成像技术发展的一个新的里程碑，其应用包括MR胰胆管(MRCP)、MR尿路（MRU）、MR迷路（MRM）及脊髓成像等，该技术扫描时间短，图像质量好，显示了良好的应用前景。,快速、超快速成像,SPGRBH 15S,SSFSE1S,黑、白血技术,黑血（IR FSE）技术能抑制脂肪和血液信号，提供清晰的解剖图像，观察心脏和主动脉结构。白血（FAST CINE）每100ms可采集一个图像，用于研究心脏灌注成像及负荷成像1216s的屏气即可完成，可以完整的观察心脏的收速其和舒张期，并且可以显示瓣膜的状态，三尖瓣和二尖瓣的返流、室间隔缺损等。快速采集
16、是心脏的磁共振透视得以实现。,Cine&Rotate,Heart,MRA,Images Review,1 中枢神经系统,脑胶质瘤,3T,室管膜瘤,脑转移瘤,脑膜瘤,颅咽管瘤,听N、面N、三叉N,听N,面N,三叉N,迷路,迷,路,听神经瘤（复发）,脂肪瘤,脊索瘤,脑 炎,脑脓肿,1,2,3,3T,脑多发结核瘤,脑梗塞,蛛 血(AVM),MRA,T1W,内听A狭窄,1.0T SmartSpeed,动静脉畸形（AVM）,脑前交通A瘤,椎 A 瘤,海绵状血管瘤,发育性静脉异常,脑单纯性囊肿,特发性灰质核团钙化,TwinSpeed,肾上腺脑白质营养不良,椎间盘脱出,急性脊髓炎,脊髓空洞症,脊 膜 瘤,神
17、经鞘瘤,圆锥肿瘤（成血管细胞瘤）,骶管蛛网膜囊肿,2 骨关节系统,盘状半月板,1,2,3,4,Thk 4.0mm,Space 1.0mm,半月板退变（II级）,膝 外 伤(血性脂肪积液),膝外伤(后交叉lig断裂),膝 外 伤(骨挫伤),骨折后合并骨髓炎,骨 软 骨 瘤,股骨转移瘤,踝关节腔积液,脊髓横断,脊柱结核,椎体血管瘤,脊 索 瘤,甲状腺癌伴椎体转移瘤,小脑、椎体转移瘤,3 内分泌系统,垂 体 瘤,生殖细胞瘤,4 呼吸系统,中央型肺癌,EchoSpeed,右中心型肺癌伴淋巴结转移,5 循环系统,正常心脏,室壁瘤,TwinSpeed,下侧壁心梗,主动脉夹层,6 消化系统,Out phas
18、e TE,Inphase TE,TwinSpeed,SSFSE T2WI,脂肪肝,肝癌伴门V癌栓,肝 癌,肝转移瘤,TwinSpeed,多囊肝多囊肾,胆囊炎,胆石症,巨大胆管结石,胆道蛔虫症,胆管癌,1.0T Smart Speed,肝内胆管扩张呈菊花样,胰腺炎,胰头癌,胰头癌伴门V侵犯,7 泌尿生殖系统,TwinSpeed,camera with Flour Trigger,右侧肾脏发育不良,HiSpeed,移植,肾,肾 癌,先天性肾输尿管畸形,TwinSpeed,前列腺增生合并膀胱憩室,TwinSpeed,巨大前列腺增生,胎儿MR检查,磁共振成像检查禁忌症,体内装有心脏起搏器、假肢、人工髋关节、眼球异物和动脉瘤夹等金属异物者严禁作磁共振成像检查，否则引会起严重人身伤害。,结 论,在本世纪，影像学已经不在单从解剖学和形态学改变方面去诊断疾病，而是从病理生理、生化改变和组织特性方面诊断疾病，MR是医学影像领域中最具开发价值的技术，相信在高科技进一步发展的今天，随着MR硬件的改进和新的软件的开发，MR会日臻完善，成为现代医学重要的诊疗手段。,
