教你看懂核磁共振
升高:肝移植、创伤、老年人
降低:肿瘤坏死、缺氧、新生儿
cho Cr
NAA
Choline:磷脂代谢的成分,细胞膜转换的标记物,反映细胞增值 升高:肿瘤、创伤、脑炎 降低:坏死、脓肿 Glutamate:主要的氨摄取途径 升高:缺血缺氧、肝性脑病、脑膜瘤 降低:阿茨海默病 mI:胶质细胞的标记物,位于星形细胞中,代表细胞膜稳定性,判断肿 瘤级别 Lipid:细胞坏死 升高:肿瘤、脓肿、梗死 Lactate:无氧代谢(TE35正峰,TE144负峰) 升高: 炎症、肿瘤、脓肿、缺血
星形细胞瘤3级
M38岁 头痛头晕
胶质母细胞瘤
F 7岁阵发性头痛2周,加重3天伴呕吐
胶质母细胞瘤。免疫组化: GFAP部分区域(+)、S-100 灶性(+)、Vimtin(++)、 EMA(-)
M12岁 头晕走路不稳
髓母细胞瘤
M 50岁,头痛,恶心
Ala
手术和病理证实 脑脓肿
F40岁 头痛
GLX
PRESS 序列(point resolved spectroscopy,点解析波谱)
PRESS能扫一维、二维、三维。 TE=35,144,288 PRESS 144 和 PRESS 288 可以鉴别乳酸和脂质。乳酸144倒置,288正置
临床应用
儿童脑发育
脑肿瘤 急慢性脑缺血性改变
胶质瘤放疗后放射性脑损伤区及对照区波峰比值(x+s)
NAA/Cr 放射性脑损伤中央区 胶质瘤复发区 0.63±0.22 1.27±0.27 NAA/Cr+Cho 0.27±0.13 0.46±0.14 Cho/Cr 0.6±0.23 1.03±0.13
对照区
1.51±0.16
Lac峰
1.02±0.17
Lip峰 3 5 0 0
1.19±0.15
胶质瘤放疗后病变区及对照区出现的Lac及Lip
胶质瘤复发区 放射性脑损伤中央区 放射性脑损伤边缘区 对照区 15 0 8 0
核磁共振的基本物理现象
原子核为质子和中子构成。元素的原子核的质子或中子为奇数者, (如: 1 H1 、, 13Li7 , 13C6 , 19F 9 , 23Na 11 , 31P15 , 39K19 )。 有自旋特性(又称进动,precession )产生自旋磁矩(即有一定的 磁场强度和方向),类似细小的磁棒(故亦称磁偶极子)。 在正常情况下,磁偶极子呈不规则排列,磁矩相互抵消,不显示磁 性。把它们置于均匀性的强磁场B0内,约半数的磁偶极子顺向磁场 排列,少数的磁偶极子呈逆向排列,前者属低能量级,后者为属高 能量级。二者数量相差仅百万分之几,决定了净纵向磁化强度。不 同元素的原子核在此强磁场内旋进的相位角和频率各不相同,旋进 频率取决于外磁场的强度和该原子核自身的磁旋比。 wL = R x B wL称为Larmor频率;B为外磁场强度(Tesla); R为磁旋比(兆赫 / T)。可依据Larmor频率数值来识别不同元素的原子核。
90
频率编码方向
窗宽/窗位
人体组织生理、病理状态的MR信号及产生机制
由于MRI的信号是多种组织特征参数的可变函数,它所反映的病理、
生理基础较CT广泛,具有更大的灵活性。MRI的信号强度与组织的 弛豫时间(T1、T2时间)、氢质子密度、液体(如血液、脑脊液) 流动、化学位移、及磁化率有关。
正常组织MR信号特点
报道占颅脑肿瘤的25%-33%;好发于40岁以后的中、老
年人。
脑转移瘤常为多发病灶,占65%,好发部位为大脑中动脉
分布区的灰、白质交界处,占60%~80%。其原发癌以肺
癌最多见,其次为乳腺癌、肾癌,还可见于胃肠道癌肿、
甲状腺癌、卵巢癌和前列腺癌等。绝大多数脑转移瘤患者 的临床表现与肿瘤的占位效应有关,主要有头痛、恶心、 呕吐:、共济失调和视乳头水肿等。
影像学表现
MRI
多呈长T1长T2信号。病灶呈圆形或类圆形, 多数为多发病灶,大小不一,瘤内可见囊变、坏死, 钙化罕见。增强后扫描能够显示和发现更多的脑内 转移灶。绝大多数转移瘤均有不同程度增强,可呈 结节样强化或环形强化,
肺癌脑转移
疼痛不适20天,加重1天
(左顶叶)肿瘤组织, 瘤细胞胞浆伊红, 部分区域胞浆空 亮,呈弥漫性分 布,可见核大、 染色深、有异型 的细胞,转移性 肾透明细胞癌
脑白质斑点状及斑片状常见病灶
脱髓鞘疾病-多发性硬化 髓鞘形成不良性疾病-肾上腺脑白质营养不良 中毒引起的脑白质疾病-药物中毒 脑血管病-脑梗死 脑炎、脑转移瘤-与上述疾病鉴别
多发性硬化
多见年轻人,是一种自体免疫性疾病,女性多于男性 12M
肾上腺脑白质营养不良
A, Axial first echo fast FLAIR image . B, Axial second echo fast FLAIR image (6000/160). C, Axial first echo conventional spin-echo MR image (3000/30). D, Axial second echo conventional spin-echo MR images (3000/100) of the brain,
当然进行磁振频谱分析(MRS)时,尚可采用其它元素原子核(如 磷等)作为检测对象。
磁共振成像技术分类
常规图: 一幅图信号强度直接转变成
图像灰阶
参数图:一组图像信号强度通过运算 得 出的参数转变成灰阶或伪彩
波谱: ROI信号强度经付利叶变化得
到不同频率的化学物质的相对含量
常规加权图像
调节TR、TE、TI或翻转角等脉冲序列参数,就可达到 在图像中突出某一对比度的目的。这样获得的图像称为加 权图像(weighted image,WI)。常见的加权图像有T1、 T2 加权、质子密度和液体翻转加权图像等。
织代谢及生化变化的技术,在分子水平反映组织代谢情况。
化学位移:在相同环境条件(温度、PH值、均匀外磁场等)下,由于所处分子结 构不同所致的同一原子核进动频率出现差异的现象,称之,此为MRS的基础。
180C 36.80C
TMS
ppm:(part per million百万分之几)不同的静磁场中,化合物之间存在 频率差别(具有场强依赖型),如1.5T,水和脂肪频率差为 225Hz(63.67MHZ),3.0T为450Hz(127.7MHZ),但以ppm来表示,则化 合物之间的频率差是恒定的(无场强依赖型)
韩晓娜 F 41岁 肺癌脑转移
M 51岁 高血压病史2年,头晕 右侧肢体麻木(肺癌)
46F 乳癌脑转移
邓刚水 65M 左颞转移瘤(肺癌)
转移性乳头状腺癌
59M,转移瘤(结肠癌)
F53岁
胶质母细胞瘤,颅内转移
磁共振波谱技术的基本概念
磁共振波谱(magnetic resonance spectroscopy)是目前惟一能无创性观察活体组
仪器名称 系统检查号 扫描系列号 扫描层号 扫描方位 显示视野 回波链长度
医院名称 姓名 性别,年龄 MRI编号 检查时间 放大率 图像翻转 图像旋转
比率尺 右侧 扫描序列 翻转角度 重复时间 回波时间/ 有效回波
回波数/带宽 返转时间 使用线圈名称 视野/梯度选择 扫描层厚/层间距 扫描层数/扫描时间 距阵/采集次数
MRI 可作多方位成像检查,较CT方便得多。
为什么选择氢原子核(1H)为人体检测的对象?
人体磁振图像主要选择氢原子核作为检测对象。原因是:氢的原子 核中,1H占99.98%(相对丰度极大),在生物组织中含量极多(每 毫升水含1H约1023 个),磁旋比最大(42.58 MHz / T)因而磁矩最 大,信号最强。如:2H(氘,为1H的同位素,原子核内含一个质子, 一个中子)相对丰度为0.015%, 磁旋比为6.53 MHz / T。
胆脂瘤
M52岁,星形细胞瘤术后
星形细胞瘤术后、放疗后
胶质瘤放疗后复发区及对照区波峰比值(x+s)
NAA/Cr 胶质瘤复发区 对照区 1.218+0.23 1.54+0.17 NAA/Cr+Cho 0.684+0.26 1.05+0.19 Cho/Cr 1.476+0.33 1.21± 0.17
癫痫
早老性痴呆 代谢性疾病
正常人脑的发育过程
不同部位波谱
M33岁发作性意识不清1次
NAA
星形细胞瘤
F 76岁(左顶叶低密度病灶)
M 66岁
病理2-3级 星形细胞瘤 (间变性)
间歇性突发性晕厥3年
星形细胞瘤1-2级
突发头痛
M 34岁 发作性头痛数年
星形细胞瘤3级
45岁 F
MRI成像技术在中枢神经系
统中的临应用
磁振成像不同于CT成像
X线和CT成像的基本原理是X线,为密度对比,单一参数。
MRI是利用原子核的物理现象。磁场。为信号的强弱,多参数成 像。 X线有生物电离作用对人体有一定的损害。 MR设备使用的RF脉冲为长的电磁波对人体无害,故MRI为无创性
检查。
脑膜瘤
F32岁头痛,头晕2年余,双下肢无力2月余
GLX
脑膜瘤
43岁
脑膜瘤
M72岁,头痛头晕
脑膜瘤
M 30岁双眼视力下降1月,头痛1周
室管膜瘤
M43岁
转移瘤
F 58岁
Lip
乳腺癌脑转移
M37岁 头痛头晕
B细胞性淋巴瘤 2 1 1 2
F54岁 头痛头晕
B细胞淋巴瘤
F55岁 外伤后头痛三天,加重