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【影像诊断】MRI的临床应用
2、流空效应
心血管的血液由于流动迅速, 使发射MR信号的氢原子核离开接收范围之外, 测不到MR信号,在T1WI或T2WI 中均呈黑影 ---流空效应(flowing Void)。 这一效应使心腔和血管显影, 是CT所不能比拟的。
3、 三维成像 MRI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CT则 难于作到直接三维显示,需采用重建的方法才能获 得冠状面或矢状面图像
八、临床应用:
㈠、颅脑:
⒈ 脑肿瘤 ⒉ 脑部炎症:脑膜炎、脑炎 TB、脓肿、 囊虫、AIDS ⒊ 脑血管疾病:脑梗死、出血、血管畸形 ⒋ 发育不全 ⒌ 脑变性和脑白质病:MS、豆状核变性、 皮层下动脉硬化性脑病 ⒍ 颅脑损伤
㈡、五官:
1. 眼眶 2. 鼻咽部 3. 口腔
㈢、脊柱、脊髓
1. 脊柱退行性疾病:间盘 2. 脊柱炎性疾病 3. 脊柱外伤
脂肪
顺磁性物质 低信号 纤维组织(Ligment) 肌肉、高速血流、水肿、 骨皮质、肿瘤、CSF
肿瘤
梗死、软化病灶 骨皮质、纤维、肌肉、 韧带陈旧出血、高速血 流
2、特殊序列:为了克服MRI中SE脉冲序列成像速度慢、检查 时间长这一主要缺点,近年来先后开发了梯度回波脉冲序 列、快速自旋回波脉冲序列等成像技术。此外,还开发了 脂肪抑制和水抑制技术,进一步增加MRI信息。 MRI另一新技术是磁共振血管造影(magnetic resonance angiography,MRA)。血管中流动的血液出现流空现象。 它的MR信号强度取决于流速,流动快的血液常呈低信号。 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MRA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。MRA还 可用于测量血流速度和观察其特征。 其他:弥散、灌注、水成像、波谱
各种不同物质的T1和T2弛豫时间不同,受磁场强度的影响
三、MRI图像特点
1、灰阶成像
人体不同器官的正常组织与病理组织的T1是相对固定的,而且它们之间 有一定的差别,T2也是如此。这种组织间弛豫时间上的差别,是MRI的 成像基础。 为了评判被检组织的 各种参数,可以调节TR、TE,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(Weighted Image,WI) T1WI:主要反映组织间T1特征参数,T1WI有利于观察解剖结构 T2WI:主要反映组织间T2特征参数, T2WI对显示病变组织较好。
磁共振现象
Larmor公式
0 =rB0
0 =进动频率
r =旋磁比 1.0T时1H为42.5MH2
B0=外加磁场
二、弛豫时间
用特定频率的RF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。 停止发射RF,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 程称为弛豫过程(relaxationprocess),而恢复到原来平 衡状态所需的时间则称之为弛豫时间 有两种弛豫时间 自旋-晶格弛豫时间(纵向弛豫时间),称T1 自旋-自旋弛豫时间(称横向弛豫时间),称T2
MRI的临床应用
中国医科大学第二临床学院 范国光 吴振华
一、磁共振现象
含奇数质子的原子核(如1H、13C、19F、23Na)其
质子有自旋运动(Spin)--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 原子核围绕主磁场轴旋转的现象称为进动(旋进)。 自旋和旋进是奇数质子原子核的两种特性 质子旋进无聚合性,磁化向量顺主磁场力线方向, 无切割磁力线的力---不能检测出磁场变化的信号 在外加磁场内,又加用射频脉冲RF(在质子共振频 率上垂直作用于磁场 ----净磁化移位 RF结束后---接受磁场改变引起的电压变化。 RF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------
2、 Gd-DTP A的适应症:
1、某些肿瘤的鉴别诊断。 2、确定血脑屏障是否被破坏。 3、提高病变的发现率。
3、禁忌或注意:过敏史、早期孕妇
4、剂量:0.1mmol/kg,0.2 ml/kg 60秒内注射完
七、MRI的优缺点
㈠、优点:
⒈ 由信号强度可以确定组织的类型(如脂肪,血液和水) ⒉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) 3.分子生物学和组织学诊断的提高:所得MR信息为组 织理化环境的改变,如T1,T2,31P ,23Na的波谱 4. 形态和功能并重的诊断:心脏电影、血流速度 5. 无骨伪影 6. 任意方位断层,方便解剖结构或病变的立体追踪。 7.无损伤、无辐射 8. MRI成像参数多,包含信息量大
Hale Waihona Puke 4. 椎管肿瘤:髓内髓外硬膜内 髓外硬膜外
5. 脊柱先天畸形
脊柱神经管闭合不全 脊髓纵裂 脊髓栓系综合征 脊髓空洞症
6. 脊柱术后
㈣、纵隔、肺、胸膜
主要为纵隔疾病:淋巴腺肿大、肿瘤
㈤、心脏:
心脏:心脏肿瘤 大血管:夹层
㈥、乳腺:少用
㈦、肝胆脾胰
㈧ 、肾和肾上腺
肝:肿瘤 胆: 胆道梗阻
胰腺:肿瘤
必须用造影剂 才能看清心脏 缺血部位和水 肿部位鉴别困 难承受运动负 荷
(四)腹部
优 CT 点 缺 点 注 内镜 已建立诊断标准 钙化 动态扫描 MRI 任意方位断层 瘤检诊断 组织间对比度高 (肾皮质、髓质) 运动和空气可致伪影 只能轴位断层 呼吸运动伪影 动态扫描慢
(五)运动系统
优
CT
点
缺
点
N(H):主要反映组织的H质子密度
具有一定T1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。 MRI的影像虽然也以不同灰度显示,但反映的是MR信号强 度的不同或弛豫时间T1与T2的长短,而不象CT图象,灰度反 映的是组织密度。 表1--1 人体不同组织T1WI和T2WI上的灰度 脑白质 脑灰质 脑脊液 脂肪 骨皮质 骨髓质 脑膜 T1WI 白 灰 黑 白 黑 白 黑 T2WI 白 灰白 白 灰 黑 灰 黑
十、MRI和CT的比较
(一)CT和MRI特征的比较
所用媒介 参 数 优 点 缺 点
CT
X线
X线衰减系数
MRI
RF T1、T2、N(H) (共振) FOV、TR、 TE、TI
快、价格低 钙化好、 密度分辨率高 软组织对比好 安全 空间分辨率高
X线照射 软组织对比差
钙化看不见 成像时间长
(二)中枢系统
㈡、缺点
⒈ MRI设备和检查费较昂贵
⒉早、中期MRI设备扫描时间较长,为其主要缺点。 ⒊除超低磁场(0.02~0.04T)和近年新开发的开放式 (open style)、低场强(≤0.2T)MRI扫描机外, 一般MRI机房内不能使用监护和抢救设备, 加之MRI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。 ⒋钙化灶内不含质子,不产生MRI信号,故MRI对钙化不敏感 ⒌个别人进入扫描室可产生幽闭恐惧症(claustrophobia)
SE序列扫描参数
TR(ms) TE(ms)
T1WI T2WI N(H)
200~800 500~2500~4000 1500~2500
15,30,35 60,70,90,120 15,25,30
不同序列T1、T2加权高低信号
T1WI 高信号 亚急性出血 高蛋白 T2WI 亚急性出血 脂肪 水肿、CSF
4、 运动器官成像
采用呼吸门控(gating)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 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MR成像,还可获得其动态图象。
四、MRI检查技术
1、常用的多层面、多回波的自旋回波(spin echo,SE)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。
注
SSD、MPR VR
显示骨钙化
MRI
任意方位断层 可显示软骨、 半月板肌腱 对软组织侵犯好 测定肌肉代谢
只能横断 不能直接显示 关节内结构 骨皮质无信号
:
纵向弛豫时间:达到纵向磁化的63%, ( 或平衡状态63%)所需时间,也是90°射频 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
横向弛豫时间:为横向矢量衰减到原来值(Mxy)37%的 时间,T2衰减是由共振质子之间相互磁化作用所引起,与 T1不同,它引起相位的变化。
优点
CT 普及、出血敏感 已建立诊断标准 任意方位断层 组织对比度 (各种脑组织) 脊髓可显示
缺 点
注
MRI
矢状面困难 可三维成像 骨伪影 灌注 脊髓直接成像难 对钙化、骨病的 Gd-DTPA可鉴 诊断效果差 别水肿和脑瘤 无骨伪影
(三)循环系统
优
CT
点
缺
点
注
MSCT可 观察冠脉
电影CT可分辨到Ms 单位 MRI 不用造影剂可区分 心肌、心脏、大血管 能显示缺血部位 分辨率高
肾不如CT,要增强(肌肉 脂肪 血管瘤) 肾上腺:三个平面观察
㈨ 、 腹膜后腔肿块 ㈩、盆腔