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临床医学概论超声、X线、CT、MR检查,温州医学院附属第一医院磁共振室 闻彩云,临床医学概论（4）MRI检查,Magnetic Resonance Imaging,磁共振（MR）定义：通过对静磁场（B0）中的人体施加某种特定频率的射频脉冲，使人体组织中的氢质子受到激励而发生的共振现象，当终止脉冲后，氢质子在弛豫的过程中发射出射频（MR信号），经接收线圈接收后计算机处理而成像的。,1946年，美国哈佛大学的Purcell和斯坦福大学的Bloch发现了物质的核磁共振现象1973年，纽约州立大学Lauterburg利用磁场和射频相结合获得第一幅磁共振图像1978年取得人体头部磁共振图像，1980年取得了第一幅胸、腹部图像。1982年底在临床开展应用。,MRI 只 限 于 1H 成 像MR波谱成像有：1H，31P，23Na,Magnetic Resonance Imaging,磁共振系统的生物效应和安全性,目前研究表明，MR设备对人体不会造成损害,磁共振系统的生物效应和安全性,强磁场和射频场可能使心脏起搏器失灵，体内的金属植入物移位，同时，体内的金属还可发热而造成伤害。因此，MR检查具有绝对禁忌症和相对禁忌症。绝对禁忌症：指会导致被检者生命危险的情况MR检查绝对禁忌症(1)装有心脏起搏器者及神经刺激器者。(2)装有铁磁性或电子耳蜗者。(3)中枢神经系统的金属止血夹和眼球金属异物(4)高烧患者,磁共振系统的生物效应和安全性,相对禁忌症：指有可能导致被检者生命危险或不同程度伤害的情况，通过解除器械后可进行检查者。MR检查相对禁忌症(1)体内有金属植入物，如心脏金属瓣膜、人工关节、固定钢板、止血夹、金属假牙、避孕环等。(2)体内有胰岛素泵。(3)妊娠三个月的早孕患者(4)危重患者:带有呼吸机及心电监护设备者、昏迷神志不清者。(5)易发癫痫者、幽闭恐惧者,磁共振系统的生物效应和安全性,磁体的投射效应：指磁性物体靠近磁场时，因磁场的吸引力作用，向磁体飞行的行为。可对病人和工作人员造成灾难性甚至致命伤害。MR室内禁止带入的物品(1)推车、担架、监护仪器、呼吸器等医疗设备。(2)剪刀、硬币、钥匙、发夹、手机、手表、雨伞等带金属的日用平。(3)磁卡、相机等。,磁共振系统的生物效应和安全性,磁共振系统的生物效应和安全性,MR检查的安全要求(1)对患者及家属详细讲解MR检查的安全性问题,解除顾虑。(2)检查室外张贴有关MR检查的注意事项。(3)被检查者及家属要填写患者安全检查调查表。（4)了解患者体内有无金属异物或假体。女性患者如带有铁磁性金属节育环，应于检查前取出。(5)严禁将金属物品，特别是铁磁性物质带人检查室内。,(6)对有精神紧张、恐惧者除详细解释以消除患者心理障碍外,可在外耳道内填塞棉球,以减少噪声的影响。向患者解释可能产生身体发热的原因；并嘱患者闭眼以减少恐惧；必要时允许有家属陪同检查。(7)对不能合作的患者及患儿要给予镇静剂，待其入睡后再进行检查。(8)对育龄妇女要了解是否妊娠,妊娠3个月内者应延期或停止检查。(9)对需要做增强MR检查者，应向家属及患者解释使用对比剂的目的、意义及反应。,磁共振系统的生物效应和安全性,MR成像原理,MRI设备系统,由磁体系统、射频发射和接收系统、图像重建和显示系统四部分组成。磁体:由主磁体、梯度线圈、射频线圈组成，是磁共振发生和产生信号的主体部分。主磁体作用：产生静态磁场(B0)，使质子形成磁矩。,MRI按磁场产生方式分类,永磁,电磁,常导,超导,主磁体,0.35T 永磁磁体,1.5T 超导磁体,三种常见磁体(1)永磁磁体：主磁体由多块小磁体组合而成，磁场的均匀性较差，磁场强度0.3T。(2)常导磁体：常导磁体由常规的铜或铝线绕制成同轴三线圈或四线圈的风冷或水冷式空芯磁体，磁场强度一般可达02 0.4T，其特点是造价低、耗电量大，场强和磁场均匀度都难以提高。,三种常见磁体(3)超导磁体：由超导铌-钛合金细线绕制成的空芯线圈，由液氮和液氦双重冷却。超导体在低温下（-273）可出现无电阻状态，电流在闭合的超导线圈内几乎无衰减地循环流动，产生稳定的磁场。该类磁体的特点是磁场强度高，均匀度好，耗电量小，但维持费用高。,脉冲线圈按作用分两类：激发并采集MRI信号（体线圈）仅采集MRI信号（即接收线圈），射频发射采用体线圈进行（绝大多数表面线圈）,接收线圈包括体线圈、头线圈和各种表面线圈。心脏大血管MR扫描应用体线圈多，表面浅圈有两个突出的优点：充填因子大，接收MR信号的效率高，可增加SNR，提高图像的质量；可明显提高空间分辨率，对微小病变的观察十分有利。,磁共振成像基本原理,基本原理：将人体置于外加磁场（B0）中；用射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振；在停止射频脉冲后，氢原子核发出电信号，并被体外的接受器收录；经电子计算机处理获得图像。,黑白灰阶成像：,MRI检查 成像原理,高信号-白色等信号-灰色低信号-黑色,图 像 分 辨 率 影 响 因 素：,MRI检查 成像原理,1、主磁场强度（B0）B0越大，纵向磁化越大，翻转到XY平面的横向磁化越大，信号强度越大，SNR越大。,图 像 分 辨 率 影 响 因 素：,MRI检查 成像原理,2、接收线圈的功能线圈距被检部位越近，MR信号强度越大。线圈敏感区包含的组织越多，噪声越大。要提高信噪比，必须选择合适的线圈：尽量贴近被检部位；线圈敏感区包含的组织尽可能的少。,图 像 分 辨 率 影 响 因 素：,MRI检查 成像原理,2、接收线圈的功能,接收线圈与MRI图像SNR密切相关接收线圈离身体越近，所接收到的信号越强线圈内体积越小，所接收到的噪声越低,图 像 分 辨 率 影 响 因 素：,MRI检查 成像原理,3、射频脉冲能量4、计算机处理能力,图 像 分 辨 率 影 响 因 素：,MRI检查 成像原理,图 像 分 辨 率 影 响 因 素：,MRI检查 成像原理,5、成像矩阵、成像野、层厚,FOV不变，采集矩阵的增加，空间分辨力提高，SNR下降。但矩阵的增加会延长成像时间，成像时间正比于相位编码的次数，即相位编码方向的像素数目。,图 像 对 比 度：与所用成像序列有关：自旋回波序列、梯度回波序列等与人体组织氢质子的质子密度、T1/T2弛豫时间有关,MRI检查 成像原理,T1WI,T2WI,MRI检查 MRI优缺点,优 点：以射频脉冲作为成像的能量源，无放射性辐射多方位（任意面）、多参数成像 T1WI-主要反映组织间T1差别，显示解剖结构。T2WI-主要反映组织间T2差别，显示病变。PDWI-主要反映组织间质子密度差别。,多轴位（任意面）直接成像,多参数成像,T1 ContrastTE=14 msTR=400 ms,T2 ContrastTE=100 msTR=1500 ms,Proton DensityTE=14 msTR=1500 ms,多参数成像,MRI检查 MRI优缺点,优 点：无骨骼伪影干扰造影剂基本无副作用（钆制剂）除进行形态学研究外，还可进行功能、组织化学、生物化学方面的研究。尤其适合于中枢神经系统的检查。,MRI检查 MRI优缺点,缺 点：成像时间相对较长（序列多）磁性物体干扰严重钙化、骨化及肺组织等含氢质子很少的组织成像分辨率差设备相对较贵,金属假牙伪影,无金属假牙者,MRI检查 MRI优缺点,缺 点：危重病人、高热病人不能检查带心脏起搏器或体内带有铁磁性物质的病人不能进行检查,检 查 方 法,平 扫,增 强 扫 描,MRI 特 殊 成 像 技 术,MRI检查 检查方法,平 扫不同检查部位采用不同的射频线圈和接受线圈多参数加权成像：PWI、T1WI、T2WI、FLAIR、DWI等常规横断面，必要时加冠状面、矢状面、斜面,MRI检查 检查方法,增 强 扫 描造影剂：钆制剂-离子型非特异性细胞外液对比剂，经肾脏代谢，毒性小。原理：缩短质子的弛豫时间方式：静脉快速团注注射后进行T1加权扫描,T1WI平扫,T1WI增强,T2WI,FLAIR,DWI,MRI检查 检查方法,MRI 特 殊 成 像 技 术MRA血管成像磁共振水成像：MRCP、MRU、MRM等弥散、灌注成像功能成像脂肪抑制成像波谱成像,MRI检查 检查方法,MRI 特 殊 成 像 技 术脂肪抑制,脂肪抑制,MRI检查 检查方法,MRI 特 殊 成 像 技 术-血管成像MRA,CE-MRA,TOF-MRA,磁共振水成像：,是MR胰胆管造影(MRCP)，MR泌尿系造影(MRU),MR脊髓成像(MRM),MR涎管造影(MRS)等的总称。此技术对流速慢或停滞的液体（如脑脊液、胆汁、尿液、静脉血等）非常灵敏，呈高信号，而使实质性器官和流动液体(如动脉血)呈低信号，从而达到水成像效果。,磁共振水成像：MRCP、MRU、MRM等,优点：(1)为非侵入性的，不需要插管；(2)安全简便，不需用造影剂，无造影剂副反应的问题；(3)图像效果接近应用造影剂的X线造影，其影像分析的原则相同，易于被接受；,磁共振水成像：MRCP、MRU、MRM等,优点：(4)器官内的液体(水)是天然对比剂，即使完全性阻塞时也能观察阻塞远端的影像；(5)无侵入性检查的禁忌证；(6)对疑有管腔狭窄者，可在任何平面获得多层投影的影像。,MRCP,MRU,磁共振水成像：MRCP、MRU、MRM等,MRM,磁共振水成像：MRCP、MRU、MRM等,MRI 特 殊 成 像 技 术-弥散,DWI以图像来显示分子微观运动的检查技术。DWI主要根据D值分布成像，由于组织弥散系数不同而形成图像。目前多应用于脑缺血、脑梗死，特别是急性脑梗死的早期诊断。,DWI,MRI 特 殊 成 像 技 术-弥散,MRI 特 殊 成 像 技 术-灌注成像,MRI 特 殊 成 像 技 术-脑功能成像,运动功能成像,热痛觉刺激脑功能成像,T2WI,DTI,MRI 特 殊 成 像 技 术弥散张量成像,主要临床应用脑缺血、脑白质疏松、弥漫性轴索损伤,大脑的发育、成熟和退化,MR波谱,MRI 特 殊 成 像 技 术频谱成像,磁共振波谱学是利用MR中的化学位移来测定分子组成空间构型的一种检测方法。目前最常用的有1H，31P等。根据代谢物的多少来分析组织代谢改变，以达到诊断疾病及判断疗效。常用语颅脑肿瘤及癫痫的诊断及研究。,MRI 特 殊 成 像 技 术频谱成像,正常脑波谱分析,脑波谱分析测定的物质：胆碱（Cho）、肌酸（Cr）、r-氨基丁酸（GABA）、乳酸（Lac）、N-乙酰门冬氨酸（NAA）,MR波谱,MRI 特 殊 成 像 技 术频谱成像,MRI检查 诊断基础,正 常 MRI 图 像 表 现正常人体部位的MRI图像：显示人体断面解剖结构人体正常组织的MRI信号强度特点：低、无信号-黑影，高信号-白影,正 常 MRI 图 像 表 现脂肪：T1WI、T2WI高信号,MRI检查 诊断基础,MRI检查 正常MRI表现,体液（游离水）：T1WI低、T2WI高,T1WI,T2WI,MRI检查 正常MRI表现,实质性脏器：T1WI中等信号,明显低于脂肪；T2WI因不同脏器有所变化，但低于体液信号。,T1WI,T2WI,流动血液：T1WI、T2WI流空信号（无信号）骨皮质、肺/空气：T1WI、T2WI低信号,MRI检查 正常MRI表现,MRI检查 诊断基础,异 常 MRI 图 像 表 现一般表现：组织断面图像大体形态学异常改变（器官形态、大小、位置、边缘及内部结构改变）,MRI检查 诊断基础,异 常 MRI 图 像 表 现病变组织MRI信号特点：水肿，坏死囊变、囊肿出血肿瘤纤维化、钙化、骨化增强扫描信号变化,硬膜外血肿（梭形）,硬膜下血肿（新月形）,转移瘤,左枕叶脑脓肿（环形强化）,SET1WI,T1WI增强扫描,脑膜瘤,颈椎神经鞘瘤,颈椎间盘突出,先天性脑脊膜膨出,心包积液,腹主动脉瘤,FSE T2WI,SE T1WI,GRE T1WI,肝细胞肝癌伴假包膜,MRI检查 异常MRI表现,胆囊结石,肝囊肿,临 床 应 用,MRI检查 临床应用,中枢神经系统：显示佳，无颅底伪影脊柱：脊髓病变-首选最佳检查手段；椎间盘效果也较好面颈部：适用于肿瘤、炎症、外伤等呼吸系统：肺内病变效果欠佳，纵隔内病变效果较好,MRI检查 临床应用,循环系统：动脉瘤等血管病变可作首选腹部盆腔：实质性脏器尤其是肝脏诊断敏感性、准确性较高，可选择使用；MRI水成像有优势，对前列腺、子宫的诊断与CT比较也有优势四肢骨骼：软组织病变诊断价值较高，如膝关节韧带等损伤、软组织损伤、肿瘤等可首选,本节复习题,1、名称解释：,磁共振成像（magnetic resonance imaging）：通过对静磁场（B0）中的人体施加某种特定频率的射频脉冲，使人体组织中的氢质子受到激励而发生的共振现象，当中止脉冲后，氢质子在弛豫的过程中发射出射频（MR信号）而成像的。,本节复习题,2、单选题：,以下不是MR检查的优点的是（D）A、多参数成像 B、无骨伪影干扰 C、无放射性辐射 D、对肺组织成像佳 E、可进行功能成像,3、简答题：,简述磁共振成像的优缺点。参考教材P46,MRI检查 MRI优缺点,优 点：以射频脉冲作为成像的能量源，无放射性辐射多方位（任意面）、多参数成像无骨骼伪影干扰造影剂基本无副作用（Gd-DTPA钆制剂）,MRI检查 MRI优缺点,优 点：除进行形态学研究外，还可进行功能、组织化学、生物化学方面的研究。尤其适合于中枢神经系统的检查。,