磁共振成像mri基本原理課件

1、MRI第1頁一、MRI儀器基本硬件組成： 1、主磁體：產(chǎn)生磁場裝置，依據(jù)主磁體產(chǎn)生磁場不一樣分為永磁型和電磁型。電磁型主磁體分為常導(dǎo)磁體及超導(dǎo)磁體；依據(jù)磁場高低分為低場（毫秒）、長TE（50毫秒） T1WI ：短TR （400-800毫秒）短TE（10-15毫秒）T2WIT1WI第28頁怎樣區(qū)分T1WI、T2WI2、看水和脂肪T1WI：水（如腦脊液、胃液、腸液、尿液）呈低信號（黑）脂肪呈很高信號（很白）T2WI：水呈很高信號（很白）脂肪信號有所降低（灰白）T2WIT1WI第29頁怎樣區(qū)分T1WI、T2WI3、看其它結(jié)構(gòu)腦組織：T1WI:白質(zhì)比灰質(zhì)信號高T2WI:白質(zhì)比灰質(zhì)信號低腹部：T1WI:

2、肝臟比脾臟信號高T2WI:肝臟比脾臟信號低T2WIT1WIT1WIT2WI第30頁三、MRI基本技術(shù)和新技術(shù)常規(guī)MRIMRA擴(kuò)散成像灌注成像MR水成像 腦功效成像 MRI電影 MR頻譜分析 介入性MRI第31頁MR血管成像（MRA）不用造影劑MRA（常規(guī)MRA）：適合用于全身血管病變顯示，也可用于血管血液流速、流量分析。對比增強(qiáng)MRA：能提升常規(guī)MRA準(zhǔn)確性和真實(shí)性。適合用于動脈瘤、大血管疾病MRA檢驗(yàn)。對于大血管疾病檢驗(yàn)，對比增強(qiáng)MRA已經(jīng)能基本取代血管造影。第32頁MRI擴(kuò)散（彌散）成像 擴(kuò)散加權(quán)像上擴(kuò)散值高區(qū)域表現(xiàn)為低信號，而擴(kuò)散值低區(qū)域表現(xiàn)為高信號。超早期腦缺血區(qū)域細(xì)胞毒性水腫，水分子

3、擴(kuò)散下降約50%，表現(xiàn)為高信號。 擴(kuò)散加權(quán)成像能夠在缺血發(fā)作后2小時即顯示缺血病灶。 第33頁擴(kuò)散加權(quán)成像臨床應(yīng)用DWI在臨床上主要用于超急性期腦梗死診療和判別診療。在DWI上，超急性和急性梗死腦組織表現(xiàn)為高信號，其顯示梗死區(qū)顯著早于常規(guī)T1和T2加權(quán)像。因?yàn)槠渌X組織病變（如多發(fā)硬化活動病灶、部分腫瘤、血腫、膿腫等）也可表現(xiàn)為DWI高信號，需要注意進(jìn)行判別診療。第34頁另外，DWI也可能用于其它臟器和組織（如肝臟、腎臟、乳腺、脊髓、骨髓等），提供病變診療和判別診療信息，但此方面經(jīng)驗(yàn)還不多，有待于深入研究。第35頁灌注成像動態(tài)對比增強(qiáng)磁共振腦血流灌注成像（dynamic contrast-en

4、hanced MR perfusion-weighted imaging ,簡稱PWI） 急性腦缺血發(fā)作早期，局部腦血流灌注有下降，PWI所顯示腦組織內(nèi)血流灌注顯著異常區(qū)域面積常大于DWI上異常高信號區(qū)域。 DWI上異常高信號區(qū)域多位于病灶中心，最終發(fā)展為梗塞灶，而擴(kuò)大部分既能夠演變?yōu)楣Ｈ钜徊糠?，也能夠逐步縮小而且信號回復(fù)正常。第36頁、MRI水成像技術(shù)利用人體內(nèi)水作為天然對比劑清楚顯示含水器官解剖和病變。內(nèi)耳水成像MR延腺管造影MR脊髓造影（MRM）MR膽胰管造影（MRCP）MR尿路造影（MRU）內(nèi)耳水成像第37頁水成像技術(shù)臨床應(yīng)用MRCP是當(dāng)前臨床上最慣用水成像技術(shù)，主要適應(yīng)證包含膽道結(jié)

5、石、膽道腫瘤、膽道炎癥、胰腺腫瘤、慢性胰腺炎、膽胰管變異或畸形等。MRU主要適應(yīng)證有：尿路結(jié)石、腎盂腎盞腫瘤、輸尿管腫瘤、膀胱腫瘤、其它原因尿路梗阻、泌尿系變異或畸形等。第38頁MR脊髓成像主要適應(yīng)證包含：椎管內(nèi)腫瘤、椎管畸形、脊神經(jīng)鞘袖病變、脊柱退行性病變、脊柱外傷等。MR涎腺管造影多用于腮腺導(dǎo)管病變檢驗(yàn)。MR內(nèi)耳水成像借助于耳蝸及半規(guī)管內(nèi)淋巴液作為天然對比劑成像，主要用于膜迷路病變檢驗(yàn)。第39頁腦功效磁共振成像腦功效磁共振成像是以血氧水平相關(guān)（Blood Oxygenation Level Dependent，即BOLD）效應(yīng)為基礎(chǔ)。其原理是基于血紅蛋白在帶氧和不帶氧時磁性不一樣。當(dāng)血紅蛋

6、白不攜帶氧時，它是順磁性，其結(jié)果是影響在血管附近磁場均勻性，所以降低磁共振信號；當(dāng)血紅蛋白攜帶氧時，它是非順磁性，它對磁場影響很小。所以磁共振能夠用來檢測血液中含氧濃度。第40頁磁共振波譜分析（MRS）磁共振技術(shù)主要有二大應(yīng)用： 磁共振成像（MRI）研究人體組織器官大致形態(tài)病生理改變。 磁共振波譜分析（MRS）研究人體能量代謝病生理改變。二者物理學(xué)基礎(chǔ)都是磁共振現(xiàn)象。第41頁MRI對比劑 CT因?yàn)檐浗M織分辨力較低，常需要借助對比劑來顯示病變及其特征。盡管MRI軟組織對比顯著高于CT，但有時仍需要使用對比劑。第42頁使用MRI對比劑目標(biāo)使用MRI對比劑目標(biāo)在于：（1）提升圖像信噪比和對比噪聲比，

7、有利于病灶檢出；（2）經(jīng)過病灶不一樣增強(qiáng)方式和類型，幫助病灶定性；（3）提升MR血管成像質(zhì)量；（4）利用組織或細(xì)胞特異性對比劑取得特異性信息，可提升病灶檢出率和定性診療準(zhǔn)確率。第43頁MRI對比劑作用原理傳統(tǒng)X線造影檢驗(yàn)和CT增強(qiáng)掃描是利用對比劑本身對X線衰減作用來到達(dá)造影增強(qiáng)目標(biāo)。而MRI對比劑則不一樣，其本身不產(chǎn)生信號，信號仍起源于質(zhì)子，對比劑經(jīng)過影響質(zhì)子弛豫時間，間接改變組織信號強(qiáng)度。一些物質(zhì)進(jìn)入人體組織靠近共振質(zhì)子時，能有效改變質(zhì)子所處磁場環(huán)境，影響質(zhì)子弛豫時間。能縮短質(zhì)子弛豫時間者為順磁性物質(zhì)，延長質(zhì)子弛豫時間者則為逆磁性物質(zhì)，利用這些物質(zhì)對質(zhì)子弛豫時間不一樣影響，可選擇性增加或減低

8、組織信號強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)人為提升組織對比度目標(biāo)。第44頁MRI對比劑分類按其對T1和T2弛豫影響可將之分成T1加權(quán)和2加權(quán)對比劑；按其增強(qiáng)還是減弱信號強(qiáng)度可將之分為陽性和陰性對比劑；按其在體內(nèi)生物學(xué)分布特點(diǎn)分為非特異性和特異性對比劑。通常對比劑存在于細(xì)胞外間隙，主要經(jīng)腎臟排泄，故又稱腎性對比劑；有些對比劑選擇性分布于一些器官和組織，不經(jīng)腎臟或僅部分經(jīng)腎臟去除，稱非腎性對比劑。第45頁 依據(jù)不一樣磁特征，MRI對比劑還可分為順磁性、超順磁性、鐵磁性以及逆磁性4種對比劑。當(dāng)前臨床慣用MRI對比劑是釓噴替酸葡甲胺（GDDTPA），為離子型非特異性細(xì)胞外液對比劑?？捎糜谌鞰R增強(qiáng)掃描。其常規(guī)劑量為每千克體

9、重0.1mmol。最大允許劑量為每千克體重0.3mmol。GDDTPA主要臨床應(yīng)用：（1）腦和脊髓病變（2）垂體腺瘤或微腺瘤檢驗(yàn)；（3）腦灌注加權(quán)成像，主要用于急性腦缺血或腫瘤等；（4）進(jìn)行腹部實(shí)質(zhì)性臟器動態(tài)增強(qiáng)掃描；（5）心肌灌注及活性檢驗(yàn)；（6）對比增強(qiáng)MRA第46頁MRI優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)（與CT比較）主要提醒盡管MRI有很多優(yōu)點(diǎn)，在定位診療方面顯著優(yōu)于CT，在定性診療方面也能提供更多信息，不過部分病變MRI信號改變?nèi)匀狈μ禺愋裕蚨行┎∽兌ㄐ栽\療仍較困難。MRI不是萬能！MRI 與CT是互補(bǔ)！第47頁優(yōu) 點(diǎn)組織分辨率較CT高，可檢出更多病變大多數(shù)病變不用造影劑就能很好顯示不用造影劑就可很好顯

10、示血管沒有骨性偽影，有利于后顱窩、椎管等部位病變檢驗(yàn)多參數(shù)成像，能為病變檢出和判別診療提供更多信息可任意斷面成像，CT普通僅進(jìn)行橫斷面成像無放射線損傷第48頁缺 點(diǎn)鈣化顯示不及CT顯示骨皮質(zhì)結(jié)構(gòu)較差受磁場影響，普通監(jiān)護(hù)儀器不能進(jìn)入MR室，因而不適用危重病人價(jià)格比較昂貴操作較為復(fù)雜偽影較多第49頁MRI安全性注意事項(xiàng)一、致冷劑安全性超導(dǎo)MR成像儀普通應(yīng)用液氦和液氮作為制冷劑，當(dāng)發(fā)生失超或容器受到猛烈撞擊破裂時，可能發(fā)生液氮或液氦泄漏。通常泄漏液氮或液氦會經(jīng)過專用管道排出，若發(fā)生意外進(jìn)入磁體室，則可能引發(fā)室內(nèi)人員凍傷或窒息。第50頁二、鐵磁性物質(zhì)拋射鐵磁性物質(zhì)被高強(qiáng)主磁場吸引，可高速向磁體拋射，引

11、發(fā)人員傷害或設(shè)備損壞?；颊摺⒓揖旒搬t(yī)務(wù)人員在進(jìn)入掃描室前，均應(yīng)將全部鐵磁性物質(zhì)去除。三、心臟起搏器主磁場和射頻脈沖會干擾心臟起搏器工作，起搏器導(dǎo)線誘發(fā)電流還可引發(fā)心律失?；蚪M織燒傷，故安裝心臟起搏器者禁止進(jìn)入5高斯線范圍，更不能進(jìn)入MR掃描室或接收MRI檢驗(yàn)。第51頁四、監(jiān)護(hù)儀器和呼吸機(jī)普通監(jiān)護(hù)儀器和呼吸機(jī)受主磁場、梯度場及射頻脈沖干擾，在磁體室內(nèi)無法正常工作，故被監(jiān)視患者不能接收MRI檢驗(yàn)。不過近年來已經(jīng)有MR室專用監(jiān)護(hù)儀和呼吸機(jī)問世。五、體內(nèi)人工植入物假如植入物為鐵磁性物質(zhì)，就不能進(jìn)行MRI檢查；若植入物由非磁性不銹鋼或鈦合金材料制成，則能夠進(jìn)行MRI檢驗(yàn)。當(dāng)前普遍采取宮內(nèi)節(jié)育器普通都用非

12、鐵磁性材料如塑料或銅合金制成，可進(jìn)行MRI檢驗(yàn)。但傳統(tǒng)節(jié)育器可產(chǎn)生顯著偽影，若進(jìn)行盆腔或骶尾部檢驗(yàn)，必須先將節(jié)育器摘除。第52頁六、金屬異物體內(nèi)有金屬異物（尤其是眼球內(nèi)鐵磁性異物）者不宜進(jìn)行MRI檢驗(yàn)，以免引發(fā)傷害。假如不明確有沒有體內(nèi)金屬異物，可先進(jìn)行X線攝影檢查加以確定。七、幽閉恐懼癥有部分患者在MRI室內(nèi)出現(xiàn)擔(dān)心、恐慌等精神反應(yīng)，甚至造成MRI檢驗(yàn)失敗。其中較為嚴(yán)重反應(yīng)是幽閉恐懼癥，患者不能忍受狹小空間，在MRI磁體內(nèi)出現(xiàn)壓抑、憋氣、恐懼等嚴(yán)重反應(yīng)。第53頁八、妊娠即使MRI可用于胎兒檢驗(yàn)，但仍有些人主張妊娠3個月以內(nèi)孕婦不宜從事MRI工作或接收MRI檢驗(yàn)。另外，GDDTPA等各種MRI

13、對比劑可經(jīng)過胎盤屏障進(jìn)入胎兒體內(nèi)，當(dāng)前也不主張對孕婦使用MRI對比劑。第54頁MRI安全注意事項(xiàng)體內(nèi)有大塊金屬植入體患者（如人工股骨頭等）應(yīng)盡可能防止MRI檢驗(yàn)。外傷病人進(jìn)行MRI檢驗(yàn)前因明確體內(nèi)有沒有金屬。懷孕3個月以內(nèi)者不宜接收MRI檢驗(yàn)或從事MRI工作。危重病人普通不宜接收MRI檢驗(yàn)（因普通監(jiān)護(hù)儀器不能進(jìn)入MRI室）。全部些人員包含病人、家眷及醫(yī)務(wù)人員，進(jìn)入MR掃描室前，應(yīng)去除體表全部金屬物及其它有可能影響檢驗(yàn)及安全物品，包含聽診器、刀片、鑷子、血管鉗、持針器、鑰匙、鞋釘、皮帶、拉鏈、手表、呼機(jī)、手機(jī)、磁卡、磁盤等。擔(dān)架、輪椅、氧氣瓶等金屬物禁止帶入MRI室檢驗(yàn)開始后病人家眷及醫(yī)務(wù)人員最

14、好不要留在MR掃描室，如尤其需要留在MRI室者檢驗(yàn)期間請勿隨意走動第55頁、絕對禁止進(jìn)入MRI室及進(jìn)行MRI檢驗(yàn)情況：A、裝有心臟起搏器病人；B、有眼球金屬異物病人；主要提醒危險(xiǎn)！第56頁八、MRI在各系統(tǒng)應(yīng)用第57頁顱腦適應(yīng)癥顱內(nèi)各種腫瘤：腦內(nèi)腫瘤、腦膜腫瘤、腦室腫瘤、垂體腫瘤、顱神經(jīng)腫瘤、轉(zhuǎn)移瘤、其它顱內(nèi)腫瘤。顱內(nèi)炎癥：腦炎、腦膿腫、結(jié)核、腦膜炎癥、寄生蟲病、其其它炎癥。腦血管疾病：血管畸形、動脈瘤、顱內(nèi)出血、腦梗塞（擴(kuò)散成像、灌注成像、MRA相結(jié)合能檢出超急性期腦梗塞）、其它腦血管疾病。各種顱腦發(fā)育異常各種腦白質(zhì)病變顱腦外傷顱骨病變第58頁MRI顯著優(yōu)于CT腦干病變、后顱窩病變腦白質(zhì)病變

15、急性腦梗塞、腦血管畸形顱神經(jīng)病變垂體病變MRI優(yōu)于CT顱腦其它大部分病變應(yīng)該首選CT急性腦內(nèi)出血、蛛網(wǎng)膜下腔出血MRI與CT比較第59頁脊柱脊髓是MRI強(qiáng)項(xiàng)，幾乎對于全部脊柱、脊髓病變，MRI均顯著優(yōu)于CT。脊柱脊髓病變檢驗(yàn)首選MRI, CT作為補(bǔ)充，了解骨質(zhì)改變脊柱脊髓病變MRI與CT比較第60頁對于肺尖病變、肺動靜脈畸形MRI顯著優(yōu)于CT。對于縱隔病變、胸壁胸膜病變，MRI優(yōu)于CT。對于肺內(nèi)絕大多數(shù)病變， MRI遠(yuǎn)不及CT。胸部病變MRI與CT比較第61頁顯示冠狀動脈鈣化、心包鈣化，MRI不及CT。冠狀動脈病變，多層螺旋CT冠脈成像當(dāng)前優(yōu)于MRI冠脈成像對于其它病變檢驗(yàn)，MRI顯著優(yōu)于CT心臟大血管病變MRI與CT比較第62頁對于肝臟腫瘤， MRI平掃等于或優(yōu)于CT平掃加增強(qiáng)，MRI平掃加增強(qiáng)必定優(yōu)于CT平掃加增強(qiáng)。對于肝硬化評價(jià)、肝硬化引發(fā)增生結(jié)節(jié)及癌前病變檢驗(yàn)，MRI顯著優(yōu)于CT。脾臟、胰腺病變，MRI等于或優(yōu)于CT。對于膽道病變，MRI顯著優(yōu)于CT。肝膽胰脾病變MRI與CT比較第63頁腎上腺病變定性，MRI顯著優(yōu)于CT腎臟、輸尿管病變，MRI優(yōu)于CT尿路結(jié)石，MRI顯著不如CT腹膜后間隙大多數(shù)病變，MRI優(yōu)于CT腎臟腎上