臨床醫(yī)學(xué)概論 超聲、X線、CT、MR檢查

臨床醫(yī)學(xué)概論超聲、X線、CT、MR檢查

臨床醫(yī)學(xué)概論（4）

MRI檢查

MRI設(shè)備系統(tǒng)

由主磁體、梯度系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其他輔助設(shè)備等五部分組成。MRI設(shè)備系統(tǒng)

1、

磁體:核心部件，產(chǎn)生均勻磁場(chǎng)(B0)。

一般磁場(chǎng)強(qiáng)度或者說磁共振是1.5T/3.0T均指的是主磁場(chǎng)強(qiáng)度MRI設(shè)備系統(tǒng)永磁電磁常導(dǎo)超導(dǎo)主磁體0.35T永磁磁體1.5T超導(dǎo)磁體三種常見主磁體類型

(1)永磁磁體：主磁體永磁材料組合而成，磁場(chǎng)的均勻性較差，磁場(chǎng)強(qiáng)度﹤0.35T。

(2)常導(dǎo)磁體：常導(dǎo)磁體由銅或鋁線繞制成同軸三線圈或四線圈的空芯磁體，磁場(chǎng)強(qiáng)度一般可達(dá)0．2～

0.4T，其特點(diǎn)是造價(jià)低、耗電量大，場(chǎng)強(qiáng)和磁場(chǎng)均勻度都難以提高。三種常見主磁體類型(3)超導(dǎo)磁體：超導(dǎo)原理：超導(dǎo)體在低溫下（-273℃）可出現(xiàn)無電阻狀態(tài)，電流在閉合的超導(dǎo)線圈內(nèi)幾乎無衰減地循環(huán)流動(dòng)，產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)。由超導(dǎo)材料如鈮-鈦合金細(xì)線繞制成的空芯線圈，由液氮和液氦雙重冷卻。特點(diǎn)是磁場(chǎng)強(qiáng)度高，均勻度好，耗電量小，但維持費(fèi)用高。目前高場(chǎng)1.5T及3.0T以上的超高場(chǎng)強(qiáng)均使用超導(dǎo)磁體

2、梯度系統(tǒng)：梯度系統(tǒng)的組成：梯度線圈、梯度放大器等。梯度：磁場(chǎng)強(qiáng)度沿著選擇的方向線性變化。X/Y/Z三個(gè)方向各有一組梯度線圈主要作用：1、MR信號(hào)的空間編碼；1、產(chǎn)生MR回波（梯度回波）；3、施加擴(kuò)散磁敏感梯度場(chǎng)，進(jìn)行DWI。目前GE、飛利浦均推出雙梯度技術(shù)

3、射頻系統(tǒng)：射頻系統(tǒng)的組成：RF發(fā)生器、RF放大器、RF線圈RF線圈：除bodycoil外，其余均需操作者擺放于不同檢查部位。目前發(fā)展趨勢(shì)：全景一體化成像和局部高密度線圈單元的有機(jī)組合RF線圈按作用分兩類：激發(fā)并采集MRI信號(hào)（體線圈）僅采集MRI信號(hào)（即接收線圈），射頻發(fā)射采用體線圈進(jìn)行（絕大多數(shù)表面線圈）下肢或上肢血管全景成像一般多用bodycoil作為發(fā)射和接收線圈。表面淺圈有兩個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)：①充填因子大，接收MR信號(hào)的效率高，可增加SNR，提高圖像的質(zhì)量；②可明顯提高空間分辨率，對(duì)微小病變的觀察十分有利。磁共振系統(tǒng)的生物效應(yīng)和安全性目前研究表明，MR設(shè)備對(duì)人體不會(huì)造成損害磁共振系統(tǒng)的生物效應(yīng)和安全性強(qiáng)磁場(chǎng)和射頻場(chǎng)可能使心臟起搏器失靈，體內(nèi)的金屬植入物移位，同時(shí)，體內(nèi)的金屬還可發(fā)熱而造成傷害。因此，MR檢查具有絕對(duì)禁忌癥和相對(duì)禁忌癥。絕對(duì)禁忌癥：指會(huì)導(dǎo)致被檢者生命危險(xiǎn)的情況MR檢查絕對(duì)禁忌癥

(1)裝有心臟起搏器者及神經(jīng)刺激器者。

(2)裝有鐵磁性或電子耳蝸者。

(3)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的金屬止血夾和眼球金屬異物(4)高燒患者

磁共振系統(tǒng)的生物效應(yīng)和安全性相對(duì)禁忌癥：指有可能導(dǎo)致被檢者生命危險(xiǎn)或不同程度傷害的情況，通過解除器械后可進(jìn)行檢查者。MR檢查相對(duì)禁忌癥

(1)體內(nèi)有金屬植入物，如心臟金屬瓣膜、人工關(guān)節(jié)、固定鋼板、止血夾、金屬假牙、避孕環(huán)等。

(2)體內(nèi)有胰島素泵。

(3)妊娠三個(gè)月的早孕患者

(4)危重患者:帶有呼吸機(jī)及心電監(jiān)護(hù)設(shè)備者、昏迷神志不清者。

(5)易發(fā)癲癇者、幽閉恐懼者磁共振系統(tǒng)的生物效應(yīng)和安全性磁體的投射效應(yīng)：指磁性物體靠近磁場(chǎng)時(shí)，因磁場(chǎng)的吸引力作用，向磁體飛行的行為?？蓪?duì)病人和工作人員造成災(zāi)難性甚至致命傷害。MR室內(nèi)禁止帶入的物品

(1)推車、擔(dān)架、監(jiān)護(hù)儀器、呼吸器等醫(yī)療設(shè)備。

(2)剪刀、硬幣、鑰匙、發(fā)夾、手機(jī)、手表、雨傘等帶金屬的日用平。

(3)磁卡、相機(jī)等。磁共振系統(tǒng)的生物效應(yīng)和安全性磁共振系統(tǒng)的生物效應(yīng)和安全性MR檢查的安全要求

(1)對(duì)患者及家屬詳細(xì)講解MR檢查的安全性問題,解除顧慮。

(2)檢查室外張貼有關(guān)MR檢查的注意事項(xiàng)。

(3)被檢查者及家屬要填寫患者安全檢查調(diào)查表。

（4)了解患者體內(nèi)有無金屬異物或假體。女性患者如帶有鐵磁性金屬節(jié)育環(huán)，應(yīng)于檢查前取出。

(5)嚴(yán)禁將金屬物品，特別是鐵磁性物質(zhì)帶人檢查室內(nèi)。

(6)對(duì)有精神緊張、恐懼者除詳細(xì)解釋以消除患者心理障礙外,可在外耳道內(nèi)填塞棉球,以減少噪聲的影響。向患者解釋可能產(chǎn)生身體發(fā)熱的原因；并囑患者閉眼以減少恐懼；必要時(shí)允許有家屬陪同檢查。

(7)對(duì)不能合作的患者及患兒要給予鎮(zhèn)靜劑，待其入睡后再進(jìn)行檢查。

(8)對(duì)育齡婦女要了解是否妊娠,妊娠3個(gè)月內(nèi)者應(yīng)延期或停止檢查。

(9)對(duì)需要做增強(qiáng)MR檢查者，應(yīng)向家屬及患者解釋使用對(duì)比劑的目的、意義及反應(yīng)。磁共振系統(tǒng)的生物效應(yīng)和安全性MR成像原理

磁共振成像基本原理：1、將人體置于外加磁場(chǎng)（B0）中

磁共振成像基本原理：2、用射頻脈沖激發(fā)人體內(nèi)氫原子核，引起氫原子核共振；3、在停止射頻脈沖后，氫原子核發(fā)出電信號(hào)，并被體外的接受器收錄；4、經(jīng)電子計(jì)算機(jī)處理獲得圖像。MagneticResonanceImagingMRI定義：通過對(duì)靜磁場(chǎng)（B0）中的人體施加某種特定頻率的射頻脈沖，使人體組織中的氫質(zhì)子受到激勵(lì)而發(fā)生的共振現(xiàn)象，當(dāng)終止脈沖后，氫質(zhì)子在弛豫的過程中發(fā)射出射頻（MR信號(hào)），經(jīng)接收線圈接收后計(jì)算機(jī)處理而成像的。

MRI只限于1H成像對(duì)含氫質(zhì)子較少的組織？MagneticResonanceImaging高信號(hào)---白色---脂肪等信號(hào)---灰色---肌肉低信號(hào)---黑色---肺MRI圖像特點(diǎn)1、黑白灰階成像2、多方位成像3、多參數(shù)成像T1ContrastTE=14msTR=400msT2ContrastTE=100msTR=1500msProtonDensityTE=14msTR=1500ms圖像分辨率影響因素：MRI檢查1、主磁場(chǎng)強(qiáng)度（B0）B0越大，縱向磁化越大，翻轉(zhuǎn)到XY平面的橫向磁化越大，信號(hào)強(qiáng)度越大，SNR越大。圖像分辨率影響因素：MRI檢查2、接收線圈的功能線圈距被檢部位越近，MR信號(hào)強(qiáng)度越大。線圈敏感區(qū)包含的組織越多，噪聲越大。要提高信噪比，必須選擇合適的線圈：盡量貼近被檢部位；線圈敏感區(qū)包含的組織盡可能的少。圖像分辨率影響因素：MRI檢查2、接收線圈的功能接收線圈與MRI圖像SNR密切相關(guān)接收線圈離身體越近，所接收到的信號(hào)越強(qiáng)線圈內(nèi)體積越小，所接收到的噪聲越低圖像分辨率影響因素：MRI檢查成像原理3、射頻脈沖能量4、計(jì)算機(jī)處理能力圖像分辨率影響因素：MRI檢查成像原理

圖像分辨率影響因素：MRI檢查成像原理5、成像矩陣、成像野、層厚

FOV不變，采集矩陣的增加，空間分辨力提高，SNR下降。但矩陣的增加會(huì)延長(zhǎng)成像時(shí)間，成像時(shí)間正比于相位編碼的次數(shù)，即相位編碼方向的像素?cái)?shù)目。圖像對(duì)比度：與所用成像序列有關(guān)：自旋回波序列、梯度回波序列等與人體組織氫質(zhì)子的質(zhì)子密度、T1/T2弛豫時(shí)間有關(guān)MRI檢查成像原理T1WIT2WIMRI優(yōu)缺點(diǎn)MRI檢查MRI優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：以射頻脈沖作為成像的能量源，無放射性輻射多方位（任意面）、多參數(shù)成像

T1WI----主要反映組織間T1差別，顯示解剖結(jié)構(gòu)。

T2WI---主要反映組織間T2差別，顯示病變。PDWI-----主要反映組織間質(zhì)子密度差別。多參數(shù)成像MRI檢查MRI優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：無骨骼偽影干擾造影劑基本無副作用（釓制劑）除進(jìn)行形態(tài)學(xué)研究外，還可進(jìn)行功能、組織化學(xué)、生物化學(xué)方面的研究。尤其適合于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的檢查。MRI檢查MRI優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn)：成像時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)（序列多）磁性物體干擾嚴(yán)重鈣化、骨化及肺組織等含氫質(zhì)子很少的組織成像分辨率差設(shè)備相對(duì)較貴危重病人、高熱病人不能檢查帶心臟起搏器或體內(nèi)帶有鐵磁性物質(zhì)的病人不能進(jìn)行檢查金屬假牙偽影無金屬假牙者檢查方法平掃增強(qiáng)掃描MRI特殊成像技術(shù)MRI檢查檢查方法平掃不同檢查部位采用不同的射頻線圈和接受線圈多參數(shù)加權(quán)成像：PWI、T1WI、T2WI、FLAIR、DWI等常規(guī)橫斷面，必要時(shí)加冠狀面、矢狀面、斜面MRI檢查檢查方法增強(qiáng)掃描造影劑：釓制劑---離子型非特異性細(xì)胞外液對(duì)比劑，經(jīng)腎臟代謝，毒性小。原理：縮短質(zhì)子的弛豫時(shí)間方式：靜脈快速團(tuán)注注射后進(jìn)行T1加權(quán)掃描T1WI平掃T1WI增強(qiáng)T2WIFLAIRDWIMRI檢查檢查方法MRI特殊成像技術(shù)脂肪抑制成像MRA血管成像磁共振水成像：MRCP、MRU、MRM等功能磁共振成像：彌散加權(quán)成像、彌散張量成像、灌注成像、血樣水平依賴MR功能成像、波譜成像MRI檢查檢查方法MRI脂肪抑制脂肪抑制MRI檢查檢查方法MRA血管成像非增強(qiáng)MRA法時(shí)間飛躍法（TOF）：流入增強(qiáng)效應(yīng)，是最廣泛的血管成像方法，包括2D單層面積重疊TOF法MRA、3D單容積采集TOF法MRA。相位對(duì)比法（PC）：相位效應(yīng)，主要用于血流方向、流速、流量的定量分析。對(duì)比增強(qiáng)MRA法（CE-MRA）:利用對(duì)比劑的作用，改變弛豫時(shí)間的血管成像方法。MRI檢查檢查方法MRA2DTOF-MRA3DTOF-MRAMRI檢查檢查方法注射對(duì)比劑的血管成像實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)血管磁共振水成像是MR胰膽管造影(MRCP)，MR泌尿系造影(MRU),MR脊髓成像(MRM),MR涎管造影(MRS)等的總稱。此技術(shù)對(duì)流速慢或停滯的液體（如腦脊液、膽汁、尿液、靜脈血等）非常靈敏，呈高信號(hào)，而實(shí)質(zhì)性器官和流動(dòng)液體(如動(dòng)脈血)呈低信號(hào)，從而達(dá)到水成像效果。MRCPMRU磁共振水成像MRM磁共振水成像磁共振水成像：MRCP、MRU、MRM等優(yōu)點(diǎn)：(1)為非侵入性的，不需要插管；(2)安全簡(jiǎn)便，不需用造影劑，無造影劑副反應(yīng)的問題；(3)圖像效果接近應(yīng)用造影劑的X線造影，其影像分析的原則相同，易于被接受；磁共振水成像：MRCP、MRU、MRM等優(yōu)點(diǎn)：(4)器官內(nèi)的液體(水)是天然對(duì)比劑，即使完全性阻塞時(shí)也能觀察阻塞遠(yuǎn)端的影像；(5)無侵入性檢查的禁忌證；(6)對(duì)疑有管腔狹窄者，可在任何平面獲得多層投影的影像。功能磁共振成像定義：是指應(yīng)用磁共振成像技術(shù)對(duì)人或動(dòng)物的功能進(jìn)行研究和檢查。包括：DWI、DTI、PWI、BOLD(狹義fMRI)、MRS。首先應(yīng)用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)。MRI彌散加權(quán)成像DWI建立在人體組織微觀流動(dòng)效應(yīng)基礎(chǔ)上，利用人體內(nèi)不同情況下水分子擴(kuò)散程度的不同所造成的信號(hào)改變來進(jìn)行的磁共振成像。DWI主要根據(jù)D值分布成像，由于組織彌散系數(shù)不同而形成圖像。反映人體組織的空間組成信息及病理生理狀態(tài)下各組織成分之間水分子交換的功能狀況。目前多應(yīng)用于腦缺血、腦梗死，特別是急性腦梗死的早期診斷。DWIMRI彌散成像MRI彌散張量成像DTI利用彌散敏感梯度從多個(gè)方向?qū)λ肿拥膹浬⒏飨虍愋赃M(jìn)行量化，反映活體組織內(nèi)的細(xì)微結(jié)構(gòu)。是DWI的發(fā)展和深化。是當(dāng)前唯一能有效觀察和追蹤腦白質(zhì)纖維束的非侵入性檢查方法。T2WIDTI彌散張量成像主要臨床應(yīng)用腦缺血、腦白質(zhì)疏松、彌漫性軸索損傷大腦的發(fā)育、成熟和退化MRI灌注成像MR灌注成像是用來反映組織微循環(huán)的分布及其血流灌注情況，評(píng)估局部組織的活力及功能的技術(shù)。成像方法：非增強(qiáng)：動(dòng)脈自旋標(biāo)記（ASLMRI）

增強(qiáng):動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比增強(qiáng)（DSCMRT）主要用于腦梗死的早期診斷；心臟、腎臟、肝臟功能灌注以及腫瘤的良惡性鑒別診斷。鑒別腫瘤良惡性紅箭頭：未出現(xiàn)異常灌注，診斷為良性黃箭頭：灌注異常，診斷為惡性病變MRIBOLD成像BOLD是以MRI研究活體腦神經(jīng)細(xì)胞活動(dòng)狀態(tài)的檢查技術(shù)。主要顯示靜脈毛細(xì)血管內(nèi)血液氧合狀態(tài)所起的磁共振信號(hào)的變化。主要采用快速或超快速掃描技術(shù)，測(cè)量人腦在思維、視覺、聽覺或肢體活動(dòng)時(shí)相應(yīng)腦區(qū)組織的血氧含量、局部灌注狀態(tài)等的變化。運(yùn)動(dòng)功能成像熱痛覺刺激腦功能成像MR波譜MRI頻譜成像磁共振波譜學(xué)是利用MR中的化學(xué)位移來測(cè)定分子組成空間構(gòu)型的一種檢測(cè)方法。目前最常用的有1H，31P等。根據(jù)代謝物的多少來分析組織代謝改變，以達(dá)到診斷疾病及判斷療效。常用于顱腦腫瘤及癲癇的診斷及研究。MRI特殊成像技術(shù)—頻譜成像正常腦波譜分析腦波譜分析測(cè)定的物質(zhì)：膽堿（Cho）、肌酸（Cr）、r-氨基丁酸（GABA）、乳酸（Lac）、N-乙酰門冬氨酸（NAA）MR波譜MRI特殊成像技術(shù)—頻譜成像正常MRI圖像表現(xiàn)MRI檢查診斷基礎(chǔ)正常MRI圖像表現(xiàn)正常人體部位的MRI圖像：顯示人體斷面解剖結(jié)構(gòu)人體正常組織的MRI信號(hào)強(qiáng)度特點(diǎn)：低、無信號(hào)----黑影，高信號(hào)----白影正常MRI圖像表現(xiàn)脂肪：T1WI、T2WI高信號(hào)MRI檢查診斷基礎(chǔ)MRI檢查正常MRI表現(xiàn)體液（游離水）：T1WI低、T2WI高T1WIT2WIMRI檢查正常MRI表現(xiàn)實(shí)質(zhì)性臟器：T1WI中等信號(hào),明顯低于脂肪；T2WI因不同臟器有所變化，但低于體液信號(hào)。T1WIT2WI流動(dòng)血液：T1WI、T2WI流空信號(hào)（無信號(hào)）骨皮質(zhì)、肺/空氣：T1WI、T2WI低信號(hào)MRI檢查正常MRI表現(xiàn)異常MRI圖像表現(xiàn)MRI檢查診斷基礎(chǔ)異常MRI圖像表現(xiàn)一般表現(xiàn)：組織斷面圖像大體形態(tài)學(xué)異常改變（器官形態(tài)、大小、位置、邊緣及內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變）MRI檢查診斷基礎(chǔ)異常MRI圖像表現(xiàn)病變組織MRI信號(hào)特點(diǎn)：水腫，壞死囊變、囊腫出血腫瘤纖維化、鈣化、骨化增強(qiáng)掃描信號(hào)變化硬膜外血腫（梭形）硬膜下血腫（新月形）轉(zhuǎn)移瘤左枕葉腦膿腫（環(huán)形強(qiáng)化）SE－T1WIT1WI增強(qiáng)掃描腦膜瘤頸椎神經(jīng)鞘瘤頸椎間盤突出先天性腦脊膜膨出心包積液腹主動(dòng)脈瘤FSET2WISET1WIG