DSA与磁共振基础.ppt

同学们好,同学们好,数字减影血管成像-6页digitalsubtractionangiographyDSA,*概念：X线血管造影时由于血管影与骨骼及软组织影发生重叠，影响了血管的显示。数字减影是通过计算机处理数字影像信息，消除骨骼及软组织影像，使血管清晰显影的成像技术*数字X线成像是DSA的基础,常用的方法：时间减影法,原理：经导管向血管内团注水溶性碘造影剂，在对比剂到达感兴趣血管之前至高浓度的造影剂到达感兴趣血管时直至廓清这段时间内，使检查部位连续成像。图像处理时，取一帧血管内不含造影剂的图像作为蒙片和任何一帧含有造影剂的图像组成减影对，用这两帧图像的数字矩阵，经计算机数字减影处理，骨骼及软组织影的数字被抵消，再经数字模拟转换器转换为图像。此时只留有清晰的血管影像,优点,动脉DSA（IADSA）造影剂用量少没有骨骼和软组织影重叠，血管及其病变显影清晰，已经替代一般的血管造影可选择性或超选择性插管，可显示直径200m以上的血管及小病变对冠状动脉是最好的显示方法对血管内介入技术，DSA更是不可缺少,磁共振成像,了解MRI成像基本原理、图像特点了解TR、TE、T1加权、T2加权、SE序列、流空效应等概念了解MRI检查的优、缺点,教学目的,磁共振成像（magneticresonanceimaging，MRI）是利用人体中的氢质子（氢原子核）在磁场内受到射频脉冲的激励发生磁共振现象，所产生信号经信号采集和计算机重建成像的一种成像技术,磁共振成像概念,MRI成像基本原理,人体各组织器官的磁共振信号强度不同，与病变产生的信号强度也不同，这种信号强度的差别是磁共振成像的基础用于人体磁共振成像的原子核为（1H），因为它是人体中最多的原子核，磁化率在人体磁性原子核中最高只有中子和质子均为奇数，或中子为奇数或质子为奇数时才能产生核磁,患者置入磁场中，发射射频脉冲，瞬时关闭射频脉冲，接收线圈接收由患者体内发出的磁共振信号(无线电波)，计算机重建产生图像,成像过程,磁共振信号有T1、T2、质子密度（PD）等参数，并有这些参数构成MRI的图像主要以T1参数构成的图像为T1加权像（T1WI）主要以T2参数构成的图像为T2加权像（T2WI）主要以组织内质子密度构成的图像为质子密度加权像（PDWI）,进入主磁场后人体内核磁的变化,在未进入主磁场时，人体内由质子自旋产生无数小磁场，磁场强度和方向以磁化矢量（或称磁矩）说明，其排列是随机无序的，即杂乱无章，使每个磁化矢量相互抵消，因此在自然状态下人体并无磁性人体进入主磁场后，质子产生的小磁场按主磁场磁力线的方向呈有规律的排列，产生纵向磁化,进动（质子的旋转摆动）,需要指出的是进入主磁场后，质子产生纵向磁化的同时，这些质子的自旋轴围绕磁力线作快速锥形的旋转运动，就好比陀螺在自旋的同时还出现绕着地球引力的旋转摆动，质子在主磁场中也是一样的，这种旋转摆动称为进动。每秒旋转的次数为进动频率，与主磁场强度呈正比,向人体发射与质子进动频率相同的射频脉冲（RF），则发生磁共振现象，从而产生两种效应，即纵向磁化减小和出现横向磁化。,弛豫的定义横向弛豫纵向弛豫,终止射频脉冲，组织的宏观磁化矢量逐渐又恢复到平衡状态，这个过程称核磁弛豫纵向磁化逐渐恢复到原态，此过程称为纵向驰豫。恢复所需时间为纵向驰豫时间，简称T1终止射频脉冲，横向磁化矢量逐渐减少直至消失，称为横向弛豫，所需时间为横向弛豫时间，简称T2,TR、TE时间,为了获得不同的加权像，需要施加不同的RF脉冲组合，其中两个RF脉冲组合之间的间隔时间，称为重复时间（TR）从开始施加RF脉冲组合至信号接收的时间称为回波时间（TE）通过调节参数TR、TE，即可获得T1WI、T2WI、PDWI图像,以自旋回波为例：90脉冲-等待TE/2-180脉冲-等待TE/2-记录信号TR重复时间：两个激励脉冲间的间隔时间TE回波时间：90脉冲与信号接收之间的时间,MR信号的产生,在驰豫过程中，质子将吸收的RF射频脉冲的能量释放并产生MR信号,MRI扫描仪的结构,组成：由主磁体、梯度线圈、射频脉冲线圈、计算机图像处理系统、辅助设备组成,磁体的类型,永磁型，磁场较小，0.5T以下，多在县级以下医院使用常导型，耗电量大，已很少使用超导型，场强高而稳定，图像分辨力高，场强0.35T3.0T，费用高，多在市级以上大医院使用。常用的为1.5T,MR机更新换代迅速目前有以下几种,综合型(0.3-2.0T)开放型(以低场为主)，多用于介入诊疗专业型(神经、心脏、骨关节、乳腺等）超高场机型（3.0T以上）超高速型（扫描成像速度快、亚秒级，具有MR实时成像及多种功能）,梯度线圈和射频脉冲线圈的作用,梯度线圈：产生梯度磁场，用于扫描层面的空间定位，左右图像的空间分辨率射频脉冲线圈：由发射线圈和接受线圈两部分组成，发射线圈发射射频脉冲，使人体质子吸收能量并产生共振，接受线圈是对磁化矢量弛豫过程中产生的MR信号进行接收的一种装置,加权成像,加权的含义：即“突出重点”的意思，也即重点突出某方向特性注意：因为人体组织的各方面特性如质子密度、T1值、T2值均对MR信号有贡献，没有也不可能得到纯粹反映组织一个特性的MR图像，我们可以利用成像参数的调整，使图像主要反映组织某方面的特性T1加权：重点突出组织纵向弛豫差别T2加权：重点突出组织的横向弛豫差别质子密度像：主要反映组织质子含量差别,MR图像,MR图像都是由黑到白不同灰阶的灰度图像白影表述为高信号黑影表述为低信号灰影表述为中等信号黑白影混合存在表述为高低混杂信号同一组织在不同的加权像上其信号强度可以不同,T1长的组织在T1WI上为低信号（长T1）T1短的组织在T1WI上为高信号（短T1）T2长的组织在T2WI上为高信号（长T2）T2短的组织在T2WI上为低信号（短T2）,MRI可直接获得任意方位的图像，如横断位、冠状位、矢状位、任意斜位流空效应：快速流动的血液呈无信号黑影，即流空效应，而流速慢时可表现为高信号对比增强：顺磁性对比剂可缩短周围质子的的驰豫时间，称为质子的驰豫增强效应,MRI检查技术,不同序列技术对比增强技术MR血管成像技术MR电影技术MR水成像技术MR功能成像技术磁共振波谱技术,常用序列,快速自旋回波序列（TSE,FSE)如FSET2WI反转恢复序列（IR):短反转时间（TI）具有较强的T1、T2对比。如STIR，FLAIR梯度回波序列(GRE):成像速度快，如FLASH，FISP序列平面回波成像(EPI):目前成像速度最快，广泛应用于扩散成像，灌注成像，脑运动皮层功能成像，心脏快速成像，心脏电影，血管造影，腹部快速成像,T1WI、T2WI、FLAIR图像,T1WI,T2WI,FLAIR,MR血管成像常用的方法：时间飞跃法(TOF法)、相位对比法（PC法）、对比增强MRA（CEMRA）等,MR血管成像（MRangiography,MRA）,时间飞跃法（TOF法）：无需造影剂，是基于血液的流入增强效应，采用二维（2D）或三维（3D）技术进行采集。二维TOFMRA是进行连续的薄层采集，常用于颈部、下肢等，三维TOFMRA是针对整个容积进行激发和采集，常用于头部。静脉成像（MRV）常采用二维技术,相位对比法（PC法）：是基于沿梯度场流动的血液中质子发生的相位变化，图像可分为速度图像和流动图像，前者可显示血流信号和血管结构，有利于静脉慢血流、血管狭窄、动脉瘤的检查。后者主要用作血流方向、流速和流量的定量分析对比增强MRA（CEMRA）：使用造影剂，采用超快速且权重很重的三维扰相GRET1WI序列,颈部2DTOFMRA,颅脑3DTOFMRA,MR水成像,是利用水的长T2WI特性，采用T2权重很重的T2WI序列，选择很长的TE，其他组织无信号，只有水的信号包括胰胆管成像（MRCP），尿路成像（MRU），椎管成像（MRM）,内耳成像，涎腺管成像，泪管成像等,下图分别为胆系成像（MRCP）、尿路成像（MRU）、脊髓水成像（MRM）,MRCP,MRM,MRU,弥散成像（DWI）,检测组织中水分子扩散状态，间接反映组织微观结构特点和变化。临床常用于超急性脑梗死的诊断。肿瘤对脑白质束的影响、术前提示避免损伤重要脑白质束,脑梗塞8小时DWI和ADC图ADC图DWI图,弥散成像（DWI）,灌注加权成像（PWI）,为脑功能成像的一种，主要用于脑缺血病变、肿瘤血供研究，也用于心肌灌注，肾脏、肝脏血流灌注,功能性MRI（functionalMRI，fMRI）,上肢运动中枢反射区测定,用于手术计划系统,波谱分析（MRS）,是利用MR中的化学位移现象来测定分子组成及空间分布的一种检测方法可反映组织代谢情况。为临床诊断和鉴别诊断提供有价值的信息,SE序列各加权成像的参数特点,加权成像TRTET1WI短(2000ms)长(60ms)PDWI长(2000ms)短(30ms),几种生物组织的驰豫时间与MR图像特点,水脂肪钙化T1长短极长T1WI黑白黑T2长短极短T2WI白灰黑,MRI的图像特点,人体不同组织器官的正常与病理组织的T1值是相对固定的，而且它们之间有一定差别，T2值也是如此，这种组织之间弛豫时间上的差别，是磁共振成像诊断的基础。虽然MRI图像也以不同的灰度表示，但其反映的是MRI信号强度的不同或弛豫时间T1与T2的长短。不象CT图像，灰度反映的是组织密度,T1加权像（T1WI）：反映组织间T1差别，有利于观察解剖结构T2加权像（T2WI）：反映组织的T2特征，显示病变组织较好多参数成像：T1WI、T2WI和质子密度加权像（PDWI）、FLAIR、STIR等，层层对应SE序列中血管内血液的流空效应：T1WI和T2WI均为低信号,优点,无辐射损伤；软组织分辨率高；多参数成像提供更多信息；无骨伪影；无需对比剂即可进行心脏血管成像、水成像；多方位直接成像。,成像时间较长钙化显示不佳骨性结构显示差易产生伪影特别是运动伪影信号变化解释相对复杂病变定性仍有困难禁忌症较多,缺点,禁忌与注意事项,铁磁性物质，因主磁场的高磁性，引起高速抛射如听诊器、剪刀、担架、氧气瓶等心脏起搏器，导致诱发电位，心律失常或组织烧伤，因此禁忌检查监护仪和呼吸肌，无法工作铁磁性体内植入物，如内支架、血管夹、心脏瓣膜、人工关节、老式节育环等不能检查，非磁性不锈钢或钛合金可进行检查金属异物，特别是眼球异物不易检查妊娠3个月内不易行MR检查，造影剂不主张用于孕妇癫痫患者、幽闭恐惧症患者,MRI的观察与分析,MRI信号改变有四种情况：等信号强度，低信号强度，高信号强度，混杂信号强度。诊断时首先明确病变的部位、数目与分布、形态、大小、信号强度、边缘及周围水肿、强化特征、相邻结构的改变，并结合病史及实验室检查。熟练掌握正常解剖，是判断病变影像学表现的基础。,临床应用,对脑及脊髓疾病的诊断有重要价值。除骨折及急性出血不如CT敏感外，其它均具有优势，尤其是后颅窝病变及颈颅交界区病变对眼、耳、鼻与鼻窦、咽喉、甲状腺、颈部淋巴结、血管、颈部肌肉显示清晰，对不少疾病有诊断价值对肺内小病灶与肺内钙化的检出不敏感但对肺门与纵隔淋巴结的显示较好,对心脏大血管的形态与动力学研究可在无创伤、无电离辐射下完成MR电影与MRA可对心肌与心包病变、瓣膜病变、先心病做出诊断对急性心肌缺血的研究也是重要的手段对冠状动脉的显示仍不理想,对肝、胆、胰腺的疾病有诊断价值MRCP对胆胰管病变的显示有独特优势MRI对肾脏及肾上腺的显示较好，而MRU可直接显示尿路，对输尿管狭窄与梗阻有重要诊断价值MRI也是诊断盆腔肿瘤、炎症、前