脑外DWI、MRS临床及原理.ppt

DWI MRS临床及原理 MRS 氢质子共振峰 化学位移 Chemicalshift 因质子所处的化学环境不同 即核外电子云密度不同 所受屏蔽作用的强弱不同 而引起相同质子在不同化合物中吸收信号的位置不同 0 B0 氢质子共振峰 在1 5T场强下水和脂肪共振频率相差220Hz 化学位移 但是在这两个峰之间还有多种较低浓度代谢物形成的共振峰 如NAA Cr Cho等 这些代谢物的浓度与水和脂肪相比非常低 MRS需要通过匀场抑制水 脂肪的共振峰 才能使这些微弱的共振峰群得以显示 MRS的种类 通过特定技术 可以对不同磁性原子核相关的代谢产物进行MRS分析 目前研究较多的是1H 31P 13C 23Na及19F的MRS等 脑H MRS共振峰种类和意义NAA N 乙酰天冬氨酸 N 乙酰基的特征 化学位移位于2 02 2 05ppm 最高峰神经元的一种标志 存在于神经元细胞核降低见于生理源性 婴儿和老年人 和病理源性 肿瘤 缺血缺氧和梗死 癫痫 感染 脱髓鞘等 升高仅见于海绵状脑白质营养不良病神经退 Creatine 肌酸 正常磁共振波谱图像第二高峰脑组织能量代谢的提示物 峰度相对其它峰稳定 常作为波谱分析时的参照物振动频率见于3 03ppm 附加峰见3 94ppm处 Choline 胆碱 出现于细胞膜的磷脂代谢中 参与其代谢 反映细胞膜的更新状态脑肿瘤时增高 且常与肿瘤的恶性程度成正比振动频率见于3 2ppm Myo Inositol 肌醇 肌醇在肝性脑病 多形胶质母细胞瘤中峰值降低在胶质增生 高渗状态时增加振动频率见于3 56ppm Lactate 乳酸 波峰形态特殊 具有双峰 在TE时间144ms时倒置 在TE时间288ms时正向 乳酸峰的出现提示脑内无氧糖酵解增加 也提示肿瘤病变的恶性程度较高 振动频率见于1 32ppm Lipid 脂质 脂质多见于坏死性的脑肿瘤 高度恶性肿瘤与乳酸峰位置接近 可通过改变TE时间将二者鉴别开振动频率见于0 8 1 2 1 5 6 0ppm 谷氨酸 Glu 和谷胺酰胺 Gln Glu是一种兴奋性神经递质 在线粒体代谢中起作用 r一氨基丁酸是Glu的重要产物 Gln对神经递质的灭活和调节发挥作用 这两种代谢物可同时发生共振 其波谱用总和表示 波峰位于2 1 2 5ppm之间 Glu和Gln升高见于梗死 梗死的恢复期 肝脏疾病等 1HMRS检查采集技术点分辨选择波谱 point resolvedselectivespectroscopy PRESS 技术化学位移选择饱和法 chemicalshift selectingsaturation CHESS 年龄的影响 5d新生儿与成人 脑部肿瘤 一般情况下 Cho浓度越高 肿瘤恶性程度就越高乳酸水平也常在恶性程度较高的肿瘤时升高乳酸和脂质水平在转移瘤中比在星型细胞瘤中更高 反Hunter sangle 星形细胞瘤 颅内肿瘤 脑白质正常谱线 Hunter sangle MRS应用 星形细胞瘤I II级 男 35岁 一周内晕倒2次病理诊断 星形细胞瘤I II级 室管膜瘤 NAA下降 Cho增高 30 四肢乏力 反应迟钝3月 mI明显升高 提示胶质增生 星形细胞瘤 级 Cho Cr比值 星形细胞瘤 级为2 15 0 26 星形细胞瘤 级的比值为2 78 0 09 星形细胞瘤 级的比值为5 40 0 16 各组间比较有统计学意义 p 0 043 提出Cho Cr比值可作为判定星形细胞瘤恶性度的标记物 利用NAA Cr NAA Cho Cho Cr及Lac Cr比值均可对胶质细胞瘤进行分级 但以NAA Cho及Cho Cr反映肿瘤级别比较稳定 脑膜瘤 NAA峰消失 Cho峰明显升高 提示脑外肿瘤 脑膜瘤 转移癌 TR 1000 TE 144 扫描矩阵 18 18时间 00 04 26预扫描时间 00 00 47 NAA降低 Cho升高 女 30岁 头痛1月余 星形细胞瘤 淋巴瘤 DWI 基本概念 扩散系数 D表观扩散系数 ADC扩散敏感因子 b b值 b值是一个反应在序列中施加梯度大小的量度值 b值越大 施加的正反两个梯度的强度就越大 对弥散探测就越敏感 但整个图像的信号就越低 SNR就越差 b值越小 施加的正反两个梯度的强度就越小 对弥散探测就越不敏感 但整个图像的信号就越高 SNR就越好 在头部 b值一般为1000左右 在体部 b值一般为300 800 磁共振弥散成像在原有脉冲序列的基础上加上一对梯度脉冲 此对梯度正好大小相同 方向相反 time 900 1800 回波 TE 弥散图像 ADC图 eADC图 影响DWI信号的因素 b值 弥散敏感因子表观弥散系数 apparentdiffusioncoefficient ADC 各向异性 anisotropy T2WI 多发性硬化 T2透射效应 T2 shinethrough 由于T2延长作用使DWI上出现高信号 但ADC值增高若同时ADC值下降 更增加DWI上高信号采用幂图像 EADC 消除T2透射效应 高血压性脑病 T2廓清效应 washout ADC值升高和T2WI高信号的综合结果造成DWI等信号常见于血管源性水肿 急性血肿 T2暗化效应 blackout 由于T2WI低信号而造成的DWI低信号多见于出血性病变通常发生顺磁性敏感伪影 DWI T2WI ADC 弥散图像 ADC图 eADC图 eADC Sb 1000 Sb 0eADC的图的信号对比度较ADC图高病变部位的边界显示清晰应用方便 病变的表现与DWI图像一致 符合临床观察习惯 常见的伪影 运动伪影N 2鬼影磁敏感性伪影与化学位移伪影 涡漩电流伪影 磁敏感伪影 N 2鬼影 运动伪影 癫痫发作 y轴方向的DWI和ADC图 DWI临床应用 中枢神经系统超急性期和急性期脑缺血感染脱髓鞘病变肿瘤 多发性硬化 急性细胞毒性斑块 陈旧瘢痕 T2 Flair DWI T1 C ADC eADC 多发性硬化 MS 分期 急性期DWI呈高信号 慢性病灶呈等信号 急性期硬化斑ADC明显低于慢性硬化斑 可靠鉴别脱髓鞘和梗死灶 脱髓鞘病变 表皮样囊肿 蛛网膜囊肿 T2FRFSE T1Flair DWI ADC 表皮样囊肿 蛛网膜囊肿 表皮样囊肿 表皮样囊肿和蛛网膜囊肿 常规MRI表现相似DWI可区分这两种病变蛛网膜囊肿含自由水 与脑脊液相类似表皮样囊肿含有复层鳞状上皮和角蛋白碎片 ADC值低于脑脊液 DWI呈高信号 T2透射效应 脑脓肿 脑脓肿包膜期 脓腔DWI呈高信号 ADC平均值0 60 10 3mm2 s 霉菌感染 DWI信号不均匀 脑脓肿吸收期 DWI信号逐渐减低 ADC平均值1 46 10 3mm2 s 脑脓肿的组织学成分 DWI高信号 粘稠的脓液 细胞及组织碎屑T2低信号环 巨噬细胞吞噬含铁及顺磁性物质 坏死囊变脑转移瘤DWI表现 肿瘤中央DWI为低信号 平均ADC值为1 8 10 3mm2 s 良性脑膜瘤图像 T2WIT1 CDWI 等信号 脑膜瘤伴脑浸润 T2FLAIR T1WI C 常规MRI显示为良性脑膜瘤的表现 DWI上为高信号 ADC值降低提示细胞密度较高 DWI ADC图 良性脑膜瘤 非典型性脑膜瘤 良 恶性脑膜瘤的鉴别 脑膜瘤在DWI上信号不定多数良性脑膜瘤在DWI上为等信号 仅有23 表现为略高信号 ADC正常或略有升高恶性脑膜瘤在DWI上多呈明显高信号 ADC值降低 淋巴瘤病灶T1增强显示明显强化 DWI上也为高信号 T1 C DWI T1WI T1 C T2FLARE ADC 淋巴瘤病灶T1增强显示均匀强化 ADC图上显示弥散受限 淋巴瘤 弥漫性大B细胞型 淋巴瘤多发病灶 DWI 淋巴瘤DWI高信号 瘤细胞密集核浆比高细胞器丰富瘤组织的细