MRI神经系统课件

1、MRI神经系统1 MRI在神经系统的应用 德州人民医院放射科 MRI神经系统2 MRI的来源与发展 Nuclear magnetic resonanceNuclear magnetic resonance， NMR(NMR(核磁共振核磁共振) )是一种核物理现象，是一种核物理现象， 19461946年年BlochBloch与与PurcellPurcell报道了这种报道了这种 现象，并应用于波谱学。现象，并应用于波谱学。19731973年年 LauterburLauterbur发表了发表了MRIMRI技术，应用于技术，应用于 医学领域医学领域。 MRI神经系统3 磁共振：具有磁性的原子核处在外界

2、静磁磁共振：具有磁性的原子核处在外界静磁 场中，并用一个适当频率的射频电磁波场中，并用一个适当频率的射频电磁波 来激励这些原子核，从而使原子核产生来激励这些原子核，从而使原子核产生 共振，向外界发出电磁信号的过程。共振，向外界发出电磁信号的过程。 磁共振成像：利用磁共振原理探测人体内磁共振成像：利用磁共振原理探测人体内 不同部位的信号，并形成图像。不同部位的信号，并形成图像。 MRI神经系统4 + + - - 核核 电子电子 质子质子 K K 层层 1 1H H 质子自旋质子自旋 NN S S 磁矩磁矩 氢原子氢原子 数十亿以上数十亿以上 原子由原子核和周围电子组成，而原子核包含质子和中子。电

3、 子、质子和中子都有自旋（spin）的特性。奇数质子自旋的同时产 生环形电流，从而产生磁场,象一个小磁棒。 氢核只含有一个质子，不含有中子，结构简单，磁性强，最 不稳定，最易受外加磁场的影响而发生核磁共振，所以临床上主要 利用1H质子进行磁共振成像。 磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理 MRI神经系统5 磁共本振成像基原理磁共本振成像基原理 通常质子的磁矩杂乱无章、通常质子的磁矩杂乱无章、 互相抵消故总磁性等于零。互相抵消故总磁性等于零。 当外加一磁场后，一方面质子当外加一磁场后，一方面质子 将沿着磁场方向作定向排列，同时将沿着磁场方向作定向排列，同时 这些质子本身在自旋，另一方面又这些质子

4、本身在自旋，另一方面又 围绕磁场方向转动，这种运动方式围绕磁场方向转动，这种运动方式 称进动（称进动（precessionprecession）。）。 在某一磁场强度内，特定原在某一磁场强度内，特定原 子核有特定进动频率。顺磁场排列子核有特定进动频率。顺磁场排列 的众多带有磁矩质子使物体表现出的众多带有磁矩质子使物体表现出 磁性，称之为宏观磁矩。与外磁场磁性，称之为宏观磁矩。与外磁场 相比，宏观磁矩是微不足道的，是相比，宏观磁矩是微不足道的，是 无法检测的。无法检测的。 MRI神经系统6 MRI神经系统7 磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理 当RF去除后，质子从激发状态恢复到平衡状态，并将

5、所吸收的能量仍以射频脉冲的方式释放。此射频脉冲即为 NMR信号，接收线圈感应到信号，再通过一系列的计算并转 换成为诊断图像，这就是磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）。 MRI神经系统8 超高场：超高场：4.0 7.0 T （特斯拉）（特斯拉） 高高 场：场：1.5 3.0 T 中中 场：场：0.5 1.4 T 低低 场：场：0.2 0.4 T 超低场：小于超低场：小于 0.2 T MRI神经系统9 MRIMRI优势优势 无电离辐射、无创、无害无电离辐射、无创、无害 空间分辨力高相对空间分辨力高相对 组织分辨力高组织分辨力高 多参数成像信息来源多多参数成像

6、信息来源多 多方位切层定位准确多方位切层定位准确 血管流空、血管流空、MRA 无骨性伪影后颅窝、脑干无骨性伪影后颅窝、脑干 MRI神经系统10 MRI的局限性的局限性 空间分辨力相对较低空间分辨力相对较低 成像速度相对慢成像速度相对慢 禁忌症禁忌症 对不含或含少量对不含或含少量H的组织显像差的组织显像差 （如钙化、肺、空腔脏器）（如钙化、肺、空腔脏器） MRA对小血管显示有一定限制对小血管显示有一定限制 磁共振伪影磁共振伪影 相对昂贵相对昂贵 幽闭恐怖综合症幽闭恐怖综合症 MRI神经系统11 MRMR不足之处及解决办法不足之处及解决办法 1 1、对于钙化的特异性差对于钙化的特异性差 2 2、脑

7、出血的诊断能力低于、脑出血的诊断能力低于CTCT。这是传统观念，。这是传统观念， 高场强磁共振明显提高了敏感性，应用高场强磁共振明显提高了敏感性，应用FEFE序列序列 这一对出血更为敏感的序列，除明确诊断外可这一对出血更为敏感的序列，除明确诊断外可 以分期，判断出血时间以分期，判断出血时间 3 3、检察时间长。现已开发出快速序列、检察时间长。现已开发出快速序列 4 4、价格高。显示清晰、诊断明确、可显示其他、价格高。显示清晰、诊断明确、可显示其他 方法不能显示的病变，性价比高。方法不能显示的病变，性价比高。 5 5、禁忌症多。、禁忌症多。 MRI神经系统12 具有危险性和影响检查质量的因素具有

8、危险性和影响检查质量的因素 l心脏起搏器（绝对禁忌）心脏起搏器（绝对禁忌） l大块铁磁性金属（骨折外固定器（多以采用钢大块铁磁性金属（骨折外固定器（多以采用钢 制无磁性物质）制无磁性物质） l体内动脉止血夹（银夹及钛合金不受影响）体内动脉止血夹（银夹及钛合金不受影响） l心力衰竭，不能平卧心力衰竭，不能平卧 l人工瓣膜植入术后人工瓣膜植入术后 l眼内或颅内铁磁性金属异物眼内或颅内铁磁性金属异物 l胰岛素微量泵胰岛素微量泵 MRI神经系统13 临床医生须知临床医生须知 1 1、烦躁、躁狂无自主意识的病人、烦躁、躁狂无自主意识的病人 2 2、因疼痛不能安静平卧的病人、因疼痛不能安静平卧的病人 3

9、3、无意识不自主移动的病人、无意识不自主移动的病人 需经过处理后才能进行检查，提前预约需经过处理后才能进行检查，提前预约 MRI神经系统14 我院使用的诊断序列：我院使用的诊断序列： 常规序列常规序列 T2WI：SE序列序列T2加权成像加权成像 T1-FLAIR ：SE序列序列T1加权反转恢复序列成像加权反转恢复序列成像 FLAIR序列：快速液体衰减序列：快速液体衰减 MRA：血管成像：血管成像 DWI：弥散加权成像：弥散加权成像 MRI神经系统15 参数 序列名称 TRTE T1WI-FLAIR1000 200075 PDWI200025 MRI神经系统16 正常脑正常脑MRI 皮质皮质髓质

10、髓质CSF脂肪脂肪钙化钙化血管血管 T1WI等信等信 号号 高信高信 号号 低信低信 号号 高信高信 号号 无信无信 号号 无信无信 号号 T2WI略高略高 信号信号 低信低信 号号 高信高信 号号 略高略高 信号信号 无信无信 号号 无信无信 号号 MRI神经系统17 异常脑异常脑MRI 水肿水肿梗死梗死囊肿囊肿炎症炎症变性变性肿瘤肿瘤 T1WI低信低信 号号 低信低信 号号 不一不一 多低多低 低信低信 号号 不一不一 多低多低 不一不一 多低多低 T2WI高信高信 号号 高信高信 号号 不一不一 多高多高 高信高信 号号 不一不一 多高多高 不一不一 MRI神经系统18 长T1短T2信号

11、- 低信号，黑 长T2短T1信号-高信号，白 MRI神经系统19 T2WIT2WI序列序列： 发现病变最为敏感的序列，显示发现病变最为敏感的序列，显示 正常及病变组织内水含量的变化，水正常及病变组织内水含量的变化，水 含量越多，信号强度越高，绝大多数含量越多，信号强度越高，绝大多数 病变的病变的T2WIT2WI信号都比正常组织高。信号都比正常组织高。 我院参数：我院参数：TR=5000 TE=80-120TR=5000 TE=80-120 MRI神经系统20 MRI神经系统21 T1WI-FLAIRT1WI-FLAIR序列：序列： 显示解剖结构的序列，显示部分病显示解剖结构的序列，显示部分病

12、变组织内的信号变化，水含量越多，信变组织内的信号变化，水含量越多，信 号强度越低。绝大多数病变的号强度越低。绝大多数病变的T1WIT1WI信号信号 都比正常组织低。多数都比正常组织低。多数增强扫描增强扫描采用这采用这 一序列。一序列。 我院参数：我院参数：TR=1476 TE=10-20 TI=760TR=1476 TE=10-20 TI=760 MRI神经系统22 MRI神经系统23 FLAIRFLAIR序列序列： 以重以重T2T2为基础，加用与水的中心频为基础，加用与水的中心频 率相同的反转回波脉冲，抑制自由水的率相同的反转回波脉冲，抑制自由水的 信号，减少信号，减少CSFCSF对病变信号

13、的影响，可用对病变信号的影响，可用 于鉴别脑软化灶和脑梗塞，对皮层下的于鉴别脑软化灶和脑梗塞，对皮层下的 病灶显示有优势，对于蛛网膜下腔病变病灶显示有优势，对于蛛网膜下腔病变 （出血、积脓）有显示能力，是（出血、积脓）有显示能力，是T2WIT2WI的的 重要补充序列。重要补充序列。 我院参数：我院参数：TR=8000 TE=160 TI=2000TR=8000 TE=160 TI=2000 MRI神经系统24 MRI神经系统25 MRAMRA序列序列： 属于属于 FE FE 序列的血管成像，突出显序列的血管成像，突出显 示血管表现，发现血管改变，共有两种示血管表现，发现血管改变，共有两种 形式

14、，形式，TOFTOF法显示动脉，清晰准确，但容法显示动脉，清晰准确，但容 易受到脑出血的影响导致部分结构无法易受到脑出血的影响导致部分结构无法 显示。显示。PCPC法时间较长，但可以选择流速、法时间较长，但可以选择流速、 显示静脉、不受出血信号影响。显示静脉、不受出血信号影响。 我院参数：我院参数：TR=30 TE=6.8 FA=20TR=30 TE=6.8 FA=20 MRI神经系统26 MRI神经系统27 GRE-T2GRE-T2* *WIWI序列序列 梯度回波序列的梯度回波序列的T2WIT2WI，发现强顺磁，发现强顺磁 性物质最为敏感的序列，主要用于显示性物质最为敏感的序列，主要用于显示

15、 脑出血和顺磁性物质的沉积，其余信号脑出血和顺磁性物质的沉积，其余信号 表现与表现与T2WIT2WI相同。在脑出血病变的显示、相同。在脑出血病变的显示、 分期、判断出血时间方面有突出作用。分期、判断出血时间方面有突出作用。 我院参数：我院参数：TR=1500 TE=40 FA=20TR=1500 TE=40 FA=20 MRI神经系统28 MRI神经系统29 DWIDWI序列：序列： 弥散加权成像，属于弥散加权成像，属于SESE序列的脑功序列的脑功 能成像，以显示氢质子的布朗运动为基能成像，以显示氢质子的布朗运动为基 础，可明显早于常规序列显示脑内病变础，可明显早于常规序列显示脑内病变 水分子

16、运动的变化，对于超急性脑梗塞水分子运动的变化，对于超急性脑梗塞 敏感性极高，可用于脑梗塞的分期，现敏感性极高，可用于脑梗塞的分期，现 可用于鉴别脑肿瘤和脑脓肿。可用于鉴别脑肿瘤和脑脓肿。 我院参数：我院参数：B=1000B=1000 MRI神经系统30 DWIDWI图像信号特点：图像信号特点： 高信号代表低弥散状态高信号代表低弥散状态 ADCADC数据图：低信号区域代表低弥散状态数据图：低信号区域代表低弥散状态 高信号区域代表高弥散状态高信号区域代表高弥散状态 脑脊液内的水为自由水，高弥散状态们，最佳参脑脊液内的水为自由水，高弥散状态们，最佳参 照物照物 MRI神经系统31 MRI神经系统32

17、 MRI神经系统33 MRI神经系统34 MRI神经系统35 MRI神经系统36 MRI的对比增强技术 目的是为了显示正常和异常的组织弛豫时间有 很大重叠,造成对比度不大的病变组织 造影剂的目的是通过血液交换进入组织内部后, 使得被灌注的区域组织的T1T2改变,从而在特特 定的检查序列定的检查序列上成像的对比度增大 我院目前常用-欧乃影 MRI神经系统37 转移瘤病例 男，24岁，头痛不适2月余。 MRI神经系统38 MRI神经系统39 MRI神经系统40 脑膜转移！ MRI神经系统41 患者 女 56岁 肺癌术后 头痛2月余 MRI神经系统42 T1-FLAIR T2WI T2-FLAIR

18、MRI神经系统43 MRI神经系统44 肺癌患者抽搐史 MRI神经系统45 常规增强 T2-FLAIR增强 柔脑膜 转移瘤 MRI神经系统46 动态增强 更高的时间分辨度 连续动态观察血供及灌注情况 MRI神经系统47 病例 女 35岁 异常泌乳 MRI神经系统48 病例 女 35岁 异常泌乳 微 腺 瘤 MRI神经系统49 基于水分子自由情况变化的 扩散功能磁共振成像 DWI DTI DTT MRI神经系统50 MRI神经系统51 MRI神经系统52 胶质瘤术后软化灶 MRI神经系统53 EXAT ISO FA VRA ADC MRI神经系统54 MRI神经系统55 扩散张量成像的原理 DWI基础上发展起来 扩散各向异性(anisotropy)，它具有很强的方 向依赖性 至少六个非共线方向方向上测量，产生各向异 性图 可以对活体组织内每个体素水分子的扩散状态 和各向异性作出较为准确的检