心脏大血管磁共振成像技术

心脏大血管

磁共振成像技术相关内容●

磁共振心血管检查的特点

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心脏磁共振检查禁忌症

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心脏磁共振成像的相关技术

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心脏磁共振扫描层面的选择

●心脏大血管常用扫描序列

●心脏磁共振检查的临床及科研应用独特性和难点：1.运动伪影（心跳、血管搏动、呼吸）2.机器孔径、病人配合问题3.解剖结构复杂，位置不同4.心脏评价结合临床5.影像技术操作内容多6.对工作人员培训较为复杂磁共振心血管检查的特点1985,Denmark问题：心脏跳动、血管搏动、呼吸运动导致磁共振信号大量丢失，成像质量受到严重影响！解决办法心电门控屏气扫描呼吸门控实时扫描最佳解决办法

—需要高性能的梯度场!需要具有专用技术和成像序列的磁共振扫描系统。梯度场强度越大-切换率越快-爬升时间越短工作周期100%成像速度越快:最短TR最短TE最短采集时间成像高分辨率:最大采集矩阵

最薄2D/3D层厚最小扫描野最大层面内分辨率高性能的梯度场带来的结果CardiovascularMR

近年来飞速发展的磁共振成像技术,其在心血管检查的特点和优越性表现在：

●无创伤性、无放射性、无需碘类对比剂

●软组织高对比

●可以任意角度、任意方向成像

●3D成像能力

●4D高分辨率成像(时间和空间分辨率)

●超快速实时成像(交互式)

●综合多功能心脏检查

心血管影像诊断技术CT与MR对照扫描速度快：超高速CT毫秒级；螺旋CT和MR亚秒级。消除运动伪影：心电、呼吸门控，导航技术。功能成像：都能进行电影成像（了解心脏舒收功能、瓣膜功能，计算射血分数、每博输出量、室壁收缩期增厚率及心肌重量等）心肌灌注成像：注射不同对比剂（了解心肌有无缺血或梗塞并可行负荷试验）血流扫描：血流通畅情况（流量及瓣膜返流定量分析）冠脉成像：CT显示冠脉优于MR（三维重建显示冠脉主干及分支全貌、钙化、软斑块）对比剂三维血管成像：注射对比剂后通过不同重建技术从不同方面和角度显示血管及病变（MIP最大密度投影、MPR

多平面重建、SSD表面重建、VR

容积重建、VE仿真内窥镜技术）其它技术：MR黑血技术，MR标记技术（Tagging）等

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形态学检查

-心脏解剖的高分辨率成像

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心脏功能学检查

-评价射血分数EF,每搏输出量SV,收缩末期和舒张末期容积,心输出量,以及瓣膜性能

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心肌灌注和心肌活性

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冠脉解剖和血流

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心肌代谢

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高分辨率血管壁斑块成像综合磁共振心脏检查ANATOMYFLOWMETABOLISMPERFUSIONFUNCTIONVIABILITYMR心脏磁共振检查禁忌症(Contraindications)

1.安装心脏起博器患者2.心脏瓣膜置换术后患者3.体内血管金属夹患者4.颅内术后动脉夹存留患者5.颅内眼球内金属异物或体内其他金属异物6.妊娠三个月以内的患者心脏磁共振成像的相关技术心电图导联电极的放置心电触发及门控技术（ECGtriggergating）脉搏触发技术(pulsetrigger)反向门控技术(retrospectiveAC)心电向量门控技术(VCG-Vectorcardiogram)心电同步技术：常用线圈体线圈心脏专用相控阵线圈

心电图导联电极的放置心电极安放的位置对成像质量有直接影响。临床有多种粘贴方式，常见如下：1.

心电长轴法（斜线法）胸骨右缘二肋间，左锁骨中线五肋间和左腋前肋六肋间三个导联与心脏长轴一致。2.横排法左胸V5、V6及左后胸部。R波好，干扰小。3.竖排法左锁中线上下依次排列。横排法（三点电极）4.双排法（四位电极）四位电极设置可按如下方法：（白）胸骨左缘二肋间（黑）左锁中线四肋间（绿）胸骨左缘五肋间（红）左锁中线六肋间原则是以显示最强、最佳的ECG波形为准（1）（2）（4）（3）双排法（四位电极）心电极放置可能影响ECG曲线的因素●胸方位●心脏疾病或损伤●病人年龄和身体大小●肺状况影响（积液）●放置不当（骨骼、肋骨上）●“T”波被干扰升高而错误触发心电触发及门控技术（ECGtriggergating）

心电触发技术利用心电图的Ｒ波正向触发信号采集，每一次数据采集与心脏每次搏动周期同步。选择适当的触发延迟时间，可获得心动周期不同相位上的图像。

门控技术是采用域值法，根据心电图与心动周期的关系设上下域值即“门”，数据采集在“门”内，超出“门”不采集。使用门控的定义适用成像时间（AIT）=RR—TW（延迟+触发器窗）心动周期中的采集时相心脏运动幅度最大:心脏收缩期和舒张早期

TD=50-300ms心脏运动幅度最小:心脏舒张中期TD=400msAITTW150ms200ms触发器窗口最小延迟时间13ms适用成像时间1000msEffectiveTR有效回波时间:对于心电门控触发成像而言,最短的有效TR就是心动周期.TriggerDeadtime:TD（延迟时间）+序列采集时间

85-90%R-R或RR-100ms否则,其下一个生理触发信号无法接收即出现触发死期.有效回波时间及触发死期

应用心电门控扫描序列，成像参数受心电图R-R

间期控制，数据采集时间应小于心动周期的85%

，避免延迟时间与重复时间覆盖下一个R波，而使得扫描时间延长。序列参数可依据如下公式计算：心动周期（Hp）=60×1000/心动频率常规T1加权像TR时间大约为700—850ms，T2加权像可依据患者心率乘2—3倍心动周期。优势:

获得减少心博伪影的高质量图像和电影问题:无法记录心动周期末“触发死期”的心脏舒张功能动态信息。严重心律不齐可导致激发层面时相紊乱。

脉搏触发技术(pulsetrigger)

脉搏门控或指脉控

脉搏触发与心电触发相似，利用脉搏幅度触发扫描，使心脏运动与数据采集同步。较心电触发粗糙,无准确的时相对应。在心电门控使用困难时采用。

无线门控技术(wirelesstrigger)

应用连续性导航回波实时探测心脏的运动状态，选定心脏运动的某一状态触发扫描。反向门控技术(retrospectiveAC)

回顾性心电门控技术

将心电门控与脉冲重复时间TR同步控制的扫描技术。其特点是：当R波触发后（在整个心动周期内）以TR时间连续重复均匀采集图像数据并进行相位编码，使不同时间获得的信号按心动周期分别存放，扫描结束后将不同心动周期的数据分层重建。优势：心动周期内所有动态过程（含舒张期功能）均能记录,电影显示时无闪烁效应。常将心电图中较大的T波误解为下一个R波。只能与梯度回波联合应用。相对长时间采集，无法实时观察所成影像。问题：心电向量门控技术(VCG)

（Vectorcardiogram）利用四导联的心电向量采集，从心脏心电向量到“E”提供多平面分析，这个增加的信息能探测到可靠的“R”波，全自动计算非常准确地触发从而消除了单纯“ECG”多次重复选择触发和错误触发的发生。ECG-心电门控VCG-心电向量门控ECG与VCG门控影像对照伪门控技术（Pseudogating）呼吸门控技术（RespiratoryGating）

导航回波技术（NavigatorEchoAcquisition）

回顾性呼吸门控技术屏气扫描技术（BreathHolding）

呼吸同步技术：呼吸门控技术（RespiratoryGating）

呼吸波触发技术是利用呼吸波的波峰固定触发扫描，用门控技术将数据采集控制在一定域值的上下限内，从而达到同步采集。可与心电门控并用，但采集时间长。回顾性呼吸门控技术

与回顾性心电门控技术相似，又称呼吸补偿或呼吸相位重排，是一种信号平均技术（SignalAveraging）。采集耗时长，效果不理想。伪门控技术（Pseudogating）在采集过程中利用周期性呼吸运动使K-空间数据幅度呈现波动，在图像重建时出现伪影（鬼影）。因其间隔距离与呼吸运动周期成反比，鬼影与中心图像的距离正好超出视野的范围。该方法适用于消除心脏运动伪影。图像鬼影鬼影鬼影鬼影图像无门控时图像与鬼影重叠伪门控使鬼影产生一个FOV的位移位于视野外导航回波技术（NavigatorEchoAcquisition）

该技术是在每一心动周期采集前使用导航回波，使右膈顶运动高度实时显示，根据膈顶位置计算激发容积的位置，使每个心动周期所激发的容积相同，从而消除呼吸和心脏运动伪影。导航技术主要用于心脏3D冠脉成像。屏气扫描技术（BreathHolding）25秒之内抑制呼吸快速扫描。心脏磁共振扫描层面的选择

心脏磁共振扫描成像方法众多，其特点是多层面、多方位，目前尚未广泛一致的最佳方法。首先扫描冠、矢、轴三个方向的基本定位像。结合临床诊断疾病的需要选择。应用较多的有以下一些方法：横断面成像冠状面成像矢状面成像平行室间隔的左室长轴位（RAO）5.左前斜位（LAO）6.左室短轴位7.垂直室间隔的左室长轴位8.四腔心9.其他10.MotionTrak

定位11.Realtime定位横断面成像以冠状面定位像设横断面成像层面，与患者正中矢状面垂直。成像范围应包括心尖至主动脉弓。在横断面定位像上设定冠状面成像层面，与患者胸部前后轴面平行，确定扫描范围。矢状面成像在横断面定位像上设定矢状成像层面，与患者胸部前后轴面垂直，成像范围包括左心缘至右心缘。2.冠状面成像4.平行室间隔的左室长轴位（RAO）在横断面图像中选室间隔、左右心室最佳层面为背景，扫描定位线平行室间隔。该方法用于显示左房室、二尖瓣及左室流出道。二尖瓣5.左前斜位（LAO）在显示心室、房室瓣横断面像上扫描定位线沿双侧房室瓣方向与房间隔垂直。用于显示左右心室上、下腔静脉和升、降主动脉。6.左室短轴位以（RAO）位为定位像，扫描层面垂直于心尖至主动脉瓣连线或平行于二尖瓣。显示后侧壁、室间隔、乳突肌，适用于心肌血供的评价及心功能分析。二尖瓣室间隔右心室左心室左心室右心室乳突肌右心房左心房7.垂直室间隔的左室长轴位以短轴像为定位像，扫描层面与室间隔垂直。用于显示心尖、后侧壁、室间隔及心功能分析。8.四腔心以平行室间隔的左室长轴位为定位像，扫描定位线通过心尖与二尖瓣连线中心。可结合电影技术显示房间隔、室间隔缺损，二尖瓣及三尖瓣病变。二尖瓣9.其他五腔心—沿心尖与二尖瓣连线中心偏上定位成像，可同时显示左室流入道和流出道。房室流出道位—用于显示肺动脉瓣和左室流出道。右房室两腔位—主要用于三尖瓣功能显示。主动脉弓位—扫描层面通过主动脉弓平面，显示

主动脉弓及升、降主动脉。注意点：人体心脏自然轴位常与人体的冠、矢、轴位不一致，实际操作要结合诊断需要，设定各种断面应与心脏解剖及显示目的相结合。MotionTrak

定位MotionTrak是一种具有类似于相机的动态自动聚焦功能的定位技术。它能监测心脏运动并能实时调整层面位置。实现自由呼吸的情况下进行冠状动脉成像。在自由呼吸的情况下进行的MR冠状动脉成像与PTCA冠脉造影图像对照。MotionTrakRealtimeimaging定位Fastcard-ETandSpiralsequences8to15frames/seciDrive心脏电影概念CINEGRE（短TR梯度射频脉冲-亮血、黑心肌）CINESPGR（短TR序列，用梯度替代脉冲，亮血、黑心肌，脂肪亮）CINEPC（相位对比血流分析）FASTCARD（FastCardiacGating）

（快速2D梯度回波，单次或多个心动

周期的多相位采集）FIESTA（FastImagingEmployingSTeady-（FISP）stateAcquisition）

用稳态采集的快速成像心脏大血管常用扫描序列自旋回波（SE）反转回波脂肪抑制（STIR）梯度回波（GRE—扰相技术FLASH、FFE、GRASS、

GFE、STAGE等）相位重聚技术FISP、TFE、SSFPRefocusedGrass、FAST、PSIF）常规电影（CINE）一个心动周期内重复多次获得不同时相快速自旋回波（FSE—TSE、DFSE、RASE、MESSFRFSE）半傅立叶成像（HASTE、HASTEIRM、HATSEIR）超快速梯度回波（FSPGR—TurboFLASH、TFEsnapshotFlash或Grass、SMASH）三维成像(3DFISP、

3DturboFlash、FIESTA)白血技术(FASTCINE)—梯度快速白血电影、节段电影（单层面多相位、多层面单时相、多层面多时相、实时电影)黑血技术(DIFSEDoubleIRFSE、TripleIRFSETurboFISP等）回波平面成像(EPI)—SE、GRE、IR单次激发、多次激发、混合激发螺旋扫描

(Spiral）对比增强磁共振血管`成像（CE-MRA）

自旋回波（SE）—900+1800射频脉冲（采集时间长）常规序列：反转回波脂肪抑制（STIR）—1800+900+1800脉冲短TI100msTi梯度回波（GRE）—小于900射频脉冲，小角度、扰相位、相位重聚，（采集时间短）小角度激发快速梯度回波扰相梯度加速消除残存横向磁化（正相梯度）（SPGR）稳态进动快速成像利用残存横向磁化（正反梯度）（GRASS）稳态双回波梯度（双回波信号再平均）磁共振心脏电影成像

利用磁共振梯度快速成像序列，对心脏快速采集并产生运动过程的同一层面的、不同时相的、静止的图像。全部时相对应的一系列静态的心脏图像以连续循环的方式显示即为电影图像。标准梯度回波脉冲序列采集1-4层电影成像需要3-5分钟，是显示心脏和大血管的亮血电影图像。其特点是序列在一个心动周期内重复多次以获得不同心脏时相的图像。（常规电影CINE）常规电影CINEK-空间(K-space)

K-空间代表一个数字空间，储存着所采集的MR信号，内含MR图像潜影，经傅立叶变换产生MR图像。K-空间纵轴（Ky）为相位编码，横轴（Kx）为频率编码。如自旋回波采集矩阵上相位为256，对应每一个重复时间TR在K-空间填一条相位编码横线，即从中心0点线上下各填128条线，完成一幅MR图线。

K-空间特点是远离中心线的上下方为高空间频率，其决定图像的空间分辨率；在中心线的低空间频率则决定图像的对比度。0Kx128K-空间128Ky为缩短采集时间可采用各种技术如：缩短TR梯度回波—在一个TR时间内对一个图像填多条相位编码线（FSE）或只填50%多一些线，其余由数学合成（半傅立叶HFI）。回波平面成像（EPI）—利用一次激发或数个激发复盖k-空间。螺旋或放射MR方式（Spiral）—是以螺旋状或放射状的轨迹来填充k-空间。快速自旋回波（FSE、TSE）—是用一个90°脉冲和多个180°脉冲，每次TR周期取多个回波信号，这些回波被称为回波链，每回波链中的回波个数即是回波链长度（ETL），由于每个回波具有不同的相位编码，通过—次储存多行数据技术将其全部放入一个K空间而重建出同一幅图像。（传统的多回波序列每个回波是在同一相位编码梯度下采样并送入不同的K空间重建出多幅图像）多回波的K-空间回波1TE20TE90TE160TE230回波2回波3回波44Kx7FSE的K-空间1Ky2356快速成像一个TR周期为一次激发（shot）。单激发（singleshot）序列—可在一个扫描周期内获得K空间全部数据。多激发（multishot)

序列—则需反复执行同一序列，每个TR激发一次。如：

256x256成像时，ETL=32时只需８次激发可获得全部Ｋ空间数据。如果采用多层多激发则扫描速度将成倍增加。FIESTA--均衡稳定的脉冲序列纵向磁化保持稳定，横向磁化在每次数据采集后，分别沿频率编码和相位编码方向，施加极性相反的反向梯度，清除梯度磁场对横向磁化的去相位作用。特点：非常短的TR时间序列，产生高信躁比的图像。

2DFIESTA–用快速心电门控节段性K-空间采集。快速自旋回波的不同变化FSE&FSEIR

是一组加快扫描速度并成像伪影最小化程序。在快速自旋回波（FSE）序列初始90°脉冲后是一组2到32个180°180°RF脉冲，周围是相位和频率编码梯度。快速反转恢复序列（FSEIR）与快速自旋回波（FSE）的工作模式相同，但其初始90°激发脉冲之前有一个180°反转脉冲。所用的IR脉冲为绝缘IR脉冲。

（180°90°

180°180°）T1加权或脂肪抑制对比的快速反转恢复序列中，T1应不超过1200ms，否则将应用FLAIR模式。标准：TE=40msTI=140msTR=3000ms单脉冲快速自旋回波SS-FSE和单脉冲FRFSE

SS-FSE所有数据是在单个射频激发阶段采集而非若干时段采集，时间为1-2秒数量级。利用分数NEX或部分傅里叶相位编码技术，在一个单一长TR时段内，填充k空间。快速恢复快速自旋回波FRFSE（FRFSE）是FSE序列的一个变型，它有两个增加到ETL末端的RF脉冲，以便使剩余横向磁化回聚并将其退回到纵向平面。（

90°

180°180°-90°）特点：再聚焦强调质子T2特性，比普通T2液体更亮快速流体衰减翻转恢复FLAIR

翻转恢复序列可以有选择地用来取消来自给定组织的信号，是快速IR采集的修正。长TI/TE/TR协议使用较短的扫描时间。FLAIR像FSEIR（180°90°

180°）相同但TI时间不同，FLAIR的TI=220ms（CSF无信号），用长TR11000以上其结果是T2像脑脊液无信号。利用分数NEX或部分傅里叶相位编码技术，在一个单一长TR时段内，填充k空间。T1FLAIR保持T1对比度的同时取消CSF信号。TI=750ms，TR=2000msK可获得T1对比。半傅立叶成像（HASTE）(Half-fourieracquisitionsingle-shotturbo-SE)一个单次激发快速自旋回波与半傅立叶采集技术相结合的序列，一次激发后使用128个1800聚焦脉冲并采集128个回波信号,256x256矩阵图像在１秒钟内完成。用特殊的K空间重排技术，将有效回波控制在100ms之内。利用K空间数据对称效应，一半填入128，另外剩余空间区域用０值填入无需在采集数据。超快速梯度回波（FSPGR、TurboFLASH等）快速梯度成像方法众多，但多数都是以扰相梯度或相位重聚技术为基础变化衍生的。目前最快的是磁化准备快速梯度回波成像。它技术较为复杂简单来说，分为两部分内容即磁化准备和数据采集。先对纵向磁化施加特殊的射频脉冲，（1800反转准备、900饱和900-1800-900自旋回波链三种脉冲)产生特殊纵向磁化，再对其进行快速激发和快速采集梯度回波信号。特点：TR、TE极短成像时间极快（１秒之内）无须用门控技术不产生运动伪影K-空间分段采集技术磁化准备快速梯度回波通常一次准备脉冲后连续激发并采集128个梯度脉冲，完成一个层面数据采集。由于越靠后的回波因饱和效应信号幅度会越来越小，其结果是在K空间边缘区信号低，影响图像空间分辨率。将K空间分成若干段采集，如：128X128采集矩阵时，可将回波链长度定为32个回波，4次即可完成整个K空间数据的采集（4X32=128）。将4组32个回波链的回波分成32段组，每段4个属性相同的每个回波链不依次填写K空间，减少回波间信号差异，提高空间分辨率。三维成像

(

3DFISP3DturboFlash、FIESTA)

三维成像用短采集时间的快速SE或梯度回波成像技术，其最主要的特点是全容积采集（通过选层梯度开关划分控制实现全层激发）全容积采集三维成像有非常高的信躁比。白血技术(FASTCINE)根据血流信号在心脏、血管中的影像特征可分为亮血流和黑血流两种。白血技术是利用时飞效应梯度回波序列进行，重复快速的射频脉冲使静态组织全部饱和，在图中显示暗信号。而流入血管的流动血液是未饱和新鲜质子则呈现出高亮的白色血流信号。K-空间分段采集快速心脏磁共振电影成像K-空间分段采集是磁共振快速梯度回波成像序列，其特点是：可在一次屏气时间内完成一系列磁共振电影图像。一次心跳R-R间期被分成多幅电影图像，每幅图像持续约20-80ms，而此时所采集的只是K-空间的一节段或一部分，该节段的K-空间线数NVS乘TR就是每幅电影图像的时间长度。如每个R-R间期都采集，则将大大减少成像时间。如:128个相位编码的心脏电影，可将K空间分成16个段进行扫描，每个段则有8个相位码，把TR设为6ms，这样8个相位编码只需48ms的时间就可完成，每个心动周期取得20幅反映不同时相的图像成为可能。16个段K空间需16个心动周期（12-16s），整个心脏扫描在屏息之间即可完成。Hp11x9=9

Hp22x9=18

Hp1616x9=144

磁共振心脏分段采集电影原理示图8个时相112116黑血技术（DIFSEDoubleIRFSE、TripleIRFSETurboFISP等)将分段采集的白血技术加以改进的序列技术，其主要部分是追加了一个可除去血流信号、但不影响静态组织的翻转脉冲。在序列中，从翻转脉冲到零相位编码采样有一个很长的延迟时间，该期间内原血管内的血液全部流出，取而代之的是新流入的未经激发的血液，其结果使一定流速范围内的血流成为黑色。特点：理想抑制血液信号有效抑制脂肪信号，突出长T2信号解剖结构、病变更清楚黑血技术屏气采集显示极好的心脏解剖关系，右心室和瓣膜发育畸形回波平面成像（EPI-EchoPlanarImaging)回波平面成像是目前最快速的成像方法。EPI成像只一次射频激发后即可填满整个K空间的整个图像行、列，可在30ms内完成一幅图像（传统脉冲序列每一个信号激发只显示一幅图像的一个行、列）。要求：梯度磁场强（大于25mT/m)

读出梯度磁场切换率快(超过80T/m.s)类型：

SE-EPIGRE-EPIIR-EPI单次激发多次激发螺旋激发序列分类：螺旋扫描(Spiral）螺旋扫描成像技术是将信号填写在螺旋形K-空间轨迹上，一个连续的螺旋线即可覆盖整个K-空间。螺旋线其中心部密度最高，边缘部密度最低。单、多次激发螺旋扫描与单、多次激发EPI相似，只是K-空间轨迹不同。EPIK-空间轨迹SpiralK-空间轨迹对比增强磁共振血管成像（CE-MRA-ContrastenhancedMRangiography）注射Gd-DTPA对比增强剂时，用较短的TR、TE三维快速成像技术同步采集成像容积信号，利用顺磁性对比剂明显缩短血液T1弛豫时间的特点，使血液与背景组织形成高对比。采集方式：常规采集预实验采集（多用于大血管）静息状态采集负荷状态采集延迟采集原始图像多种后处理重建T1W屏气扫描技术快速屏气扫描不同序列特点

SE/TSE序列：回波链较长(5-16)优点:分辨率和信噪比较高缺点:不是标准T1WturboFLASH

序列：是极短TR/TE,并有IR预脉冲的单次激发技术.优点:成像速度快,尤适用于难合作患者缺点:极短的TR/TE,SNR低;FOV较大。SegmentedturboFLASH优点:图像信躁比较高T2W屏气扫描技术TSE序列：空间分辨率和SNR较高,但易产生运动伪影,心腔内血流信号抑制不完全优点:分辨率和信噪比较高缺点:不是标准T1WEPI成像技术:成像速度快,但对磁场均匀度要求高HASTE和HASTEIRM:成像速度快,但信躁比略低Segmented-HASTE（HASTEIRM）:成像速度快,信躁比较高Function/cineMRI功能/电影磁共振成像

(Segmented)Gradient-Echo每一幅图像都在心动周期的不同时相,但处于同一层面cine-loop空间分辨率高时间分辨率~10-50ms扫描时间(withsegmentedGRE, TrueFISP):

1次屏气~12heartbeats

亮血技术FASTCINE&FIESTA-CINE比较血池和心肌之间更高的对比True-FISPcinewithshortTR/TE血池和心肌之间更高的对比心脏形态学检查(Morphology)心脏功能学检查(Function)心肌灌注检查(Perfusion)心肌活性检查(Viability)磁共振频谱(Spectroscopy)冠状动脉成像(MRCoronaryAngiography)血流定量(FlowQuantification)磁共振斑块成像（Plaqueimaging)心脏磁共振临床及科研应用心脏形态学检查(CardiacMorphology)较高的软组织对比较高的图像分辨率前提：高质量的图像目的：较好的显示和观察心脏、大血管、冠脉、瓣膜和心肌的形态、运动、解剖关系与病变的情况。扫描：多种采集方式，常规T1W成像T2W成像，快速成像（FSE、FGRE、屏气T1W、T2W、

CINE、黑血技术、EPI、CE-MRA等）形态学心脏疾病分类：先天性心脏病：房缺、室缺、动脉导管未闭、法鲁氏四联症心脏肿瘤：心腔内、心包及心肌壁占位。心肌病：心肌炎、肥厚性心肌病、扩张型心肌病心包疾病：心包炎、心包积液、心包囊肿瓣膜病变：二尖瓣、三尖瓣、主动脉瓣关闭不全大血管病变：主动脉、肺动脉狭窄、畸形、夹层形态学T1加权像（0.2T）正常解剖3D-Cine(0.2T)心脏四腔心形态学影像通过不同成像技术获得不同组织的极好对比a.黑血技术T2加权像显示消除血流信号的组织对比b.亮血技术像T-FISP

显示心肌非常清晰（左心室壁乳头肌）a.b.c.TSE-T1加权像显示梗塞后心肌脂肪浸润c.形态学影像正常右心室右心室壁病变房间隔缺损伴二尖瓣关闭不全先天性心脏病心脏纤维肉瘤四腔位短轴位心脏肿瘤及占位T2WT1W+Gd恶性肉瘤心包转移

FSE黑血技术FSE单次激发心脏肉瘤心包积液心脏转移瘤右心室（局部放大）心包占位T2WT1W局限性心肌病心肌病T2WT1W左室心尖部血栓，一年后心肌梗塞右冠狭窄，左室后间壁心肌梗塞心肌炎（2天）心肌炎（14天）饱和带a.

亮血技术像True-FISP

显示心包渗出积液a.b.心肌梗塞显示左心室乳头肌非常清晰左心室壁变薄心包积液b.心包疾病心包积液脂肪抑脂序列心包积液T1WT1WT2W心包囊肿心周囊肿主动脉夹层动脉瘤SE-T1W轴位普通CINE（斜矢状位）主动脉大血管3D-Cine(0.2T)心电门控FGRE-CINE主动脉瓣关闭主动脉瓣开放主动脉瓣关闭不全瓣膜病变黑血技术白血技术（逆血返流）时相:舒张中期方法:Test-bolus超快速3DCE-MRA3D数据后处理:MPR和MIP,虚拟内窥镜关键:确定好采集时间避免动静脉重叠CE-MRAngiography磁共振血管成像CE-MRA(0.2T)主动脉大血管3D-CE-MRA主动脉血管造影层厚=2-3mm层数=20-40mmTR=9msTE=4msFlip=600扫描时间=40msGd3ml+生理盐水20ml试扫注速2ml/sGd0.2mmol/Kg1.2图主动脉夹层Ⅲ型1.原始图像真腔较高信号假腔呈低信号2.MIP重建图像3.图主动脉夹层Ⅲ型真腔较小靠前TrackerplacedintheR.Ventricle1breathhold,20ccGd,2(13sec)phasesMRAngiography追踪技术TE/TR/1.2/5.2/40FOV40X30cmmatrix320X192主动脉血管造影降主动脉狭窄LargeFOV,contrastenhanced,3DMRA,imagingvolumecoveredin13seconds

Acquiredusingultra-fastSmartPrepMRAtechniqueandspeciallycombinedphasedarraycoils

ValuableforevaluatingpulmonaryarteriesandcarotidsinasingleexaminationMRAngiography-UltraFastCE-MRAMRAngiography-UltraFastMRA3D重建3D重建3D-CE-MRA肺动脉血管造影不同时段显示正常血管影像3D-CE-MRA肺动脉血管造影TR=1.6msTE=0.6ms扫描时间=1s超快速3D采集显示肺动静脉畸形(AVM)非常清楚肺动脉栓塞a.多角度重建显示右下肺动脉中心栓子影b.轴位重建显示右下肺动脉中心栓子充盈缺损a.b.c.肺动脉CE-MRAd.肺动脉DSA多发肺动脉栓塞同一患者CE-MRA和肺动脉DSA对照心脏功能学检查(CardiacFunction)全心功能GlobalVentricularFunction心肌功能MRMyocardialTagging局部心室功能RegionalVentricularFunction全心功能检查(GlobalVentricularFunction)电影采集显示心脏MR图像手动或半自动勾画心室内外侧壁最大舒张末期和最大收缩末期轮廓（整个心动周期舒收的每一时相最好）通过勾画的轮廓用心功能分析软件包计算出心室容积、肌块和心功能有关参数绘出心室容积及容积的变化率曲线图心肌厚度分析及评价（根据心室内外心肌壁的轮廓通过舒收期的变化进行评价，以图、表形式显示心肌厚度的变化）

4-16secbreath-holdFullR-RcoverageHightemporalresolutionUpto20cinemoviesviewedsimultaneouslywithMulti-CineToolFASTCINECardiacFunction-FASTCINE1.心室容积计算1）心室容积：电影多层采集获得舒张末期心室容积（EDV）和收缩末期心室容积（ESV），

每博输出量（SV）和射血分数EF%

计算：SV=EDV—ESVEF=（SV/EDV）100%2）产生左室容积变化率曲线图3）心肌肌块：正常心肌的密度值为1.05g/cm3

心室容积（V）由左室长轴位测得心室面积（A）和长度（L）计算出：

V=（8/3）π（A2/L）心脏的心肌内外层容积差即为心肌的体积，再乘以心肌密度值即是心肌肌块。2.心脏重量心脏总重量/体重=1/200

男、女性心脏有关重量值参考表（表略）4）心肌厚度分析根据已勾画的心室心肌内侧壁的基础上再勾画外侧壁轮廓，确定放射状区域，经过自动计算出结果，有心肌绝对厚度、心肌增厚率等参数，以表格或“牛眼”图的形式显示出来。心功能评价软件心功能评价软件包一般可通过勾画的心室轮廓计算心室容积、心室充盈量、射血分数及每博输出量等参数，并可对心肌收缩速度、心肌厚度、心肌的收缩率等动力学指标给出评价。根据评价结果、图表、数据及参考值最后产生心脏功能报告表。（表略）心功能分析软件示图绘心肌轮廓自动填充三维重建六分区“牛眼图”舒张期收缩期心内膜红色心外膜绿色心功能分析软件示图心功能分析软件示图左室容积变化率曲线图心功能分析软件示图绘图定量分析显示“牛眼图”功能曲线常规报告心房收缩等容收缩快速射血等容舒张快速心室充盈

缓慢射血缓慢心室充盈心音静脉搏动心电图心动时相

正常值压力主动脉压力左室压力左房压力主动脉流量心室容积主动脉瓣开放主动脉关闭三尖瓣开放三尖瓣关闭收缩3.心脏运动过程时间—压力、容积曲线图4.心脏血液动力学正常值左室

3.7-7.52.6-2.453-5830-6555-7579-15428-67右室

——28-70—54-7948-10013-37

COCISVSVIEFEDVESVCO—心脏输出量（L/min）CO=SVx心率（次/min）CI—心脏指数（L-min/m2）CI=CO/ASV—每博输出量（ml-stroke）SV=EDV-ESV（左室）SVI—每博输出指数（ml-stroke/m2

）SVI=SV/AEF—射学分数（%）EF=（SV/EDV）x100EDV—左室舒张末期容积（ml）ESV—左室收缩末期容积（ml）A—人体体表面积肥厚型心肌病（图1）室间隔前部与左室前壁心肌局限性肥厚（图2）长轴位心尖部肥厚并累及乳头肌（图3）短轴位肥厚心肌显示高信号（图5）白血技术四腔位舒张期电影显示左室心腔体积变小，左房相对扩大。二尖瓣区见少量返流低信号。（图6）标记技术收缩期见室间隔上部及左室前壁方格变形不均匀，左室腔面心内膜下变形明显大于心外膜下。左心室横轴位时钟分区法以11:00的位置将左室壁分为：1.左心室前壁2.左心室侧壁3.左心室侧下壁4.左心室下壁5.室间隔中下壁6.室间隔中上壁六个部分，每部分分为多个心肌节段，直接反映心肌的厚度（图7）（图8）3D重建R代表心室内膜，B代表心外膜（彩图）3D重建红色代表心室内膜，网状代表心外膜选择舒张期重建，两者之间为心肌厚度。心内膜与心外膜间的距离分布不均匀，肥厚区心肌节段颜色明显不同正常心肌。（肥厚型心肌病）心肌标记（cardiactagging）

一种通过测量心肌的机械运动情况来反映心肌受损范围与程度的方法。采用磁化向量空间调制法将部分磁化向量旋转至水平方向，造成自旋质子相位逸散。下次射频激发时部分自旋质子仍处于水平方向在图像上产生网格状黑色暗条。使用电影扫描序列，可显示心脏搏动时这些网状条纹随心肌的运动而产生位移。当局部心肌缺血时可发现网格运动减弱和与正常心肌运动不同步的表现。心肌功能MRMyocardialTaggingFASTCINEFASTCARDTagging1mmTagResolutionSingleBreath-holdExam正常心脏舒张末期收缩末期肥厚性心肌病FASTCARDTagging1mmTagResolutionSingleBreath-holdExam梗塞部位显示心肌收缩无力用多巴酚丁胺负荷试验观察室壁异常运动24周后，陈旧心肌梗塞室壁运动定量分析相位和谐分析负荷试验异常相位和伪彩图室壁运动定量分析心肌灌注检查(Perfusion)心肌灌注反映心脏生理代谢的过程（形态学和功能检查是结构和活动状态的表现）心肌灌注即团注造影剂后,以超快速成像方法记录造影剂流经心肌的全过程,并进行局部组织的血供分析。目的：了解心肌灌注储备（MPR）了解冠状动脉灌注储备（CFR）检测心肌缺血、冠心病的诊断指标，帮助评估冠脉治疗（球囊扩张、支架、搭桥等）的可靠依据。要点：极短的采集时间,即高时间分辨率足够的T1-或T2-权重高分辨高对比相对次要方法：EPI序列、2DFGRE、3DMDE、true-FISP造影剂-GdTA或血池造影剂负荷试验专用药：Dipyridamole

潘生丁Adenosine腺苷Dobutamine多巴酚丁胺首过时相(firstpass)

延迟灌注时相(delayperfusion)过程：静息状态扫描首过时相注药动态扫描－延迟１２分钟做延迟灌注扫描－２０分钟后延迟扫描负荷试验扫描注入潘生丁４分钟后同上扫描（腺苷需给药需同时进行心肌灌注扫描）首过时相主要评估心肌微循环，注药速度3-5ml/s

速度第一重要，药物迅速分布于心肌组织的细胞外间隙，信号强度改变，观察充盈缺损情况延迟时相主要看造影剂滞留，反映心肌强化情况

左心室短轴位冠脉心肌供血分区示图供血分区：0-3、13-15左前降支供血区，4-7左回旋支供血区，8-12右冠供血区。心肌壁划分：前壁0-3；侧壁4-7；下后壁8-11；间壁12-15。正常心脏负荷前心肌灌注成像造影剂注入4秒进入右心室，8秒进入左心室随后心肌强化，于15秒强化达到峰值正常心脏负荷后心肌灌注成像造影剂注入4秒进入右心室，8秒进入左心室，心肌强化于12秒达到峰值信号强度时间（秒）正常心脏负荷前心肌灌注成像正常心脏负荷后心肌灌注成像时间（秒）信号强度信号强度-时间曲线负荷后心肌强化幅度增加，造影剂流入及流出心肌的速度明显加快心脏负荷前心肌储备灌注成像心脏负荷后心肌储备灌注成像左室下后壁及后间壁心肌信号强度略低于左室侧壁及前壁左室下后壁及后间壁心肌信号强度明显减低时间（秒）信号强度心脏负荷前心肌灌注成像信号强度心脏负荷后心肌灌注成像时间（秒）负荷后正常心肌与缺血心肌的灌注差别显著增大信号强度-时间曲线冠心病三支冠脉狭窄舒张末期收缩末期团注峰值期灌注relative²SI/sec0.500.450.400.350.300.250.200.150.1PETMR冠心病PET与MR对照陈旧心梗前、侧、后壁未强化心肌活性的区分活性心肌1.正常心肌2.顿抑心肌—短暂心肌缺血（20分钟内）后再灌注使心肌得以存活。恢复正常缩舒功能需要一段时间。3.冬眠心肌—长期慢性心肌血供减少或心肌灌注储备减少致舒缩功能下降。如血供恢复心肌功能可恢复正常，反之则有缺血的坏死可能。无活性心肌包括坏死心肌和瘢痕组织。无法恢复心肌功能。心肌活性检查(Viability)确定缺血心肌存活的意义●对心肌梗塞后是否须做冠脉球囊扩张、冠脉内支架、冠脉搭桥术和心肌激光打孔疗法、基因疗法等血管重建术治疗提供了重要依据。

磁共振对确定心肌存活的优势●磁共振可从心脏的运动情况、心肌灌注情况、延迟强化三个方面来评价心肌缺血的程度和坏死心肌的范围。●无创伤●空间分辨率和图像清晰度高（对比PET、SPECT、USC）

通过快速电影测定心肌运动（收缩率）心肌运动幅度小于1mm为坏死心肌。通过短轴位观察心肌厚度，心肌厚度5mm以上表明心肌存活。小于5mm有心肌坏死或癍痕，心肌显示变薄，运动明显减弱，信号显示坏死心肌为高信号，存活心肌为低信号。做心肌负荷试验，给血管扩张药后，收缩末期心肌运动大于2mm有可能恢复，小于2mm则为心肌坏死。注入造影剂首过时相期正常心肌快速强化，缺血心肌强化慢。延迟时相期心肌坏死区造影剂滞留强化，造影剂滞留越少，表明坏死心肌越少。心肌运动电影图像2DFIESTA(TR3.6msTE1.6ms屏气10-15s）左室室间隔心近心尖侧心室壁变薄。舒张末期（图a.c）和收缩末期（图b.d）室壁厚度无变化。心肌梗塞（显示存活心肌）超快速扫描屏气10秒高亮信号显示病灶范围大小左心室横轴位八分区（左心室前壁、室间隔和右室交界处开始，顺时针、放射状八扇形）MR中梗死心肌形态特征透壁型梗死心肌心内膜下型梗死心肌局灶型梗死心肌

根据病变范围和信号均匀程度分为：

均匀型梗死心肌

不均匀型梗死心肌心肌灌注首过时相影像图a再灌注前治疗前，左室下壁可见位于心内膜下的灌注缺损图b再灌注治疗后7天，左室下壁后乳头肌及周围心肌的心内膜下层仍旧可见灌注缺损图c再灌注治疗后5周，灌注缺损消失，心肌内未见异常低信号2DFGRE-ET心肌灌注延迟时相影像图a左室下壁透壁型延迟强化灶（信号不均匀型）

图b左室下壁心内膜下型延迟强化灶（信号均匀型）图c左室前壁和部分室间隔局灶型延迟强化灶（信号不均匀型）3D-MDE信号强度相位数信号对比度信躁比时间（min）时间（min）心肌和血池信号强度相对值曲线图MRSpectroscopy磁共振频谱基本原理:利用不同结构分子的Larmor频率不同,来识别人体组织中不同的化学成分,以对组织代谢进行定性和定量评价.识别心肌存活的其它MR检查方法磁共振波谱（MRS）分析心肌弥散成像磁共振波谱（MRS）分析23钠—磁共振波谱通过23Na于细胞膜内外的动态平衡MR成像，分析细胞内23Na浓度来区分梗死或存活心肌。（内低外高-心肌缺血后内高-灌注后-恢复正常）31磷—磁共振波谱

31P的MR心脏图像可测定三磷酸腺苷和磷酸肌酸的能量状态。（急性缺血-代谢产物浓度↓；长慢性缺血则正常）质子波谱缺血心肌的甘油三脂含量升高。心肌弥散成像—心肌梗塞区水的弥散系数因心肌水肿较正常心肌明显下降。冠状动脉成像(MRCoronaryAngiography)磁共振冠脉成像特点：冠状动脉检查无创伤冠状动脉与周围解剖关系清楚能观察生理情况实时成像成为可能磁共振冠脉成像仍处于亚临床阶段扫描程序：常规形态学检查彩色血流情况（测量信号强度代替血氧饱和度）

扫描定位：以冠状位主动脉根部层面扫横轴位（显示左右冠脉起使部和部分左冠前降支）以横轴位沿房室沟斜切位（显示右冠状动脉和部分回旋支）冠脉成像有难度，需多定位、随时变化。采集时机：舒张末期为采集冠脉最佳成像时期扫描技术：至今已发展到第四代成像技术CoronaryArteryImagingDevelopmentStrategyImageAcquisitionTimeSpectrumtime(sec)1001011021033Dnavigator(8-20min)2Dspiralnavigator(1-3min)2Dbreath-hold

fcardvtspiral

spiralvt(16-24sec)2Dshortbreath-hold

fgretvt(4-10sec)Real-timeadaptiveaveraging(60-130ms)3Dbreath-hold(24-40sec)EXITHOMENEXTPREVIOUSCoronaryArteryImagingDevelopmentStrategyImageAcquisitionTimeandSpatialResolutionTime(sec)10-110010110210-2Spatialresolution(mm)2.01.0103RTadaptiveaveragingfgretvtSENSE*fcardspiralspiralvt3dfgret3DVCATS*2Dspiralnavigator3DnavigatorLADGCVAoRVOTLALMRIRARV第一代：1stGenerationTechnique:

导航技术成像（2D、3D）

特点：采集窗设定横膈顶部，心搏动与呼吸吻合缺点：采集时间长PCARCALADLADRCADoubleobliquefree-breathingacquisitionsfortherightcoronaryarterytreeandleftcoronaryarterytree(0.94mm/pixelspatialresolution)CoronaryMRA-3DNavigator

TechniqueEXITHOMENEXTPREVIOUS2DBreath-heldspiral2DNon-breath-heldspiralwithNAVcorrection2DVessel-TrackedFastcard&Spiral3DNon-breath-heldwithNAVcorrection3DNavigator2DSpiral

Navigator3DNavigatorCoronaryMRA-NavigatorTechniquesEXITHOMENEXTPREVIOUSRCALCxLADLDiagArbitraryplanereformationsfromsinglefreebreathingacquisition(6min)0.9mmpixelresolutionCoronary

MRA-3DNavigatorTechniqueEXITHOMENEXTPREVIOUSScantime=10sec第二代：2stGenerationTechnique:2D屏气成像2DMRCAvsX-ray

RCAstenosisX-raycontrastangiographyresolution~0.2mmMRangiographyresolution~1.0x1.5mm2DBreath-heldspiral2DNon-breath-heldspiralwithNAVcorrection2DVessel-TrackedFastcard&Spiral3DNon-breath-heldwithNAVcorrectionCoronaryMRA-Breath-heldSpiralTechniqueEXITHOMENEXTPREVIOUS

Breath-held(18sec)2Dslice(5mm)

Non-contrastenhanced

20X4096matrix

0.52mm/pixelresolutionHighResolutionSpiralMRACoronary-MRAHighResolutionSpiralImagingEXITHOMENEXTPREVIOUS3Dturbo-FLASH冠状动脉成像单层3D容积扫描屏气23秒清晰显示左冠主干及部分前、回分支CoronaryMRAHighResolution3DSpiralImagingRCA-.8mmpixelresolution

LCA-.8mmpixelresolution

EXITHOMENEXTPREVIOUSCoronaryMRAHi