MRI应用技术（MRI检查技术课件）

磁共振应用技术1.磁共振血管成像的基本原理2.TOF和PC法的成像方法3.磁共振水成像成像原理4.弥散成像技术5.灌注成像技术6.磁共振波谱成像重点难点2024/7/109:482

磁共振血管成像（MRA）具有无创、简便、费用低、无需对比剂等优点。提供血管的形态信息，血流的方向、流速、流量等定量信息。

（一）成像原理MRA的基本原理是利用血液的流动效应成像，即常规SE（包括TSE）和GRE序列中常见的流空效应和流入增强效应。一、磁共振血管成像2024/7/109:483

通过时间飞越效应和相位效应三维数据采集，经后处理技术重建血管影像。

当血流方向基本垂直于扫描层面，选用比较短的TR，这样在扫描层面已部分饱和的血液，不能充分接受下一个90°脉冲的能量，因而MR信号较低。同样层面内周围静止组织的质子出现饱和现象，信号发生衰减。而对于新流入扫描层面的血液，充分接受新的90°脉冲的激励，表现为高信号，称为流入增强效应。

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当血流方向接近垂直于扫描层面，施加90°脉冲时，层面血管的血流和周围静止组织同时被激励，当施加180°聚焦脉冲时，层面内静止组织受到激励产生回波；被90°脉冲激励过的血液已经离开层面不产生回波；而此时快速流入的新血液仅接受180°脉冲激励也不产生回波，因此血管腔内没有MR信号产生表现为“黑色”，这就是流空效应。一、磁共振血管成像2024/7/109:485流入增强效应一、磁共振血管成像2024/7/109:486

采用快速序列，使血流的激励与检测在同一层面进行，从而获得该层面的血流信号，称为时间飞越效应（TOF）。相位效应（PC）是指血流中的氢质子流过梯度磁场时失去相位一致性，而使信号减弱乃至消失，静止组织的氢质子相位仍保持一致而使信号较强，血流与静止组织之间形成对比。一、磁共振血管成像2024/7/109:487流空效应一、磁共振血管成像2024/7/109:488一、磁共振血管成像2024/7/109:489

TOFMRA技术分2D-TOFMRA和3D-TOFMRA两种，各有优缺点。

3D-TOFMRA是将整个容积分成几个层块进行激励和数据采集，然后利用最大密度投影（MIP）处理获得的数据。一、磁共振血管成像2024/7/109:4810

优点：（1）采集体积大，信噪比高，信号丢失少；（2）空间分辨力高；（3）体素小，流动失相位相对较轻，受湍流的影响相对较小，适用于动脉瘤、动脉狭窄等病变；（4）后处理图像质量较好。一、磁共振血管成像2024/7/109:4811

缺点：（1）对慢速血流不敏感，不利于慢血流的显示；（2）静脉解剖显示不可靠；（3）扫描时间长；（4）背景组织抑制效果不理想。一、磁共振血管成像2024/7/109:4812A3DTOFMRAB3DPCMRA一、磁共振血管成像2024/7/109:4813

2.相位对比法

相位对比法（PC）是采用快速扫描技术，是利用流动所致的宏观横向磁化矢量（Mxy）的相位发生变化来抑制背景、突出血管信号的一种成像方法。

主要用于评估血管狭窄、颅内动静脉畸形、动脉瘤；显示颅内静脉畸形和静脉闭塞；进行全脑大容积血管成像；评估外伤后的颅内血管损伤；还可用于显示肾动脉。

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3.对比增强MRA对比增强MRA（CE-MRA）是利用顺磁性对比剂的超短T1作用使血液的T1值明显缩短，应用超快速且权重很重的T1WI序列来记录这种T1弛豫差别的成像方法。CE-MRA主要依赖于T1特性，应用三维扰相GRET1WI序列，具有非常好的信噪比。一、磁共振血管成像2024/7/109:4815

优点：①血管腔显示比其他MRA技术更可靠；②血管狭窄的假象明显减少，狭窄的程度比较真实；③一次注射对比剂可完成多部位动静脉的显示；④动脉瘤不易遗漏；⑤成像速度快。

缺点：①需要注射对比剂；②易受产生静脉干扰；③不能提供血液流动的信息。一、磁共振血管成像2024/7/109:4816腹部CE-MRA一、磁共振血管成像2024/7/109:4817磁共振应用技术

（一）成像原理MR水成像原理主要是利用水的长T2特性。人体所有组织中水样成份如脑脊液、尿液、胆汁、淋巴液、胃肠液等的T2值远远大于其他实质性脏器，采用重点突出组织T2特性的扫描序列，使水成份保持较大的横向磁化矢量，而其他含水成份少的组织横向磁化矢量几乎衰减为零，称为水成像技术。

二、磁共振水成像2024/7/109:4819MR水成像原理图二、磁共振水成像2024/7/109:4820

优点：（1）无创性技术；（2）安全可靠，不用对比剂，无副反应问题；（3）多层面、多方位成像；（4）适应范围广。二、磁共振水成像2024/7/109:4821

（二）临床应用

1.MR胆胰管成像

（MRCP）MRCP是目前临床上最常用的水成像技术。主要适应证包括胆道结石、胆道肿瘤、胆道炎症、胰腺肿瘤、慢性胰腺炎、胆胰管变异或畸形等。常用的MRCP方式有两种。二、磁共振水成像2024/7/109:4822

A

3D-MRCP

B2D-MRCP二、磁共振水成像2024/7/109:4823

（1）三维容积采集：采用TSE或SS-TSE序列，配合呼吸触发技术进行三维容积采集，获得多层连续薄层图像，行MIP重建。优点：获得薄层原始图像，有助于管腔内小病变的显示；可进行各种后处理，重建效果好。缺点：扫描时间长，如果患者呼吸运动不均匀，图像质量不理想。

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（2）二维厚层块投射扫描：对厚块为2～10厘米容积进行激发采集，一次扫描得到一幅厚层图像。优点：扫描速度快，管道结构连续性好。缺点：图像不能进行后处理，容易遗漏小病变。二、磁共振水成像2024/7/109:4825

2.MR尿路成像（MRU）MRU原理是通过重T2加权图像突出显示泌尿收集系统内液体（即尿液），同时抑制周围软组织的信号，在不使用对比剂和逆行插管的情况下显示尿路的情况。MRU对尿路梗阻性病变的梗阻部位、程度的判断具有很高的敏感性和特异性，特别是对于因肾功能差造成静脉肾盂造影中尿路不能显影者，具有较高的临床应用价值。二、磁共振水成像2024/7/109:4826

3.MR内耳水成像

内耳膜迷路由膜半规管、蜗半规管、椭圆囊和球囊组成，内含有内淋巴液，外有骨迷路包绕，内耳道内充满脑脊液。采用重T2加权MR水成像技术，突出膜迷路内淋巴液和内耳道内脑脊液的高信号，经MIP三维重组多方向、多角度地观察这些细小复杂的解剖结构。二、磁共振水成像2024/7/109:4827A2DMRUB3DMRU二、磁共振水成像2024/7/109:4828MRU在尿路的应用二、磁共振水成像2024/7/109:4829

4.其他水成像技术

椎管的水成像也被称为磁共振脊髓造影显像(MRM)，可显示椎管与神经根鞘内的脑脊液形态对于椎管梗阻范围、硬膜囊受压的程度和脊髓膨出有一定的诊断价值。二、磁共振水成像2024/7/109:4830MR内耳成像MRM的应用二、磁共振水成像2024/7/109:4831磁共振应用技术

以反映器官功能为成像目标的MR成像技术称为磁共振功能成像（fMRI）。包括扩散加权成像、灌注加权成像、皮层活动功能定义及MR波谱成像等

（一）弥散成像（DWI）

1.原理：弥散成像是研究水分子微观运动的成像方法。主要依赖于水分子的运动，为组织成像对比提供了一种新的技术。三、磁共振功能成像2024/7/109:4833

它利用对扩散运动敏感的脉冲序列检测组织的水分子扩散运动状态，并用MR图像的方式显示出来。

在DWI中通常以表观扩散系数ADC描述组织中水分子扩散的快慢，而不直接采用扩散系数D。三、磁共振功能成像2024/7/109:4834

2.临床应用

（1）急性缺血性脑梗死；（2）肿瘤及一些囊性病变的鉴别诊断；（3）前列腺疾病、肝胆胰脾疾病、乳腺疾病、肾缺血性疾病、胃肠道等病变的诊断及鉴别诊断。

近年来全身DWI（类PET）技术逐渐在临床上得到应用，主要用于血液系统肿瘤的评价及恶性肿瘤全身转移的疗效评价。三、磁共振功能成像2024/7/109:4835DWI图示大面积脑梗死三、磁共振功能成像2024/7/109:4836全身DWI图三、磁共振功能成像2024/7/109:4837

（二）灌注成像（PWI）

灌注加权成像是建立在流动效应基础上的成像方法。描述血流通过组织血管网的情况，通过测量一些血流动力学参数，无创地评价组织的血流灌注状态。PWI常用在脑部。

1.成像技术（1）对比剂首过法:利用团注顺磁性对比剂，当血脑屏障完整时，首过的对比剂仅位于血管内，不向血管外间隙扩散。三、磁共振功能成像2024/7/109:4838血管内对比剂产生强大的、微观上的磁敏感梯度，引起周围组织局部磁场的短暂变化，可以通过MR图像上信号强度的变化测得。组织对比剂浓度与T2(或T2*)弛豫率的改变大致呈线性关系，信号强度与横向弛豫率呈指数关系，通过公式可将信号强度-时间曲线转化为组织对比剂浓度-时间曲线。三、磁共振功能成像2024/7/109:4839三、磁共振功能成像2024/7/109:4840

2.临床应用

PWI技术用于评价急性卒中后仍有缺血危险的脑组织、肿瘤、变性疾病及疗效。（1）脑卒中

（2）脑肿瘤：PWI有助于指导立体定位活检、鉴别放射损伤或肿瘤复发。

（3）脑功能研究。

（4）评价癫痫、Alzheimer病（AD）等。三、磁共振功能成像2024/7/109:4841PWI急性脑梗的评价三、磁共振功能成像2024/7/109:4842

（三）脑功能成像（fMRI）

脑功能磁共振成像主要是指基于血氧合水平依赖（BOLD）效应的脑功能磁共振成像（fMRI）技术。是利用与脑活动生理过程中，脑血流、脑血流容积、血液氧含量等微弱的能量代谢过程来成像。

1.成像原理

人体各种生理活动都有相应的大脑皮层控制，脑活动是快速的神经元生理和生化变化，三、磁共振功能成像2024/7/109:4843

大量消耗能量的过程，脑组织不能储存能量，只能从葡萄糖中获取，通过脑灌注到达毛细血管床供给活动的神经元。因此，区域脑活动的增加将伴随脑局部灌注和代谢的增加，脑组织血流、血流容积以及血氧消耗均增加，血流量增加超出了氧耗量的增加。这种差异导致脑活动区域静脉血氧合血红蛋白增加，脱氧血红蛋白相对少。脱氧血红蛋白主要缩短T2弛豫时间，引起T2加权像信号减低。三、磁共振功能成像2024/7/109:4844

2.临床应用

（1）神经外科学：协助制定手术计划，避免术中损伤皮层，对功能恢复提供参考；准确定位癫痫灶和周围的功能区皮层，指导癫痫手术方式及癫痫灶的切除范围；脑动静脉畸形、海绵状血管瘤等颅内血管畸形和结节性硬化症等手术前后功能定位。

三、磁共振功能成像2024/7/109:4845（2）神经病学：用于评价脑卒中病人的中枢损害及功能重组情况，在指导康复治疗中起重要作用。（3）精神病学：对疾病早期诊断和鉴别诊断、皮层功能重组的观察、治疗和预后研究有重要作用。三、磁共振功能成像2024/7/109:4846磁共振应用技术

SWI是一个三维采集，完全流动补偿的、高分辨率的、薄层重建的梯度回波序列，可充分显示组织之间内在的磁敏感特性的差别，如显示静脉血、出血（红细胞不同时期的降解成分）、铁离子等的沉积等。

四、磁敏感加权成像（SWI）2024/7/109:4848SWI图像四、磁敏感加权成像（SWI）2024/7/109:4849

磁共振波谱成像是利用质子在化合物中共振频率的化学位移现象，测定化合物组成成分及其含量的检测技术。是目前唯一无创性检测活体器官和组织代谢、生化、化合物定量分析的技术。

（一）成像原理

MRS成像原理遵循Larmor定律。不同的具有奇数核子的原子核具有不同的旋磁比，五、磁共振波谱成像（MRS）2024/7/109:4850

在外加静磁场中，其进动频率是不同的，氢质子（1H）的旋磁比最大（