临床医学概论 超声、X线、CT、MR检查

临床医学概论超声、X线、CT、MR检查

临床医学概论（4）

MRI检查

MRI设备系统

由主磁体、梯度系统、射频系统、计算机系统及其他辅助设备等五部分组成。MRI设备系统

1、

磁体:核心部件，产生均匀磁场(B0)。

一般磁场强度或者说磁共振是1.5T/3.0T均指的是主磁场强度MRI设备系统永磁电磁常导超导主磁体0.35T永磁磁体1.5T超导磁体三种常见主磁体类型

(1)永磁磁体：主磁体永磁材料组合而成，磁场的均匀性较差，磁场强度﹤0.35T。

(2)常导磁体：常导磁体由铜或铝线绕制成同轴三线圈或四线圈的空芯磁体，磁场强度一般可达0．2～

0.4T，其特点是造价低、耗电量大，场强和磁场均匀度都难以提高。三种常见主磁体类型(3)超导磁体：超导原理：超导体在低温下（-273℃）可出现无电阻状态，电流在闭合的超导线圈内几乎无衰减地循环流动，产生稳定的磁场。由超导材料如铌-钛合金细线绕制成的空芯线圈，由液氮和液氦双重冷却。特点是磁场强度高，均匀度好，耗电量小，但维持费用高。目前高场1.5T及3.0T以上的超高场强均使用超导磁体

2、梯度系统：梯度系统的组成：梯度线圈、梯度放大器等。梯度：磁场强度沿着选择的方向线性变化。X/Y/Z三个方向各有一组梯度线圈主要作用：1、MR信号的空间编码；1、产生MR回波（梯度回波）；3、施加扩散磁敏感梯度场，进行DWI。目前GE、飞利浦均推出双梯度技术

3、射频系统：射频系统的组成：RF发生器、RF放大器、RF线圈RF线圈：除bodycoil外，其余均需操作者摆放于不同检查部位。目前发展趋势：全景一体化成像和局部高密度线圈单元的有机组合RF线圈按作用分两类：激发并采集MRI信号（体线圈）仅采集MRI信号（即接收线圈），射频发射采用体线圈进行（绝大多数表面线圈）下肢或上肢血管全景成像一般多用bodycoil作为发射和接收线圈。表面浅圈有两个突出的优点：①充填因子大，接收MR信号的效率高，可增加SNR，提高图像的质量；②可明显提高空间分辨率，对微小病变的观察十分有利。磁共振系统的生物效应和安全性目前研究表明，MR设备对人体不会造成损害磁共振系统的生物效应和安全性强磁场和射频场可能使心脏起搏器失灵，体内的金属植入物移位，同时，体内的金属还可发热而造成伤害。因此，MR检查具有绝对禁忌症和相对禁忌症。绝对禁忌症：指会导致被检者生命危险的情况MR检查绝对禁忌症

(1)装有心脏起搏器者及神经刺激器者。

(2)装有铁磁性或电子耳蜗者。

(3)中枢神经系统的金属止血夹和眼球金属异物(4)高烧患者

磁共振系统的生物效应和安全性相对禁忌症：指有可能导致被检者生命危险或不同程度伤害的情况，通过解除器械后可进行检查者。MR检查相对禁忌症

(1)体内有金属植入物，如心脏金属瓣膜、人工关节、固定钢板、止血夹、金属假牙、避孕环等。

(2)体内有胰岛素泵。

(3)妊娠三个月的早孕患者

(4)危重患者:带有呼吸机及心电监护设备者、昏迷神志不清者。

(5)易发癫痫者、幽闭恐惧者磁共振系统的生物效应和安全性磁体的投射效应：指磁性物体靠近磁场时，因磁场的吸引力作用，向磁体飞行的行为。可对病人和工作人员造成灾难性甚至致命伤害。MR室内禁止带入的物品

(1)推车、担架、监护仪器、呼吸器等医疗设备。

(2)剪刀、硬币、钥匙、发夹、手机、手表、雨伞等带金属的日用平。

(3)磁卡、相机等。磁共振系统的生物效应和安全性磁共振系统的生物效应和安全性MR检查的安全要求

(1)对患者及家属详细讲解MR检查的安全性问题,解除顾虑。

(2)检查室外张贴有关MR检查的注意事项。

(3)被检查者及家属要填写患者安全检查调查表。

（4)了解患者体内有无金属异物或假体。女性患者如带有铁磁性金属节育环，应于检查前取出。

(5)严禁将金属物品，特别是铁磁性物质带人检查室内。

(6)对有精神紧张、恐惧者除详细解释以消除患者心理障碍外,可在外耳道内填塞棉球,以减少噪声的影响。向患者解释可能产生身体发热的原因；并嘱患者闭眼以减少恐惧；必要时允许有家属陪同检查。

(7)对不能合作的患者及患儿要给予镇静剂，待其入睡后再进行检查。

(8)对育龄妇女要了解是否妊娠,妊娠3个月内者应延期或停止检查。

(9)对需要做增强MR检查者，应向家属及患者解释使用对比剂的目的、意义及反应。磁共振系统的生物效应和安全性MR成像原理

磁共振成像基本原理：1、将人体置于外加磁场（B0）中

磁共振成像基本原理：2、用射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振；3、在停止射频脉冲后，氢原子核发出电信号，并被体外的接受器收录；4、经电子计算机处理获得图像。MagneticResonanceImagingMRI定义：通过对静磁场（B0）中的人体施加某种特定频率的射频脉冲，使人体组织中的氢质子受到激励而发生的共振现象，当终止脉冲后，氢质子在弛豫的过程中发射出射频（MR信号），经接收线圈接收后计算机处理而成像的。

MRI只限于1H成像对含氢质子较少的组织？MagneticResonanceImaging高信号---白色---脂肪等信号---灰色---肌肉低信号---黑色---肺MRI图像特点1、黑白灰阶成像2、多方位成像3、多参数成像T1ContrastTE=14msTR=400msT2ContrastTE=100msTR=1500msProtonDensityTE=14msTR=1500ms图像分辨率影响因素：MRI检查1、主磁场强度（B0）B0越大，纵向磁化越大，翻转到XY平面的横向磁化越大，信号强度越大，SNR越大。图像分辨率影响因素：MRI检查2、接收线圈的功能线圈距被检部位越近，MR信号强度越大。线圈敏感区包含的组织越多，噪声越大。要提高信噪比，必须选择合适的线圈：尽量贴近被检部位；线圈敏感区包含的组织尽可能的少。图像分辨率影响因素：MRI检查2、接收线圈的功能接收线圈与MRI图像SNR密切相关接收线圈离身体越近，所接收到的信号越强线圈内体积越小，所接收到的噪声越低图像分辨率影响因素：MRI检查成像原理3、射频脉冲能量4、计算机处理能力图像分辨率影响因素：MRI检查成像原理

图像分辨率影响因素：MRI检查成像原理5、成像矩阵、成像野、层厚

FOV不变，采集矩阵的增加，空间分辨力提高，SNR下降。但矩阵的增加会延长成像时间，成像时间正比于相位编码的次数，即相位编码方向的像素数目。图像对比度：与所用成像序列有关：自旋回波序列、梯度回波序列等与人体组织氢质子的质子密度、T1/T2弛豫时间有关MRI检查成像原理T1WIT2WIMRI优缺点MRI检查MRI优缺点优点：以射频脉冲作为成像的能量源，无放射性辐射多方位（任意面）、多参数成像

T1WI----主要反映组织间T1差别，显示解剖结构。

T2WI---主要反映组织间T2差别，显示病变。PDWI-----主要反映组织间质子密度差别。多参数成像MRI检查MRI优缺点优点：无骨骼伪影干扰造影剂基本无副作用（钆制剂）除进行形态学研究外，还可进行功能、组织化学、生物化学方面的研究。尤其适合于中枢神经系统的检查。MRI检查MRI优缺点缺点：成像时间相对较长（序列多）磁性物体干扰严重钙化、骨化及肺组织等含氢质子很少的组织成像分辨率差设备相对较贵危重病人、高热病人不能检查带心脏起搏器或体内带有铁磁性物质的病人不能进行检查金属假牙伪影无金属假牙者检查方法平扫增强扫描MRI特殊成像技术MRI检查检查方法平扫不同检查部位采用不同的射频线圈和接受线圈多参数加权成像：PWI、T1WI、T2WI、FLAIR、DWI等常规横断面，必要时加冠状面、矢状面、斜面MRI检查检查方法增强扫描造影剂：钆制剂---离子型非特异性细胞外液对比剂，经肾脏代谢，毒性小。原理：缩短质子的弛豫时间方式：静脉快速团注注射后进行T1加权扫描T1WI平扫T1WI增强T2WIFLAIRDWIMRI检查检查方法MRI特殊成像技术脂肪抑制成像MRA血管成像磁共振水成像：MRCP、MRU、MRM等功能磁共振成像：弥散加权成像、弥散张量成像、灌注成像、血样水平依赖MR功能成像、波谱成像MRI检查检查方法MRI脂肪抑制脂肪抑制MRI检查检查方法MRA血管成像非增强MRA法时间飞跃法（TOF）：流入增强效应，是最广泛的血管成像方法，包括2D单层面积重叠TOF法MRA、3D单容积采集TOF法MRA。相位对比法（PC）：相位效应，主要用于血流方向、流速、流量的定量分析。对比增强MRA法（CE-MRA）:利用对比剂的作用，改变弛豫时间的血管成像方法。MRI检查检查方法MRA2DTOF-MRA3DTOF-MRAMRI检查检查方法注射对比剂的血管成像实时动态监测血管磁共振水成像是MR胰胆管造影(MRCP)，MR泌尿系造影(MRU),MR脊髓成像(MRM),MR涎管造影(MRS)等的总称。此技术对流速慢或停滞的液体（如脑脊液、胆汁、尿液、静脉血等）非常灵敏，呈高信号，而实质性器官和流动液体(如动脉血)呈低信号，从而达到水成像效果。MRCPMRU磁共振水成像MRM磁共振水成像磁共振水成像：MRCP、MRU、MRM等优点：(1)为非侵入性的，不需要插管；(2)安全简便，不需用造影剂，无造影剂副反应的问题；(3)图像效果接近应用造影剂的X线造影，其影像分析的原则相同，易于被接受；磁共振水成像：MRCP、MRU、MRM等优点：(4)器官内的液体(水)是天然对比剂，即使完全性阻塞时也能观察阻塞远端的影像；(5)无侵入性检查的禁忌证；(6)对疑有管腔狭窄者，可在任何平面获得多层投影的影像。功能磁共振成像定义：是指应用磁共振成像技术对人或动物的功能进行研究和检查。包括：DWI、DTI、PWI、BOLD(狭义fMRI)、MRS。首先应用于中枢神经系统。MRI弥散加权成像DWI建立在人体组织微观流动效应基础上，利用人体内不同情况下水分子扩散程度的不同所造成的信号改变来进行的磁共振成像。DWI主要根据D值分布成像，由于组织弥散系数不同而形成图像。反映人体组织的空间组成信息及病理生理状态下各组织成分之间水分子交换的功能状况。目前多应用于脑缺血、脑梗死，特别是急性脑梗死的早期诊断。DWIMRI弥散成像MRI弥散张量成像DTI利用弥散敏感梯度从多个方向对水分子的弥散各向异性进行量化，反映活体组织内的细微结构。是DWI的发展和深化。是当前唯一能有效观察和追踪脑白质纤维束的非侵入性检查方法。T2WIDTI弥散张量成像主要临床应用脑缺血、脑白质疏松、弥漫性轴索损伤大脑的发育、成熟和退化MRI灌注成像MR灌注成像是用来反映组织微循环的分布及其血流灌注情况，评估局部组织的活力及功能的技术。成像方法：非增强：动脉自旋标记（ASLMRI）

增强:动态磁敏感对比增强（DSCMRT）主要用于脑梗死的早期诊断；心脏、肾脏、肝脏功能灌注以及肿瘤的良恶性鉴别诊断。鉴别肿瘤良恶性红箭头：未出现异常灌注，诊断为良性黄箭头：灌注异常，诊断为恶性病变MRIBOLD成像BOLD是以MRI研究活体脑神经细胞活动状态的检查技术。主要显示静脉毛细血管内血液氧合状态所起的磁共振信号的变化。主要采用快速或超快速扫描技术，测量人脑在思维、视觉、听觉或肢体活动时相应脑区组织的血氧含量、局部灌注状态等的变化。运动功能成像热痛觉刺激脑功能成像MR波谱MRI频谱成像磁共振波谱学是利用MR中的化学位移来测定分子组成空间构型的一种检测方法。目前最常用的有1H，31P等。根据代谢物的多少来分析组织代谢改变，以达到诊断疾病及判断疗效。常用于颅脑肿瘤及癫痫的诊断及研究。MRI特殊成像技术—频谱成像正常脑波谱分析脑波谱分析测定的物质：胆碱（Cho）、肌酸（Cr）、r-氨基丁酸（GABA）、乳酸（Lac）、N-乙酰门冬氨酸（NAA）MR波谱MRI特殊成像技术—频谱成像正常MRI图像表现MRI检查诊断基础正常MRI图像表现正常人体部位的MRI图像：显示人体断面解剖结构人体正常组织的MRI信号强度特点：低、无信号----黑影，高信号----白影正常MRI图像表现脂肪：T1WI、T2WI高信号MRI检查诊断基础MRI检查正常MRI表现体液（游离水）：T1WI低、T2WI高T1WIT2WIMRI检查正常MRI表现实质性脏器：T1WI中等信号,明显低于脂肪；T2WI因不同脏器有所变化，但低于体液信号。T1WIT2WI流动血液：T1WI、T2WI流空信号（无信号）骨皮质、肺/空气：T1WI、T2WI低信号MRI检查正常MRI表现异常MRI图像表现MRI检查诊断基础异常MRI图像表现一般表现：组织断面图像大体形态学异常改变（器官形态、大小、位置、边缘及内部结构改变）MRI检查诊断基础异常MRI图像表现病变组织MRI信号特点：水肿，坏死囊变、囊肿出血肿瘤纤维化、钙化、骨化增强扫描信号变化硬膜外血肿（梭形）硬膜下血肿（新月形）转移瘤左枕叶脑脓肿（环形强化）SE－T1WIT1WI增强扫描脑膜瘤颈椎神经鞘瘤颈椎间盘突出先天性脑脊膜膨出心包积液腹主动脉瘤FSET2WISET1WIG