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1、磁共振成像Magnetic Resonance Imaging l 1946 發(fā) 現(xiàn) 磁 共 振 現(xiàn) 象 Bloch Purcelll 1971 發(fā) 現(xiàn) 腫 瘤 的 T1、 T2時(shí) 間 長 Damadianl 1973 做 出 兩 個(gè) 充 水 試 管 MR圖 像 Lauterburl 1974 活 鼠 的 MR圖 像 Lauterbur等l 1976 人 體 胸 部 的 MR圖 像 Damadianl 1977 初 期 的 全 身 MR圖 像 Mallardl 1980 磁 共 振 裝 置 商 品 化l 1989 0.15T永 磁 商 用 磁 共 振 設(shè) 備 中 國 安 科 l 2003 諾
2、貝 爾 獎(jiǎng) 金 Lauterbur Mansfierd發(fā) 生 事 件 作 者 或 公 司磁 共 振 發(fā) 展 史 l人 體 內(nèi) 氫 原 子 核 是 人 體 內(nèi) 最 多 的 物 質(zhì) 。 最 易 受 外 加 磁場 的 影 響 而 發(fā) 生 磁 共 振 現(xiàn) 象 (沒 有 核 輻 射 )l有 一 個(gè) 穩(wěn) 定 的 靜 磁 場 ( 磁 體 )l梯 度 場 和 射 頻 場 : 前 者 用 于 空 間 編 碼 和 選 層 , 后 者 施加 特 定 頻 率 的 射 頻 脈 沖 , 使 之 形 成 磁 共 振 現(xiàn) 象l信 號(hào) 接 收 裝 置 : 各 種 線 圈l計(jì) 算 機(jī) 系 統(tǒng) : 完 成 信 號(hào) 采 集 、 傳
3、輸 、 圖 像 重 建 、 后 處理 等 人 體 內(nèi) 的 H核 子 可 看 作 是自 旋 狀 態(tài) 下 的 小 星 球 。 自 然 狀 態(tài) 下 , H核 進(jìn) 動(dòng)雜 亂 無 章 , 磁 性 相 互 抵 消z M yx進(jìn) 入 靜 磁 場 后 , H核 磁 矩 發(fā) 生 規(guī) 律 性 排 列 ( 正 負(fù) 方 向 ) , 正 負(fù) 方 向 的 磁 矢 量 相 互抵 消 后 , 少 數(shù) 正 向 排 列 ( 低 能 態(tài) ) 的 H核 合 成 總 磁 化 矢 量 M, 即 為 MR信 號(hào) 基 礎(chǔ) Z ZY YXB0 X MZ MXYA:施 加 90度 RF脈 沖 前 的 磁 化 矢 量 MzB:施 加 90度 RF
4、脈 沖 后 的 磁 化 矢 量 Mxy.并 以 Larmor頻 率 橫 向 施 進(jìn)C:90度 脈 沖 對(duì) 磁 化 矢 量 的 作 用 。 即 M以螺 旋 運(yùn) 動(dòng) 的 形 式 傾 倒 到 橫 向 平 面A B C在這一過程中,產(chǎn)生能量 三 、 弛 豫 ( Relaxation) 回 復(fù) “ 自 由 ” 的 過程 1. 縱 向 弛 豫 ( T1弛 豫 ) : M0( MZ) 的 恢 復(fù) ,“ 量 變 ” 高 能 態(tài) 1 H 低 能 態(tài) 1 H 自 旋 晶 格 弛 豫 、 熱 弛 豫 吸 收 RF光 子 能 量 ( 共 振 ) 低 能 態(tài) 1 H 高 能 態(tài) 1 H 放 出 能 量 ( 光 子 ,
5、MRS) T1弛 豫 時(shí) 間 : MZ恢 復(fù) 到 M0的 2/3所 需 的時(shí) 間 T1愈 小 、 M0恢 復(fù) 愈 快 T2弛 豫 時(shí) 間 :MXY 喪 失 2/3所 需 的 時(shí) 間 ;T2愈 大 、 同 相 位 時(shí) 間 長MXY持 續(xù) 時(shí) 間 愈 長 與 S l T1加 權(quán) 成 像 、 T2加 權(quán) 成 像 l 所 謂 的 加 權(quán) 就 是 “ 突 出 ” 的 意 思 l T1加 權(quán) 成 像 ( T1WI) -突 出 組 織 T1弛豫 ( 縱 向 弛 豫 ) 差 別 l T2加 權(quán) 成 像 ( T2WI) -突 出 組 織 T2弛豫 ( 橫 向 弛 豫 ) 差 別 。 磁 共 振 診 斷 基 于
6、此 兩 種 標(biāo) 準(zhǔn) 圖 像磁 共 振 常 規(guī) h檢 查 必 掃 這 兩 種 標(biāo) 準(zhǔn) 圖 像 .T1的 長 度 在 數(shù) 百 至 數(shù) 千 毫 秒 ( ms) 范 圍 T2值 的 長 度 在 數(shù) 十 至 數(shù) 千 毫 秒 ( ms) 范 圍 在 同 一 個(gè) 馳 豫 過 程 中 ,T2比 T1短 得 多 l 如 何 觀 看 MR圖 像 :l 首 先 我 們 要 分 清 圖 像 上 的 各 種 標(biāo) 示 。 分 清 掃 描序 列 、 掃 描 部 位 、 掃 描 層 面 。l 正 常 或 異 常 的 所 在 部 位 -即 在 同 一 層 面 觀 察 、分 析 T1、 T2加 權(quán) 像 上 信 號(hào) 改 變 。l
7、絕 大 部 分 病 變 T1WI是 低 信 號(hào) 、 T2WI是 高 信 號(hào)改 變 。 只 要 熟 悉 掃 描 部 位 正 常 組 織 結(jié) 構(gòu) 的 信 號(hào)表 現(xiàn) , 通 常 病 變 與 正 常 組 織 不 會(huì) 混 淆 。l 一 般 的 規(guī) 律 是 T1WI看 解 剖 ,T2WI看 病 變 。 圖 像 空 間 分 辨 力 , 對(duì) 比 分 辨 力一 、 如 何 確 定 MRI的 來 源( 一 ) 層 面 的 選 擇1. MXY產(chǎn) 生 ( 1H共 振 ) 條 件 RF = =B02. 梯 度 磁 場 Z( GZ) G ZB0 不 同 頻 率 的 RF 特 定 層 面 1H激 勵(lì) 、 共 振 3. 層
8、厚 的 影 響 因 素 RF的 帶 寬 GZ的 強(qiáng) 度 層 厚 二 體 素 信 號(hào) 的 確 定1、 頻 率 編 碼 2、 相 位 編 碼 M0-GZ、 RF 相 應(yīng) 層 面 MXY - GY沿 Y方 向 1H有 不 同 各 1H同 相 位 MXY旋 進(jìn) 速 度 不 同 同 頻 率 一 定 時(shí) 間 后 GX 沿 X方 向 1H有 不 同 沿 Y方 向 不 同 1H 的 MXY MXY旋 進(jìn) 頻 率 不 同 位 置 不 同 ( 相 位 不 同 ) 三 空 間 定 位 及 傅 立 葉 轉(zhuǎn) 換 GZ-某 一 層 面 產(chǎn) 生 MXY GX-MXY旋 進(jìn) 頻 率 不 同 GY-MXY旋 進(jìn) 相 位 不 同
9、 ( 不 影 響 MXY大 小 ) 某 一 層 面 不 同 的 體 素 , 有 不 同 頻 率 、 相 位 MRS( FID) 檢 查 技 術(shù)產(chǎn) 生 圖 像 的 序 列 名 產(chǎn) 生 圖 像 的 脈 沖 序 列 技 術(shù) 名TRA、 COR、 SAGT1WT2W SE TR、 TE. 梯 度 回 波 FFE快 速 自 旋 回 波 FSE壓 脂壓 水MRA 短 TR短 TE T1W長 TR長 TE T2W增 強(qiáng)MR最 常 用 的 技 術(shù) 是 : 多 層 、 多 回 波 的 SE ( spin echo, 自旋 回 波 ) 技 術(shù)磁 共 振 掃 描 時(shí) 間 參 數(shù) : TR、 TE磁 共 振 掃 描
10、還 有 許 多 其 他 參 數(shù) : 層 厚 、 層 距 、 層 數(shù) 、 矩 陣等 l 常 規(guī) 序 列 自 旋 回 波 ( SE) ,快 速 自 旋 回 波 ( FSE) 梯 度 回 波 ( FE) 反 轉(zhuǎn) 恢 復(fù) ( IR) , 脂 肪 抑 制 ( STIR) 、 水 抑 制 ( FLAIR)l 高 級(jí) 序 列 水 成 像 ( MRCP,MRU,MRM) 血 管 造 影 ( MRA,TOF2D/3D) 三 維 成 像 ( SPGR) 彌 散 成 像 ( DWI)l 關(guān) 節(jié) 運(yùn) 動(dòng) 分 析 是 一 種 成 像 技 術(shù) 而 非 掃 描 序 列 l 必 掃 序 列l(wèi) 圖 像 清 晰l 顯 示 解 剖
11、 結(jié) 構(gòu)l 目 前 只 用 于 T1加 權(quán) 像 l 必 掃 序 列l(wèi) 成 像 速 度 快l 多 用 于 T2加 權(quán) 像 l 成 像 速 度 快l 對(duì) 出 血 敏 感 T2加 權(quán) 像 水 抑 制l 抑 制 自 由 水l 梗 塞 灶 顯 示 清 晰l 判 斷 病 灶 成 份 l 抑 制 脂 肪 信 號(hào)l 判 斷 病 灶 成 分l 其 它 組 織 顯 示 更 清 晰 脂 肪 抑 制 l 無 需 造 影 劑l TOF法l PC法l MIP投 影l(fā) 動(dòng) 靜 脈 分 開 顯 示 l 含 水 管 道 系 統(tǒng) 成 像 膽 道 MRCP 泌 尿 路 MRU 椎 管 MRMl 主 要 用 于 診 斷 梗 阻 擴(kuò)
12、張 l 超 高 空 間 分 辨 率 掃 描l 任 意 方 位 重 建l 窄 間 距 重 建 技 術(shù)l 大 大 提 高 對(duì) 小 器 官 、 小 病 灶 的 診 斷 能 力 早期診斷腦梗塞 MRI的 設(shè) 備一 、 信 號(hào) 的 產(chǎn) 生 、 探 測 接 受1. 磁 體 ( Magnet) : 靜 磁 場 B0 ( Tesla, T ) 組 織 凈 磁 矩 M0 永 磁 型 ( permanent magnet) 常 導(dǎo) 型 ( resistive magnet) 超 導(dǎo) 型 ( superconducting magnet) 磁 體 屏 蔽 ( magnet shielding)2. 梯 度 線 圈
13、( gradient coil) : 形 成 X、 Y、 Z軸 的 磁 場 梯 度 功 率 、 切 換 率3. 射 頻 系 統(tǒng) ( radio-frequence system, RF ) MR信 號(hào) 接 收二 、 信 號(hào) 的 處 理 和 圖 象 顯 示 數(shù) 模 轉(zhuǎn) 換 、 計(jì) 算 機(jī) , 等 等 ; MRI技 術(shù) 的 優(yōu) 勢1、 軟 組 織 分 辨 力 強(qiáng) ( 判 斷 組 織 特 性 )2、 多 方 位 成 像3、 流 空 效 應(yīng) ( 顯 示 血 管 )4、 無 骨 骼 偽 影 5、 無 電 離 輻 射 , 無 碘 過 敏 6、 不 斷 有 新 的 成 像 技 術(shù) MRI技 術(shù) 的 禁 忌
14、證 和 限 度1.禁 忌 證 體 內(nèi) 彈 片 、 金 屬 異 物 各 種 金 屬 置 入 : 固 定 假 牙 、 起 搏 器 、 血 管 夾 、 人 造 關(guān) 節(jié) 、支 架 等 危 重 病 人 的 生 命 監(jiān) 護(hù) 系 統(tǒng) 、 維 持 系 統(tǒng) 不 能 合 作 病 人 , 早 期 妊 娠 , 高 熱 及 散 熱 障 礙 2. 其 他 鈣 化 顯 示 相 對(duì) 較 差 空 間 分 辨 較 差 ( 體 部 , 較 同 等 CT) 費(fèi) 用 昂 貴 多 數(shù) MR機(jī) 檢 查 時(shí) 間 較 長 掃 描 注 意 事 項(xiàng)l 1. 病 人 必 須 去 除 一 切 金 屬 物 品 , 最 好 更 衣 , 以 免 金 屬物
15、被 吸 入 磁 體 而 影 響 磁 場 均 勻 度 , 甚 或 傷 及 病 人 。l 2. 掃 描 過 程 中 病 人 身 體 ( 皮 膚 ) 不 要 直 接 觸 碰 磁 體 內(nèi)壁 及 各 種 導(dǎo) 線 , 防 止 病 人 灼 傷 。l 3. 紋 身 ( 紋 眉 ) 、 化 妝 品 、 染 發(fā) 等 應(yīng) 事 先 去 掉 , 因 其可 能 會(huì) 引 起 灼 傷 。l 4. 病 人 應(yīng) 帶 耳 塞 , 以 防 聽 力 損 傷 。 1. 顱 內(nèi) 良 惡 性 占 位 病 變2. 腦 血 管 性 疾 病 梗 死 、 出 血 、 動(dòng) 脈 瘤 、 動(dòng) 靜 脈 畸 形 ( AVM) 等3. 顱 腦 外 傷 性 疾
16、病 腦 挫 裂 傷 、 外 傷 性 顱 內(nèi) 血 腫 等4. 感 染 性 疾 病 腦 膿 腫 、 化 膿 性 腦 膜 炎 、 病 毒 性 腦 炎 、 結(jié) 核 等5. 脫 髓 鞘 性 或 變 性 類 疾 病 多 發(fā) 性 硬 化 ( MS) 等6. 先 天 性 畸 形 胼 胝 體 發(fā) 育 不 良 、 小 腦 扁 桃 體 下 疝 畸 形 等 1. 腫 瘤 性 病 變 椎 管 類 腫 瘤 ( 髓 內(nèi) 、 髓 外 硬 膜 內(nèi) 、 硬 膜 外 ) , 椎 骨 腫 瘤 ( 轉(zhuǎn) 移 性 、 原 發(fā) 性 ) 2. 炎 癥 性 疾 病 脊 椎 結(jié) 核 、 骨 髓 炎 、 椎 間 盤 感 染 、 硬 膜 外 膿 腫
17、、 蛛 網(wǎng) 膜 炎 、 脊 髓 炎 等3. 外 傷 骨 折 、 脫 位 、 椎 間 盤 突 出 、 椎 管 內(nèi) 血 腫 、 脊 髓 損 傷 等4. 脊 柱 退 行 性 變 和 椎 管 狹 窄 癥 椎 間 盤 變 性 、 膨 隆 、 突 出 、 游 離 , 各 種 原 因 椎 管 狹 窄 , 術(shù) 后 改 變 ,5. 脊 髓 血 管 畸 形 和 血 管 瘤6. 脊 髓 脫 髓 鞘 疾 病 ( 如 MS) , 脊 髓 萎 縮 7. 先 天 性 畸 形 對(duì) 縱 隔 及 肺 門 區(qū) 病 變 顯 示 良 好 , 對(duì) 肺 部 結(jié) 構(gòu) 顯 示 不 如 CT。1. 胸 廓 入 口 病 變 及 其 上 下 比 鄰
18、 關(guān) 系2. 縱 隔 腫 瘤 和 囊 腫 及 其 與 大 血 管 的 關(guān) 系3. 其 他 較 CT無 明 顯 優(yōu) 越 性1. 大 血 管 病 變 各 類 動(dòng) 脈 瘤 、 腔 靜 脈 血 栓 等2. 心 臟 及 心 包 腫 瘤 , 心 包 其 他 病 變3. 其 他 ( 如 先 心 、 各 種 心 肌 病 等 ) 較 超 聲 心 動(dòng) 圖 無 優(yōu) 勢 , 應(yīng)用 不 廣 主 要 用 于 部 分 實(shí) 質(zhì) 性 器 官 的 腫 瘤 性 病 變1. 肝 腫 瘤 性 病 變 , 提 供 鑒 別 信 息2. 胰 腺 腫 瘤 , 有 利 小 胰 癌 、 胰 島 細(xì) 胞 癌 顯 示3. 宮 頸 、 宮 體 良 惡
19、性 腫 瘤 及 分 期 等 , 先 天 畸形4. 腫 瘤 的 定 位 ( 臟 器 上 下 緣 附 近 ) 、 分 期5. 膽 道 、 尿 路 梗 阻 和 腫 瘤 , MRCP, MRU6. 直 腸 腫 瘤 X線 及 CT的 后 續(xù) 檢 查 手 段 鈣 質(zhì) 顯 示 差 和 空 間 分 辨 力部 分 情 況 可 作 首 選 :1. 累 及 骨 髓 改 變 的 骨 病 ( 早 期 骨 缺 血 性 壞 死 , 早 期 骨 髓 炎 、 骨 髓 腫 瘤 或 侵 犯 骨 髓 的 腫 瘤 )2. 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 關(guān) 節(jié) 的 損 傷 ( 膝 、 髖 關(guān) 節(jié) )3. 形 狀 復(fù) 雜 部 位 的 檢 查 ( 脊 柱 、 骨 盆 等 )