与肿瘤相关的几项影像学-钱农

与肿瘤相关的几项影像学进展,常州市第二人民医院 影像科钱农,MR硬件,多射频发射技术一体化线圈技术,软件,背景抑制弥散加权成像多体素波谱测量等体素动态增强技术磁敏感加权成像,为什么要采用多射频,消除介电效应伪影缩短扫描时间,1.0T : H20 = 79cm,1.5T : H20 = 52cm,3.0T : H20 = 26cm,64MHz,128MHz,42MHz,Source: Merkle, E. M. et al. Am. J. Roentgenol. 2006;186:1524-1532,介电效应,6,介电效应,体部组织特性的不同导致RF射频场分布的不均匀介电效应伪影在3T更为明显（3T的射频波长与体部尺寸类似，导致驻波的产生）,射频波,20-25 cm,3.0T :128MHz H20 = 26cm,Dielectric Effect:介电效应,7,射频场的不均匀：图像信号的不均匀局部过高的射频能量SAR沉积：扫描时间延长,8,多源射频发射技术,采用多个独立的射频源以解决困扰3T体部成像的信号不均匀,通过并行射频发射以消除介电效应伪影,射频源1,射频源2,+,=,驻波效应的消除,肝脏顶部层面由于射频场的不均匀造成局部信号减低，使用多射频技术后图像明显改善。,扫描速度加快,一体化线圈技术的优势,减少更换线圈的时间大范围扫描,背景抑制弥散加权成像原理,磁共振背景抑制弥散加权成像(DWIBS)是在传统DWI基础上衍生出的一种新的DWI方法。其原理是水分子在媒介中的布朗运动，如果水在物体内自由移动，则此处会失相位，因此信号降低；反之如果水的扩散受限制，则很少失相位，因此信号较高。,优点,该序列将扩散加权成像与脂肪抑制和快速成像技术结合，克服了传统体部扩散加权成像必须在屏气条件下进行，扫描范围有限、图像信噪比和分辨率较低的局限，可以在自由呼吸状态下完成体部大范围(包括头颈、胸部、腹部及盆腔)薄层、无间断扫描，并得到高信噪比、高分辨率和高对比度的图像，可直观、立体地显示病变部位、形态、大小及范围。DWI所得图像经最大强度投影(MIP)重建，得到良好的背景抑制效果(DWIBS上正常血管、脂肪、肌肉及肠管信号被抑制)，病变清晰显示；利用黑白翻转技术，使病变的显示达到同PET相媲美的效果，故又称为“类PET”。据此原理根据淋巴结部位、大小、信号高低及表观扩散系数（ADC）和扩散敏感系数（b值）等参数，从而判断全身淋巴结病理生理改变，确定淋巴结的良恶性及诊断淋巴瘤。,病理情况：水的扩散受限,细胞水肿细胞水肿后，细胞间液减少，细胞内水增多，因而扩散受限的水增多，水的整体扩散速度慢于正常组织，主要见于脑急性梗死恶性肿瘤恶性肿瘤细胞较正常细胞体积大，恶性肿瘤的细胞间液较正常少，二者结合，水的整体扩散速度慢于正常组织,宫颈癌淋巴结转移,乳腺癌+淋巴结,舌癌,大 B-cell 淋巴瘤放疗前后比较,治疗前 治疗后,DWIBS的临床应用价值,能够检测到细胞级的病变对恶性肿瘤具有非常高的敏感性假阳性只有神经组织和细胞水肿，故特异性较高空间分辨率也明显高于PET可以与MRI的常规图像融合，易于病变定位全身转移灶筛查、寻找原发灶、治疗效果观察常规体检应用,磁敏感序列基础,根据不同组织间磁敏感差异提供图像对比增强以T2*加权梯度回波序列为序列基础,优点,高分辨三维完全流动补偿毫米级薄层扫描可同时获得磁矩图与相位图并融合,磁敏感性与磁敏感物质,磁敏感性-物质在外加磁场作用下的磁化程度，用磁化率表示磁敏感物质顺磁性 未成对电子 正磁化率 脱氧血红蛋白反磁性 成对电子 负磁化率 氧合血红蛋白铁磁性 永久磁化 强磁化率 含铁血黄素,主要用途,静脉成像观察微出血发现铁与钙化,肿瘤的特征,肿瘤血管生成微出血钙化坏死,前列腺癌,前列腺癌,a susceptibility weighted image,血管畸形,Sturge Weber disease,C+,SWI,脑外伤,Diffuse axonal injury in trauma（弥漫性轴索损伤）,肿瘤,Conventional 3D Gradient echo T1 Post-Gadolinium CONTRAST,SWI 对于肿瘤内部情况可以有很好的提示，该病例显示肿瘤内出血情况.,Susceptibility Weighted Image with NO CONTRAST,胶质瘤合并出血,SWI,T1 + contrast,多体素波谱测量,单体素波谱与多体素波谱的区别：单体素波谱:单体素波谱的体素大小一般用 1520mm3,体素可以适当缩小，最好放在肿瘤里面，且放在实性或中央部位，避免非肿瘤组织对MRS结果的影响。但是体积很小的肿瘤，因体素缩得太小会使信噪比下降，可包含部分肿瘤周围组织。由于肿瘤组织存在组织在空间分布中的不均匀，在同一肿瘤内可以有恶性度不同的组织并存，单体素波谱只是各种成分的总和，不能准确显示肿瘤活性部分的代谢及各种成分的空间分布，不利于对肿瘤进行术前分级。,多体素波谱测量,多体素波谱能弥补单体素波谱的不足，可运用于颅内肿瘤的诊断与鉴别诊断。它比单体素需要更高序的匀场。多体素波谱要用长TE序列扫描。,脑肿瘤,图像波谱,正常,肿瘤,右枕叶胶质瘤治疗前和后的MRS比较 治疗前，肿瘤胆碱强度比正常高约250%，胆碱大幅增加与NAA的减少示恶性胶质瘤存在。 治疗后，在肿瘤区胆碱量下降，乳酸盐增加，在神经胶质瘤中乳酸盐量增加指示组织坏死。,肿瘤区域MRS谱,治疗前 治疗后,CT,宽体探测器与超快速扫描大范围同层动态扫描双球管或瞬间KV切换双能量成像技术图像重建方式的改变，提高了分辨率,能谱成像,一键去骨碘水分离肌腱成像痛风小结结石成分分析去除金属伪影分析组织成分斑块去除肺灌注成像,原理,两种不同能级的X线对同一组织进行扫描时，X线的衰减度不同。不同组织的X线衰减度不同不同能量状态下采集不同密度物质的X线衰减信息，并对其进行分析。,原理,X线的衰减与成像物质的原子序数有关成像物质的密度与衰减相关低能光子的衰减高于高能光子,双能产生的种类,双球管同时曝光X线瞬间切换“三明治”探测器技术,S1: 80 kV,x 104,15,10,5,0,50,100,150,80 kV,140 kV,photon energy (keV),number of quanta,0.4 mm Sn,+ SPS,140 kV + SPS,S2: 140 kV,Dual Energy CT with Tin Filter(Selective Photon Shield),Dual Source,Single Source,肿瘤与炎症,渗出液与漏出液,利用CT灌注技术与碘定量分析观察肿瘤血管情况,CT灌注观察BV,BF, MTT和PS的数据，观察血供通过双能量技术计算肿瘤中碘含量的绝对值，从而反映血供,全肺灌注,定量碘含量测定,重建技术改进提高图像分辨率，降低辐射剂量,冠状动脉支架植入术后：,新型对比剂的应用,肝脏特异性对比剂用于肝癌的诊断,肝脏 MR 对比剂,肝胆对比剂,网状内皮系统 对比剂,细胞外对比剂,钆塞酸二钠, 钆贝葡胺,特异性肝细胞摄取 (约50% 剂量),Schuhmann-Giampieri et al.; Radiology 1992;183:59-64Van Montfoort et al.; JPET 1999;290:153-157,双通道排泄,唯一具有双通道排泄的对比剂,瑞素维特Resovist,静脉注射,肝组织信号选择性降低(T2加权),病变:不摄取,Kupffer细胞吞噬,静脉注射,病变:不摄取,肝细胞摄取,肝组织信号选择性增高 (T1加权),具有肝细胞的病变: 摄取,普美显,作用模式,肝特异性 MR 对比剂,T2 SSFSE,T1双回波 GRE,3D FS T1GRE,动脉期,门脉期,2/3 min,T2FSE,肝胆期(1020min),平扫,增强,普美显 vs 马根维显: 延迟期肝血管的差异,AP,1min,3 min