MR机器的技术改革

（三）低剂量技术的改革,1、管电流调节2、管电压调节3、门控心血管成像4、消除无效辐射5、部分扫描6、迭代算法,1、自动管电流调节,a. 通过定位像的扫描了解被扫描区域的密度和厚度，制定不同区域不同的管电流。 b.即时调节管电流，通过上一层的密度和厚度决定下一层的管电流。随时调整。,2、管电压的调节,对于体重指数较小的病人，不仅可以降低毫安秒，而且可以适当降低管电压，这样在图像质量不受影响的前提下，大幅度降低辐射剂量。 减少毫安秒的辐射剂量的降低是算术级数，降低电压则是几何级数。,小儿肺扫描的对照,120kV,100kV,80kV,不同管电压的比较,全部为2011年出生，大于1岁，每组5例转换系数：K=0.0026 最小值 最大值（mSv） 120kV 1.482 1.794100kV 1.092 1.43 80kV 0.65 0.832,3、心电门控心血管成像,、根据BMI的不同适当减少毫安；、根据预测的最佳时相，时相期内全剂量，其余时相大幅度减少剂量。,回顾性门控减少剂量的措施,自适应剂量调剂,100%,20%,前置性门控,扫描前决定采样时相，以心电作为触发方式 。仅在确定的时相内曝光，主要在轴扫（步进式）中应用。,前置门控减少辐射剂量：,轴扫（大概等于螺距是1的螺旋扫描），减少辐射剂量； 仅在相位内曝光，其他时间不曝光，减少辐射剂量。,4、消除无效辐射,宽探测器扫描时，开始扫描部分以及最后扫描部分不在扫描范围之内，对人体是无效辐射，新的屏蔽技术可以消除这些无效辐射，从而减少不必要的伤害。,特殊装置：遮挡这部分射线,5、部分扫描,敏感部位不直接曝光，减少敏感部位的辐射剂量。例如乳腺扫描，当球管位于乳腺上方时停止X线发射，尽量减少乳腺接受的射线剂量。,with X-CARE,敏感器官剂量降低40%,敏感器官低剂量能量成像技术,6、迭代算法,常规重建算法，噪声较大，需要更多的辐射来降低噪声（增加电流以消除噪声）。 迭代算法，采集数据后，利用建模的方法，多次校正计算，以降低噪声，数次之后，可以降低约60%的剂量。,迭代算法原理,先建立一个模型，然后与模型对照反复校正， 逐渐降低噪声，提高图像质量,各厂家的迭代重建技术,反投影法 迭代算法,两种算法的比较（相同剂量）,迭代重建降低剂量,CTDI 11.6 mGy 5.2 mGyDLP 560 mGy.cm 237 mGy.cm,剂量对照,DLP: 287,DLP: 670,2.3,头颅扫描对照,DLP: 1415,DLP: 2312,1.6,二、MRI的现状与发展趋势,（一）MR机器的技术改革 （二）扫描序列的改革,（一）MR机器的技术改革,1、磁体的进展2、射频系统的改革3、线圈的改革4、扫描序列的改革,1、磁体的进展,磁场强度逐渐增高短磁体设计大孔径D. 液氦零消耗,A. 磁场强度逐渐增高,磁场强度越高，分辨力越高,1.5T,3.0T,7.0T,7.0T,7Twhite matter SNR = 65gray matter SNR = 76,T2WI不同场强灰白质分辨力差异,3.0T,3Twhite matter SNR = 26gray matter SNR = 34,7T,3T,1.5T,Courtesy G. Wiggins, LL. Wald, MGH, Boston, USA,*Works in Progress. The information about this product is preliminary. The product is under development and is not commercially available in the U.S. and its future availability cannot be ensured.,T1MI不同场强灰白质分辨力的差异,3T,7T,Voxel volume: 23.7mm,Voxel volume: 13.2mm,*Works in Progress. The information about this product is preliminary. The product is under development and is not commercially available in the U.S. and its future availability cannot be ensured.,不同场强功能成像的差异,B. 短磁体设计,舒适，减少幽闭综合征现象的出现,西门子Magnetom Espree1.5T70cm孔径磁体长125cm,3.0T 短磁体设计,Verio液氦消耗：0L/h磁体孔径：70cm磁体长度：173cm,C. 大孔径,特殊体型患者、特殊体位扫描,b. 乳腺穿刺活检：,T2 TSE, 43 s acquisition, 6 partitions, 5 mm SL, 256 matrix, 26 cm FoV,T2 TSE, 38 s acquisition, 6 partitions, 5 mm SL, 256 matrix, 32 cm FoV,c. 动态扫描,D. 零液氦消耗,不必经常补充液氦，节约时间，节省液氦消耗,2、射频系统的改革,单方向射频：射频场均匀度不够，形成驻波伪影场强越高，伪影越重。,双射频源可以改善射频场均匀度,双通道（双源）射频: 获得更好的射频场均匀性,A、使用两个射频放大器发射两路不同的射频脉冲进行激发。B、将一个射频放大器发射的射频脉冲，调制为两路不同信号进行激发。,双向射频： 均匀度增加，驻波伪影改善,DWI单双射频不同b值比较,b=0,b=100,b=500,b=800,双射频源,单射频源,b=0,b=100,b=500,b=800,3、线圈的改革,多通道设计B. 组合线圈设计,多通道接收线圈: 并行采集 通道越多，采集时间越短,8通道， 16（18）通道， 32通道 48通道,B. 表面线圈的改革：,第一代为线性极化表面线圈第二代为圆形极化表面线圈第三代为圆形极化相控阵线圈第四代为一体化全景相控阵线圈,一体化全景相控阵线圈：,超高线圈密度,最高的空间分辨率和最快的成像速度,扩大临床应用范围,检查效率提高近50%,线圈自由组合,一体化设计,各厂家均已应用一体化线圈,4、扫描序列的改革,A. FLAIRB. 快速扫描序列C. 磁敏感成像血管成像的进展水成像功能成像,A、FLAIR序列,一种水抑制序列，图像上游离水为低信号，结合水的增多为高信号。,T1WI,T2WI,FLAIR,在颅脑和脊髓扫描中的价值,a、可以分辨液化的和非液化的病灶。b、有利于分辨临近脑室的病灶。c、有利于分辨脑灰质和异常信号。,a、有利于分辨液化和非液化病灶,T1加权图像,T2加权图像,FLAIR图像,b、有利于分辨临近脑室的病灶与脑室,T1加权图像,T2加权图像,FLAIR图像,c、有利于分辨灰质与病灶,T1加权图像,T2加权图像,FLAIR图像,B. 快速扫描序列,肝脏快速容积采集技术应用Liver Acceleration Volume Acquisition ( LAVA),一次全肝扫描只需7-9秒实现多时相增强扫描，更准确把握病变强化特征，提高定性诊断准确率,LAVA序列特点之一快速,动脉早期,动脉晚期,门静脉期,多时相增强扫描,动脉早期,门脉早期,门脉晚期,动脉晚期,多时相增强扫描：,一次屏息中进行“容积采样”，获得的连续数据即“容积数据” ，与CT一样，在工作站上可进行任意断面、任意层厚图象组合.,LAVA序列特点之二容积扫描,图像后处理技术：,C. 磁敏感成像（SWI）,SWI通过长TE，高空间分辨力，完全流动补偿，三维梯度回波伴滤过相位信息，对磁敏感效应更加敏感。这种数据采集和图像处理过程提高了SWI图像的对比度，使之对静脉血管、出血灶和铁沉积高度敏感。,图像处理过程：,原始相位图像,后处理图像,MIP图像,梗死后出血：敏感性高,脑胶质瘤内的出血,Thmoas B, et al. Neuroradiology, 2008; 50: 105-116.,高血压微出血：高敏感性,轴索损伤中水肿区域内的出血,韩艳红，河南省人民医院,SWI对静脉畸形的高敏感性,增强,SWI,D. 血管成像的进展,常规MRA： 依靠血流速度和角度，湍流以及与扫描平面平行的血管信号丢失。CEMRA： 依靠对比剂充盈显示血管，不受血流速度和走向的影响。 速度快，可以动态显示。,增强磁共振血管成像 CE-MRA,MRA,CE-MRA,不同部位CEMRA,下肢血管CEMRA,静脉窦血栓,周丽霞，河北医科大二院,颈内动脉海绵窦瘘,b,a,周丽霞，河北医科大二院,Courtesy: Bonn University Hospital, Germany,动态增强血管成像4DMRA,Subsecond whole brain 4D MRA,Brain AVM1.2 x 1.4 x 1.1 mm140 slices0.66 s / volumeSENSE x8keyhole x6HS x1.25,与DSA高度吻合,畸形血管团的动态观察,引流静脉的显示,主动脉夹层的血液动力学改变,E. 水成像,正常胆道系统解剖示意图,重T2加权图像，投影时略去低信号的背景,肝右后管由下方汇入左肝管,肝右后管汇入左副肝管，左副肝管汇入肝右前管,胆囊管高位汇入肝总管,MRCP-MR胆胰管成像,3.0T MRCP分辨率高， 对远端分支显示优于1.5T,1.5T,3.0T,小肠水成像,尿路造影,多囊肾,泌尿系统水成像应用,F. 功能成像,扩散加权成像（DWI）扩散张量成像（DTI）血氧水平依赖成像（BOLD）动脉自旋标记（ASL）MR波谱成像（MRS）,a、扩散加权成像Diffusion Weighted Imaging ,DWI,DWI是一项基于发现分子水平运动异常的技术Brownian motion 布朗运动水分子的自由运动Diffusion 扩散所有动能使分子在空间中的移动称为弥散Apparent diffusion coefficient, ADC 表现扩散常数,Tissues with highly mobile water (strong diffusion) appear dark on images. 强扩散的组织在DWI中呈低信号Tissues with lowly mobile water (weak diffusion) is hyperintensity on images,.扩散障碍的组织在DWI中呈高信号,DWI 扩散加权图像,ACUTE INFARCTION,急性脑梗死的细胞源性水肿（Cytotoxic Edema）导致了扩散功能的障碍,DWI,发病3小时的脑卒中,T2WI,Differential old infarction from new onset,血管源性水肿(无扩散障碍）,DWI,T2WI,T1WI,细胞毒性水肿 （扩散障碍）,DWI,T2WI,T1WI,肝脏弥散加权成像应用(DWI)Diffusion-Weighted Imaging,重度肝硬化+病变位于肝左叶下缘，平扫易误以为肠管增强扫描动脉期见富血供病变，延迟对比剂无明显流出，强化征象不典型DWI明确显示病变，且弥散受限，大大增强诊断信心,轴位FS-T2WI,轴位DWI(=500),轴位FS-T1WI平扫,DWI在确认肝内病变的价值,FS-T2WI,T1WI,FS-T1WI,DWI(b=700),ADC图,肝腺癌,b. 扩散张量成像 Diffusion tensor imaging, DTI,由于髓鞘的存在，白质纤维的扩散方向性强 多方向扩散成像可以用伪彩色显示白质走行,DTI白质纤维束追踪,扣带回追踪,36小时与9天后的对照,36小时与9天后的对照,c. 血氧水平依赖成像blood oxygen dependent imaging, BOLD,利用脱氧血红蛋白的磁敏感性为基础的磁共振成像技术. 当脑组织兴奋时,局部血流量增加,含氧血红蛋白增加,脱氧血红蛋白减少,导致局部磁场均匀度的改变,这样在T2和T2*图象上相应区域信号增强.,BOLD的应用,功能区域的界定 运动（对指） 感觉(视觉) 认知 对文字、语言、图象的理解 针刺功能的测定,视觉功能成像,Rt finger tapping,Lt finger tapping,针刺穴位脑功能的变化,开穴时足阳明胃经最大激活脑区,闭穴时足阳明胃经最大激活脑区,d、ASL（动脉自旋标记序列）,利用动脉血流与周围磁场的变化，标记动脉血流，使血流显影（与增强同效但不用对比剂）。或者利用标记进行脑血流灌注扫描。,ASLMRA:,ASL脑血流灌注（伪彩色标注）,200 CBF 0,TIA病人ASL灌注（左半球低灌注）,DWI 与 ASL的不同,DWI,ASL,ASL的区域灌注评价,ASL可以分别标记三支血管的灌注领域,正常区域灌注（ACA变异）,ASL区域灌注的优势,1、显示右大脑前动脉供血2、右侧脑外侧枝形成3、右大脑后动脉补偿血流,ASL在烟雾病灌注中的优势,早期：侧枝血流中晚期：侧枝血流与后循环血流,e. 磁共振波谱MR spectroscopy, MRS,磁共振波谱原理 固定频率的射频、从低到高改变磁场强度，可将测量到的磁共振信号在直角坐标中描绘成曲线，称为磁共振波谱。,MR sp