肝脏CT和MRI扫描技术

肝脏CT和MRI成像技术 1 1 Hot Tip 适当的检查前准备是检查成功的基础。 规范扫描程序是诊断和鉴别诊断的前提。 必要的图像后处理为诊断和鉴别诊断提供 了新的方法和思路。 2 2 一、肝脏CT成像技术 1. 检查前准备 2. 扫描程序规范化 3. 图像后处理技术 3 3 肝脏CT检查前准备 严格掌握碘对比剂应用的适应证和禁忌证 。 患者肠道准备：检查当天空腹4小时以上， 清洁肠道。 患者于检查前30分钟口服温开水或1%1. 5%泛影葡胺500ml以充盈肠道，检查前再 口服300500ml以充盈胃。需血管成像时 禁服阳性对比剂。 详细向患者说明检查过程和对比剂注射时 的感觉,放松患者紧张心理，以得到最好的 配合。 对患者进行呼吸训练：呼吸幅度，屏气状 态。 详细了解患者情况,参考临床资料、病史和 其他检查。 4 4 肝脏CT增强扫描 增强扫描可以发现平扫所不能发现的病灶, 动态观察病变供血方式,显示血管及其周围 结构,是定性诊断和鉴别诊断的关键。 肝脏CT多期增强扫描是由肝脏血供特点决 定的。 肝动脉供血少,占2025%，时相较早。 门静脉供血多,占7580%，时相晚。 肝脏原发肿瘤大多由动脉供血、而继发性 肿瘤多数由门静脉供血。 5 5 肝脏CT多期相扫描程序 平扫：观察肝实质和病变密度、位置、形 态。 动脉期：肝实质强化不明显,可观察有无异 常肝动脉供血和强化。 动脉晚期/门脉流入期：获取动脉晚期和门 脉流入期的信息，可发现动脉晚期一过性 强化病变，同时取得门脉血管流入图像信 息，用于重组获得门脉系统的CT三维图像 。 静脉期：肝实质强化明显，获取门脉血流 信息。 延迟期：观察病灶延迟强化特征。 6 6 肝脏CT多期相扫描参数 平扫：采用高质量扫描模式，头足方向。 动脉期：时间窗窄，采用高速扫描模式， 头足方向，2025秒开始。为保证血管成 像效果，应采用薄层准直、大螺距和高机 架旋转速度扫描。 动脉晚期/门脉流入期 ：时间窗宽，采用高 质量扫描模式，足头方向，4050秒开始 ，门静脉成像时应加大扫描范围。 静脉期：时间窗宽，采用高质量扫描模式 ，头足方向，6575秒开始。 延迟期：观察病灶延迟强化特征，只扫描 病变层面。 7 7 影响肝脏CT增强的因素 1. 患者状况：体重、循环时间、疾病因素。 2. 对比剂的浓度、流速、总量、盐水冲刷。 3. CT机的扫描速度。 8 8 患者状况对肝脏CT增强的影响 1. 体重因素：对比剂浓度和总量不变，强化 程度与体重成反比，应根据患者体重调整 对比剂总量和流速。 2. 循环时间：心排血量增加，循环时间快， 对比剂峰值提前，强化程度高，反之亦然 。 3. 炎症、肿瘤、外压、门静脉供血减少等均 可造成肝脏动脉期异常强化。 4. 门静脉高压、门静脉癌栓血栓、肠系膜动 脉栓塞均可使静脉期肝脏强化程度降低。 9 9 对比剂因素对肝脏CT增强的影响 静脉团注法：高压注射器连续快速注入对 比剂。 对比剂的总量、流速决定注射持续时间、 强化程度和平台期时间。增加剂量，强化 程度高、峰值时间延迟，平台期延长、可 扫描大范围。注射流率提高和对比剂浓度 提高，强化程度更高，峰值时间提前。 盐水冲刷，使静脉内滞留的对比剂快速回 流到右心房，延长平台期，节省对比剂的 用量。 1010 对比剂因素对肝脏CT增强的影响 总量相同，流速快，强化峰值高，达峰时间早，平台期短。 1111 扫描速度对肝脏CT增强的影响 增强扫描应在靶器官对比剂浓度达到峰值 后的平台期内完成。 准直层厚、螺距、机架旋转速度等控制扫 描速度的参数应根据扫描范围、靶器官特 征、病灶大小等因素做出相应调整。 肝脏动脉期时间窗较窄，应提高扫描速度 。 扫描速度快，可缩短对比剂注射时间。在 注射速度相同的情况下可节省对比剂的用 量，在对比剂总量不变时可增加流速使肝 脏强化效果更佳。 1212 确定肝脏CT增强动脉期时间的方 法 1. 固定时间法 2. 小剂量预注射试验 3. 对比剂跟踪技术 1313 固定时间法 是根据经验总结得出的延迟时间。 操作非常简单。 不同患者从静脉注射对比剂到动脉充盈的 时间存在一定的个体差异，固定时间法不 够准确。 单层CT的动脉期扫描时间通常设在2025 秒，应充分考虑患者循环时间差异并进行 适当调整。多层CT应根据扫描速度和患者 循环时间适当调整。 1414 小剂量预注射试验 静脉注射25ml对比剂后使用同层动态扫描 模式在肝门层面进行低剂量CT扫描，扫描 床保持不动，机架旋转1秒/周、同一层面重 复扫描2030次。 绘制主动脉的时间密度曲线来确定扫描开 始时间。 减少了患者个体循环差异对扫描时相的影 响，可以确定恰当的扫描延迟时间。 但该方法比较复杂、费时费力、增加了病 人的辐射剂量和对比剂的用量、预注射对 比剂对肝脏增强造成一定影响，临床应用 受到限制。 1515 对比剂跟踪技术 应用CT透视技术，注射对比剂后采用低辐 射剂量扫描监测预设层面主动脉的CT值， 达到预先设定的阈值后自动触发启动螺旋 扫描。 从触发到螺旋扫描开始有一定的时间延迟 ，受到移床速度、扫描模式切换和病人呼 吸控制时间的影响。 操作较简单，扫描可一次完成，无需额外 注射对比剂，但需要CT机具有该项功能。 应根据患者体重调整对比剂总量和流速， 充分考虑触发后开始扫描的时间差。 1616 对比剂跟踪技术示意图 1717 恰当肝动脉期的客观评价标准 1. 脾脏强化明显但尚不均匀。 2. 肾脏皮质强化，髓质未强化。 3. 肝实质强化小于30HU。 4. 门静脉主干未强化或轻度强化。 1818 准确的肝脏CT多期扫描时相 12 34 1919 肝脏CT灌注成像 静脉团注对比剂后对选定的层面进行连续 的扫描。 获得时间密度曲线（Time-Density Curve, TDC）。 反映对比剂在组织器官中浓度的变化，间 接反映组织器官内灌注量的变化。 血流量（Blood Flow, BF） 血容量（Blood Volume, BV） 平均通过时间（Mean Transit Time, MTT ） 对比剂达峰时间（Time To Peak, TTP） 肝动脉灌注量(hepatic artery perfusion,HAP) 门静脉灌注量(portal venous perfusion,PVP) 2020 肝脏CT灌注成像 2121 肝脏CT灌注成像的临床应用 肝硬化的分期评价 肝脏肿瘤的定性诊断 肝移植术后评估 隐匿性或微小肝转移灶的检测 肝癌经导管栓塞治疗后评估 2222 多层螺旋CT在肝脏检查中的优势 单层螺旋CT扫描速度慢，8mm层厚扫描全 肝需15 20秒，不能保证整个肝脏扫描期 相的一致性，尤其是动脉期。 多层螺旋CT扫描速度快，16层CT1mm1. 5 mm准直扫描全肝只需57秒， 64层CT 亚毫米扫描全肝只需24秒，保证整个肝 脏扫描期相的一致性。 多层螺旋CT大幅提高了Z轴空间分辨力，可 以对扫描获取的容积图像做进一步三维后 处理。 2323 CT图像三维后处理技术 多平面重组（Multi-Planar Reformation, MPR） 曲面重组（Curved Planar Reformation, CPR） 多平面容积重组（Multi-Planar Volume Reformation, MPVR） 最大密度投影（Maximum Intensity Projection, MIP） 最小密度投影（Minimum Intensity Projection, MinIP） 容积再现（Volume Rendering, VR） 透明化处理 仿真内窥镜（Virtual Endoscopy, VE） 2424 多平面重组（MPR） 属于二维显示的后处理技术。 是应用最广泛，最简单和耗时最少的后处 理技术。 是指在容积扫描所得的组织结构内，可任 意取得冠状、矢状或任意角度和方向的影 像，成像平面可以多方向调整，成像的厚 度任意可调。 多平面重组可以弥补常规横断面显示的不 足，从多方向、多角度显示立体结构的空 间位置关系。 由于每层仅能显示一个较薄的层面，显示 复杂的立体结构时相对繁琐，并且对观察 者的空间位置的判断有较高要求。 2525 多平面重组（MPR） 2626 曲面重组（CPR） 属于二维显示的后处理技术。 与多平面重组原理相似，是对所采集的三 维容积数据进行二维方向的截取。 但曲面重组所截取的层面不是局限在固定 的平面，而是根据感兴趣解剖结构的具体 走形不断变换层面方向，画出层面方向曲 线，而后将所画曲面内的像素显示于一幅 平面图像内，从而获得该曲面的二维图像 。 主要用于血管、胆道等细长而走行不规则 结构的全景显示。 2727 曲面重组（CPR） 1 2 3 2828 多平面容积重组（MPVR） 采用平面方式截取容积数据内的信息，但 与多平面重组方式不同，它所截取的平面 具有较大的厚度和较多的组织结构，彼此 相互重叠，所以必须对图像层面的厚度和 角度进行严格调整，配合采用容积再现、 最大或最小密度投影技术，使该厚度范围 内感兴趣结构在同一个层面内清楚显示。 该方法可以选择性地显示某范围内迂曲走 形的高密度或低密度结构，如血管、骨骼 、气管和胆道等，有利于观察它们与周围 结构的关系。 由于层面厚度和方向的任意可调，大大减 少了重叠影像，增加了细小结构的显示。 2929 多平面容积重组（MPVR） 3030 最大密度投影（MIP） 最大密度投影是沿一定方向将一定厚度容 积数据内的最大密度体素投影于一个平面 ，重组为一幅二维图像的技术，常用于血 管、骨骼等的显示。 重组过程不作阈值选择，故不丢失X线衰减 信息，可反映细小的密度差别。 它的缺点是不能充分显示重叠结构的关系 。 全容积最大密度投影由于图像重叠多，应 结合多平面容积重组技术使用。 3131 最大密度投影（MIP） 3232 最小密度投影（MinIP） 最小密度投影处理原理与最大密度投影相 同，是沿一定方向将一定厚度容积数据内 的最小密度体素投影于一个平面，重组为 一幅二维图像的技术。 最小密度投影适合显示低密度的结构，如 充气的结肠或气道等，在肝脏内主要显示 扩张的胆道。 3333 最小密度投影（MinIP） 3434 容积再现（VR） 容积再现技术是将扫描获取的容积数据按 数学模式进行计算处理，将超过预设CT阈 值的相邻像素连接重组而成，并对不同CT 值的组织分别用不同的颜色显示的三维立 体图像。 通过使用不同的透明度和伪彩处理技术， 可更好地显示解剖结构的空间关系，立体 感强，是最接近真实的三维图像。 高于所设阈值的结构都能得到显示，但低 于阈值的结构不能显示，重组过程中丢失 了一定的数据信息，应该灵活合理选择CT 阈值范围。 3535 容积再现（VR） 3636 肝脏CT检查的辐射剂量控制技术 1. 智能射线束滤过技术 2. CT自动曝光控制（AEC，Automatic Exposure Control）技术 受检者体型管电流设置技术 Z轴管电流调制技术 XY轴管电流调制技术 3. 量子降噪技术 4. 迭代算法 3737 二、肝脏MRI成像技术 1. 检查前准备 2. 扫描程序规范化 3. 图像后处理技术 3838 肝脏MRI检查的基本要求 1. 良好的组织分辨力(对比度和组织特性) 序列和参数的正确选择 多种序列的联合应用 2. 足够的空间分辨力：合适的FOV,大矩阵,薄 层 3. 减少运动伪影 呼吸运动伪影：屏气、触发、导航技术 血管搏动伪影：空间饱和技术和流动补偿 4. 病变血供情况：三维动态增强扫描 3939 肝脏MRI检查对设备的要求 1. 1.5T以上高场强MRI设备 2. 体部相控阵列线圈 3. 序列要求 常规检查序列TSE、SE、扰相GRE等 同时采集同反相位扰相GRE T1WI 三维容积内插快速GRE T1WI 扩散加权成像：DWI 4. MRI专用高压注射器 4040 与肝脏MRI成像有关的解剖生理 特点 肝脏双重供血 肝脏生理性含脂 正常肝组织T1值450500ms (1.5T) 正常肝组织T2值4050ms (1.5T) 呼吸运动 心脏及血管搏动 4141 肝脏MRI检查前准备 肠道准备：检查当日禁食禁水，无需口服 肠道对比剂，不可饮水充盈肠道，否则 T2WI容易产生伪影。 详细向患者说明检查过程和注意事项,放松 患者紧张心理。 呼吸训练：屏气时间长，呼吸均匀一致。 详细了解患者情况,参考临床资料。 4242 肝脏MRI呼吸控制技术 1. 屏气 2. 呼吸触发 3. 导航回波 4. 呼吸补偿 呼吸触发、呼吸补偿、导航回波都需要病 人均匀呼吸，呼吸控制是肝脏MRI检查成功 的关键。 4343 屏气 T1WI平扫、动态增强扫描及快速T2WI均需 要屏气。 超快速序列如Balance SSFP、FSE等序列尽 管没有明显呼吸运动伪影，也需屏气，以 免错层。 吸气末或呼气末屏气，呼吸幅度控制相同 ，以保持各序列层面基本一致。 4444 呼吸触发技术 前瞻性呼吸门控。 利用探测到的呼吸波进行触发。 一般以呼气末为触发点（扫描开始点）， 开始进行MR信号采集。 下一次吸气前停止采集（扫描停止点）。 MR信号采集时段发生于呼吸运动相对停止 的平台期。 明显减少呼吸运动伪影。 4545 导航回波技术 多采用二维导航回波技术。 采用相位编码方向空间分辨力很低的梯度 回波序列。 只采集填充K空间中心的少量回波信号，采 集时间很短，所用的脉冲偏转角很小，一 般只有36。 不会因残留的饱和效应而在成像采集时产 生低信号条带影。 导航条长轴方向垂直于膈面，上下径中点 放置于膈面水平，导航条上半截位于右肺 ，下半截位于肝脏。 在呼吸末平台期触发，启动脉冲激发和信 号采集。 可用于腹部成像和心脏成像。 4646 肝脏局灶病变的MRI检查目的 1. 局灶病变的检出 2. 局灶病变的定性诊断 3. 肿瘤分期和手术计划 4747 肝脏局灶病变的MRI检查方法 T1WI T2WI 动态增强扫描：扫T2WI 4848 肝脏T1WI 肝脏T1WI一般用扰相GRE取代SE序列。 序列选择扰相/毁损GRE： GE：损毁GRASS（FSPGR） Siemens：快速小角度激励（FLASH） Philips： T1快速场回波（T1-FFE） 如果T1WI出现高信号，建议加扫脂肪抑制 。 4949 肝脏T2WI序列选择 呼吸触发FSE+压脂(首选) 屏气FSE+压脂(呼吸不均匀但可屏气者) 屏气FSE+压脂(呼吸不均匀又不能屏气者) 补充其他序列 SE-EP