磁共振成像技术及其应用课件

磁共振成像技术及其在各部位扫描中的应用,冯定义,华中科技大学同济医学院附属同济医院,一、MRI各种成像方法、序列及参数选择,MRI,组织学因素多 成像方法多 参数多 任意方位成像,显示解剖及其病变 进行功能成像 组织学分析 分子生物学分析,合理的选择,利于图像质量提高及病变的显示和诊断,线圈选择原则,被检查部位或器官位于线圈成像范围内 尽量贴近线圈 根据具体情况尽量选择使用小线圈如小儿腹部扫描可用头线圈等,患者体位及扫描位置选择,标准解剖正、侧位或舒适体位 扫描方位多采用矢状位、横轴位、冠状位和针对不同组织器官解剖的斜位,常用脉冲序列选择,SE和FSE IR:STIR和FLAIR Double-IR-FSE和Triple-IR-FSE SS-FSE和SS-FSE-IR GRE和SPGR,PC和TOF Cine EPI:SE-EPI,GRE-EPI, FLAIR-EPI Spiral SPGR MRS,SE和FSE: SE T1WI,侧重解剖显示，FSE T2WI, 侧重病变显示，一般所有病例均应有T1WI和T2WI图像，并根据病情及临床要求选择其他扫描序列。,STIR 其T1对比和T2对比相互作用加强，使病变与正常组织的对比增强，其TI正好等于脂肪的纵向磁化恢复至零的时间，该序列主要用于脂肪抑制，淋巴结及其他病变的显示。,FLAIR 通过抑制液体信号，而其他组织仍保持重T2WI时的组织对比，使病灶得以突出显示。主要用于区分病变与正常组织，肿瘤与周围水肿，脑室内病变等。,Double-IR-FSE 和Triple-IR-FSE 主要用于心脏大血管成像，分别显示其解剖及病变。 SS-FSE 主要用于快速定位、T2WI、和水成像，SS-FSE-IR主要用于肝肾囊性病变于其他病变的诊断和鉴别诊断。,GRE和SPGR 主要用于T1*、T2*WI 及各种血管成像等。 PC和TOF 用于各类MRA。 Cine 主要用于心脏大血管的动态成像和功能测定。,EPI：SE-EPI,GRE-EPI,FLAIR-EPI 主要用于弥散、灌注、脑功能成像及肝脏快速扫描等。 Spiral-SPGR 主要用于冠脉及主动脉病变的显示。 MRS 用于生理和病理的代谢研究。,各种扫描技术的选择,化学饱和抑制技术 预饱和技术 磁化传递饱和技术 流动补偿（FC）技术,心电补偿（CCOM)技术 呼吸补偿（RC）技术 呼吸门控(RT)技术 外周和心电门控技术,其他技术 Sequential, VBW, CS，NPW, ED, SmartPrep,化学饱和抑制技术（Sat:F） 为频率选择性饱和技术。常用于SE序列对富含脂肪的部位的脂肪抑制，如眼、胸腹、脊柱的平扫和增强以及高信号病变的鉴别诊断等。,预饱和技术（Sat:SIap） 用射频脉冲对非兴趣区饱和以消除该区域信号对兴趣区的影响。常用于脊柱、肾脏等部位扫描以及减少层面外流动对显示层面图像的影响。,磁化传递饱和技术（MT） 是一种降低除流动质子之外的所有信号的技术，常用于MRA和增强扫描中。,流动补偿（FC） 用一种特定的补偿梯度补偿运动的质子以减轻运动产生的伪影，常用于易受流动影响的序列和部位成像及血流成像等。,呼吸门控（RT） 在呼吸运动较弱时进行采集以减少呼吸伪影，此时TR由呼吸间期决定。主要用于受呼吸运动影响较大的胸腹部的T2WI成像。,外周门控和心电门控（PG&ECG） 利用心血管搏动的规律性采集信号以减少心血管搏动的影响。其TR由心电R-R波间期决定。主要用于心血管及胸部等扫描。,心电补偿（Cardiac Compensation, CCOM ） 用特定的梯度脉冲减轻因心脏搏动产生的伪影。主要用于上腹部三维扫描。,呼吸补偿（RC） 用选择性k空间填充技术减轻呼吸运动产生的伪影，常用于受呼吸运动影响较大的胸腹部的T1WI扫描。,其他技术 分层采集技术（SQ），可变频带宽（VBW），消除相邻层面间的干扰技术（CS），非相位包裹技术（NPW）, 扩展动态内存（ED），造影剂浓度智能追踪技术（SmartPrep）等。,成像参数的选择,TR、TE、TI、FA、ETL、EC、Bandwidth、Matrix、相位方向、FOV、Thk/sp、Nex、采集时间等参数相互影响和制约，必须合理运用才能达到显示效果。,MRI常见伪影及其对策,金属伪影 对策： 去除，改变频率方向。,包裹伪影 对策：加大FOV,选用NPW。,呼吸运动伪影 对策：加RC或RT,腹带限制并训练呼吸、闭气扫描等。,心脏搏动伪影 对策：ECG或PG,FC,三维梯度回波序列时可应用CCOM 。,血管搏动伪影 对策：FC,PG或ECG。,脊柱矢状位成像为消除CSF波动引起 的伪影，常把相位编码方向与频率编码方向对调（SPF）。此时若在FSE序列中加FC，流动补偿梯度的方向加在频率编码A-P方向，则流动补偿梯度会在S-I方向上产生一种叫Maxwell 的伪影。表现为在S-I方向FOV两端的模糊伪影。,Maxwell 伪影,加FC,不加FC,线圈伪影 对策：选好阵列线圈的节段。,电磁干扰伪影 对策：电源，屏蔽门。,二、人体各部位磁共振扫描技术应用,1.脑MRI 常规扫描序列 SE T1WI：短TR和短TE。 FSE T2WI：长TR和长TE，T1 WI与T2WI的图像区别：信号；参数。,增强扫描序列 SE T1WI 常规应用。 3D FSPGR序列 用于显示囊虫、转移、神经等病变范围及周围结构关系,可进行重建。 灌注成像（PWI） 了解组织或病变的微血管灌注。,其他扫描序列,FSE PDWI 长TR和短TE。用于显示脑白质病变。 FSE-FLAIR 超长TR（800010000），长TE（120140）和水的TI值（2200，随场强略有变化）。,主要应用于蛛网膜下腔出血、脑室内病变、脑白质病变、多发性硬化、脑肿瘤、脑缺血性和炎症性病变。FLAIR序列对区分病变与正常组织，肿瘤与周围水肿，脑积液与脑室内和脑室旁病变等有很大帮助。,弥散加权成像（DWI） SE-EPI序列：主要用于超急性或急性脑缺血病变的扫描。 灌注成像（PWI） 了解组织或病变的微血管灌注。 MRS 主要用于颅脑病变的代谢研究。,2. 颅脑MRA选择 2D TOF 对慢血流敏感，对与扫描平面平行的血流不敏感，体素大，信噪比较差，弯曲的血管显示较差，用于静脉肢体血管成像。 2D PC 主要用于血管定位，测定颅内外血管的血流方向和速度等，扫描时间短，信噪比较差。,3D TOF 主要用于动脉成像。对快血流敏感，空间分辨率高，很好的信噪比，对慢血流不敏感，背景抑制不理想。 3D PC 不同的速度编码，对血流速度不同的血管进行成像。很好的背景抑制，扫描时间长，对运动敏感，用于有出血病变的颅脑MRA。,2D PC, 3DPC, 3D TOF,3. 脑垂体MRI 增强，薄扫，快速或动态，半剂量。 Sag SE T1WI Cor SE T1WI Cor FSE T1WI+C Sag FSE T1WI+C,4.鼻咽部及副鼻窦 包括颈部淋巴结，抑制脂肪。 Sag SE T1WI Axi SE T1WI Axi FSE T2WI Cor STIR,5.眼眶 抑脂，小线圈，小视野，较高矩阵。 Axi SE T1WI Axi FSE T2WI Obl STIR Cor SE T1WI+C,6.内耳膜迷路及腮腺管MRI 抑脂，小线圈，小视野，高矩阵。3D FSE重T2WI,7.颈部（喉、甲状腺颌下腺等）MRI FC或PG,抑脂。 Sag SE T1WI Cor STIR,Axi SE T1WI Axi FSE T2WI,颈部MRA:FC。 Gated 2D TOF:PG,9.脊椎和脊髓 T2WI频率方向为A/P,需加NPW,颈胸腰椎不同在层厚/间距，FOV。观察间盘：PDWI,骨质：T2*WI,其他病变：STIR及增强。 Sag SE T1WI Sag FSE T2WI,Obl-Axi FSE : PD Obl-Axi FSE : T2,Sag STIR Sag GRE T2*WI Sag FSE T1WI+C Cor FSE T1WI+C,10.肺及纵隔、胸腺MRI T1WI:Gating,RC,R-R波决定TR。T2WI: RT, RC, Sat: F，呼吸间期决定TR。肺及纵隔病变有时需加Sag,而胸腺为Sag定位。 Cor SS-FSE T2WI Cor STIR,Axi SE T1WI Axi FSE T2WI 胸腺病变,11.乳腺MRI 抑脂 Sag SE T1WI Sag SE T2WI Axi FSE T2WI 3D SPGR T1*WI +C,12.心脏MRI ECG，闭气，多方位，黑血显示解剖及其病变，白血了解功能情况，两者结合运用。 黑血：BSP Double IR-FSE Triple IR-FSE,Fast Cine: FC,Spiral SPGR: k空间填充方式，Arms, Points, Resolution。,13.主动脉夹层MRI Axi GRE:FC,Sequential Axi Double IR-FSE:闭气,Spiral SPGR:闭气,14.肝胆脾胰及胆管MRI T1WI:RC,搏动伪影明显时FC并延长TE至30ms,T2WI:RT, FC, 呼吸间期决定TR,抑脂，胰腺（薄扫）T1WI、增强、MRCP：抑脂，胆管阻塞处薄扫T2WI。,Axi SE T1WI Axi FSE T2WI Axi SE T1WI Sat:Fat SPGR T1*WI,MRCP,15.肾上腺、肾脏MRI及MRU 肾上腺、肾脏扫描只是层厚/间距不同。 Axi SE T1WI:RC Axi FSE T2WI:RT,Sat:F,Cor SS-FSE T2WI Cor SS-FSE重T2WI （MRU）:Sat:F,16.盆腔MRI 常规Axi SE T1WI、 FSE T2WI及Sag FSE PD/T2WI。 Axi SE T1WI Axi