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医学影像学总论及磁共振基础与临床BASDAMRI临床应用培训副主任医师 魏现洋 先生们 女士们 下午好 今天有幸因我们BASDA公司的MRI高级设备在贵院启用 让我们汇聚在一起 为了能使这台设备为医院的发展 科学准确地服务于临床而发挥出它应有的效能 需要借用在坐的各位近2小时时间 共同研讨磁共振基础与临床应用 今天的课题有三个目的 1 让在座的各位了解MRI的结构 原理及临床应用基础 2 让我们每位临床医生掌握MRI的临床适应症及最基本的阅片技巧 3 要让大家了解并掌握MRI的禁忌症 X ray 普通X光机 CR DR DSA 数字胃肠机 Ultrasound US超声 ComputerTomography CT计算机断层 MagneticResonance MRI磁共振成像 NuclearMedicine ECT核素 正电子断层PET PETCT等等 Interventionalradiology IER介入 ImageDiagnosis影像学分类 DiscoveryoftheX ray WilhelmConradR ntgen 伦琴 1845 1923 11 8 1895 X USG CT MRI DSA PET Medicalimaging X线透视摄影 Ultrasound 超声 pancreas CT MRI Nucleimedicine 核素扫描PET DSAinterventionalR 磁共振基础知识简介 BASDA 磁共振发展史磁共振成像原理磁共振的分类及结构磁共振临床应用 BASDA 1946年 美国斯坦佛大学的布洛克 FelixBlock 和哈佛大学的柏塞尔 EdwardPurcell 分别发现了核磁共振现象 他们因此获得了1952年的诺贝尔物理学奖 1973年 英国诺丁汉大学曼斯菲尔德 peteransfield 等使用梯度场进行空间定位 并于1976年获得第一幅人体磁共振断层图像 1980年前后 磁共振设备开始商品化并应用于临床和医学研究 1989年 中国第一台国产磁共振诞生 安科 截止2010年底 全国装机量达2634余台 我国第一台7 0TMRI 德国布鲁克公司 科研型 装在东南大学临床医学院 磁共振发展史 BASDA 磁共振成像原理基础 核磁现象 人体组织内的质子自然存在状态 强磁场状态下人体质子的存在状态 磁共振成像原理基础 人体内有磁性和非磁性原子核两种目前用于人体MRI的原子核为质子 1H 原因 1 H结构简单 又是人体内含量最多的 2 H的磁化率在人体磁性原子核中最高 3 在各器官病理性变化中出现早且明显 4 H2O在人体内外环境中平衡与运动是有机的结合 检测它可以为各部检查带来可靠的分子水平依据 磁共振的成像原理 把人体放入主磁场中使其磁化 然后 发射射频脉冲偏转并释放 接受线圈接受质子复位所释放的能量 传送给谱仪及计算机 成像 什么是T1和T2 加权 像 组织的两种不同特性所体现的图像 通过调节扫描参数 使同种组织形成两种标准图像 它们有其各自的信号特征 磁共振诊断也是基于此两种标准图像 医生可获得比一种图像类型更多的诊断信息 并根据信号特征确定组织类型 磁共振常规检查必扫这两种标准图像 T1像可以清楚显示人体组织器官的同时 主要作用是明确组织及其病变的解剖结构 达到实体断面效果 由于大多数病变 炎症 肿瘤 的T1值及信号相差不大 很难进行准确判断 T2像可以清楚地显示病变的异常病理变化 因为无论任何病变 炎症 肿瘤 结核等病变 都伴随有其周围及内部水成分的改变 而磁共振T2像对水的改变极为敏感 任何的病变都可以显示出来 BASDA 如何识别T1像和T2像 最简单的方法就是看图片中液体水的信号 如脑脊液 脑室池系统 脊椎椎管内蛛网膜下腔 胃肠腔内积液 关节腔内滑液等 在T1像中水是低信号 黑色 在T2像中以上组织中以上表现为高信号 白色 BASDA 如图中脑组织为灰色 而侧脑室内脑脊液为白色 高信号 那该图像为T2像 图示中为侧脑室内脑脊液为黑色 低信号 那该图像为T1像 图3中脊髓椎管蛛网膜下腔内脑脊液为黑色低信号为T1像 图4膀胱内尿液是白色高信号为T2像 图5腹部横断面显示胆囊内液体为显著高信号 也是T2像 图3 图4 图5 识别T1像和T2像水 1黑2白 BASDA 当然MRI还有很多序列 如较常用的 质子加权像 DWI FLARE 脂肪抑制像 MRA MRS MRU MRCP MRM MRL MR电影 MR功能成像等 新开发出来的有很多 有待开发的也很多 所以有人把MRI的发展称之为青春期 有待我们在座的去发现 发明 创造 壮大 挖掘出它应有的潜能 磁共振的基本结构 一般的MRI仪由以下几部分组成主磁体梯度线圈脉冲线圈计算机 谱仪系统其他辅助设备 主磁体 磁共振最基本的构件产生磁场的装置最重要的指标为磁场强度和均匀度及主磁体的长度 MRI按磁场产生方式分类 永磁 电磁 常导 超导 主磁体 0 35T永磁磁体 1 5T超导磁体 MR按主磁场的场强分类MRI图像信噪比与主磁场场强成正比低场 小于0 5T中场 0 5T 1 0T高场 1 0T 2 0T 1 0T 1 5T 2 0T 超高场强 大于2 0T 3 0T 4 7T 7T 梯度线圈 构成 梯度线圈 梯度放大器 数模转换器 梯度控制器梯度冷却系统组成作用 空间定位产生信号施加扩散加权流动补偿液流编码梯度线圈性能的提高 磁共振成像速度加快没有梯度磁场的进步就没有快速 超快速成像技术 脉冲线圈 射频系统 构成 由射频发生器 射频放大器 射频线圈等作用 如同无线电波的天线激发人体产生共振 广播电台的发射天线 采集MR信号 收音机的天线 脉冲线圈的分类激发并采集MRI信号 体线圈 仅采集MRI信号 激发采用体线圈进行 绝大多数表面线圈 表面相控阵线圈 提高信噪比 薄层 高分辨 提高低场机图质 3D FFEMatrix512 512FOV2 5cm 利用2 3cm显微线圈采集的指纹MR图像 计算机系统及谱仪 数据的运算控制扫描显示图像 其他辅助设备 空调检查台激光照相机液氦及水冷却系统自动洗片机等除湿机等 MRI阅片基本技能 临床医用 贝斯达医疗器械 BASDA 医学影像诊断 影像诊断精通合一认识正常辨别异常结合临床综合判断 X线成像基本原理 密度的概念 与组织的密度有关 与组织的厚度有关 厚度 密度 X线 磁共振只有信号概念 没有密度的概念 高信号 BASDA 低信号 BASDA 等信号 容易漏诊 观察时需仔细观察 BASDA 血管流空影 BASDA T1WI 观察解剖细节 BASDA T2WI 寻找病变 BASDA 明确肿瘤范围 细微病变观察 BASDA 较传统X线 CT成像方式相比磁共振有以下特点 诊断准确 磁共振依据人体内氢质子数量分布不同而成像 它使人体组织器官图像的显示由传统的X线 CT组织密度分辨提高到组织分子 质子 生物学的标准 能够根据图像信号分辨病变组织成分 从而达到确诊目的 高对比度 MR软组织对比度明显优于CT 它能很好的区分关节内软骨 肌肉 韧带 椎间盘 半月板及颅内灰白质神经核团 脊髓等 不需要造影剂就可以显示心脏 大血管管腔及胆道 泌尿系统管腔等 无骨伪影及重叠伪影 由于X线 CT图像产生的部分容积效应 对桥小脑角区 颅底病变显示差 而磁共振图像因颅底骨质不含或很少有氢质子分布 在图像上不显示 从而是脑干结构得到清晰显示 同样 由于磁共振这种优势 对骨关节骨髓腔内病变的显示也明显优于传统X线和CT 磁共振的临床实用价值 BASDA 任意方位断层 传统X线 CT几乎不能做到理论上的矢状位及冠状位扫描 而这恰恰能够显示许多病变的位置及形态 对病灶的范围定性有着十分重要的意义 无创性 众所周知 传统的X线 CT能够使人体内细胞发生畸变 特别是对脑 造血系统及生殖系统有很大辐射损害 而磁共振经多年科学检测 至今未发现对人体器官有损害的任何报道 可对组织成分进行特殊序列检测分析 磁共振可以FLAIR 水抑制 STIR 脂肪抑制 以及进行MRA 磁共振血管成像 MRU MRCP MRM MRL 水成像 MRS等序列来对病变组织成分进行 验明正身 高度的空间分辨率 由于近年来MRI后处理技术的进步 使MR的空间分辨率明显提高 远远超越了CT BASDA BASDA 头部MRI检查的适应症 脑肿瘤 多方位切层有利于定位 无骨及气体伪影 尤其在颅底后颅窝 脑干病变优势更明显 多种扫描技术结合对良 恶性肿瘤的鉴别及肿瘤的分级分期有明显的优势 脑血管疾病 急性脑出血首选CT 主要是由于CT扫描速比MR快 亚急性 慢性脑出血首选MRI 脑梗塞明显优于CT 发现早 不容易漏病灶 DWI 弥散加权成像 极具特异性 脑血管畸形 动静脉畸形 动脉瘤明显优于CT 我院可不增强用TOF技术对血管性病变进行三维观察 脑白质病变 脱髓鞘疾病 变性疾病明显优于CT 如皮层下动脉硬化性脑病 多发性硬化症等 脑外伤 脑挫伤 脑挫裂伤明显优于CT 磁共振的DWI和SWI技术对弥漫性轴索损伤的显示有绝对优势 颅骨骨折和超急性脑出血不如CT 感染性疾病明显优于CT 如脑脓肿 脑炎 脑结核 脑囊虫等 脑室及蛛网膜下腔病变 如脑室内肿瘤 脑积水等 先天性疾病 如灰质异位 巨脑回等发育畸形 颅底 后颅凹病变优势更加明显 如垂体病变 听神经病变 脑干病变等 总之 除急性外伤 超急性脑出血外 颅脑部影像检查均应首选MRI 诊断 右颞叶脑梗塞 颞叶大片长T1低信号长T2高信号灶 信号均匀 轻度占位效应 病例1 病史 突发左侧肢体不灵8小时 病例2 临床病史 患者女 37岁 主要症状 头昏 恶心伴右侧肢体无力1月 追述 患病前重感冒 急查血象 血沉高 MR诊断 脑脓肿 病史 男34岁 记忆力渐差一年余伴抽搐一次入院 病例3 外伤性脑软化灶 脑炎 脑瘤 脑血管病 术后病理 星形细胞瘤1 2级 右颞叶内大片混杂长T1 长T2信号病灶 内信号不均匀 中线结构移位 周围脑实质水肿 占位效应 明显 病例4 术后病理 恶性 胶质细胞瘤4级 第四脑室内可见大小约2 3X6厘米大小不均匀长T1低信号 长T2高信号肿块影 轮廓较清晰 部分突入颈椎管内 脑干受压 变形 注射造影剂后上述肿块呈不均匀显著异常强化 双侧脑室及第三脑室中度扩大 室旁白质内可见水肿影 第四脑室内肿瘤合并梗阻性脑积水 部分肿瘤长入颈椎管内 延髓及上段颈髓受压 符合室管膜瘤 鞍结节脑膜瘤 平扫 鞍结节脑膜瘤 增强 多发性硬化 MS病 患者 男 38岁 打工回家途中淋雨 发热 摔倒 精神萎靡 头痛 头晕 阵发性抽搐半月余 病毒性脑膜炎 MRI对脊柱 脊髓检查与CT比较 有成像范围大 多方位成像 无骨伪影 对比度高等优势 椎管内肿瘤 可直观显示椎管内肿瘤大小 范围 性质 明显优于CT 颅底畸形 Chiari畸形 颅底陷入症等均优于CT 脊髓炎症及脱髓鞘病变 MRI显示清晰 但CT几乎无法发现病变 脊柱先天畸形 脊柱裂 脊膜膨出 脊髓栓系 脊髓空洞症等 首选MRI检查 颈椎病 腰椎病 颈椎间盘突出优于CT 可显示脊髓受压及变性情况 骨质增生 后纵韧带钙化不如CT 椎体病变 椎体转移瘤优于CT 椎体结核可观察到椎体破坏情况 流注脓肿 周围软组织破坏 优于CT 外伤 MRI可观察到骨挫伤 压缩骨折 椎体移位情况 间盘突出情况 脊髓受压及变形情况 周围软组织挫伤 新鲜和陈旧性骨折的鉴别明显优于CT 但对附件骨折不敏感 总之 脊柱及脊髓检查 除特殊骨折 骨质增生外均应首选MRI 脊柱及脊髓适应症 椎间盘突出 颈3 4 5 6椎间盘向后突出 脊髓和硬脊膜囊受压变形 腰4 5间盘向后突出 硬脊膜囊受压变形 BASDA 病变在哪里 胸11 12及腰4椎体骨转移瘤并椎体病理性压缩性骨折 椎体转移瘤 髓内病变 脊髓变性 创伤性 鼻咽部 MRI由于具有高度软组织分辨力 多方向切层的优点 对鼻咽部正常解剖及病理解剖的显示比CT清晰 全面 MRI图像中 鼻咽部黏膜 咽旁间隙 咽颅底筋膜 嚼肌间隙 腮腺间隙 颈动脉间隙等均具有特征性的信号 矢状位扫描可明确鼻咽部病变与邻近重要结构如颅底的关系 已经获得临床的广泛认可 口腔颌面部 颌面部由脂肪 肌肉 血管 淋巴组织 腺体 神经及骨组织等组成 它们在MRI各具有比较特征性的信号 对于上颌窦 腮腺发炎症 肿瘤 口底 面深部的占位病变 颞下颌关节紊乱的诊断 MRI比CT能提供更多的诊断信息 颈部 由于MRI具有不产生骨伪影 软组织高分辨率 血管流空效应等特点 可清晰显示咽 喉 甲状腺 颈部淋巴结 血管及颈部肌肉 对颈部病变诊断具有重要价值 双侧咽隐窝消失 鼻咽部后壁 侧壁软组织明显增厚 咽旁间隙淋巴结增大 颅底骨质结构未见明显异常 双侧中耳 乳突腔内可见广泛性显著长T2高信号影 双侧蝶窦粘膜增厚 咽部软组织明显增厚 符合鼻咽癌 胸部由于纵隔内血管的流空效应及纵隔内脂肪的高信号特点 形成了纵隔MRI图像的优良对比 MRI对纵隔及肺门淋巴结肿大 占位性病变具有特别的价值 MRI对胸壁占位 炎症亦能很好地显示 对良 恶性器质病变的鉴别有独特的优势 由于MRI对软组织的高分辨力 对乳腺的腺体 腺管 韧带 脂肪结构能清晰显示 乳腺MRI目前是热门科研方向 对良 恶性病变的鉴别有独特的优势 对于肺内小病灶及钙化的检出不如CT 腹部 肝脏 磁共振多参数技术在肝脏病变的鉴别诊断中具有重要价值 不需用造影剂即可通过T1WI和T2WI STIR等技术直接鉴别肝脏囊肿 海绵状血管瘤 肝癌及转移癌 对胆管内病变的显示优于CT MRCP结合其技术对胰 胆管系统疾病有不可取代的优势 肾及输尿管 肾及其周围脂肪囊在MR图像上形成鲜明的对比 肾实质与肾盂内尿液形成良好对比 MRI对肾脏疾病的诊断具有重要价值 MRI可直接显示尿液造影图像 MRU 对输尿管狭窄 梗阻具有重要价值 胰腺 不用增强对胰腺病变有很好的显示 如急慢性胰腺炎 胰腺癌的显示及周围侵犯及转移情况均有良好的显示 胃肠道等含气的空腔脏器 呼吸幅度特别急促患者检查效果欠佳 肝右后叶血管瘤 2像显示肝右后叶显著长T2均匀高信号病灶 边界清 相邻脉管受压推移移 未见中断破坏 病例6 右叶T2像弥漫性混杂等高信号病灶 肝内正常脉管破坏 边界不清 肝右前叶巨块型肝癌 肝多发转移瘤 贲门癌 盆腔 MRI多方位 大视野成像可清晰地显示盆腔的解剖结构 尤其对女性盆腔疾病具有重要诊断价值 对盆腔内血管及淋巴结的鉴别较容易 是盆腔肿瘤 炎症 子宫内膜异位症 转移癌等病变的最佳影像学检查手段 对于子宫肌瘤 子宫颈癌 盆腔淋巴结转移 卵巢囊肿 子宫内膜异位症等优于CT 观察前列腺癌 膀胱癌向外侵犯情况优于CT 由于没有放射性损伤 MRI在产科影像检查中有独到的优势 虽然到目前为止还没观察到MRI有什么副作用 但仍谨慎地避免妊娠前3个月进行此检查 MRI对滋养细胞肿瘤 胎儿发育情况 脐带胎盘情况等都能很好地显示 多发子宫肌瘤 左侧卵巢囊肿 四肢 关节 MRI对四肢骨 关节最佳 如骨髓炎 四肢软组织内肿瘤及血管畸形有良好的显示效果 对股骨头无菌坏死是最为敏感的检查技术 MRI可清晰显示神经 肌腱 血管 骨 软骨 关节囊 关节液 及关节韧带 MRI对关节软骨损伤 关节积液 关节韧带损伤 半月板损伤 股骨头缺血性坏死等病变的诊断具有其它影像学检查无法比拟的价值 BAS