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1 MRI阅片基础 2 01MRI成像原理 02MRI加权图像 03MRI成像序列 04正常组织MRI表现 目录 Contents 05常见病理组织MRI表现 06MRI常见伪影 07颅脑MRI阅片规范 3 MRI成像原理 4 磁共振成像 magneticresonanceimaging MRI 是利用射频 radiofrequency RF 电磁波对置于磁场中含有自旋不为零的原子核的物质进行激发 发生核磁共振 nuclearmagneticresonance NMR 用感应线圈采集磁共振信号 按一定数学方法进行处理而建立的一种数字图像 5 核 磁共振现象所涉及原子核磁 磁共振过程发生强大磁体内 并用射频场进行激励产生共振 用梯度场进行空间定位并控制成像 共振 原子核间能量吸收和释放可发生共振 6 ASimpleMRMachine North South transmit receive 7 MR图像重建示意图 8 磁共振成像MRI是MagneticResonanceImaging的缩写 最早的时候曾称为NMR NuclearMagneticResonance 即核磁共振 也就是核磁一词的来源 因为与核医学的放射性同位素有本质的区别 日本科学家提出其国家备受核武器伤害 为表示尊重 就把核字去掉了 9 10 11 MRI加权图像 12 加权 的含义 所谓加权即 突出重点 的意思 也即重点突出某方面特性 之所以要加权是因为在一般的成像过程中 组织的各方面特性 例如 质子密度 T1值 T2值 均对MR信号有贡献 几乎不可能得到仅纯粹反映组织一个特性的MR图像 我们可以利用成像参数的调整 使图像主要反映组织某方面特性 而尽量抑制组织其他特性对MR信号的影响 这就是 加权 13 T1 T2 T1 T2 无加权 T1加权时 加权的概念 14 T1加权成像 T1 weightedimaging T1WI 是指这种成像方法重点突出组织纵向弛豫差别 而尽量减少组织其他特性如横向弛豫等对图像的影响 T2加权成像 T2 weightedimaging T2WI 重点突出组织的横向弛豫差别 质子密度 protondensity PD 图像则主要反映组织的质子含量差别 15 T1WI短TR 短TE组织的T1越短 信号就越强 越白 组织的T1越长 信号就越弱 越黑 T2WI长TR 长TE组织的T2越长 信号就越强 越白 组织的T2越短 信号就越弱 越黑 质子密度加权像长TR 短TE组织的质子密度越大 信号就越强 越白 质子密度越小 信号就越弱 越黑 SE序列图像规律 16 如何区分T1 T21 看水的信号2 看脑灰白质信号 肌肉信号3 看扫描参数4 看片子上的标记 17 看水的信号 水是长T1长T2信号在T1上低信号 T2上高信号 18 看脑灰白质或肌肉信号 脑灰质白质肌肉T1 低稍高灰T2 稍高低黑 19 20 怎么看MRI序列及信号 看扫描参数 TE TR值看片子上的标记 21 看扫描参数 翻转角 在梯度回波脉冲序列里 采用小于20 翻转角 可以得到倾向于SET2加权像 大于80 可以得到T1加权像 22 反转恢复序列T1FLAIRTR值较长 23 反转恢复序列T2FLAIR自由水被抑制 结合水信号更高 24 MRI常用序列 25 概念 MR图像的信号强度取决于射频脉冲的发射方式 梯度磁场的引入方式和MR信号的读取方式等 为不同成像目的而设计的一系列射频脉冲 梯度脉冲和信号采集按一定时序排列称作脉冲序列 26 分类 目前临床上常用扫描序列 自由感应衰减序列 FID 自旋回波序列 反转回复序列 梯度回波脉冲序列 杂合序列 27 结构 由五部分组成即射频脉冲 层面选择梯度场 相位编码梯度场 频率编码梯度场 MR信号 28 29 还可简化为两个部分 即自旋准备和信号产生两部分 30 作用 31 自旋回波类序列 自旋回波类序列包括 自旋回波 SE 快速自旋回波 FSE 单次激发快速自旋回波 SSFSE 半傅立叶采集单次激发快速自旋回波 反转恢复序列 IR 快速反转恢复序列 TIR 32 自旋回波序列 33 34 35 快速自旋回波序列 1986年德国科学家J Hennig 在医学磁共振杂志 上发表了一篇关于RARE的文章 即利用SE多回波技术和革新的K空间填充方法实现快速MR扫描 扫描技术是原来SE方法的数十倍 这就是现在普遍使用的快速自旋回波技术 36 37 FSE T1WI 38 短ETL的FSE T2WI 39 中ETL的FSE T2WI 40 长ETL的FSE T2WI 41 快速恢复快速自旋回波序列 FRFSE序列是一种能够加快组织纵向宏观磁化矢量恢复的技术 其方法是在回波链的最后一个回波采集后 再施加一个180度的聚焦脉冲 将使横向磁化矢量重聚 但并不采集回波 而是施加一个负90度 把180度脉冲重聚的横向磁化矢量偏转回b0方向 从而加快了组织的纵向弛豫 42 43 FSET2WI FRFSET2WI 44 单发射快速S 序列 45 SSFSE椎管水成像 46 胆管癌 47 半傅里叶单发射快速 序列 HFSS T2WI 一次 射频脉冲后仅跟随 个 射频脉冲 一幅 的图像成像时间缩短了将近二分之一 达到亚秒级水平 如不深人探讨会认为该序列与单发射 没有太大区别 仅仅是前者用半傅里叶采集缩短近一半时问而已 但这一认识忽略了一个重要内容 这两种序列最大的区别来自有效回波时间的不同 单发射快速 的有效回波时间为 左右 一般肝脏组织的 2值为 脂肪组织为 土 而 为 士 在此有效 之下 除自由水外 其他组织的信号值均衰减完毕近似等于 所以在图像上只显示出含水组织 如胆汁 尿液等 所以可用于水成像 而 序列图像的有效回波时间仅为 左右 这时各种组织都保留了大部分信息量 与信噪比与分辨率有关的各回波信号幅度较高 所以信噪比和分辨率都得到提高 48 扫描方向 扫描起始位置 49 HFSS T2WI19层 13秒 50 螺旋桨技术或刀锋技术技术 螺旋桨技术或刀锋技术技术螺旋桨技术 periodicallyrotatedoverlappingparallellineswithenhancedreconstruction Propeller GE公司 和刀锋技术 Blade 西门子公司 是指K空间放射状填充技术与FSE或快速反转恢复序列相结合的产物 51 52 减少运动伪影 53 纠正金属伪影 54 反转恢复 inversionrecovery IR 序列 55 56 57 58 IRT1WI T1FLAIR SET1WI 59 多反转预脉冲序列 之前说的都是一个180度反转预脉冲 我们可以在序列每执行一次使用2 3个180反转预脉冲 被称为双反转或者三反转脉冲技术 利用这种技术可以依据T1值的不同选择性抑制2 3组织的信号 实际上多反转预脉冲技术既可以预FSE结合使用 也可以与快速梯度回波结合使用 60 1 利用双反转FSE的两个反转预脉冲的反转时间的调整 可以选择性抑制脑脊液和脑白质的信号而突出脑灰质 也可以抑制脑脊液和脑灰质的信号 突出脑白质 2 双反转 心脏黑血 不是抑制两种组织 二是利用血液流动 主要是抑制了血的信号 在此基础上 利用三反转进行压脂 61 62 63 梯度回波序列 GRE序列的共同特点 1 采用小角度激发 加快成像速度 FA 64 2 采用梯度场切换采集回波信号进一步加快了采集速度 65 3 反映的是T2 弛豫信息而不是T2弛豫信息 因为没有180脉冲剔除主磁场不均匀造成的质子失相位 4 GRE的固有信噪比较低 66 67 5 GRE序列对磁场的不均匀性敏感 易产生磁化率伪影 特别是在气体与组织的交界面上 但GRE优点是可以很容易的检出能够造成局部磁场不均匀的病变 如出血和血色素病等 68 SE TI GRE T2 磁化率敏感伪影 69 6 GRE序列中血流常呈现高信号 70 GRE序列稳态的概念1 纵向磁化矢量稳态 纵向弛豫得速度不是恒定不变的 Mz偏离平衡状态越远 纵向弛豫越快 偏离越少则纵向弛豫越慢 GRE施加小角度脉冲 数个小角度脉冲后 组织的Mz将达到一个稳定状态 在以后各个TR间期的同一时间点 组织中的Mz将是相同的 纵向稳态存在于任何梯度回波中 71 72 73 2 横向磁化矢量稳态及稳态自由进动 同纵向稳态一样 经过几个脉冲准备后 每一个小角度脉冲激发前 组织中都残留有稳定大小Mxy 即Mxy也达到稳态 74 纵向磁化矢量和横向磁化矢量都达到稳态的GRE序列也被称为稳态自由进动序列 SSFP 75 SSFP中 一个TR间期内组织的Mxy存在两种稳定的变化 本次小角度脉冲产生Mxy 脉冲施加结束时最大 随时间推移发生FID 叫SSFP FID 本次小角度脉冲对上一次小角度脉冲所产生的Mxy进行重聚 随时间推移Mxy逐渐恢复 在下一次脉冲来临时刻达到最大 叫SSFP 重聚焦 76 GRE序列中的回波信号类型 去除SSFP Refocused的Mxy 而在SSFP FID过程中利用读出梯度场的切换采集一个梯度回波 叫扰相梯度回波序列 实际上打破了GRE序列中的SSFP状态 在SSFP过程中 利用读出梯度场的切换采集一个回波 但不去除SSFP Refocused的Mxy 让这种残留的Mxy信号对以后的回波信号做出贡献 这就是普通SSFP序列或称为稳态进动快速成像 77 去除SSFP FID信号 而在SSFP Refocused形成过程中 利用读出梯度场切换采集回波信号 叫激励回波或刺激回波 也叫反SSFP 既采集SSFP FID过程中的梯度回波 又采集SSFP Refocused过程中的刺激回波 即为双回波序列 SSFP FID与SSFP Refocused达到真正的稳态或平衡 这两部分Mxy相互接合 并在此采集过程中采集梯度回波 即构成平衡式SSFP序列 78 扰相GRE序列 SIEMENZFLASHPHILIPSFFEGEFSPGR 79 80 GRE和SPGR的图像对比度 GRE序列采用小的翻转角 20 30 和较长的TR 200 600ms 来获得T2 加权 SPGR序列采用较大的翻转角 30 50 和短的TR 40 60ms 来获得T1加权 GRET2 SPGRT1 81 FLASHT1WI FLASHT1WI FS 82 化学位移成像 二维扰相GRET1WI双回波序列用于化学位移成像在每个TR间期 在SSFP FID过程中 利用梯度场切换两次 获得不同的TE的两个回波信号 用于重建TE不同的两组图像 可进行化学位移成像 Chemicalshiftimaging 也称同 反相位成像 inphase outofphaseimaging 可用于病灶内少量脂肪的检出 83 84 肾上腺腺瘤 85 利用扰相GRET1WI序列进行流动相关的MR血管成像 实际是T1权重比较重的T1WI 这样可以抑制背景静止组织的信号 而有效地反映血液的流入增强效应 86 AVM 87 正常 雷诺病 三维快速扰相GRET1WI序列用于对比剂增强MRA 88 扰相GRET1WI序列用于心脏亮血成像 89 3DFSPGRFS 扰相GRET1WI用于关节软骨成像 90 颈椎间盘显示较好 胸 腰椎间盘不如FSET2WI椎管内结构显示不如FSET2WI 特别是矢状面 二维扰相GRET2 WI的临床应用 91 半月板病变显示最敏感 关节软骨亦显示高信号 但与关节积液重叠 因而显示关节软骨应采用FSPGRT1wi FS 92 FSE GRET2 WI 93 三维扰相GRET2 WI用于磁敏感加权成像 94 三维容积内插快速扰相GRET1WI序列 即LAVA 与扰相GRE二维T1WI序列相比 三维容积内插快速扰相GRET1WI序列的优点是 在层面较薄时可以保持较高的信噪比 没有层间距 有利于小病灶的显示 可同时兼顾脏器实质成像和三维血管成像的需要 缺点主要是其软组织对比不及扰相GRE二维T1WI 因此三维容积内插快速扰相GRET1WI多用于体部动态增强扫描 而平扫则多采用二维扰相GRET1WI序列 95 LAVAat3 0T3DdataAccelerationfactor2 7256x2563mmslices 116slice 20sec 25 faster25 moreresolution ImagecourtesybyProf Cordoliani ValdeGraceParis France 96 平衡式稳态自由进动序列 SIEMENS TrueFISPPHILIPS BalanceFFEGE FIESTA 97 Balance SSFP序列是在层面选择 相位编码 读出方向上 在回波采集后均施加一个与相应的空间编码梯度场大小相同 方向相反的梯度场 则由于空间编码梯度场造成的SSFP Refocused相位干扰将被完全抵消 SSFP Refocused将得到最大程度的保留 并达到真正的稳态或称真正的平衡 这种SSFP Refocused同样对以后TR间期的回波信号作出贡献 GE叫 真 稳态采集快速成像 FIESTA 临床应用 制造液体和软组织之间的对比 不适用与实质脏器内部实性病变的检查 98 99 100 显示颅神经 101 十二指肠乳头癌 102 输尿管癌 103 104 磁化准备快速梯度回波序列 SIEMENS TurboFLASHPHILIPS TFEGE RapidSPGR FGRE 105 扰相梯度回波中 为了加快采集速度 提高时间分辨力 常需要缩短TR和TE 但如果TR和TE设置特别短 图像的SNR和对比度都将会有明显的降低 如果在超快速梯度回波采集之前先施加磁化准备脉冲 则不但可以保证采集速度 还可以提高图像的对比度 叫磁化准备快速梯度回波序列MP FGRE 106 STRESSMR 107 TurboFLASHT1WI 108 TurboFLASHT1WI 109 平面回波成像脉冲序列 EPI技术仅是MRI信号的采集方式 而非MRI扫描序列 EPI必须结合特定的激发脉冲才能成为真正的MRI序列平面回波成像 echoplanarimaging EPI EPI技术是迄今最快的MRI成像技术 它是在一次射频脉冲激励后在极短的时间内 30ms 100ms 连续采集一系列梯度回波 用于重建一个平面的MRI图像 EPI技术已在临床广泛应用 单次激发EPI 以扩散成像 灌注成像 脑运动皮层功能成像为目前主要的应用领域 多次激发EPI则在心脏快速成像 心脏电影 血管造影 腹部快速成像等领域取得进展 110 111 112 113 114 115 116 热痛学刺激脑功能成像 117 MR特殊成像 118 MR对比增强检查 静脉内注射造影剂进行扫描 用于鉴别诊断等 MR所用造影剂与CT的造影剂不同 除不是碘剂不存在过敏之外 其作用的原理也不同 119 MR造影剂 顺磁性物质 是改变病变部位磁环境 缩短H质子的T1 T2弛豫 但T2的缩短不如T1明显 造影剂入血行 病变组织间隙 与病变组织大分子结合 T1驰豫接近脂肪或Larmor频率 T1缩短 强化 白 称间接增强 影响因素 病变区的血流 灌注 血脑屏障 与血液内的药浓度不绝对成正比 达一定浓度后不起作用 直接提高病变区X线衰减值 称直接增强 CT造影剂 碘制剂 血管丰富程度血流灌注如何血液内碘浓度高低血脑屏障完整与否 120 121 122 123 124 125 126 MR血管造影技术 磁共振血管造影 magneticresonanceangiography MRA 是对血管和血流信号特征显示的一种技术 MRA作为一种无创伤性的检查 与CT及常规放射学相比具有特殊的优势 它不需使用对比剂 流体的流动即是MRI成像固有的生理对比剂 流体在MRI影像上的表现取决于其组织特征 流动速度 流动方向 流动方式及所使用的序列参数 127 近年来发展起来一种新的MRA方法 称对比增强MRA contrastenhancementMRA CE MRA 其适用范围广 实用性强 方法是静脉内团注2 3倍于常规剂量的Gd DTPA对比剂 采用超短TR TE快速梯度回波技术 三维采集 该方法对胸腹部及四肢血管的显示极其优越 128 不用造影剂 129 CE MRA 130 MR电影成像技术 磁共振电影 magneticresonanceciue MRC 成像技术是利用MRI快速成像序列对运动脏器实施快速成像 产生一系列运动过程的不同时段 时相 的 静态 图像 将这些 静态 图像对应于脏器的运动过程依次连续显示 即产生了运动脏器的电影图像 MRC成像不仅具有很好的空间分辨力 更重要的是它具有优良的时间分辨力 对运动脏器的运动功能评价有重要价值 131 132 脑脊液电影 Feinberg和Mark及Bergstrand等首先将研究血管系统的MRl速度成像用于脑脊液动力学研究 发现心动周期内中脑导水管脑脊液流动的信号强度变化 PCcineMRI技术通过相位对比序列 由极性相反的两极组成流动梯度磁场 对静止组织及流动液体进行两次不同的流动编码图像采集 第1次为流动补偿梯度 第2次为流动敏感梯度 或称流速编码梯度 133 流动梯度磁场对静止组织没有作用 两次成像静止质子产生的相位位移均为零 而流动质子在流动补偿梯度作用下产生的相位位移为零 但在流动敏感梯度的作用下 流动质子经过正负两级梯度累加而产生相位位移 此相位位移只能反应在流速编码梯度方向上 且与质子的流速成正比 将两次成像的相位位移进行减法处理 即可去除背景静止组织 而仅保留流动质子的相位变化 通过重建即可获得流动液体的图像 134 PCcineMRI获得的图像分为速度图像和相位图像 速度图像的信号强度仅与流速有关 流速越大 产生的相位位移越大 信号越强 在相位图像中像素的信号强度不仅与流速有关 还具有流动方向信息 当液体流动方向与流动编码梯度方向一致时 显示为高信号 反之则为低信号 通过相位对比技术与心电门控技术相结合 使流动液体的相位位移与时间相结合 通过流动分析软件处理 获得有关流动液体运动的波形 速率及流量的全面定量资料 135 大枕大池 136 蛛网膜囊肿 137 MR水成像技术 磁共振水成像 MRhydrography 技术主要是利用静态液体具有长T2弛豫时间的特点 在使用重T2加权成像技术时 稀胆汁 胰液 尿液 脑脊液 内耳淋巴液 唾液 泪水等流动缓慢或相对静止的液体均呈高信号 而T2较短的实质器官及流动血液则表现为低信号 从而使含液体的器官显影 138 139 技术背景384ETLSSFSE临床病例该患者多发肝囊肿 胆囊和胆总管内有结石 140 输尿管狭窄 肾结石 141 脑功能成像 脑功能性磁共振成像 functionalMRI fMRI 可提供人脑部的功能信息 为MRI技术又开启了一个全新的研究领域 它包括扩散成像 diffusionimaging DI 灌注成像 perfusionimaging PI 和脑活动功能成像 三种不同功能成像的生理基础不同 142 扩散成像 DWI是建立在MR成像要素之一 流动效应上的一种成像方法 在宏观图像中反映活体组织水分子的微观运动 MRA观察的是宏观的血流流动现象 而弥散加权成像观察的是微观的水分子流动扩散现象 143 扩散加权梯度与SE序列融合时 90 180 RF s Gs 扩散梯度 扩散梯度 m 两个扩散敏感梯度位于180 的两侧 144 扩散加权梯度与GRE序列融合时 RF s Gs 扩散梯度 扩散梯度 m 两个扩散敏感梯度场极性相反 互相抵消 145 正常组织 水分子随机运动 呈低信号 细胞毒性组织 水分子运动受限 呈高信号 146 右侧急性轻瘫 症状4小时 T2加权像无异常 同一时间 弥散加权像 4秒 见大片高信号 147 148 弥散张量成像 弥散张量成像 diffusiontensorimaging DTI 在弥散加权成像的基础上在6 55个线性方向上施加弥散敏感梯度而获得的图像 DTI是建立在DWI基础上的一种更高级的弥散加权成像形式 149 沿着神经轴索方向运动的水分子要比跨越神经轴索的水分子运动速度快得多 150 a 胼胝体的神经束图 冠状面 与彩色编码的FA图融合 横断面 矢状面 151 脑膜瘤 152 灌注成像 PWI通过引人顺磁性对比剂 使成像组织的T1 T2值缩短 同时利用超快速成像方法获得成像的时间分辨力 通过静脉团注顺磁性对比剂后周围组织微循环的T1 T2值的变化率 计算组织血流灌注功能 或者以血液为内源性示踪剂 通过利用动脉血液的自旋反转或饱和方法 显示脑组织局部信号的微小变化 而计算局部组织的血流灌注功能 PI还可用于肝脏病变的早期诊断 肾功能灌注以及心脏的灌注分析等 153 PWI大于DWI 可以溶栓 154 155 脑活动功能成像 是利用脑活动区域局部血液中氧合血红蛋白与去氧血红蛋白比例的变化 所引起局部组织T2 的改变 从而在T2 加权像上可以反映出脑组织局部活动功能的成像技术 这一技术又称之为血氧水平依赖性MR成像 BOLDMRI 它是通过刺激周围神经 激活相应皮层中枢 使中枢区域的血流量增加 进而引起血氧浓度及磁化率的改变而获得的 156 神经元兴奋区兴奋性 兴奋区静脉血中氧和血红蛋白相对 去氧血红蛋白相对 去氧血红蛋白的顺磁作用 可使T2 信号 由于去氧血红蛋白的减少 神经元兴奋区信号相对 内源性PWI称血氧水平依赖法 BOLD 简单原理 157 158 右手指活动时 大脑皮层的相应激活区 159 磁共振弹性成像MRE 磁共振弹性成像的基本原理是利用磁共振技术检测体内的组织或器官在外力作用下产生的质点位移 并通过运动敏感梯度而获得磁共振相位图像 以此为基础通过对弹性力学的逆行求解 得出组织或器官内部各点的弹性系数的分布图 即弹性图 并以组织或器官的弹性力学参数作为医学诊断的依据 160 161 162 MR波谱技术 磁共振波谱 magneticresonancespectroscopy MRS 技术是利用MR中的化学位移现象来测定分子组成及空间分布的一种检测方法 随着临床MRI成像技术的发展 MRS与MRI相互渗透 产生了活体磁共振波谱分析技术及波谱成像技术 从而对一些由于体内代谢物含量改变所致的疾病有一定的诊断价值 163 在均匀磁场中 同种元素的同一种原子由于其化学结构的差异 其共振频率也不相同 这种频率差异称化学位移 MRS实际上就是某种原子的化学位移分布图 其横轴表示化学位移 纵轴表示各种具有不同化学位移原子的相对含量 164 165 星形细胞瘤I II级 NAA降低 Cho升高 166 NAA降低 cho升高 提示神经元破坏 细胞增殖活跃 167 线粒体脑肌病 可见乳酸峰 168 磁敏感成像SWI SWI根据不同组织间的磁敏感性差异提供图像对比增强 它可以应用于所有对不同组织间或亚体素间磁化效应敏感的序列 但是为了凸显其在表现细小静脉及小出血方面的能力 SWI以T2 加权梯度回波序列作为序列基础 常规MRI仅利用了单一的磁矩图信息 SWI则利用了一直被忽略的相位信息 并经过一系列复杂的图像后处理将相位图与磁矩图融合 形成独特的图像对比 169 采用SWI可以清晰显示帕金森患者基底核铁沉积 170 SWI在脑囊虫病方面的应用 171 SWI在静脉畸形及海绵状血管瘤方面的应用 172 弥漫性轴萦损伤 173 磁化传递技术MTC 174 目前 磁化传递对比技术主要应用包括 1 MR血管成像 降低血管周围背景组织的信号 而不影响血管的信号 从而提高血管和背景之间的对比 2 MR增强检查 降低肿瘤周围组织的信号 而不影响富含钆对比剂的肿瘤的信号 从而提高肿瘤和背景之间的对比 3 多发性硬化病变的检查 因为磁化传递的程度与组织的物理和化学状态有关 可以显示硬化斑的脱髓鞘程度 4 骨关节检查 有利于关节软骨的显示 175 NoMTC MTC 176 177 化学位移成像 178 肾上腺腺瘤 179 关节软骨不全骨折 180 181 脂肪肝 182 脂肪抑制技术 在磁共振成像中 由于人体内脂肪组织中的氢质子和其它组织中的氢质子所处的分子环境不同 使得它们的共振频率不相同 当脂肪和其它组织的氢质子同时受到射频脉冲激励后 它们的弛豫时间也不一样 在不同的回波时间采集信号 脂肪组织和非脂肪组织表现出不同的信号强度 利用人体内不同组织的上述特性 磁共振物理学家们开发出了多种用于抑制脂肪信号的脉冲序列 下面对三种脂肪抑制序列作一个简单的介绍 183 DIXON技术 DIXON 即水脂分离技术 是基于脂肪和水处于不同的共振频率 DIXON基于TSE或者3DGRE序列 可生成四种对比图像 包括正相位 水和脂肪相位一致 反相位 水和脂肪相位相反 还有经过后处理计算生成的脂相图和水相图 图1 当MR设备缺少高阶匀场 常规压脂无法解决时 需使用DIXON技术 184 1A 正相位 1B 反相位 1C 水相 D 脂相 185 频率饱和脂肪抑制 由于化学位移 脂肪和水分子中质子的进动频率存在差别 在成像序列的射频脉冲施加前 先连续施加数个预脉冲 如果预脉冲的频率与脂肪中质子进动频率一致 脂肪组织的将被连续激发而发生饱和现象 而水分子中的质子由于进动频率不同不被激发 这时再施加射频脉冲 脂肪组织因为饱和不能再接受能量 因而不产生信号 从而达到脂肪抑制的目的 186 眼眶海绵状血管瘤 187 STIR技术 STIR技术是基于脂肪组织短T1特性的脂肪抑制技术 由于人体组织中脂肪的T1值短 180 脉冲后其纵向磁化矢量从反向最大到过零点所需的时间也很短 此刻如果选择短TI则可有效抑制脂肪组织的信号 图4 抑制脂肪组织信号的TI等于脂肪组织T1值的69 不同的场强下脂肪组织的T1值不同 因此抑制脂肪组织的TI值也应作相应调整 188 189 MRI常见伪影 190 伪影是指MR图像中与实际解剖结构不相符的信号 可以表现为图像变形 重叠 缺失 模糊等 每一幅MRI图像都存在不同程度的伪影 191 MRI检查中伪影主要造成三个方面的问题 1 使图像质量下降 甚至无法分析 2 掩盖病灶 造成漏诊 3 出现假病灶 造成误诊 因此正确的认识伪影及其对策对于提高MRI临床诊断水平非常重要 MRI的伪影主要分为装备伪影 运动伪影及磁化率敏感伪影等三大类 192 化学位移伪影 193 卷褶伪影 194 截断伪影 195 3mm层厚 10mm层厚 部分容积效应 196 部分容积效应 197 层间干扰 198 射频伪影 199 布纹伪影 200 交叉伪影 201 波纹状伪影 202 运动伪影 203 心脏搏动伪影 204 血管搏动伪影 205 脑脊液搏动伪影 206 脑脊液流空流入增强 207 金属伪影 208 介电伪影 209 照相机伪影 210 正常组织MRI表现 211 水 自由水 具有较高的自然运动频率 长T1 低信号 长T2信号 高信号 结合水 依附在运动缓慢的较大分子蛋白质周围构成水化层 接近Larmor共振频率 短T1 信号增高 212 自由水 213 结合水 214 脂肪 脂肪与骨髓组织具有较高的质子密度和非常短的T1值 信号强度大 其T1加权像表现为高信号 呈白色 T2加权像也表现为较高信号 脂肪抑制序列 STIR 上呈低信号 215 高信号 稍高信号 216 抑制序列后为低信号 217 肌肉 肌肉组织所含质子密度明显少于脂肪组织 它具有较长T1值和较短T2值 因此 根据信号强度公式 T1的增强和T2的减少 均使MR信号减弱 所以 T1加权像呈较低信号 T2呈中等灰黑信号 韧带和肌腱的质子密度低于肌肉组织 也具有长T1短T2弛豫特点 其T1加权像和T2加权像均呈中低信号 218 稍低信号 低信号 219 筋膜 肌肉 220 后交叉韧带 221 骨骼 骨皮质所含质子密度很低 MR信号强度非常低 无论短TR的T1加权 还是长TR的T2加权 均表现为低信号 黑色 钙化软骨的质子密度特点与骨骼相同 松质骨为中等信号 例如椎体 T1和T2加权像均呈中等偏高信号 致密骨呈长T1短T2低信号 纤维软骨组织内的质子密度明显高于骨皮质 T1 T2加权像呈中低信号 透明软骨内所含水份较多 具有较大质子密度 并且有较长T1和长T2弛豫特征 T1加权呈低信号 T2加权信号强度明显增加 222 骨皮质 骨髓腔 223 224 软骨 纤维软骨组织内的质子密度明显高于骨皮质和钙化软骨 且组织具有较长的T1和较短的T2弛豫特征 但因其具有一定的质子密度 故在T1或T2加权像上 信号强度不高 呈中低信号透明软骨内含有75 80 的水份 具有较大的质子密度 并具有较长的T1和长T2弛豫特征 在T1加权像上 因T1值长 所以信号强度较低 而在T2加权像上 因T2值长 信号强度明显增加 225 纤维软骨 透明软骨 226 淋巴 淋巴组织质子密度高 且具有较长的T1值和较短的T2值 根据长T1弛豫特点 组织T1加权像呈中等信号 而T2加权像因T2不长也呈中等信号 227 气体 因气体的质子密度趋于零 故表现为黑色无信号区 因此 在任何脉冲序列 改变TR TE值都不会改变信号 228 229 脑实质 脑灰质白质T1 低稍高T2 稍高低 230 脑白质T1WI稍高 t2wi稍低 脑灰质T1WI稍低 t2wi稍高 231 血流 由于 流空效应 为低 无 信号 当流速慢或不规则血流 血管内信号增加不均匀 亦存在流入相关增强 232 基底动脉 大脑中动脉 大脑中动脉 233 234 235 T1wi t2wi均低流空信号 236 流入相关增强 237 MRI与CT的差别 皮肤 皮肤 皮下脂肪 皮肤 外板 皮下脂肪 外板 外板 内板 外板 内板 板障 板障 板障 皮下脂肪 238 MRI病理组织表现 239 病理组织的MR信号特点 不同的病理过程 病理组织有不同的质子密度 T1及T2弛豫时间采用不同的脉冲序列 将表现出不同的信号强度掌握信号变化特点 有助于判别大体的病理性质 部分作出定性诊断 240 水肿 脑水肿分为三种类型 血管源性水肿 细胞毒素水肿和间质性水肿 241 血管源性水肿 242 细胞毒性水肿 243 间质性水肿 244 出血 1 超急性期小于24小时氧合血红蛋白T1WI呈等或稍低信号T2WI稍高信号2 急性期1 3天去氧血红蛋白T1WI呈等或稍低信号 T2WI低信号3 亚急性期3 14天早期3 7天正铁血红蛋白T1WI呈高信号 T2WI低信号晚期8 14天T1WI呈高信号 T2WI高信号4 慢性期14天以上含铁血黄素血肿周边T1WI呈稍低信号T2WI低信号 245 急性期 亚急性期 慢性期 超急性期 246 铁沉积 在中高场强MRI系统作T2加权扫描时 可于苍白球 红核 黑质 壳核 尾状核和丘脑部位见到明显的低信号 这是由于高铁物质在上述部位沉积所致帕金森氏病 铁沉积于壳核 苍白球 阿耳茨海默氏病 铁沉积于大脑皮层 多发性硬化 铁沉积于斑块周围 放疗后脑部 铁沉积于血管内皮细胞 慢性出血性梗塞 铁沉积于出血部位 脑内血肿 铁沉积于血肿四周 缩短了T2时间而不影响T1时间 247 红核 黑质 248 如箭头所示 SWI可见沿顶叶大脑皮层中央前回近似均匀分布的低信号影 这些异常信号在SWI相位图上表现为较高信号 结合SWI提供的信息 患者诊断为大脑退行性改变 此病变造成的沿着运动区皮层铁的沉积在SWI上呈低信号 而在相位图上为较高信号 249 血肿周围铁沉积 250 表面铁黄素沉着症 251 梗死 超急性及急性期由于组织总水量不增加 所以T2WI未见异常 而DWI为高信号 弥散加权图像的空间分辨率有限 磁敏感效应造成的高信号伪影在脑干部位的伪影严重 因此在应用弥散加权图像诊断脑梗塞的同时应结合常规MRI 以避免假阳性 252 鉴别各期脑梗死 MR弥散成像 左顶颞叶cMRI正常 DWI高信号 ADC低信号 T1WI T2WI DWI ADC 超急性期脑梗死 253 亚急性晚期脑梗死伴渗血 MRA 右颈内动脉及大脑中动脉闭塞 T1WI T2WI 254 坏死 坏死组织的MRI信号强度随组织类型不同 坏死的内容物不同而异一般坏死组织的水分增多 组织的T1和T2弛豫时间变长机体对坏死物的清除和修复 多数形成肉芽组织 有长T1和T2的弛豫特点晚期部分肉芽组织修复成慢性纤维结缔组织 T2缩短 在T1和T2加权像上 均呈低信号表现 255 胶质母细胞瘤 256 变性 不同组织的变性机制不同 所以MRI表现不一如脑组织脱髓鞘改变 其变性部份水分增加 T1 T2延长椎间盘变性时 富含蛋白质和水分的弹性髓核组织水分减少 且纤维结缔组织增多 组织内的质子密度减少 故在T1和T2加权像上 变性的椎间盘信号明显低于其他正常的椎间盘组织信号强度 257 脑白质脱髓鞘改变 椎间盘变性 突出 258 肿瘤 图像上信号特征与肿瘤的组织结构类型相关 例如 含脂类肿瘤 像脂肪瘤 胆脂瘤 畸胎瘤等呈短 和长 高信号特征 钙化和骨化性肿瘤呈长 和短 的低信号肿块 含顺磁性物质的肿瘤 如 黑色素瘤则呈短 和短 的信号特征 而一般性肿瘤多数呈长 和长 的信号特征 富血管性肿瘤肿块内及附近可见扭曲扩张的流空血管影 259 原发性肝癌 260 骨瘤 261 脂肪瘤 262 小腿前部纤维瘤 263 黑色素瘤 264 AVM 265 脑膜瘤 266 钙化 钙化组织内的质子密度非常少 所以一般MRI的信号无论在T1还是在T2加权像上 均表现为黑色低信号区发现钙化MRI检查不如CT敏感 小的钙化不易发现 大的钙化还需与铁的沉积等现象相鉴别颅内钙化在T1加权像偶尔可表现为高信号 CT扫描可见典型的钙化密度 MRIT1加权像为高信号 T2加权像为等或低信号 梯度回波序列扫描为低信号钙化在T1加权像上的信号强度与钙化颗粒的大小及钙与蛋白结合与否有关 267 268 脑梗塞钙化 269 SWI在脑囊虫病方面的应用 270 囊变 囊变是一种较特殊的病理改变囊内容物大体上可分为二种 一种为含有纯水分 另一种为含有蛋白质水分前者因其内容物为纯水 故具有长T1和长T2弛豫特点另一种为含有蛋白质水分的囊 在T1加权像上其信号强度有所增加 呈中等信号乃至高信号强度表现 在T2加权像上 信号强度也较高 呈白色高信号改变 271 含蛋白和粘液较多 t1wi t2wi均为高信号 272 273 室管膜囊肿 脉络膜裂囊肿 274 胶样囊肿 275 碘油 曾经作为椎管造影检查脊椎管病变的普通 线检查的造影剂 碘油在椎管内吸收非常缓慢 每年约吸收 现在行 扫描者仍有可能遇到残留碘油的病人 加权像碘油为高信号 脑脊液为低信号 质子密度像碘油与脑脊液信号强度相似 加权像碘油为低信号而脑脊液为高信号 276 硅酮油用于视网膜脱落手术 277 MRI图像观察与分析 278 1 仔细观察各扫描方位 每个序列的每帧图像 如矢状位 冠状位 轴位等 以便获得病变的立体感 这是判断病变的起源及定位诊断的主要依据 279 脑外 脑膜瘤可能性大 280 2 病变在每个序列中的信号强度和强化方式是定性诊断的关键 如肝癌表现为稍长Tl和稍长T2信号 肝血管瘤表现为稍长Tl和极长T2信号 肝囊肿表现为极长Tl和极长T2信号 某些病变如脂肪瘤的信号强度更具特征性 呈短Tl高信号 在脂肪抑制序列上其与脂肪信号同步降低 病变是否强化以及强化方式有重要诊断价值 一般认为 肿瘤性病变绝大多数有明显强化 而非肿瘤性病变一般不出现强化 又如 肝血管瘤增强后自周边呈向心性强化 直至充填整个病灶 这种强化方式是肝血管瘤的特征 281 肝血管瘤 282 3 病变的大小 形态 数目 部位及其毗邻关系 有助于病变的定性诊断 一般来讲 恶性肿瘤易多发 形态不规则 良性肿瘤多单发 呈类圆形 某些病变有特定的发病部位 对定性诊断有帮助 如室管膜瘤易发生在脑室内 生殖细胞瘤多位于松果体区 颅咽管瘤多发生在鞍区 283 高级别星形细胞瘤 284 4 一些特殊的MR检查如MR水成像 MRA MRS fMN等是定性诊断的重要补充 但往往需要结合常规MRI检查方能确诊 如胰头癌在MRCP上只能显示胆总管及主胰管梗阻的部位和程度 对癌瘤本身则无法显示 大面积脑梗死MRA只能观察到某支血管的闭塞 而无法显示梗塞的部位和范围 因此 MR特殊检查必须与常规MRI相结合 缺一不可 285 增强显示小胰腺癌 胰腺导管中断 伴潴留囊肿 286 对部分病变而言 MRI表现缺少特异性 定性诊断仍很困难 必须密切结合临床病史及相关实验室检查 如在MRI上发现两侧基底节区尤其是豆状核对称性信号异常 临床见到眼K F环及血清铜蓝蛋白降低 则可确诊为肝豆状核变性 287 肝豆状核变性 288 窗技术 影像学术语 包括窗位 窗中心 窗宽数字成像使用的后处理技术 人眼密度分辨能力仅16 20个灰阶 不能同时区分数字影像全灰阶 如CT有2000个灰阶 若在数字化影像上以某一灰阶为中心点 使该中心上 下一定范围内的灰阶作选择性显示 获得病变区最适宜肉眼观察的灰度对比 该中心即为窗位处理 windowlevelprocessing 289 同理 仅选择性显示某一定范围的部分灰阶 而该范围之上 下的灰阶则均从图像上删除 全 白 或 黑 这称为窗宽处理 windowwidthprocessing 这犹如在一面很宽的墙面上开