腹部MRI扫描规范及临床策略

肝脏MRI检查规范与临床策略 杨正汉卫生部北京医院放射科北京大学第五临床医学院 背景 MRI设备的快速普及MRI在肝脏的应用越来越多MRI在肝脏病变诊断中凸现优势新的技术层出不穷如何合理应用 效率效果效益 背景 新技术不断涌现肝胆胰的扫描技术相对比较复杂肝胆胰的MRI技术缺乏规范各医院扫描序列的选择很不一致同一序列扫描参数的设置很不一致不利于全面提高检查和诊断水平不利于交流必须对肝胆胰MRI检查进行规范 例1SS TSET2WI横断扰相GRET1WI横断平衡稳态自由进动冠状总采集时间 1 5分钟例2扰相GRET1WI横断平衡稳态自由进动横断平衡稳态自由进动冠状总采集时间 1 5分钟 提要 肝脏MRI脉冲序列重视常规MRI技术 规范常规MRI检查提高对肝脏磁共振新技术的认识熟练应用MR技术 提高肝脏病变的诊断水平 一 肝脏MRI脉冲序列 T1WI序列 SE spinecho 自旋回波 扰相梯度回波 spoiledGRE2D扰相GRE3D扰相GRET1准备超快速梯度回波IR EPI 少用快速SET1WI 少用 1 SET1WI 优点最常用的T1WI序列之一组织对比良好 SNR较高信号变化容易解释缺点呼吸运动伪影呼吸相关的部分容积效应不能进行动态增强扫描 SE T1WI用于肝脏 血管肉瘤 SET1WITR 400msTE 12ms FSET2WI FSTR 2个呼吸周期TE 80ms ETL 8 运动相关的部分容积效应 部分容积效应 第一时相 第二时相 MRI采集的运动相关部分容积效应 由于运动相关部分容积效应造成组织对比降低 肝细胞癌 累及左肝全部 右肝多发子灶 FSPGRT1WI FSET2WI FS SET1WI GE FSPGRfastspoiledgradientrecalledacquisitioninsteadystateSIEMENS FLASHfastlowangleshotPHILIPS T1 FFEfastfieldecho 2 2D扰相梯度回波 在每个回波采集后 利用一个高强度的扰相梯度或脉冲使残留的横向磁化矢量失相位 FSPGR FLASH FFE T1WI 优点 扫描速度快 可进行平扫及动态增强扫描2D或3D采集组织T1对比好可进行化学位移成像配合脂肪抑制技术显示胰腺最好缺点 屏气不好有伪影 2D扰相GRET1WI用于小肝癌平扫及增强扫描 TR 160ms TE 4 2ms TA 20秒 平扫 动脉期 门脉期 2DFSPGR T1WI用于肝脏平扫及增强扫描 FSPGRT1WITR 160msTE 4 2msTA 20秒 脂肪抑制扰相GRET1WI清楚显示胰腺 扰相GRET1WI 扰相GRET1WI FS 3 超快速容积内插3D扰相GRET1WI GEFAME FastAcquisitionwithMultiphaseEnhancedfastGRE LAVA LiverAcquisitionwithVolumeAcceleration 西门子VIBE VolumeInterpolatedBodyExamination 飞利浦THRIVE T1HighResolutionIsotropicVolumeExcitation 3D扰相梯度回波T1WI序列容积内插技术优点层面更薄成像更快内插技术有利于MPR可同时进行肝脏动态增强和CE MRA缺点T1对比不及2D扰相梯度回波T1WI用途一般仅用于动态增强扫描 体部超快速3D扰相梯度回波T1WI FAME 多发FNH Multihance肝细胞期图像 层厚4mm TR 6 4ms TE 1 3ms 激发角度15度 LAVA LiverAcquisitionwithVolumeAcceleration ImprovedcoverageImprovedFatsuppressionImprovedSpatialresolution 8ChannelBodyArraySNRASSETperformance ImprovedSequenceasymmetricpartialKzSegmentedSPECIAL 2004ISMRM JAPAN LAVAPKFAME LAVA25 faster25 highresolution25 bettercoverage 17secondbreath hold 23secondbreath hold LIVER Gadolinium enhancedT1Weighted LAVA LiverAcquisitionVolumeAcceleration Technique ShortTR TEImprovedinversionpulseattheresonantfrequencyoffat SPECIAL ASSETWhatmakesLAVAacornerstoneinABDMRI Highin planeandthrough planespatialresolutionLargeanatomicalcoverageataspeedunmatchedbystandardMR UnprecedentedsofttissuecontrastHighqualityreformatimages MIP MinIP GE3 0TLAVA动态增强扫描 LAVA所见 LAVASignaTwinSpeed1 5T 肝脏动态增强双动脉期扫描 LAVASignaTwinSpeed1 5T 4 T1准备超快速梯度回波 GE FIRM或IR FGRESIEMENS TurboFLASHPHILIPS TFE 180度反转预脉冲决定对比 预脉冲后用小角度超快速激发和采集 Flipangle10 TR 2 5msTE 1 3ms TurboFLASH TFE FIRM 优点采集速度更快 单层图像采集时间不到1秒没有明显运动伪影 即使不屏气 可进行灌注加权成像缺点T1对比相对较差增强扫描各层面不在同一时相 类似于CT FIRM TurboFLASH TFE Turbo FLASHT1WI采集的图像 T2WI或T2 WI序列 SEFSE fastSE 快速自旋回波FRFSE fastrecoveryFSE 快速恢复FSESS TSE SingleshotTSE 单次激发TSEHASTE Half Fourioracquisitionsingleshotturbospin echo 半付立叶采集单次激发快速自旋回波SE EPI spin echoecho planar imaging 自旋平面回波成像True FISP Truefastimagingwithsteadyprecession 真实稳态进动快速成像 1 SET2WI 成像速度太慢 至少10多分钟运动伪影缩短TR后因为T1弛豫的污染T2对比降低基本淘汰仅在旧的低场机应用 2 快速自旋回波FSE fastspinecho GE公司TSE turbospinecho 西门子飞利浦 回波1 回波2 回波5 回波4 K频率 K相位 回波3 90 回波1 回波2 回波5 回波4 回波3 180 180 180 180 180 90 ES ETL 5 有效TE TR FSE TSE序列的结构和K空间填充 TSE FSE序列的特点 快速成像对磁场不均匀性不敏感回波链中每个回波信号的TE不同 从而减低了组织对比图像的模糊效应脂肪组织信号强度增高能量沉积增加 ETL越长成像越快图像SNR越低图像T2对比越差图像的模糊效应越重脂肪信号越亮SAR值越高 回波间隙越小回波间TE差别越小 图像对比增加图像模糊效应越轻在保持对比和模糊效应的前提下 允许的ETL越长脂肪信号越高SAR值越高 TSE FSE序列重要参数改变产生的效果 呼吸触发中短ETL的TSE FSE T2WI ETL 7 16 ES 16 10ms优点快速 2 7分 T2对比较好 与SET2WI序列相近缺点 呼吸不均匀者有明显的运动伪影 呼吸触发短ETL的TSE FSE T2WI 小肝癌 结节型肝癌 结节型肝癌 不典型增生结节 FRFSET2WI脂肪抑制呼吸触发ETL 116分12秒 肝硬化RN DN 呼吸触发FRFSE FS FSPGRT1WI FRFSE TR 两个呼吸周期 TE 75ms ETL 16 TA 4分36秒 ETL 20优点成像快 20 30S 可屏气扫描T2权重较重 有助于实性病变与富水病变的鉴别缺点T2对比较差 不如呼吸触发中短回波链的FSE屏气不好者仍有伪影 长ETL的屏气FSE T2WI FSE T2WI ETL 29 屏气23秒 ETL 29 TE 120ms屏气扫描21秒鉴别囊性病变与实性病变 ETL 23 TE 140ms屏气扫描25秒鉴别囊性病变与实性病变 SIEMENS SS TSEPHILIPS SS TSEGE SS FSE 3 单次激发快速自旋回波序列 FSE SS FSE 一次激发后利用连续的180度脉冲采集全部信号优点 快速 单层图像采集1秒以内 缺点 T2加权太重 T2对比差 除较纯的水外 其他组织的信号几乎完全衰减用途 水成像 尤其是MRCP MRM SS FSE 一次投射成像MRCPTR无穷大 TE 1100ms扫描时间 1秒 SIEMENS HASTEPHILIPS Halfscan SS TSEGE HF SS FSE 4 半傅立叶采集单次激发快速SE HF SS FSE的K空间填充 NX NY 半傅立叶技术 单次激发技术 快速自旋回波优点 快速 1秒以内 有效TE较短 70ms 有利于肝脏成像几乎无伪影缺点 T2对比不及SE及呼吸门控TSE HF SS FSET2WI 单层扫描时间0 8秒 呼吸触发FSE T2WI与HF SS FSE T2WI序列的比较 呼吸触发FSET2WI HF SS FSET2WI 90 180 5 EPI T2WI SE EPI 预脉冲是SE序列 所得到的称为SE EPI图像 SE EPI T2WI在肝脏的临床应用 可以是单次激发或多次激发伪影较重T2对比不亚于屏气FSE或HASTET2WI或水分子扩散加权成像 DWI SE EPI T2WI检出小肝癌 GE FIESTAFastImagingEmployingSteadyStateAcquisitionSIEMENS TrueFISPTruefastimagingwithsteadyprecessionPHILIPS BalanceFFEBalancefastfieldecho 6 真稳态进动快速成像 在层面选择方向 相位编码方向及频率编码方向3个方向都利用反向梯度进行相位重聚 达到纵向磁化矢量和横向磁化矢量真正的稳态 很短的TR TE和很大的翻转角TR 2 6msTE 1 3ms翻转角 40 80度对比决定于T2 T1 优点 器官间结构显示好液体包括流动血液显示为很高信号液体与软组织间对比好成像速度快缺点 软组织T2对比差磁化敏感伪影 在肝脏的临床应用 肝脏结构成像胆管血管淋巴结不可作为肝脏实质对比成像 左肝癌 FIESTA序列清晰显示门静脉瘤栓 FIESTA序列的软组织对比极差 呼吸触发FSET2WI FS FIESTA 二 肝胆MRI规范和技巧 重视常规MRI技术 规范常规MRI检查 与肝胆MRI有关的解剖生理特点 呼吸运动心脏及血管搏动正常肝组织T1值450 500ms 1 5T 正常肝组织T2值40 50ms 1 5T 肝脏生理性含脂肝脏双重供血胆胰液可作为天然对比剂 肝脏局灶病变MRI检查的主要目的 局灶病变的检出局灶病变的定性诊断肿瘤分期和手术计划 肝脏局灶病变MRI检查的主要方法 T1WIT2WI动态增强扫描 1 肝脏常规MRI扫描 T1WI2D或3DFSPGR FLASH FFE 首选 呼吸补偿SE或呼吸触发快速梯度回波 不能很好屏气 但可均匀呼吸者 FIRM TurboFLASH TFE 用于不能屏气又不能均匀呼吸者 T2WI序列选择呼吸触发中短ETL 7 16 FSE 压脂 首选 屏气长ETLFSE 压脂 呼吸不均匀但可屏气者 屏气SS FSE 压脂 呼吸不均匀又不能屏气者 补充其他序列FIESTA TrueFISP B FFE 观察结构 SE EPI 在屏气序列中对比最好 但伪影最多 有效抑制伪影可增加实性病变的检出率 肝脏T2WI的技术关键 肝硬化再生结节多序列比较 触发FSE FS 屏气FSE FS SS FSE FS SPGRT1WI 呼吸触发FSET2WI序列病灶检出率最高 FIESTA 触发FSE FS 屏气FSE FS 手术证实的小肝细胞癌 常规需施加脂肪抑制技术 增加对比肝脏生理性含脂慢性肝病常有脂肪变性FSE类序列连续的180度脉冲增加了脂肪信号病灶与背景肝实质对比降低脂肪抑制可增加病灶与背景肝实质的对比减少腹壁脂肪的运动伪影 脂肪抑制技术频率选择脂肪饱和法 高场机 STIR 低场机 肝脏T2WI的技术关键 肝脏T2WI应常规施加脂肪抑制技术 FIESTA 触发FSE FS 屏气FSE FS SS FSE FS 屏气FSE SS FSE Mxy 100 时间 ms T2对比 一般TE选择两种组织生物T2值附近可获得最好的T2对比 肝脏T2WI的技术关键 选择合适TE 正常肝实质T2值50ms肝脏实性病变的T2值55 116ms越接近肝实质T2值的病灶越难检出FSE序列的连续180度脉冲可使组织的T2值延长约30 选择70 90ms的TE有利于实性病灶的检出肝脏常规T2WI的TE应该为70 90ms检出病灶后 为区分T2值较长的实性病灶与富水病灶 囊肿 血管瘤 可选择120 150ms的TE 肝脏T2WI的技术关键 选择合适TE 常规选择中等权重 TE 70 90ms 必要时加扫长TE屏气序列 TE 120 150ms 呼吸触发TE 84ms 屏气TE 152ms 2 肝脏动态增强扫描 造影剂Gd DTPA0 2ML KG3ML SECOND高压注射器或手推 序列FSPGRT1WIMP RAGE扫描时刻 2D 动脉期15秒门脉期50 70秒平衡期3 5分钟延时扫描 根据需要 肝脏动态增强扫描三期图像 K空间及其填充 填充K空间中央区域的相位编码线决定图像的对比填充K空间周边区域的相位编码线决定图像的解剖细节 试注2毫升平均主动脉峰值时间15秒 11 27秒 注射15毫升造影剂需要5 7秒造影剂主动脉到肝脏3 4秒上肢静脉注射15毫升造影剂后肝脏动脉期的平均峰值时间T 15 6 4 25秒2DFSPGRT1WI覆盖全肝扫描时间约为20秒 其K空间中心编码线采集的时间为扫描开始后10秒 6 15 4 25 20 K空间中心采集 丙型肝炎合并小肝癌 B超 CT C CT C T1WI T2WI T1WI 不典型增生结节 高级 癌变 K空间中心优先采集技术GE 中心采集技术椭圆中心采集技术飞利浦Profileorder lowtohigh西门子3DCentricreorderingT 15 6 4 25秒K空间中心优采动脉期 23 25秒门脉期 50 70秒平衡期 3 5分钟 采用K空间中心优先采集技术后的扫描时刻 3D扰相GRET1WI K空间中心优先采集 结肠癌肝脏多发转移 注药前 23秒 1分钟 三 熟悉肝脏磁共振新技术在临床实践中提高认识 MRI新技术的应用 化学位移成像技术水分子扩散加权成像 DWI 血流灌注加权成像 PWI 特异性对比剂的使用磁共振波谱 MRS 1 化学位移成像技术 脂肪中氢质子与水分子中的氢质子的进动频率相差3 5PPM3 5PPM 220Hz 1 5T fat water outofphaseTE 2 2ms inphaseTE 4 4ms IN OUT 不同场强的同反相位的TE 化学位移成像在腹部的临床应用 检出病变组织的少量脂肪 水脂混合组织 脂肪肝诊断与鉴别诊断含脂肝癌肝细胞腺瘤肾上腺腺瘤血管平滑肌脂肪瘤 局灶性脂肪肝 肝细胞癌脂肪变性 CT C Out of phase In phase 化学位移成像技术 肝脏与脂质相关的病理状况常见二维扰相梯度回波T1WI双回波技术不增加采集时间在高场机可以作为肝脏常规检查序列 2 水分子扩散成像 DWI 无创性探测活体组织内水分子热运动肝脏增加实性病变的检出率肝脏实性病变的ADC值一般仍高于正常肝实质较均匀的抑制肝实质背景信号 有利于小病灶的检出探测病变内水分子运动状况 为鉴别诊断提供信息有助于囊性病变的鉴别诊断有助于血管瘤 囊肿与实性病变的鉴别诊断肝脏实性病变之间的鉴别诊断较难ADC值受b值影响低b值DWI得到的ADC偏高 血流灌注影响 低b值DWI可在一定程度上反映病灶的血供 肝实质 0 71 0 16实性病变 1 09 0 26血管瘤 1 87 0 29囊肿 3 04 0 34 10 3mm2 sb1 0s mm2 b2 1100s mm2 触发FSE FS SPGRT1WI B 1000 动脉期 B 1000 触发FSE FS 肝细胞癌 SE EPIDWI有利于小肝细胞癌灶的检出 触发FSE FS FLASHT1WI B 0 动脉期 平衡期 B 1000 肝脏炎性假瘤 DWI有利于肝脏病变的鉴别诊断 FNH的DWI表现 DWI ADC对于实性病变的鉴别诊断存在困难 3 灌注加权成像 处于研究阶段 尚未广泛临床应用困难双重血供屏气能力PWI的反应组织的血流灌注 血容量 血流量 平均通过时间 肝脏功能分析肝硬化程度的判断肝脏局灶病变的血液动力学分析 左半肝早期肝硬化 4 肝脏MRI造影剂 1 网状内皮系统造影剂 直径30 500nm的SPIO颗粒网状内皮系统细胞清除 枯否细胞 增强后变化 肝实质信号明显降低恶性肝脏肿瘤特别是转移瘤信号无衰减 与肝实质对比增大部分分化较好的肝细胞癌信号可有轻度降低FNH信号明显降低 腺瘤仅有轻度降低 2 肝细胞特异性造影剂 分两类顺磁性造影剂 脂溶性基团Mn DPDP受体 超小SPIO 特殊物质包裹 阿糖半乳聚糖 半乳聚糖受体 AG USPIO 肝细胞特异性造影剂 增强后的变化正常肝实质信号明显升高非肝细胞性肿块不强化 与肝实质对比增大肝细胞癌根据分化程度不同呈不同程度强化分化差 无强化或轻度强化分化好 强化较明显 且排空延迟 上海中山医院 周康荣教授 3 兼有组织间隙造影剂和肝细胞特异性造影剂双重作用的Gd BOPTA BRACCO公司生产也称Multihance动态增强扫描 细胞间隙造影剂作用肝细胞期扫描 肝细胞特异性造影剂作用Multihance Gd DTPA Mn DPDP T2WI Multihance动脉期 Multihance肝细胞期 碘油CT T2WI T1WI 动脉期 门脉期 延时 延时 延时 延时18 多发局灶性结节增生 5 肝脏MRS目前技术不成熟 分段K空间填充 改善了肝脏单体素氢MRS的信噪比 自由呼吸K空间常规填充 多次屏气K空间分段填充 GE3 0T呼吸触发单体素MRS FSET2WI FS 单体素氢核MRS 四 熟练应用磁共振技术 提高肝脏疾病的诊断水平 合理应用磁共振技术 正确的选择检查技术并加以合理的应用 可以提高检查效率和诊断水平 基本方法哪些MRI技术可用 各自的特点 要解决什么问题 问题的特点及解决途径 如何利用MRI技术解决这些问题 综合分析检查结果 海绵状血管瘤与肝囊肿鉴别诊断 海绵状血管瘤与肝囊肿鉴别 非常简单增强扫描效果肯定 必要性 平扫解决鉴别诊断问题 海绵状血管瘤与肝囊肿鉴别 血管瘤与囊肿特性的差别利用MRI技术反映这些特性差别 血管瘤与囊肿的特点 血管瘤与囊肿的组织学差别 肝囊肿 海绵状血管瘤 第一招 传统的方法 SE双 多 回波 相对短的TR 1500 2000 TE 第一回波60血管瘤 第一回波即为高信号 随回波时间延长相对信号增高 灯泡征肝囊肿 第一回波为略低信号 第二回波以后方为高信号 SE双回波区分血管瘤与囊肿 T1WI PDWI T2WI 血管瘤的质子密度大于囊肿 质子密度 囊肿 血管瘤 肝实质T1值 囊肿3500ms 血管瘤1100ms 肝450ms当TR1500 2000ms TE 30msT2弛豫对信号影响较小肝实质几乎完成T1弛豫血管瘤基本完成T1弛豫 信号强度高于肝实质肝囊肿T1弛豫不足50 被部分饱和 有效成像质子减少 信号强度低于肝实质 Mz 100 时间 ms 肝实质 囊肿 血管瘤的纵向弛豫 囊肿 肝实质 血管瘤 囊肿 肝实质 血管瘤 激发前平衡状态 TR 1500 2000ms 较短的TR T1弛豫对PDWI的污染反而制造出所需要的对比 该方法实际上利用的是囊肿与血管瘤的T1弛豫不同 而非质子密度不同 准确有效目前少用费时FSE的应用呼吸触发技术在低场机的广泛应用 TR延长 囊肿在第一回波不再表现为低信号 第二招 观察病灶形态 囊肿圆形 有张力 边缘光滑锐利 有薄层壁 不断分泌 血管瘤不同程度分叶状 边缘欠锐利 无包膜 血管瘤与囊肿形态不同 T2WI T1WI 血管瘤 肝囊肿 第三招 观察T1WI上病灶的信号 T1WI血管瘤呈现中等偏低信号囊肿呈现更低信号强度血管瘤T1值短于囊肿 1100 3500ms 在T1WI上血管瘤信号高于囊肿信号 血管瘤 肝囊肿 T2WI宽窗观察囊肿信号均匀血管瘤信号不均匀血窦 血管壁 血栓 纤维化 第四招 T2WI宽窗观察 T2WI宽窗观察 T2WI普通窗 T1WI C T2WI宽窗 血管瘤 肝囊肿 Mxy 100 时间 ms 第五招 超重T2WI 水成像序列 T2值不同血管瘤150 250ms囊肿1500ms不同的TE制造不同的T2对比TE 60 150毫秒囊肿和血管瘤信号都明显高于肝实质囊肿与血管瘤的信号差别不大TE 500ms肝实质几乎没有信号囊肿保持很高信号 血管瘤信号明显衰减 仅为略高信号囊肿信号高于血管瘤 T2WI T1WI 重T2WIMRCP 超重T2WI鉴别囊肿与血管瘤 血管瘤 肝囊肿 第六招 单激发翻转恢复序列 SS FSET2WI或HASTET2WI序列前面加上180 翻转恢复预脉冲根据所选TI不同 可选择性抑制血管瘤或囊肿信号抑制某组织信号值的TI 69 组织T1值TI 2100ms左右 囊肿T1值3000ms 69 囊肿低信号血管瘤高信号TI 700 900ms 血管瘤T1值1000 1200ms 69 血管瘤低信号囊肿高信号 IR SSFSE序列